电话:
邮箱:
010-82434100
help@jitaiyiyang.com
NEWS CENTER
Domestic media attention on,
The first time the latest developments
News center
News 新闻资讯

干货!一文看懂大火的石墨烯复合纤维及纺织品!

日期: 2018-04-26
浏览次数: 40

基于石墨烯优异的性能,石墨烯在纺织材料领域得到广泛的应用,本文主要综述了石墨烯复合纤维材料及纺织品的制备方法,介绍了石墨烯复合纤维材料及纺织品的优异性能,展望了石墨烯在纺织领域的应用前景。

干货!一文看懂大火的石墨烯复合纤维及纺织品!

石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。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,成功从石墨中分离出石墨烯,证实它可以单独存在。石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,被称为“新材料之王”。作为具优异性能和独特结构的新型碳材料—石墨烯在众多科学领域的被广泛关注和应用。近几年,石墨烯在纺织领域得到较为广泛的应用,逐渐成为纺织纤维领域的研究热点,特别是功能性纺织品的研究中也得到了诸多应用。


本文主要介绍了新型石墨烯复合纤维与石墨烯纺织品的制备方法,石墨烯纺织品的性能及其发展趋势。


干货!一文看懂大火的石墨烯复合纤维及纺织品!


1、石墨烯复合纤维和石墨烯织物的制备方法


目前石墨烯复合纤维有两种常用的方法:原位聚合和物理共混。石墨烯织物根据纺丝方法的不同分为熔融纺丝法、溶液纺丝法、静电纺丝法等多种方法。


石墨烯纺织品在导电、防辐射、防紫外、远红外、特电磁屏蔽等领域有巨大的应用前景。目前,石墨烯纺织品的制备方法主要包括直接制备法和后整理法。曲丽君课题组对石墨烯织物的制备方法做了系统地综述,主要介绍了直接浸轧法、喷涂法、复配液整理法、交联改性法、紫外光固化法等。各种制备方法之间存在很大的差异,整理效果也是各不相同。

直接浸轧法不仅整理效果较好,对织物损伤也较小,而且操作方法简单,适用于批量较大的的工业化生产。喷涂法比直接浸轧法简单易行,操作简便,原材料用量明显减少,大大降低了生产成本,因此,在新型纺织产品研发中有比较广泛的应用。


复配液整理法是指将含有石墨烯的纺织整理液,通过物理或化学的方法对纺织品进行整理,得到功能性纺织品,如何制备得到分散性和稳定性良好的石墨烯复配液,保证石墨烯和有机物基体之间的相容性是此方法的关键。


交联剂改性处理是利用氧化石墨烯的架桥作用,与其他线型分子通过化学键合交联成网状物质,促进大分子官能基团之间的结合,赋予面料新的功能,此法操作简单,氧化石墨烯用量较少,适用于大规模工业化生产。

紫外光固化法是织物表面的氧化石墨烯在紫外光照射下发生辐射聚合、辐射交联和辐射接枝等一系列反应,然后通过紫外光的固化还原作用,使其完全还原,得到石墨烯改性织物,这个方法操作简单,高效,低温,反应快,并且整理过程无还原剂和化学助剂,低碳环保,具有较好的应用前景。随着对石墨烯材料在纺织品整理领域研究的深入,新的改性方法不断涌现,层层自组装法、电泳沉积法、原位化学聚合法、染色法、CMOS法等方法也逐渐被报道。


2、石墨烯织物的优异性能


近年来,随着对石墨烯不断的深入研究,石墨烯在纺织领域也获得到了广泛的研究应用,特别是在功能纺织品研究方面展现出勃勃生机,其导热性、抗菌性、导电性、远红外性能、防紫外性能及电磁屏蔽性能得到广泛认可,各种功能性纺织品也不断涌现在消费者面前。


