石墨烯在紡織上的應(yīng)用研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2021-11-08 13:40
石墨烯獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)賦予其極其優(yōu)異的性能,使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用都十分廣泛。石墨烯在紡織上的應(yīng)用主要是制備各種功能性紡織品,如導(dǎo)電、電磁屏蔽、電加熱、抗菌、疏水、傳感、阻燃、導(dǎo)熱等紡織品。石墨烯基功能紡織品的制備方法主要有浸漬法、層層自組裝、噴涂法、電泳沉積法、共混紡絲法和化學(xué)氣相沉積法等。介紹了石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能,闡述了石墨烯基紡織品的制備方法和石墨烯在紡織上的應(yīng)用研究進(jìn)展,希望為今后的研究提供參考。
【文章來(lái)源】:紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,37(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
石墨烯晶格結(jié)構(gòu)[5]
3.5 阻燃紡織品通常來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)紡織品的阻燃性能很差,特別是一些纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維,如常見(jiàn)的棉、麻和絲等。紡織品可以很容易被點(diǎn)燃,釋放濃煙,并迅速引發(fā)火災(zāi),這種紡織品固有的可燃性將會(huì)給財(cái)產(chǎn)和人的生命帶來(lái)巨大的威脅。與鹵素阻燃劑和有機(jī)磷阻燃劑相比,石墨烯已被證明是一種高效的綠色阻燃劑,石墨烯的二維片層結(jié)構(gòu)可以作為強(qiáng)大的物理屏障,有利于隔離氧、延遲傳熱以及防止熱解產(chǎn)物逸出,進(jìn)而起到阻燃的目的[16]。Wang[18]等在棉織物上組裝的PGO基多層膜降低了HRR和THR值,促進(jìn)了燃燒過(guò)程中棉織物的炭化達(dá)到阻燃效果,并對(duì)阻燃機(jī)理予以很好的解釋:一方面,氧化石墨烯具有較大的層狀結(jié)構(gòu),可以有效隔離氧和揮發(fā)性易燃?xì)怏w的滲透,從而降低放熱率;另一方面,磷的存在在燃燒過(guò)程中的催化炭化作用中起著重要的作用,可以顯著促進(jìn)殘?zhí)康男纬?進(jìn)而阻止氧和熱解產(chǎn)物的滲透(圖2)。Ji [53-54]等先后兩次利用石墨烯制備出了阻燃絲織物,第一次將19.5%wt氧化石墨烯進(jìn)行沉積制備的功能性絲織物,極限氧指數(shù)為43.5%,比真絲織物高81.25%,且火焰去除后,5 s后火焰熄滅;第二次的研究主要是優(yōu)化了氧化石墨烯涂層工藝,結(jié)果表明,氧化石墨烯濃度為2.0 g/L,涂布時(shí)間為40 min,涂布溫度為70℃, 氧化石墨烯分散體的pH在3.0左右,效果最佳。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of highly conductive graphene-coated glass fibers by sol-gel and dip-coating method[J]. Minghe Fang,Xuhai Xiong,Yabin Hao,Tengxin Zhang,Han Wang,Hui-Ming Cheng,You Zeng. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
本文編號(hào):3483807
【文章來(lái)源】:紡織科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,37(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
石墨烯晶格結(jié)構(gòu)[5]
3.5 阻燃紡織品通常來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)紡織品的阻燃性能很差,特別是一些纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維,如常見(jiàn)的棉、麻和絲等。紡織品可以很容易被點(diǎn)燃,釋放濃煙,并迅速引發(fā)火災(zāi),這種紡織品固有的可燃性將會(huì)給財(cái)產(chǎn)和人的生命帶來(lái)巨大的威脅。與鹵素阻燃劑和有機(jī)磷阻燃劑相比,石墨烯已被證明是一種高效的綠色阻燃劑,石墨烯的二維片層結(jié)構(gòu)可以作為強(qiáng)大的物理屏障,有利于隔離氧、延遲傳熱以及防止熱解產(chǎn)物逸出,進(jìn)而起到阻燃的目的[16]。Wang[18]等在棉織物上組裝的PGO基多層膜降低了HRR和THR值,促進(jìn)了燃燒過(guò)程中棉織物的炭化達(dá)到阻燃效果,并對(duì)阻燃機(jī)理予以很好的解釋:一方面,氧化石墨烯具有較大的層狀結(jié)構(gòu),可以有效隔離氧和揮發(fā)性易燃?xì)怏w的滲透,從而降低放熱率;另一方面,磷的存在在燃燒過(guò)程中的催化炭化作用中起著重要的作用,可以顯著促進(jìn)殘?zhí)康男纬?進(jìn)而阻止氧和熱解產(chǎn)物的滲透(圖2)。Ji [53-54]等先后兩次利用石墨烯制備出了阻燃絲織物,第一次將19.5%wt氧化石墨烯進(jìn)行沉積制備的功能性絲織物,極限氧指數(shù)為43.5%,比真絲織物高81.25%,且火焰去除后,5 s后火焰熄滅;第二次的研究主要是優(yōu)化了氧化石墨烯涂層工藝,結(jié)果表明,氧化石墨烯濃度為2.0 g/L,涂布時(shí)間為40 min,涂布溫度為70℃, 氧化石墨烯分散體的pH在3.0左右,效果最佳。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation of highly conductive graphene-coated glass fibers by sol-gel and dip-coating method[J]. Minghe Fang,Xuhai Xiong,Yabin Hao,Tengxin Zhang,Han Wang,Hui-Ming Cheng,You Zeng. Journal of Materials Science & Technology. 2019(09)
本文編號(hào):3483807
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