石墨烯功能纺织品的制备与性能研究进展*
2021-12-29叶鑫王敏,2李俊,2
产业用纺织品 2021年10期
叶 鑫 王 敏, 2 李 俊, 2
1. 东华大学服装与艺术设计学院,上海 200051;2. 东华大学现代服装设计与技术教育部重点实验室,上海 200051
石墨烯是由碳原子以SP2方式杂化形成的一种蜂窝状晶体薄膜,厚度仅为 0.335 nm。广义的石墨烯材料层数为1~10。石墨烯有3种同素异形体,分别为三维的石墨、一维的碳纳米管和零维的富勒烯[1]。石墨烯各项性能优异,其在室温下的载流电子迁移率为2.5×105cm2/(V·s),热导率高于3 000 W/(m·K), 弹性模量为1 TPa,固有强度为130 Gpa[2],石墨烯因此被公认为是“彻底改变21世纪的新材料”,在医学、电子、储能、纺织、过滤和传感器等领域有重要的应用前景。
具有石墨烯特殊性能的功能化纺织品被称为石墨烯功能纺织品。利用石墨烯制备复合纤维或纺织品的整理剂,以提高纺织品的隔热和导电性能,并赋予纺织品抗菌、远红外等功能,已成为当前功能纺织品的研究热点[3-4]。研究表明,具有抑菌、电磁屏蔽、防静电等性能的石墨烯功能纺织品有很好的耐洗性和使用寿命[5]70-73,[6]109-116,[7]。
但目前的生产技术难以大批量制备层数可控和晶格质量好的石墨烯,且在转移石墨烯的过程中往往会产生褶皱和破损,影响成品质量。此外,在与纺织品结合时,涉及到各种织造和整理,复杂的程序和添加剂也会对石墨烯功能纺织品的特有性能产生影响。因此,石墨烯在功能纺织品领域的应用仍处于初级阶段。
本文将从石墨烯功能纺织品的制备及石墨烯对纺织品的性能改进两方面,综合阐述石墨烯功能纺织品的研究现状,为石墨烯在功能纺织品领域的广泛应用提供参考。……
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