石墨烯改性莫代尔纤维在针织泡泡布中的应用_刘高峰.pdf

2023 年第 2 期针织技术随着消费者经济条件的改善与消费理念的转变，时尚、轻薄、高质量、多功能面料的开发已成为纺织行业的趋势，纳米技术与传统纺织相结合是其中一大重点。泡泡布的布面呈均匀密布、凸凹不平的小泡泡，立体感强，与皮肤从普通面料的面接触变成点接触，不贴身，通风透气，质地轻浮，是夏季女装的理想面料1。石墨烯具有独特的二维单原子层状晶体结构2，将石墨烯原料加入纺织品，可以使织物具有远红外、抑菌、吸湿透气、防紫外线等功能，满足女性时尚、高贵、健康、个性化等需求。1石墨烯改性针织泡泡布开发设计11针织泡泡布起泡原理利用针织设备独特的成圈工艺，使若干织针间歇参与成圈系统的编织工作，未参与编织织针上的石墨烯改性莫代尔纤维在针织泡泡布中的应用作者简介：刘高峰（1983），男，国家先进印染技术创新中心研发人员，硕士。主要从事功能纺织品和高性能印染助剂的开发工作。刘高峰1，王滕1，王英强1，刘东榕2摘要：针织泡泡布以其轻薄时尚、凉爽透气的特点，成为夏季女装的热门面料，而石墨烯具有优良的远红外、抑菌、吸湿速干和防紫外线性能，将石墨烯添加到针织泡泡布中，能够赋予织物更加健康、舒适的穿着体验。通过探究以石墨烯改性莫代尔纤维混纺纱线和T400长丝生产针织泡泡布的工艺,并与同规格棉纱线和T400长丝制成的针织泡泡布进行对比，对两款面料的安全、物理、远红外、抑菌、吸湿速干和防紫外线性能进行测试评价，发现石墨烯改性面料具备上述功能要求。关键词：石墨烯；针织泡泡布；远红外；抑菌性；吸湿速干；防紫外线；功能性中图分类号：TS 184.4文献标志码：B文章编号：1000-4033（2023）02-0017-03Application of Graphene Modified Modal Fiber in Knitted Seersucker FabricLiu Gaofeng1，Wang Teng1，Wang Yingqiang1，Liu Dongrong2（1National Innovation Center of Advanced Dyeing and Finishing Technology，Shandong Zhongkangguochuang ResearchInstitute of Advanced Dyeing Printing Technology Co，Ltd，Taian，Shandong 271000，China；2Shandong Vocational Institute of Fashion Technology，Taian，Shandong 271000，China）Abstract：Seersucker knitted fabric has become a popular fabric for womens wear in summer due to itslightweight，fashionable，coolandbreathablecharacteristicsGraphenehasexcellentfarinfraredfunction，antibacterial，moisture absorbing，quick drying and antiUV function Adding graphene to the seersucker knittedfabric can give the fabric a more healthy and comfortable wearing experience In this paper，the productiontechnology of seersucker knitted fabric with graphene blended yarn and T400 filament is introduced，and the samespecification of cotton yarn and T400 filament fabric are compared At the same time，the performance of theproduct in terms of safety，physical，far infrared，antibacterial，moisture absorbing and quick drying and antiUVfunction of the two fabrics are tested and evaluated It is found that the graphene modified fabric has the abovementioned good functions，which can meet the requirementsKey words：Graphene；Seersucker Knitted Fabric；Far Infrared；Antibacterial；Moisture Absorbing and QuickDrying；Anti-UV Function；Functionality（1.山东中康国创先进印染技术研究院有限公司 国家先进印染技术创新中心，山东 泰安271000；2.山东服装职业学院，山东 泰安271000）172023 年第 2 期针织技术线圈能对参与编织的织针上的线圈产生牵拉作用，从而在布面上产生泡泡效果3-6。12原料选择石墨烯改性针织泡泡布原料：9.7 tex（60S）石墨烯改性莫代尔与棉紧密纺混纺纱（5050）（混纺纱中石墨烯含量为125）、T400长丝8.3 tex/36 f（75 D/36 f）。普通针织泡泡布原料为：9.7tex的纯棉紧密纺纱线、T400长丝8.3 tex/36 f。13设备参数机器意大利JOHN/C型单面大圆机机号40针/254 mm筒径762 mm（30）进纱路数36 F总针数3 768枚针道4转速25 r/min14编织工艺141织针排列织针按照BBBBCBBBBD顺序排列，10枚织针为一个循环。