自從2004年英國曼徹斯特大學的安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫等以石墨為原料,利用微機械剝離法成功製得單片層石墨烯以來,具有優異電學、光學、熱學和力學性能的石墨烯材料逐漸成為眾多學科領域科研人員關注的焦點。相關學者研究表明,石墨烯在超級電容器、透明導電膜、海水淡化、氣體傳感器、新型超導材料和催化劑載體等方面具有良好的應用前景。
近年來,石墨烯逐漸成為高性能紡織纖維製備領域的研究熱點,在紡織品功能整理方面同樣引起廣泛關注,但是,如何以石墨烯纖維為原料經工業化紡紗工藝紡制石墨烯紗線,並用石墨烯紗線直接織造石墨烯紡織品仍然是一項頗具挑戰性的難題。
一、石墨烯紡織品研究現狀
所謂石墨烯紡織品,是指石墨烯材料與普通紡織品有效結合,在保持紡織品各項基本性能的同時,具有石墨烯某一種或幾種獨特性質的紡織產品。石墨烯紡織品在導電、防輻射、防紫外、熱電、特殊防護和智能織物等領域有巨大的應用前景,如圖1所示。目前,石墨烯紡織品的製備方法主要包括直接製備法和後整理法。