石墨烯应用于功能性织物

石墨烯作为一种具有独特二维结构的纳米材料（高导电性、高导热性、高强度、柔韧性等），近年来在纺织领域的应用发展迅速。

   1.抗静电功能织物

    石墨烯中电子迁移速度快且稳定，具有良好的电子传导效果，因而如果能够将石墨烯均匀负载到织物中，可大大提高织物抗静电性。研究人员先利用 Hummers 法制备出氧化石墨烯并采用超声波制成均匀的分散液，再将涤纶织物浸渍到氧化石墨烯分散液中，取出烘干后将其浸渍在保险粉溶液中一定时间后取出烘干。如此重复多次即得多层石墨烯的涤纶织物。最后，借助水热合成的方法，在涤纶织物表面原位生成纳米 TiO2，得到石墨烯/二氧化钛整理的涤纶织物。测试分析表明，当整理工艺为石墨烯层数 4 层、浸渍温度 45℃、保险粉的质量分数 0.7%、还原时间 30 min 时，织物整理后的半衰期为 0.12 s，峰值电压为 0．36 kV，抗静电等级达到 A级，具有优良的抗静电性能。同时，经过 8 次洗涤后抗静电等级仍是 A 级，说明整理后织物具有优异的抗静电性水洗稳定性。

   2.抗菌保健功能织物

由于石墨烯具有片层结构，锋利的边缘对细菌有物理切割作用，且其有机械包裹作用可以将细菌包裹起来，不使细菌吸收外界营养，从而达到抑菌的目的。也有理论认为石墨烯通过范德华力与细菌细胞膜上的磷脂分子产生强作用力，使细菌细胞中的磷脂被萃取到石墨烯表面，从而破坏了细胞完整性，达到抑菌的目的。石墨烯除了具有抗菌功能外，还可提高织物的远红外线发射功能，改善人体微循环，起到保健作用。研究人员利用石墨烯改性锦纶纺制成纱线，开发石墨烯改性锦纶/棉纤维机织面料。基本织物规格参数为 36．8 tex纯棉经纱，36．8 tex 石墨烯改性锦纶纬纱，402 根/10 cm×212根/10 cm，3 /1 斜纹组织。对制得的织制的抗菌及远红外性能进行测试分析，结果表明，其对白色念珠菌、大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到 97．5%、84．7%、95．9%，而远红外发射率为 0.84，远红外辐照温度升高 1．65 ℃，说明该织物具有良好的抗菌和远红外发射性能。同时，经过炼漂、定形和丝光整理后，织物的抗菌和远红外性能没有明显变化，仍旧良好。

 3.抗紫外线功能织物

石墨烯能够吸收紫外光线，并且由于石墨烯是片状结构，能够反射紫外线，对织物的紫外线防护性能有积极作用。因此，可以将石墨烯作为防紫外线吸收整理剂使用或者辅助使用。研究人员利用 Hummers 法得到氧化石墨烯，采用浸渍烘干工艺将氧化石墨烯附着在棉织物上，并使用 NaBH4将棉织上的氧化石墨烯还原，使棉织物表面成功附着上还原氧化石墨烯。经测试表明，UPF 值由未整理前的 8.4 升高到357.3，说明经过整理后的棉织物具有优异的抗紫外线功能。同时，他们还测试了棉织物水洗 40 次后的 UPF 值，发现其UPF 值仅下降了 9%，说明该棉织物具有很好的水洗稳定性。

注：本文参考文献：张勇,郝永刚.石墨烯及氧化石墨烯在纺织领域的应用[J].材料导报,2021,35(S1):78-82.