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2002825鐵蟲 (初入文壇)
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石墨烯紡織布——穿上就讓您“烯”笑顏開 已有1人參與
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近年來新型紡織材料層出不窮，其性能更新迭代，以不斷提高滿足消費者的生活需求。而石墨烯作為一種新型納米材料，因其優(yōu)異的抗靜電、防紫外、抗菌、導電、耐熱等性能在紡織領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用于制備戶外用品、特殊職業(yè)裝、專業(yè)運動服等。 石墨烯是一種存在于自然界中的單層結(jié)構(gòu)，是由六角蜂窩晶格以非常緊密的結(jié)構(gòu)聚集構(gòu)成的平面碳材料，具有較強的導電導熱性。這種新型材料是由英國學者利用機械剝離制備法獲得，顏色幾乎完全透明。2023年4月13日-16日在深圳召開的國際石墨烯論壇的大會報告嘉賓康斯坦丁▪諾沃肖洛夫正是石墨烯的發(fā)現(xiàn)者，他也因此和另一位發(fā)現(xiàn)者獲得了2010年的諾貝爾物理學獎。近幾年，因為石墨烯的低溫遠紅外發(fā)射等多功能被應(yīng)用到紡織材料中，不僅可以賦予不同種類纖維或織物抗菌抑菌、抗靜電、抗紫外線等性能，同時其自身綠色環(huán)保、無毒無害的特性適應(yīng)了我國環(huán)保型社會發(fā)展的趨勢，使得越來越多的紡織學者投身于石墨烯改性纖維的研究上，有力地推動了紡織工業(yè)中高附加值、多功能化織物的不斷發(fā)展。實驗研究表明，石墨烯可以長效吸附甲醛，同時自帶分解功能，可以將吸附的甲醛分解為少量的水和二氧化碳。石墨烯的高韌性可以提升布匹拉伸性20%，電阻率很小，因此有著特別優(yōu)秀的導電能力，這也是石墨烯抗靜電的主要原因。石墨烯改性纖維可與各類纖維混紡或交織，可紡性良好，同時由于其具有二維空間，所以吸水能力特別強。各類細菌黏附于石墨烯棉絲織物上，石墨烯通過尖銳的邊界切割細胞膜，大規(guī)模的直接抽提細胞膜上的磷脂分子，最終導致細胞死亡。 紫外線中含有UVA、UVB、UVC，是電磁波譜中波長為400nm~10nm的光線，其中UVA發(fā)揮著很強的曬紅曬傷作用，致癌性最大。雖然適量的紫外線照射，可以補充人體所需的維生素D，具有殺菌消毒的作用，還能防止佝僂病，但是當過度的紫外線照射人體時，會使皮膚產(chǎn)生更多的黑色素，分布到表皮角質(zhì)層后形成黑色斑點。可以說紫外線是造成皮膚老化、松弛和皺紋的最大元兇，理應(yīng)注意防護。 石墨烯能夠吸收波長小于281nm的紫外線和反射波長大于281nm的長波紫外線，所以可以有效改善傳統(tǒng)織物因紫外輻射而導致的老化及機械損傷等問題。研究人員利用層層靜電組裝法將氧化石墨烯和殼聚糖的復合物沉積到棉織物上，其UPF值高達452，具有優(yōu)良的耐洗性能。研究人員采用浸軋法，將納米石墨烯微片分散在水性聚氨酯當中，形成連續(xù)相作為紫外線屏蔽劑，涂覆在棉織物表面，實驗結(jié)果表明，石墨烯質(zhì)量分數(shù)超過國家標準紫外線防護紡織品的要求。日本學者利用環(huán)保且簡便的方法對梭織芳綸織物進行改性研究，通過聚四氟乙烯涂層功能化梭織芳綸織物，采用浸涂法將氧化石墨烯沉積在聚四氟乙烯改性的織物上，再將氧化石墨烯還原。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯降低了UVA和UVB的透射率，提高了UVA和UVB的吸光度或反射率；在相同環(huán)境下，經(jīng)168h的紫外線照射后，原始AF的UPF值從37.00降至17.00，而改性后AF的UPF值從73.00降至47.00。