142上机三角工艺上机三角工艺如图1所示。143穿纱方式第18 F喂 入 石 墨 烯 混 纺纱，第918 F喂入T400长丝。15面料参数毛坯面料幅宽185 cm克质量110 g/m2光坯面料幅宽155 cm克质量135 g/m216面料风格布面上有连续泡泡，泡泡直径3 mm左右，相邻泡泡间距2 mm左右，凹凸感和立体感较强，并且由于混纺纱线中含有石墨烯，自带灰色，面料未染色时具有条纹效果。17染整工艺工艺流程为：烧毛精练丝光水洗定形。2石墨烯改性针织泡泡布服用性能测试21安全性能按照GB/T 184012003国家纺织产品基本安全技术规范对石墨烯改性针织泡泡布进行检测，结果显示：面料无甲醛，pH值69，无可分解致癌芳香胺染料，无异味，耐摩擦色牢度、耐唾液与耐汗渍色牢度均为45级，安全指标均达到优等品标准，不存在对人体有害的化学物质，具有良好服用安全性能。22物理性能按照GB/T 199762005纺织品 顶破强力的测定 钢球法、AATCC1352014自动家庭水洗尺寸稳定性测试方法对石墨烯改性针织泡泡布与普通针织泡泡布进行检测，结果见表1。石墨烯改性针织泡泡布的水洗尺寸变化率优于普通面料，但顶破强力较低，这是由于石墨烯在纤维中属于添加物，石墨烯改性对纤维的断裂强力有所降低7。3石墨烯改性针织泡泡布功能性测试31远红外性能远红外织物能够吸收太阳与人体发出的远红外线，并发射回人体，通过介质传导和血液循环将热量深入到细胞组织深处；同时，由于与人体吸收波长相匹配，可以产生共振效应与温热效应，加剧细胞内分子运动，改善微循环系统，提高人体新陈代谢811。按照GB/T 301272013纺织品 远红外性能的检测和评价标准，对石墨烯改性针织泡泡布与普通针织泡泡布进行检测，结果见表2。根据标准，试样的远红外发射率不低于0880，且远红外辐射温升不低于14 时，样品具有远红外性能。可以看出，石墨烯改性针织泡泡布远红外发射率为0897，且远红外辐射温升为19，说明其具有远红外性能；普通针织泡泡布的远红外辐射温升为16，超过标准要求，但远红外发射率低于0880，认为其不具有远红外功能。32抑菌性能按照GB/T 2094432008纺织品 抗菌性能的评价 第3部分：振荡法标准，对石墨烯改性针织泡泡布与普通针织泡泡布进行检测，结果见表3。表1物理性能测试结果检测项目顶破强力/N水洗尺寸变化率/纵向横向扭度标准要求25003020302040石墨烯改性针织泡泡布5742100611普通针织泡泡布5935120711表2远红外性能测试结果检测项目远红外发射率/远红外辐射温升/标准要求088014石墨烯改性针织泡泡布089719普通针织泡泡布046116图1上机三角工艺图BCD路数/F189101718.成圈三角；.集圈三角。182023 年第 2 期针织技术表5防紫外线性能测试结果表4吸湿速干性能测试结果检测项目吸湿性速干性吸水率/滴水扩散时间/s芯吸高度/mm蒸发速度/（gh-1）透湿量/g（m2d）1标准要求2003.0100.001810 000石墨烯改性针织泡泡布30913109702310 636普通针织泡泡布27016104002210 273表3抑菌性能测试结果检测项目金黄色葡萄球菌抑菌率/大肠杆菌抑菌率/白色念珠菌抑菌率/标准要求700700600石墨烯改性针织泡泡布915906873普通针织泡泡布147119124由表3可知，石墨烯改性针织泡泡布具有良好的抑菌性能。石墨烯抑菌机理具体可分为物理破坏理论（机械包裹、边缘切割）和磷脂分子抽取破坏理论12。石墨烯的二维片层结构可以包裹细菌阻隔养分，其锋利的边缘可以切割细胞，并且与细胞膜的脂质成分具有较强的色散相互作用，可将磷脂分子吸附出细胞膜，引起细胞膜降解13。研究发现，石墨烯纺织品具有良好的抗菌抑菌性能，同时具有良好的抑菌耐洗牢度和耐强酸强碱性14。33吸湿速干性能按照GB/T 216552008纺织品 导湿速干性能的评定标准，对石墨烯改性针织泡泡布与普通针织泡泡布进行检测，结果见表4。人体汗液以汽态水和液态水形式传递到外界环境，其中汽态水通过织物孔隙传递；液态水通过纤维吸湿或毛细管效应蒸发到水汽压较低一侧1517。石墨烯的二维晶体结构使纤维表面容易形成沟槽，增加纤维比表面积和毛细管效应，具有良好吸湿速干性能18。34防紫外线性能按照GB/T 188302009纺织品 防紫外线性能的评定标准，对石墨烯改性针织泡泡布与普通针织泡泡布进行检测，结果见表5。石墨烯可以有效吸收中波紫外线，并且其独特的二维结构加强了对长波紫外线的反射1920。可以看出，石墨烯改性针织泡泡布具有良好的防紫外线性能。4结束语综上，由石墨烯改性莫代尔纤维制成的针织泡泡布具有良好的安全性和物理性能，并且具有远红外、抑菌、吸湿速干和防紫外线功能，在针织泡泡布时尚风格基础上，给人体更舒适、健康的穿着体验。参考文献1李志民，王萍针织泡泡纱产品的开发J济南纺织化纤科技，2003（4）：41422谈峰石墨烯在纺织上的应用研究进展J中国纤检，2019（10）：1261283吴景琴复合泡泡纱针织面料的开发生产J针织工业，2001（3）：414宋艳辉，李志民天丝泡泡绉面料的编织工艺J针织工业，2006（5）：125张增祥泡泡布调试J针织工业，2005（3）：11126黄晓梅单面泡泡针织物的编织及特点J针织工业，2007（7）：237姚馨馨石墨烯复合纤维针织毛呢开发及性能研究D无锡：江南大学，20188房 超石 墨 烯 功 能 性 织 物 的 研 究J轻纺工业与技术，2019（5）：3738，439戴自怡远红外纺织品的研究及其测试评价J上海毛麻科技，2016（1）：434510金雪，章微清生物质石墨烯内暖针织运动面料生产实践J针织工业，2017（9）：161811胡元元，吕治家石墨烯改性面料的开发J棉纺织技术，2019（6）：485112邵文尧，闫梦文，谢全灵氧