石墨烯改性纤维在水刺非织造布的应用现状与趋势
2021-09-11郭守才苏怀平艾现国田明伟
山东纺织科技 2021年4期
郭 奇,郭守才,苏怀平,艾现国,田明伟
(1.山东盛和纺织股份有限公司,山东 临沂 276200;2.青岛大学,山东 青岛 266071)
石墨烯是仅有一层碳原子厚度的片状纳米材料[1], 是目前世界上最薄的材料,其独特的蜂窝状晶格结构赋予其优异的电学、光学、力学和热学性能。氧化石墨烯是天然石墨通过氧化反应,再经超声分散形成的,其微观结构与石墨烯相似(如图1所示),但表面富含有羟基、 羧基等极性基团,这些极性基团对氧原子、 氧自由基吸附能力很强,因此氧化石墨烯可以微生物对发生作用,通过包裹、缠绕或片层的边缘切割等使细菌失活,从而表现优异的抗菌性[2,3]。

图1 氧化石墨烯的化学结构图[1]
石墨烯改性纤维一般是指将一定量的石墨烯或氧化石墨烯与纺丝液共混纺丝或将其涂覆在纤维表面形成的一种新型改性纤维[4]。石墨烯改性纤维除了具有基体材料的特性外,还具有石墨烯或氧化石墨烯的远红外发射功能、防紫外线性、高吸附性、抗菌抑菌性和抗静电性等优异功能。
水刺非织造材料是利用高速水针的穿透力对纤维进行取向、相互缠结和黏连,因此具有强力高、吸湿透气性好、手感柔软、无化学粘合剂等优点,在医疗卫生方面,如手术衣、纱布、防护服、尿片、湿面巾、一次性卫生用布等应用特别广泛。受新冠疫情的影响,防护用品需求快速增长,医用非织造材料的创新至关重要。因此将石墨烯改性纤维应用于水刺非织造材料的研发,使其具有抗菌抑菌、远红外发射和抗静电性等功能,对新冠疫情防控具有积极意义。……
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