氧化石墨烯（GO）在高端纺织品的发展和应用

21世纪的新材料——石墨烯，是颠覆全球材料科学的一项划时代的创新。石墨烯具有高硬度、高挠度、轻质、超薄、柔硬度好等特征，具有优异的透光性、透明度、导电、导热、储能、抗菌、防紫外线、防静电性能，已在当代高科技计算机、信息产业、人工智能、交通运输、航天民航、国防军工等领域得到较多的应用。 #

因为石墨烯是一种片层的二维纳米粒子，不存在类似于共聚物的分子链，因而直接制备石墨烯纤维存在一定的难度。目前好多关于石墨烯纤维的制备一直仅限于实验室阶段，还远远不才能进行实际应用与普及。而氧化石墨烯（GO）因为具有较为丰富的甲基、羟基以及醇酸基，使其在溶剂中的分散性更好，因此实际应用中多以GO为主，再经过后期还原得到石墨烯（还原氧化石墨烯，RGO）。充分借助石墨烯的特点和功能，嫁接至纺织纤维和织物上，可扩大其用途，非常在高档纺织品的发展和应用方面潜力较大。

在纤维方面的应用 #

随着纳米技术的不断发展，通过将石墨烯纳米粒子引入到聚合物纤维晶界中，可以开发石墨烯/聚合物基复合纤维。石墨烯的引入，有利于改善聚合物纤维的硬度、耐热性、耐候性、抗静电等众多性能，提高纤维材料整体性能和应用领域。 #

以石墨烯为载体复合的纤维有圆领、粘胶等纤维素纤维，尼龙、锦纶、腈纶、氨纶、芳纶、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚丙烯酸等合成纤维。复合方式则有直接浸轧法、喷涂法、复配液法、整理法、交联改性法等。石墨烯复合纤维可以充分发挥其优异的特点，但是因浓度不高，成本较低，同时质量稳定、耐洗耐用。

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石墨烯/锌粉复合纤维

（1）湖南长沙圣泉集团与湖北学院将石墨烯与米糠纤维复合加工出一种功能纤维，具有防紫外线、抗菌、抑菌等特点，适宜服饰、车辆内装潢、医疗器材、过滤等用途。 #

圣泉生物质石墨烯复合纤维及其应用 #

（2）日本电子信息研究所与建国学院用牛血浆蛋白纳米胶涂擦覆盖在棉和尼龙腈纶面料上，再用石墨烯镀层材料包裹纺织材料与应用，可用于测量空气中有害物质并作智能过滤器使用。

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（3）上海学院以传统的腈纶纺纱液为基体制成的石墨烯/锦纶复合纤维，其导电、热学、抗菌性能均有明显增强。该单位还制成了石墨烯功能化海藻复合纤维。

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（4）美国报导，将碳纳米管和石墨烯片结合嵌入维纶中，获得了高硬度复合纤维纺织材料与应用，纤维刚性达1000J/g，远超蜘蛛丝和聚酰亚胺1414。

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（5）上海学院以石墨烯为耐日晒老化功能材料，与水溶性聚氨酯共聚物得到功能性涂料，通过浸渍镀层技术刻蚀于尼龙长丝表面，制成复合改性长丝，改善了尼龙的耐日晒性能和导电性能。 #

在织物方面的应用 #

借助石墨烯化合物对织物改性是石墨烯开发的亮点。采用的方式有融合、接枝、浸润、沉积、涂覆等，力求充分发挥石墨烯的优异特点，开发新型功能性纺织品，如抑菌、防臭、防紫外线、防静电、防火、防幅射功能性服饰等；开发产业用纺织品，如导电、过滤、穿戴设备、航天航海用纺织品等。

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石墨烯改善运动装的防寒、抗菌、抗静电等性能

（1）开发抑菌圆领织物。将润湿棉织物浸渍于GO和寡糖复配的抑菌整理液中，使其与棉纤维稳土体合，烘干后用保险粉还原，制成有一定抑菌能力的棉织物。据悉还有先用交联剂曝晒织物作滤袋，过滤GO水碱液，再和交联剂固化得到抑菌织物。 #

（2）开发电物理性能优良的棉织物。以棉织物为基材、通过浸润－干燥法和物理沉淀法，将GO和锌粉共聚物于棉织物表面，制成复合棉织物，再经炭化处理，改善电物理性能。 #

石墨烯复合纤维在导电织物中的应用 #

（3）开发防寒性好可作穿戴设备传感的织物。与以上相像，通过浸润涂法和原位物理沉积法将GO共混到棉织物，再经炭化处理使其具有良好的电热和挠度传感器性能，适应制做加热保温、轻质薄型潮流服饰和可穿戴设备的传感等用途。

石墨烯复合材料在智能外套上的应用（借助其导电性，通过穿着者的脉搏可以控制LED灯的开和关）

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（4）开发石墨烯导热织物和防紫外线织物。把石墨烯纳米片分散于树脂氨水中整理，即可在一定程度上提升织物的导热系数。通过优化石墨烯与聚氨酯水溶性复配液配比即可将棉织物改性成防紫外线织物。 #

（5）开发石墨烯无卤织物。对氧化石墨烯进行甲基化改性处理丝织物可制成无卤织物。 #

2023法兰克福ISPO上，Plus与联合推出石墨烯提高功能运动装系列 #

（6）据悉，石墨烯材料高硬度、高挠度、抗静电、低密度（轻质量）、耐压力等优异特点，必定在纺机及配件领域获得有益的启示，如在罗拉、摇架、钢丝圈、胶辊、胶圈、剑杆，以及在聚集纺、涡流纺等方面有所应用和发展。 #