石墨烯纤维作为一种智能多功能纤维新材料,由石墨烯与多种纤维复合制成。它具备超越国际先进水平的低温远红外功能,集抗菌抑菌、抗紫外线、防静电等多种功能于一体,被赞誉为“划时代的革命性纤维”。
石墨烯纤维的长丝和短纤规格多样,短纤能与棉、毛、丝、麻等天然纤维以及涤纶、腈纶等其他纤维混纺,长丝则可与各类纤维交织,从而制备出满足不同功能需求的纱线面料。在纺织领域,石墨烯纤维可制成内衣、内裤、袜类、婴幼服饰、家居面料和户外服装等。此外,石墨烯纤维的应用不仅限于服装领域,还可用于车辆内饰、美容医疗卫材、摩擦材料和过滤材料等。
石墨烯面料的功能特性
低温远红外性能:与石墨烯复合后的纤维,增强了粘胶纤维原有的吸湿性、透气性,使织品更加光洁柔软、手感滑爽且不易褪色。同时,石墨烯的加入显著提升了体温远红外功效,在20—35℃的低温状态下,对6—14μm波长远红外光的吸收率高达88%以上。石墨烯纤维织品的强大体温远红外功能有助于加速皮肤表面温度上升,扩张毛细血管,促进微循环,强化组织间的新陈代谢,疏通经络,提高免疫力,从而对人体产生保健作用。
抗菌抑菌性能:当细菌黏附在石墨烯棉丝织物上时,石墨烯通过其尖锐的边界切割细胞膜,并利用超氧离子介导氧化应激,最终导致细菌死亡。此外,石墨烯还能大规模直接抽提细胞膜上的磷脂分子,破坏细胞膜并杀死细菌。石墨烯在抗菌的同时,对细胞或生物体仅表现出微弱的细胞毒性,显示出其既具有抗菌性又具有良好的生物相容性,因此在生物医用纺织品领域具有广阔的应用前景。
防静电防电磁性能:石墨烯的电导率高达1×106S/m,是一种优良的导电材料。其电子迁移率也非常高,在石墨烯平面内可达1.5×105cm/(V·s),比目前最好的硅材料高出100倍。将石墨烯添加到纤维内部,可显著提高纤维的防静电性能。石墨烯的加入能降低纤维表面电阻率,迅速泄露产生的静电荷,同时赋予材料表面一定的润滑性,降低摩擦因数,从而抑制和减少静电荷的产生。
抗洗涤、吸湿导湿性能:石墨烯由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构,具有翘曲成零维富勒烯、卷成一维碳纳米管或堆垛成三维石墨的能力。这种二维结构使其具有极强的吸水能力。通过将石墨烯添加到母粒中,可使其在长时间穿着和多次洗涤后,性能依然保持稳定,不会发生衰减。
