石墨烯改性蚕丝的制备方法及其应用研究进展

为优化蚕丝纤维和石墨烯材料的相互结合作用并进一步增强和丰富蚕丝纤维的性能和用途,扩大其在纺织及生物医疗柔性可穿戴领域的应用,详细介绍了石墨烯及其衍生物材料通过内在改性法和外在改性法制备蚕丝材料的方法及应用,并对比分析了各种方法的优缺点,简要介绍了改性蚕丝材料中氧化石墨烯化学还原法和高温还原法的特点。阐述了在力学性能、导电性能、抗紫外线性能、抗菌性能、防污/防水性能等方面,石墨烯改性蚕丝的工作机制及研究进展。综述了石墨烯改性蚕丝材料的性能及其在智能传感器纺织品领域的应用现状,最后展望了石墨烯改性蚕丝材料的研究及发展方向,以期拓宽其应用。     

纺织品的石墨烯功能整理

石墨烯是一种由六边形蜂房结构紧密堆积碳原子形成的二维材料,具有许多优异的性能。石墨烯制备方法不同,所获得石墨烯的形状、尺寸和质量也均不同,目前在纺织印染行业,最主要选用的是氧化还原的化学方法,同时还有气相沉积法等。介绍了石墨烯在纺织品功能整理中的应用,包括防电磁屏蔽、阻燃和抗菌整理等。要实现石墨烯的产业化应用,还需解决石墨烯与纤维基体的相容性问题等问题。     

石墨烯复合织物的制备、功能及应用

具有诸多优异性能的石墨烯已成为众多科学领域的革命性材料。将石墨烯材料纳入纺织品的功能整理中,可赋予纺织品抗静电、紫外防护、导电、光催化自清洁、抗菌、导热、储能等多种功能性。文章综述了石墨烯复合织物的制备方法、功能分类以及石墨烯复合织物的应用前景。     

治疗增生性瘢痕的压力衣的抗菌整理

随着社会的发展,科技的进步,纺织品逐渐拓展出多种功能性产品,不仅能满足人们对遮体御寒的基本功能,还被应用于多方面满足其他的个性化需求,其中抗菌纺织品的研发被广泛应用于医疗卫生方面,并取得优良的辅助治疗效果,已成为现代医学中不可或缺的一环。其中关于抗菌性压力衣的研究,一直是医疗方面的热点话题。鉴于采用压力疗法防治增生性瘢痕的有效性,以及该疗法在实施过程中患者存在细菌感染风险的现状,开发具有抗菌性能的压力衣能有效缓解这些症状,并为抗菌性功能型面料的开发提供新思路。且国内这类产品的研究开发较少,市场潜力巨大。因此基于载银氧化石墨烯的压力衣面料的抗菌性能研究极具现实意义和应用价值,本文制备了载银氧化石墨烯并整理了压力衣面料,抗菌实验表明抗菌整理的压力衣面料具有非常优异的抗菌性能。     

石墨烯及氧化石墨烯在纺织印染行业中的应用

系统介绍了石墨烯和氧化石墨烯的结构性质及其在纺织印染领域的应用,具体阐述了石墨烯及其共混纤维、石墨烯和氧化石墨烯整理纺织品和吸附染料等3方面的原理、工艺和发展现状,以及目前存在的问题,为石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染领域的创新研究和实践应用提供了思路。     

智能及新型抗菌材料在纺织领域中的应用

阐述了智能抗菌材料、新型抗菌材料的研究进展及其抗菌效果。重点介绍了智能抗菌材料复合水凝胶、环糊精包合物以及新型抗菌材料石墨烯及其衍生物,并总结了各类抗菌材料的制备方式、抑制的代表菌种及其应用。讨论了智能及新型抗菌材料在纺织品应用方面的整理方式、抗菌纺织品的抗菌性和抗菌持久性。     

石墨烯及其功能纺织品的制备方法

总结石墨烯及其功能纺织品的制备方法。介绍了石墨烯的性能;分别阐述了当前石墨烯功能纺织品的制备方法,包括直接浸轧法、喷涂法、复配液整理法、交联改性法、紫外光固化法、化学气相沉淀法等。介绍了应用于石墨烯功能纺织品的新技术,包括电泳沉积技术、层层自组装技术等。认为:石墨烯材料具有优异的导电性能、导热性能、抑菌性能和防紫外线性能等,在功能纺织品领域具有广阔的应用前景。     

