石墨烯给纺织领域带来的变革-百检网

石墨烯给纺织领域带来的变革

百检网 2021-12-06

　　石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。自2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，对于石墨烯的研究开始活跃起来；当两人同时获得2010年诺贝尔物理学奖时，石墨烯一举成为举世瞩目的新材料。
　　作为目前发现的*薄、强度*大、导电导热性能*强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，有科学家预言石墨烯*有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。近年来，石墨烯逐渐成为纺织新材料领域的研究热点，在纺织品上的应用也崭露头角。
　　石墨烯纤维，是将石墨烯组装为宏观的纤维结构，由石墨烯直接制备得到。有研究人员采用氧化石墨烯悬浮液为原料，经流体纺丝法获得氧化石墨烯纤维，后经化学还原制备出石墨烯纤维。另外，石墨烯/粘胶复合纤维的成功研制也填补了国内外工业化生产该纤维的空白，该种纤维的导电、热学、抗菌性能均高于常规的再生纤维素纤维。
　　石墨烯的特殊性能赋予传统纺织品多种理想功能，引发了纺织领域的创新革命。新研制的石墨烯改性涤纶织物和改性棉织物不仅具有优异的导电性能，各种电化学性能得到显著提升。尤其是将石墨烯涂覆到碳纤维织物上，使织物获得了导电性、导热性等多功能，有利于提高织物的抗雷击性能。生物质石墨烯的工业化生产，进一步推动了石墨烯在纺织领域的功能性应用。生物质石墨烯是以生物质秸秆为原料，采用“基因配位组装法”生态制备而出。国内专家创造性研究出的内暖纤维、内暖绒、内暖烯孔材料具有独特的人体体温激发远红外性能，并集抗菌、吸湿透气、促进微循环、防紫外线、抗静电等多种促进身体健康特性于一体。生物质石墨烯服饰是以生物质石墨烯为原材料。石墨烯与细菌作用时表现出优异的抗菌性能，同时具有生物相容的纳米材料与强大的比表面积，加之特有的人体体温激发远红外功能，让服饰真正自载了远红外加速微循环和激活免疫细胞功能。另外，将石墨烯转至纺织材料中常见的丙纶纤维上,形成连续的石墨烯层的颠覆性技术也为可穿戴电子设备开辟了广泛的智能应用空间。
　　由上可知，石墨烯的功能性应用前景大好，但由于石墨烯纤维的可纺性较差、成本高，一定程度上限制了其在纺织领域的发展。另外，随着石墨烯在纺织品领域的应用，其生态环保性及穿着安全性也有待进一步的深入研究。（中棉行协）