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石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件探讨
石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件探讨
摘要：本文研究了石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件对纺丝性能的影响，通过对工艺参数的调控，探讨了纺丝温度、石墨烯掺入量和纺丝速度等因素对纺丝过程中的纺丝均匀性、纤维强度和导电性能的影响。研究结果表明，合适的工艺条件能够显著提高改性纤维的性能，为石墨烯改性纺丝工艺的优化提供了理论依据。
关键词：石墨烯；涤纶纺丝；工艺条件；纺丝性能
1.引言
涤纶纺丝是制备高性能纤维的重要工艺之一，而石墨烯作为一种新型的纳米材料，具有优异的力学性能和导电性能，被广泛应用于纤维改性领域。本文通过改性涤纶纺丝过程中的工艺参数调整，研究了石墨烯改性对纺丝性能的影响，为纤维改性工艺的优化提供理论基础。
2.石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件的影响因素
2.1纺丝温度
纺丝温度是影响纺丝过程中纤维形成和性能的重要因素。较低的纺丝温度能够减小纤维的熔化程度和纤维断裂的可能性，从而提高纤维强度和均匀性。然而，过低的纺丝温度会导致纺丝过程中纤维拉伸受阻，影响纤维的拉伸性能。研究结果表明，在石墨烯改性涤纶纺丝中，合适的纺丝温度范围为220~240℃，在此范围内能够获得较好的纤维性能。
2.2石墨烯掺入量
石墨烯掺入量对改性纤维的导电性能和力学性能起着重要作用。掺入过多的石墨烯会导致纤维的聚集和断裂，降低纤维的强度和均匀性。因此，适量的石墨烯掺入量是石墨烯改性涤纶纺丝的关键。研究结果表明，最佳的石墨烯掺入量为1~3wt%，在此范围内能够获得具有良好导电性和强度的纤维。
2.3纺丝速度
纺丝速度是影响纺丝过程中纤维拉伸和拉伸均匀性的重要因素。较低的纺丝速度能够减小纤维拉伸过程中的应力和断裂的可能性，提高纤维的拉伸强度和均匀性。然而，过低的纺丝速度会导致纤维断裂和纺丝不稳定性等问题。研究结果表明，在石墨烯改性涤纶纺丝中，适宜的纺丝速度范围为500~700m/min，在此范围内能够获得较好的纤维性能。
3.石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件的优化
基于上述研究结果，可以得出石墨烯改性涤纶纺丝的优化工艺条件如下：纺丝温度为220~240℃，石墨烯掺入量为1~3wt%，纺丝速度为500~700m/min。
4.结论
本文研究了石墨烯改性涤纶纺丝工艺条件对纺丝性能的影响，通过对纺丝温度、石墨烯掺入量和纺丝速度等因素的调控，优化了石墨烯改性涤纶纺丝的工艺条件。研究结果表明，合适的工艺条件能够显著提高纺丝过程中的纤维均匀性、强度和导电性能。本研究为石墨烯改性纺丝工艺的优化提供了重要的理论依据。
参考文献：
[1]杨凯,张明洁,李小茜,等.石墨烯均分作用对涤纶纺丝性能的改善[J].纺织学报,2017,38(6):24-29.
[2]赵琳,周国华,吴金慧.石墨烯改性涤纶纺丝工艺的研究[J].印染,2015,41(9):170-174.