由此可見，經(jīng)氧化石墨烯涂層和改性的AF抗紫外線性能得到了很大的提升，因而，石墨烯是一種很好的用于紡織品抗紫外線處理的整理劑。 雖然石墨烯在紡織領(lǐng)域中的應(yīng)用有很多益處，但對石墨烯的功能化研究尚以實驗室研究為主，批量生產(chǎn)直接應(yīng)用到實際還存在著一些困難。 （1）由于石墨烯獨特的單原子層片狀結(jié)構(gòu)，當層間范德華力與π-π相互作用時，粉末狀的石墨烯在使用過程中很容易團聚，甚至很有可能重新形成厚的石墨片，從而失去其結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)越性能。所以，如何使粉末狀石墨烯均勻分布且具有一定的可紡性將是未來研究的重點課題。 （2）石墨烯的制備工藝還不太成熟，導致石墨烯的生產(chǎn)成本高、質(zhì)量差、產(chǎn)量少；由于石墨烯在基材上的吸附量低，無法充分顯示其功能性，故提高制備工藝，將石墨烯材料產(chǎn)量化來降低成本，使其具有廣泛的市場價值是今后重要的研究方向。 （3）當前不具備成熟的純石墨烯生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)難度相對較大，存在著纖維強度、可紡性不足和柔韌性差等問題，其次石墨烯復合纖維的均勻性也有待考量。 （4）利用石墨烯對織物進行功能改性時，其結(jié)合方式和結(jié)合強度有一定的難度，且功能方面和服用舒適度之間的兼容性有待解決。盡管如此，石墨烯作為21世紀最具影響力的納米材料，因其優(yōu)異的理化性能，使其在紡織領(lǐng)域中應(yīng)用價值不斷凸顯，對纖維、織物的功能改性已經(jīng)取得了一定的進展，并不斷出現(xiàn)新的研究方向，如：石墨烯在可穿戴智能紡織品中的開發(fā)應(yīng)用就是極具重大意義的方向之一。 我們新奇碳科技有限公司擁有眾多的優(yōu)勢，我們擁有核心的生產(chǎn)工藝和核心的洗滌工藝，我們擁有寡層碳含量低反應(yīng)活性位多，高分散，水溶性好等眾多技術(shù)優(yōu)勢，我們自主搭建了功能化石墨烯的生產(chǎn)線，建成國內(nèi)首條唯一噸級功能化石墨烯生產(chǎn)線，擁有強大的工業(yè)產(chǎn)業(yè)下游渠道。我們的生產(chǎn)工藝可實現(xiàn)室溫進一步反應(yīng)；解決高溫高壓法副產(chǎn)物多，分離困難難題，洗滌工藝將目前酸洗工藝周期從15-30天縮短到24小時。我們自主研發(fā)建設(shè)的功能化石墨烯生產(chǎn)線現(xiàn)在已經(jīng)擁有非常成熟化的工藝流程，完全可以自主生產(chǎn)高品質(zhì)，高性能，低成本的石墨烯基復合產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)可以保證市場供應(yīng)鏈不斷，所生產(chǎn)的產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白。我們可以針對企業(yè)面臨的技術(shù)難題和壁壘，定制化研發(fā)出企業(yè)需求的石墨烯基復合新材料特性，我們有可以進駐企業(yè)，成立研發(fā)實驗室，幫助企業(yè)實現(xiàn)企業(yè)的升級和轉(zhuǎn)型，我們擁有強大的研發(fā)技術(shù)團隊，我們還可以針對地方產(chǎn)業(yè)需求，幫助建設(shè)性價比高的產(chǎn)線。所以，石墨烯紡織布，選我們就對了！ |
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2樓2023-07-12 11:13:01
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