今时今日,越来越多的黑科技不但在惊爆我们的眼球,更是在悄然改变我们的生活。当你心中想到某一件购物需求,电商平台能够马上给出你想要的结果,其速度、准确度、全面性令你叹为观止;当你带着一天的疲惫回到家,智能家居能够为你调好空调温度,烧好饭菜,准备好影音娱乐,令你倍感舒心;当你周末宅在家里,想要点餐或买东西,外卖平台可以将琳琅满目的商品呈现在你眼前供你挑选,并且直接送货上门,令你大呼过瘾。黑科技的进步,不仅让我们的生活发生着变革与优化,更不断地刷新我们的认知,颠覆着我们对世界的观察与思考。
今天我们要介绍的黑科技——石墨烯聚丙烯母粒,不仅是材料学中黑科技经典之作,更是黑科技应用于生活场景的典范。其实,我们每天都在与石墨烯聚丙烯母粒的产品“耳鬓厮磨”,只不过你并不了解它。
身披诺贝尔奖光环的未来革命性材料——石墨烯
2010年的诺贝尔物理学奖,由英国曼彻斯特大学的物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫获得,以表彰他们用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,由此可见石墨烯发现的重要性与革命性。
作为一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,石墨烯被称为未来革命性的材料,这一殊荣源于石墨烯多种优质的物理特性:已知强度最高的材料之一,同时具有很好的韧性;室温下载流子迁移率约为15000cm2/(V·s),是已知载流子迁移率最高物质锑化铟的两倍以上;导热系数高达5300W/mK,是为止导热系数最高的碳材料;光学特性良好,在较宽波长范围内吸收率约为2.3%,看上去几乎透明;溶解性良好,具有超疏水性和超亲油性。
划时代的材料学发现石墨烯,被广泛应用于十几个领域,包括传感器、晶体管、柔性显示屏、新能源电池、海水淡化、储氢材料、航空航天、感光元件、复合材料、生物等等,可以说是一名全能型选手。而最为贴近我们日常生活的应用领域,还要从熔喷布说起。
(石墨烯粉体)
疫情期间的大功臣——熔喷布口罩
2020年,新冠疫情席卷了大江南北,防控疫情的形势刻不容缓。在诸多防范措施中,外出戴口罩成为了人们的共识与习惯。在国家的倡导与科普,以及广大人民积极的学习下,越来越多的人了解到口罩防护病毒的关键部分——熔喷布。
被称为口罩的“心脏”的熔喷布,由聚丙烯制成,纤维直径可达1～5微米,空隙多、结构蓬松、抗褶皱能力好。毛细结构十分独特的超细纤维,可以有效增加单位面积纤维的数量和表面积,使熔喷布具有更好的过滤性、屏蔽性、和吸油性。正是这些特性,为熔喷布带来了广阔的应用前景,在医疗卫生、家庭装饰、服饰制造、工业生产、农业生产等诸多领域,都能见到熔喷布的身影。
很多人可能会产生疑问,即使熔喷布的缝隙再小,病毒的直径更小,如何能够将过滤效率控制在95甚至是99以上呢?其实,熔喷布对于病毒的过滤,并非是依靠减小缝隙来阻挡,而是物理的吸附。静电驻极在熔喷布中的加入,可是利用静电在外层吸附病毒,阻止其进入呼吸道。疫情期间,外出戴口罩成为了人们的常态,呼吸受阻憋闷、电荷泄漏影响效果成为了新的难题,这给了石墨烯聚丙烯母粒这一黑科技大显身手的机会。
黑科技的强势加入——石墨烯熔喷布
(石墨烯聚丙烯母粒)
疫情防控的艰巨性与长期性,使得熔喷布研发与生产越来越重要。在长期的研究与探索中,科研机构与科技企业发现,石墨烯在熔喷布中的加入,为其带来了革命性的改进,使得石墨烯熔喷布这一黑科技材料,全面登上历史舞台。
首先,石墨烯独特的“纳米刀”效应可以破坏细菌的细胞膜,引起细菌结构破坏与功能紊乱。微生物自由基代谢,也会因为石墨烯而平衡失调,最终酯质过氧化损伤、功能衰竭死亡。其次,作为半导体氧化物,石墨烯在可见光和无光情况下,电子具有还原性,空穴具有氧化性,可通过氧化作用,分解有机物、细菌细胞膜、固化病毒蛋白质,实现污染防治、杀菌与除臭。
再次,石墨烯可以对细菌病毒进行无选择性的灭杀,包括但不限于大肠杆菌、白色念球菌、金黄色葡萄球菌等细菌,以及绿藻、蓝藻等单细胞生物。最后,石墨烯会释放出波长为8-14微米的远红外线,在杀菌的同时,还能带来红外理疗效果,改善人体血液循环,增强人体新陈代谢等。同时,石墨烯的二维层状结构与柔软抗拉特质,可以分别实现对烟气、灰尘、细菌病毒、湿气的强吸附,以及对撕裂的耐受。
正是石墨烯对熔喷布的颠覆性改进,为鸡西瀚宇石墨烯科技有限公司带来了启发与方向。在熔喷布的生产工艺中,鸡西瀚宇用石墨烯聚丙烯母粒替代了传统的驻极母粒,赋予了熔喷布口罩全新的优势与特质:有效锁住静电核,同时可以自主产生静电,水洗后静电仍然存在;颗粒过滤密度可以提升至100微米以上;抗菌抑菌效果全面超过国家标准;负氧离子分解带来单项透气性,使呼吸更顺畅;油性测试99流量等等。同时,石墨烯聚丙烯母粒的加入,依靠低温远红外为口罩带来了理疗功效。
令人惊艳的黑科技的加入,不仅为熔喷布带来了颠覆性的变革,更使鸡西瀚宇看到了石墨烯聚丙烯母粒在熔喷布加工及口罩生产中广阔的应用前景,加强了对这一黑科技材料的信心,感受到肩上的社会责任的加重。
全面布局,领跑行业的先行者——鸡西瀚宇
2019年,拥有多年石墨烯研发、生产、推广经历的鸡西瀚宇,前瞻性地发现了石墨烯聚丙烯母粒的神奇的应用价值与巨大的商业价值。国家层面的政策颁布、全局规划的明显加速、产学研合作的日益加强,技术创新亮点的频繁出现,为鸡西瀚宇带来了深耕这一领域的信心以及不断开拓探索的动力。
多年来,鸡西瀚宇依托中国石墨之都黑龙江省鸡西市的区位优势,集结并打造了专业的石墨烯领域研发精英团队,致力于优化石墨烯聚丙烯母粒的生产技术与工艺,拓宽其应用领域,助力产业化进程,造福民生。时至今日,鸡西瀚宇已先后获得9项国家专利,通过了ISO9001:2008质量管理体系认证与2015质量管理体系认证,石墨烯功能性纺织母粒的生产线年产水平以已经达到上千吨,处于行业领先水平。
未来的鸡西瀚宇,将继续立足于石墨烯产品的研发、制造、销售、推广、转让服务等,广泛开展与相关领域企业的深度合作,根据对方需求调整石墨烯参数与指标,致力于全方位推动石墨烯产品在各种纺织品中的应用,为行业提供助力,为民生带来优化。