石墨烯/蚕丝复合材料研究进展

为进一步提高蚕丝材料的附加值,扩大蚕丝材料的应用范围,将具有优异的光、电、热、力学性能的二维石墨烯材料与蚕丝材料相结合,得到具有导电、抗菌、抗紫线外等性能的石墨烯/ 蚕丝复合材料,以近些年来国内外的相关研究为基础,综述了石墨烯/ 蚕丝复合材料的最新研究进展。依据制备方法的不同,主要介绍了基于喂食法（石墨烯喂食、氧化石墨烯喂食、石墨烯复合材料喂食）的石墨烯/ 蚕丝复合材料和基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料。根据蚕丝材料获得的功能,将基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料细分为导电、抗菌、防紫外线、阻燃、电极材料。最后介绍了石墨烯/ 蚕丝复合材料研究领域存在的不足及其未来的研究方向。     

纺织品的石墨烯耐久功能整理研究进展

为将石墨烯更好地应用于纺织品功能整理,系统介绍了石墨烯及其衍生物赋予纺织品的多种功能及其作用机制,包括导电、紫外线防护、疏水、抗菌、阻燃等,并对纺织品的石墨烯耐久功能整理方法进行述评,包括浸渍、浸-轧-烘、黏合剂、真空过滤沉积、溶胶-凝胶、层层自组装等方法。剖析了获得耐久功能纺织品的关键因素认为,石墨烯整理剂的精确调控、织物的预处理以及合理利用基材纤维的特性等,是提高石墨烯功能纺织品耐久性的有效途径。最后,对纺织品的石墨烯耐久功能整理的工业化前景提出了展望与建议。     

石墨烯及氧化石墨烯在纺织领域的抗菌应用

阐述石墨烯及氧化石墨烯在纺织领域的抗菌应用现状。介绍了石墨烯及氧化石墨烯的结构及特性、抗菌剂的类型、石墨烯及氧化石墨烯的抗菌机理,并系统总结了石墨烯及氧化石墨烯在复合抗菌纤维开发、以石墨烯复合纤维为原料的抗菌织物开发、利用石墨烯及氧化石墨烯对织物进行抗菌功能性整理等方面的应用情况。指出:目前石墨烯及氧化石墨烯在纺织领域的抗菌应用研究还处在基础阶段,相信随着研究深入,其在纺织领域的抗菌应用将拥有更广阔的前景。     

石墨烯基新型抗菌材料的研究进展

为更好地解决单一材料在抗菌领域所面临的局限性问题,对石墨烯基新型抗菌材料的研究展开论述。介绍了石墨烯材料在抗菌方面广谱抗菌、物理和化学作用等的特点,重点阐述了石墨烯及其衍生物的接触切割、包覆作用、氧化应激作用等抗菌机制。然后分析了石墨烯与纳米材料、壳聚糖、季铵盐、卤胺等复合后的研究进展,为其发展提供了参考意义。最后总结了石墨烯基复合抗菌材料在纺织中的研究进展以及当前研究中仍然存在的一些问题,并展望其未来的发展方向。研究表明：将石墨烯材料与其它抗菌材料复合,所得材料可充分发挥各组分之间的协同抗菌作用,其发展较为迅速;然而,尽管石墨烯基新型抗菌材料发展迅速,但其实现产业化仍面临诸多挑战,未来应侧重于优化其制备工艺、抗菌机制等方面,使其向绿色、环保方向发展。     

电泳沉积碳纳米管和氧化石墨烯修饰碳纤维表面的研究进展

针对碳纤维表面极性官能团少,化学活性低,与基体间的界面结合强度弱等问题,综述了国内外关于电泳沉积碳纳米管和氧化石墨烯修饰碳纤维提高其复合材料力学性能的最新研究进展。阐述了在不同的电泳沉积工艺下,分别在碳纤维表面引入碳纳米管和氧化石墨烯,对修饰碳纤维表面及其复合材料力学性能的影响。总结了影响电泳沉积修饰碳纤维效果的因素,并提出了相应的建议。展望了电泳沉积修饰碳纤维表面的研究发展方向,指出对碳纤维、碳纳米管和氧化石墨烯进行预处理,添加辅助工艺的电泳沉积设备制造将会成为未来的重要研究方向。     

新型针刺非织造布纳米抗菌鞋材的研究

非织造布纳米抗菌鞋材的生产过程主要有弹性针刺非织造布的生产,对弹性非织造布进行纳米抗菌整理和把纳米抗菌弹性非织造布加工成鞋材三个步骤。实验结果表明,用上述方法生产的非织造布鞋材具有优异的弹性和抗菌除臭功能,制成的鞋垫产品具有不同于传统产品的特性。     