2.1 导热性能


石墨烯具有极高导热系,近年来被提倡用于散热等方面,单层石墨烯的导热系数可达5300W/mK,甚至有研究表明其导热系数高达6600W/mK。与纯石墨烯相比,氧石墨烯的导热导率相对较低(0.14~2.87W/mK),其导热系数与氧化石墨被氧化程度密切相关。ABBAS等人采用石墨烯的树脂溶分散液作为整理剂,对织物进行整理,结果表明,石墨烯/树脂溶液对织物传热性能较碳纳米管/纳米氮化硼树脂溶液有改善的明显,能够大幅度提高织物的导热系数。曲丽君课题组以聚乙烯醇为分散液,通过氢键层层自组装方法将氧化石墨烯整理到棉织物上,对其进行表面改性,经石墨烯改性处理后,棉织物的导热系数明显提高,并且,随着石墨烯/聚乙烯醇整理次数的增加,棉织物的导热系数也不断增大,导热性能不断提升。


2.2 抗菌性


石墨烯、氧化石墨烯具有优异的抗菌性能,以其作为整理剂对面积进行整理,即可得到抗菌织物。石墨烯基本没有细胞毒性,相对于传统的抗菌整理剂,因此石墨烯更适合与人体皮肤直接接触。但是,由于石墨烯和氧化石墨烯独特的结构,与纺织品之间缺乏亲和力,因此很难通过传统方法将石墨烯及其氧化物处理到纺织品上。氧化石墨烯抗菌棉织物目前的制备方法主要有辐射引发交联、直接吸附、化学交联三种不同的方法,通过这三种方法制备的氧化石墨烯抗菌织物的抗菌率均大于98%,并且具有较高耐水洗性。


2.3 导电性


石墨烯结构非常稳定,迄今为止,研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧,当施加外部机械力时,碳原子面就弯曲变形,从而使碳原子不必重新排列来适应外力,也就保持了结构稳定。这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。石墨烯的这种优良的导电性能应用到纺织品上得到优异的抗静电或者导电织物。例如将涤纶织物浸泡于氧化石墨烯的溶液中,经还原后得到的改性涤纶织


Hot News / 相关推荐
2018 - 10 - 18
点击次数: 1111161
清洁空气、治理雾霾在近年成了国家政府工作报告中的高频词。为拔除大气中的“毒瘤”,国家近年在雾霾治理上可谓空前的重视。雾霾对危害人类健康,治理雾霾刻不容缓,需要狠抓落实,迫切需要推进清洁取暖,这关系北方地区广大群众温暖过冬,关系雾霾天能不能减少,是能源生产和消费革命、农村生活方式革命的重要内容。自国家10部委联合印发《北方地区冬季清洁取暖规划(2017—2021年)》以来,北方各省市都展开了轰轰烈烈...
2018 - 10 - 10
点击次数: 4444463
严冬来临,尘封了一年的热水袋、暖风机、电热毯等又派上大用场了。大家在选购和使用取暖用品的时候要提高警惕,小心“温暖炸弹”。下面就简单列举生活中几种常见但暗藏危险的取暖用品。热水袋 危险系数:★★★★☆热水袋可分为传统热水袋和电热水袋,前者是一个橡胶制成的空袋子,其使用方式以灌入热水来起到取暖的作用,后者一般通过电动加热装置将内部的易热物质加热,免去了装入热水的麻烦。无论是哪种热水袋,都会...
2018 - 10 - 09
点击次数: 10039
近日,北京吉泰亿阳科技有限公司作为第一批申报企业,成功入围海淀区胚芽企业培育计划。 有关胚芽企业培育计划 “胚芽企业培育计划”是海淀区在2018年最新发布的扶助科技型初创企业计划。在申请的企业中,具有原创性技术,参编国际、国家、行业、地方技术标准,企业或主要创始人获得过省部级以上“科技进步奖”“技术发明奖”或同规格奖项或由“千人计划”、“海聚工程”、“高聚工程”、“海英人才”、...
2018 - 09 - 26
点击次数: 28
河北  近日,河北日报刊发文章《河北南网年内将完成88亿千瓦时电能替代,实施“保卫蓝天”“家庭共享电气化”两项电能替代专项工程。发展新兴技术增量,全年完成88亿千瓦时电能替代。文章中提出:“科学编制清洁电采暖专题规划,开展空气潆射等高效电制热能量转换技术、相变高能量密度储热等新技术应用。”;“推广蓄热式电采暖模式,开展“光伏+电采暖”试点建设,加快推进年度“煤改电”配套电网项目。”;”实...
友情链接:
京ICP备17037170号
犀牛云提供企业云服务