紡織新科技—石墨烯纖維到底在紅什麼

山野 │ 裝備

撰文/左承偉．攝影/左承偉安啾

2023/01/31發表，已被閱讀3,520次

什麼是石墨烯？

講起石墨或許有人知道，這種看起來黑黑的，以及世界上最軟的礦物，然後讓人聯想到鉛筆芯，但加了一個「烯」字呢？相信大家就蠻陌生的！這種到2004年才被英國物理學家安德烈‧海姆和康斯坦丁‧諾沃肖洛夫成功「做」出來的材質，不僅讓他們得到2010年諾貝爾物理學獎，也開創了超導體新時代。

石墨烯的物理化學性質與石墨可說是180度轉變，它的硬度比高碳鋼還強200倍，但柔軟度卻又能贏過橡膠，而且還同時具備高導熱與高導電的特性，可說是種神奇材料，更重要的是它非常地薄，相當適合奈米科技產業。

石墨烯在紡織業的應用

石墨烯的優點使它最常運用在內層衣上

撇開複雜的物理數據與理論，紡織業會看到石墨烯的優點在於目前它已能量產，並且加工於紗線再織造成機能布料。應用在服裝，最主要是它的導熱功能，也就是將自體體溫快速傳導到衣物保暖層。這是因為它具備釋放4~14um 波長的遠紅外線，所以穿起來會快速感到暖意。而4~14um 波長的遠紅外線不僅會被人體吸收，還同時讓身體內的水分子產生共振，提升微血管壁擴張、加速血液循環，讓人體生理機能更為活絡。

超高導電度的石墨烯，加工於機能布料後，可在乾燥的冬季中大量且快速釋放身體因活動所累積的電荷，於是不容易出現被靜電電到，或其他靜電可能發生的危險。

據國外研究，石墨烯有天然抑菌效果，對各種常見細菌的抑制率達90%左右，相較傳統添加殺菌劑，石墨烯對人體細胞不會產生傷害，適合應用於與人體皮膚直接接觸的服飾，而利用物理方式摻入纖維，也不會因時常洗滌而減退抑菌效果。抑制細菌後，衣物自然不會因細菌對皮脂與汗水的作用而產生異味，間接達到消臭效果。

由於石墨烯原料是奈米級厚度，很適合抽紗時加入衣物纖維，其高硬度的特性使它不易磨損，良好的彈性同時讓它不會因衣物被凹折、搓揉、拉伸等動作所消耗，這些機能都提升它的耐用性，所以應用在透濕排汗布料上，完全不會影響原本的機能，甚至加強布料更多機能性。正因為石墨烯是透明的，加上非常薄，所以不會影響布料原本的質感、厚薄、顏色，所以不論是運動化衣著，還是帶有流行款式都能使用，這大大提升石墨烯應用在服裝織品的廣度。

由於加工容易加上彈性良好，所以石墨烯纖維布料非常適合當作戶外運動的織品材質。

石墨烯蓄熱內著衣

氣溫低時石墨烯內著衣最大的好處就是剛穿上時不會有冰冷感，以及蓄溫保暖力良好。

利用石墨烯快速升溫並且穿著時良好的蓄溫性，使它最適合應用在保暖機能內著衣上。原因很簡單，不論是秋冬季的中高海拔戶外健行登山，或是溫帶國家賞景旅遊，做為接觸肌膚第一層的內著衣，絕對是保暖的重中之重！例如氣溫低時，更換內著衣最讓人凍未條的就是衣物冰冷感，但由於石墨烯機能布料一則會吸收遠紅外線，二則熱傳導相當快，所以穿上身不會有冰涼感，而且能馬上阻絕外界的冷空氣。

另一方面，石墨烯抗磨耗與高彈性的優點，也很適合應用在肢體活動量大的戶外內著上，讓身體伸展不會收到牽制，更不會影響它的耐用性。並且除了石墨烯纖維本身的抑菌能力外，歐都納這一系列的內著衣，還導入Polygiene環保抗菌機能，讓多天期戶外活動中不易發臭，減少內著衣更換頻率與攜帶數量，有效將行李或背包輕量化。

材質細軟使得石墨烯布料的膚觸感良好

布料彈性好也是石墨烯織品的特色之一

石墨烯纖維外套、背心

傳統保暖外套與背心，不外乎鋪棉、刷毛及羽絨；其中鋪棉、刷毛都有重量較重、收納體積較大的困擾，而保暖力較佳的羽絨外套則通常價位較高，有時讓人對它的價格望之卻步。但石墨烯纖維的出現，讓保暖外套材質與設計有更大的空間，因為價格上更加親民，款式上可選取羽絨外套的輕便性，但又不需要填充過多羽絨，導致看起來臃腫，所以服裝設計能更偏向流行化，適合平時與一般休閒服飾，甚至當做日常工作、上班穿著，達到一物多用的高C/P值。