功能化氧化石墨烯吸附材料的研究进展

为推进氧化石墨烯材料在水处理领域的应用,综述了近几年功能化氧化石墨烯吸附材料的研究成果。首先介绍了氧化石墨烯的制备方法与结构特征,然后将功能化氧化石墨烯吸附材料分成共价键改性材料和非共价键复合材料。针对氧化石墨烯上不同官能团的化学修饰,将共价键改性材料划分成5类:羰基功能化、羧基功能化、羟基功能化、环氧基功能化和碳碳双键功能化。根据复合材料结构形态的不同,将非共价键复合材料划分成3类:氧化石墨烯基凝胶、氧化石墨烯基分离膜、氧化石墨烯基磁性吸附剂。最后讨论了功能化氧化石墨烯吸附材料在水处理中存在的问题,指出共价键和非共价键的联合功能化处理有望成为氧化石墨烯吸附材料的发展方向。     

石墨烯复合材料在电化学检测食品中亚硝酸盐的研究进展

亚硝酸盐是一种常见的食品添加剂,过量的亚硝酸盐可与人体内的氨基化合物反应形成强致癌物亚硝胺化合物,因此对亚硝酸盐的检测极其必要。与其他传统检测方法相比,电化学法具有仪器简单、操作方便、分析快速和灵敏度高等优点。石墨烯具有电化学窗口宽、电化学稳定性好、电催化活性高和电子转移速率快等电化学特性,故石墨烯及其复合材料是用于检测亚硝酸盐电化学传感器的理想电极修饰材料。石墨烯与其他功能材料复合能进一步改善其可分散与可加工性能,提高修饰电极的电催化活性和检测选择性。本文综述了纳米金属粒子/石墨烯、金属复合物/石墨烯、纳米金属氧化物粒子/石墨烯、高分子纳米材料/石墨烯、非金属纳米材料/石墨烯等复合石墨烯材料修饰电极在电化学法检测亚硝酸盐方面的研究进展,并重点阐述了相关设计思路与电极反应机理,深入分析比较了不同复合材料修饰电化学传感器的检测效果,从而说明采用基于石墨烯复合材料修饰电极电化学检测亚硝酸盐更具优势。最后讨论了石墨烯复合材料修饰电极的不足,展望了其在食品中亚硝酸盐检测的应用前景和未来发展方向。     

涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其电磁屏蔽性能

为制备具有电磁屏蔽性能且质轻、柔软的复合材料,以涤纶织物为基材,采用浸轧法将纳米铜乳液和氧化石墨烯负载到织物中,并通过化学法还原氧化石墨烯,制备涤纶基纳米铜/还原氧化石墨烯复合材料。借助扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪等对复合材料进行表征,分析了纳米铜乳液粒径、质量分数及氧化石墨烯质量分数对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:在纳米铜乳液平均粒径为93.7 nm、质量分数为20％,氧化石墨烯质量分数为8％条件下制备的复合材料具有良好的电磁屏蔽性能,其最小反射损耗值为–38.06 dB;与普通涤纶织物相比,复合材料亲水性能提高,手感良好,断裂强力略有降低。     

汽车内饰材料的抗菌整理现状

介绍了汽车内饰材料的抗菌整理和国内外抗菌研究的发展,总结了抗菌整理的主要方法及技术措施,分析了目前抗菌整理存在的主要问题及汽车内饰材料的发展方向。     

纳米防电磁波织物的开发

对电磁波的产生、电磁波屏蔽机理、防电磁波织物的开发现状进行了分析。根据纳米材料的体积效应和表面效应以及纳米金属粉和纳米铁氧体与其它材料复合的吸波材料的吸波性能,用纳米金属氧化物作为电磁波吸收剂,对普通纺织品通过纳米后整理技术进行电磁辐射整理,实现织物的电磁屏蔽功能。在纳米后整理技术中,保证吸波纳米材料以纳米结构的状态生成,并能以稳定的纳米状态存在,从而发挥出金属纳米材料所特有的电磁学性能,以产生良好的抗电磁波效应是开发纳米防电磁波织物所要解决的主要技术问题。     

纺织用抗菌材料及其应用研究进展

随着科技的快速进步和人民生活水平的显著提高,尤其是新冠肺炎在全球的进一步蔓延,人们对功能性抗菌纺织品提出了更高的要求。为了进一步促进抗菌纺织品的发展,总结了常见的抗菌材料及其抗菌机制,综述了抗菌整理剂在纺织领域中的应用研究进展,指出抗菌纺织品行业亟待解决的问题,并从抗菌整理剂的选择性和高效性、抗菌纺织品的安全性、服用性能和耐久性以及抗菌纺织品检测标准的滞后性和规范性等4个方面展望抗菌整理剂及抗菌纺织品未来发展方向,为抗菌纺织品的跨越式发展提供理论参考,以期推动功能性抗菌纺织品的转型升级。