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石墨烯纖維—碳纖維制造技術的颠覆者

浏覽量:   來源:http://www.hyydn.com  作者:輝暖商貿

高性能纖維是衡量一個國家科技發展水平的重要标志,其中碳纖維技術的發展尤其引人關注。各種有機或生物質纖維可通過碳化形成碳纖維, 其中典型代表是基于聚丙烯腈( PAN ) 纖維碳化之後形成的碳纖維。碳纖維的理論拉伸強度為1 8 0 吉帕, 拉伸模量為1020 吉帕, 目前高強碳纖維( T1000) 的拉伸強度可達7.02 吉帕, 高模碳纖維( M70J ) 的楊氏模量可達690 吉帕, 分别為其理論值的4% 和68% , 與理論值還有較大差距。因此,優化碳纖維的結構性能, 降低生産成本, 減少生産過程中揮發組分排放是人們必須解決的關鍵問題。

聚丙烯腈的碳産量約在50%-55 %,這使其在許多領域的應用受到限制。因此, 人們逐漸将注意力轉向如何實現碳纖維的低成本化。美國橡樹嶺國家實驗室早在2003年就開始探索采用其他生物質纖維或丙烯腈共聚物來優化碳纖維的成本和性能歐盟也将研發重點逐步轉移到發展低成本碳纖維上來,這主要源于汽車、軌道交通和電力輸送等許多與人們生活密切相關的大宗應用領域需求。

石墨烯纖維—碳纖維制造技術的颠覆者

石墨烯纖維的表面形态

石墨烯纖維則有望改變現有碳纖維的生産方式,并将大幅減少能耗和污染物排放, 顯著降低碳纖維的成本。不同于傳統碳纖維需優化聚合物纖維的結構和和氧化碳化工藝參數,石墨烯纖維的優勢在于直接采用碳纖維構造單元來紡絲, 因而可以根據碳纖維結構和性能的要求選擇适量石墨烯配制紡絲原液,從而實現碳纖維結構性能的快速優化。

石墨烯纖維—碳纖維制造技術的颠覆者

實際上, 無論是石墨烯纖維的力學性質, 還是導熱導電性質, 歸根結底都取決于石墨烯自身結構和纖維微觀結構的優化。關鍵在于優化紡絲條件、石墨烯自身片層結構、以及石墨烯片層之間有效的層間結合。對于宏觀石墨烯纖維而言, 微觀的片層聚集結構和層間相互作用将主導最終的各項性能。

聖泉集團曆時7年研發智造的生物質石墨烯内暖纖維是由生物質石墨烯與各類纖維複合而成的一種多功能纖維新材料,具備超越國際領先水平的能被體溫激活的遠紅外功能,集抗菌抑菌、抗紫外線、防靜電等多種功能于一身。

自2008年開始,聖泉集團便開始緻力于石墨烯課題的研究,他們定位生物質綜合利用為結構調整的主要方向,經過與中科院、山東大學、黑龍江大學等國内高等院校合作,最終運用“基團配位析碳法”新工藝,在全球範圍内率先從植物稭稈中得到了石墨烯這顆皇冠上的明珠,并以石墨烯為原材料創造性研發出了石墨烯内暖纖維、内暖絨、内暖烯孔增溫助眠新材料等三大系列上百個功能衍生單品,使石墨烯首先在紡織領域得到商業化成功應用,讓聖泉集團占領了全球石墨烯生産及應用的新高地。

生物質石墨烯内暖纖維四大功能特性

内暖纖維是生物質石墨烯與粘膠纖維複合而成的粘膠纖維屬再生纖維素纖維。它是以天然纖維素為原料,經特殊工序和紡絲工藝而制成。粘膠纖維包含莫代爾纖維、啞光絲、粘纖、人造絲、人造棉(人棉)、人造毛,粘纖具有光滑涼爽、透氣、抗靜電、染色絢麗等特性。一般來說,我們看到的很多比較光滑涼爽,兼具透氣性與良好的抗靜電性,染色後很絢麗的衣物,就是使用粘纖面料制作成的。

石墨烯纖維—碳纖維制造技術的颠覆者

1.内暖纖維具有低溫遠紅外,改善微循環的功效

與生物質石墨烯複合後的内暖纖維,強化了粘膠纖維固有的吸濕性、透氣性,織品光潔柔軟,手感滑爽,不宜褪色的性能;同時,極佳地體現了生物質石墨烯的功效,最明顯的是增強了體溫産生遠紅外功效,即在20—35℃低溫狀态下,對6—14μm波長遠紅外光吸收率達88%以上。内暖纖維織品強大的體溫産生遠紅外功能有助于加速皮膚表面溫度,使毛細血管擴張,改善身體微循環,強化各組織之間的新陳代謝,疏通經絡,提高免疫力,達到對人體的保健作用。

2.内暖纖維織品具有抗菌抑菌,持久自潔的功效

内暖纖維強化了生物質石墨烯的抗菌性能,結合其強大的體溫産生遠紅外促進微循環功能,激活了皮膚免疫細胞功能,加強了白細胞和網狀内皮細胞的吞噬功能,達到抗菌抑菌的目的,而且其性能在多次洗滌後效果不會衰減。

石墨烯纖維—碳纖維制造技術的颠覆者

3.内暖纖維織品具有吸濕導濕,幹爽呵護的功效

内暖纖維織品具有超強的吸濕祛濕、排汗透氣特性,可迅速吸收人體皮膚散發的濕氣汗液,并快速導入空氣中散發,使人的肌膚始終保持幹爽狀态,更加舒适親膚,打造皮膚呼吸體驗,給身體永久幹爽呵護。

4.内暖纖維織品具有抗靜電,護膚養膚的功效

内暖纖維可降低表面電阻率,将産生的靜電荷迅速洩露,同時賦予材料表面一定的潤滑性,降低摩擦系數,從而抑制和減少靜電荷的産生,平衡人體體表的正常電位差,防止皮膚瘙癢、色素沉着。