德春公司以宇興碳素高品質石墨烯原料開發石墨烯速暖紗打入特力和樂石墨烯寢具棉被供應鏈
HOLA 石碘被產品照片(引用自HOLA官網)
石碘被,結合著來自於具有高導熱性的石墨烯及高抗菌性的碘離子兩種特殊性高科技材料,是德春公司與宇興碳素替特力和樂高機能性棉被系列產品合作打造的最新力作。作為21世紀最受注目的劃時代新材料之王,石墨烯最常被提及的就是他的高導熱性及高導電性了,但是要運用到我們日常生活中日常所見的棉被中,則是需要發揮創意力及想像力,並結合扎實的技術力,才能將石墨烯切切實實的運用到毫不起眼的生活用品中。那麼,德春公司是怎麼將石墨烯及碘離子結合在一起的,而所帶來的好處又是甚麼呢?
為什麼要選用宇興碳素的GreenPhene™高品質石墨烯原料呢?
德春公司是國內一間專注於於研究開發及生產銷售紡絲及注塑用色母粒及有色粒子,功能性色母粒以及各式特殊工程塑料的染色抽粒等服務的色母粒生產廠,具有優異的色母分散加工的研發能量及量產能力。透過厚實的技術基礎能量加持下,德春公司所生產的功能性母粒不僅具有優異的發色效果,更可以透過將機能性的材料與色母進行多重的異材質混合進而形成多功能性的複合型母粒,並在後端的抽絲紡紗的製程後穩定生產出機能性的色紗出來,而具有高導熱性的石墨烯及高抗菌性的碘離子材料,即是這樣被製成可以被創意設計製造出同時具有石墨烯高導熱性能與碘離子抗菌的多功能性紡織品。
我們都知道石墨烯雖然是一個具有優良導熱特性的奈米材料,不僅是現有材料中擁有最高的導熱係數5300W/mK,更具有優異的熱輻射係數(>0.93),使得石墨烯可同時藉由傳導及熱輻射型式來達到導熱及散熱的作用。不過,在坊間可以詢問到的石墨烯的種類卻相當多種,且不同種類的石墨烯還會具有不同的性質及純度。實際上,就石墨烯的一般量產製程來看,目前被大量使用的酸氧化反應製程或溶劑剝離製程,不僅在製程中都會添加大量的酸鹼溶劑及化學藥劑,容易有殘存於最終產品而危害人身安全的疑慮外,同時,製程中所產生的大量廢水也會排放至環境,或者還需要藉由高溫加熱蒸發至空氣中,上述的流程都會對環境造成難以挽回的汙染危害。
針對上述問題,宇興碳素率先採用電子級超高純度石墨粉為原料,以全乾式製程-直接連續物理技術(Direct Continuous Phsical Technology)生產高品質的石墨烯原料,生產製程中不使用酸、鹼及有機溶劑等危害人體及環境的化學藥劑,經SGS重金屬殘留量檢驗測試(驗證規範:EN71-3:1994+A1:2000/AC:2002)證實,宇興碳素生產之石墨烯原料中均未檢出常見之8大重金屬殘留物質,滿足紡織業者中原料最高使用標準。同時,由於乾式製程也代表著我們可以在生產過程中不使用各式溶劑及水等物質,不僅可以在原料階段就可以保證不具殘留的化學物質外,同時也不須經過後續耗能的烘乾與處理汙水等不環保的生產程序,因此,使用宇興碳素所生產的高品質石墨烯原料,就代表著用愛護環境及守護你我家園的態度,來體驗石墨烯創新科技的魅力。
石墨烯又可以為我們每天都會用的棉被帶來甚麼好處呢?
石墨烯纖維是透過將石墨烯與纖維材料進行混合後形成石墨烯母粒,並經過纖維紡絲製程抽絲製得。通常而言,纖維中的石墨烯含有率受限於石墨烯的尺寸效應多半不超過1wt%,通常介於0.1-0.5wt%之間。不同於石墨烯印花及石墨烯薄膜貼合所產生單面提升熱量傳輸效應的方式,藉由紡紗及織造過程中所產生的纖維排列與織物的組織設計,使帶有石墨烯的石墨烯紗線能在織物中產生不同的集合效應,最終促使熱量延石墨烯存在的位置進行傳遞。
透過運用宇興碳素所生產的高品質石墨烯原料所開發出的具備高導熱特性的石墨烯短纖維,德春公司與下游成品廠結合傳統棉被製造工藝共同研發具有快速發熱性的石墨烯蓄熱速暖絮片。不同於石墨烯在長纖維的應用中必須搭配織物的組織設計來強化石墨烯在織物中傳導的特性,石墨烯在短纖維的使用上則顯得更為簡單而直觀。一般而言,添加石墨烯的石墨烯短纖維在相互堆疊的狀態下可以輕易地提供石墨烯相互堆疊的行為,並形成可使熱量有效傳遞的移動路徑,因此石墨烯短纖維在棉被中的絮片開發應用上,可產生高於一般中空纖維所製成之絮片的發熱速度。同時,藉由德春公司具有獨特的石墨烯分散技術,德春公司更開發出含有石墨烯添加的異型斷面纖維,藉此創造出更多的蓄熱空間,可以加快棉被的發熱速率與蓄熱效率以達到內側恆溫的狀態,如此可讓消費者在使用過程中,不會因為覺得剛蓋起來不夠暖而需要多增加棉被,而又因為後期發熱後產生燥熱而發生踢被等問題。此外,石墨烯添加在短纖維中也可以使纖維的剛性增加,並使得纖維與纖維間的空隙可以較佳的維持率,故使用石墨烯所製成的棉被也會解決傳統化纖棉被會有越蓋越不暖的問題。與此同時,德春公司更在棉被的表布中使用具有高抗菌性的碘抗菌纖維,使得因為流汗或濕氣而產生的異味得以消除,讓這床同時結合著高發熱性與高抗菌性的”石碘被”可以將石墨烯及碘離子等如此高科技感的特殊材料,在德春公司的設計巧思下更貼近你我常見的日常生活中。