时间：2026-09-30作者：
气凝胶是将水凝胶（湿凝胶）在不改变其体积的情况下将凝胶内部的液体置换成空气后得到的一种轻质多孔固体材料。它的孔隙率高达95%以上，密度可低至0.03g/ml以下。由于其具有极高的纳米空隙结构和丰富的表面化学基团，使其在保温隔热、催化、生物化学等领域具有非常广泛的应用。基于同一材料体系，我司将气凝胶的纳米多孔特性用在两个看似完全不同的方向——纺织保暖和化妆品载体。
纺织保暖方向：气凝胶复合纤维
气凝胶复合纤维：将气凝胶与纺织用高分子通过双螺杆熔融共混造粒，然后利用熔融纺丝机纺丝制备复合纤维，又称为纱线，该产品可直接织造，也可加工为短纤、棉绒等多种形式，具有良好的透气性和保温隔热性。
最常用三种熔融纺丝基材：
PP（聚丙烯、丙纶），PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯、涤纶），PA（聚酰胺）
其中PP和PET的导热系数低，吸水率低，PET的强度较高，综合来看最适合用作纺织保温的基材，事实上涤纶也是最常用的保温材料，而PA虽然强度高，但易吸潮，影响保温效果。
将二氧化硅气凝胶与高分子熔融共混、挤出造粒预先做成20%浓度的母粒，然后将高分子/气凝胶母粒与纯高分子粒料共混，通过双组分纺丝机得到皮芯结构的气凝胶纤维，功能层的气凝胶含量分别为1%、3%、5%，实验中发现功能层3%气凝胶可稳定生产。
从外观可以看出，加了气凝胶以后，纱线的光泽度下降，由高光变为哑光，说明二氧化硅气凝胶对高分子纤维具有很好的消光作用；气凝胶复合高分子后，纱线变得柔软蓬松，具有更好的保温性能。
以下为扫描电子显微镜（SEM）拍摄的纤维表面形貌对比。纯PP纤维表面光滑均匀；添加3%气凝胶后，纤维表面呈现气凝胶颗粒特征性分布。电镜图可直观验证气凝胶是否真实存在于纤维中。
纯 PP 纤维表面光滑均匀，在基体中引入 3% 气凝胶后，所得复合纤维具备良好的蓬松特性与隔热性能。气凝胶颗粒的引入改变了纤维表面形貌，纤维丝表面呈现凹凸结构，伴随鼓包生成，该结构特征进一步助力提升纤维的保温隔热效果。
对原始纤维及气凝胶复合后的纤维进行强度测试，可以看出皮层中加入3%气凝胶时，复合纤维的断裂强力下降了26.1%，断裂伸长率下降了44.2%；皮层中加入5%气凝胶时，复合纤维的断裂强力下降了37.0%，断裂伸长率下降了56.7%。气凝胶加入后，PP复合纱线变粗，单丝线密度提升，强度下降。
对PP纱线和面料进行导热系数测试，可以看出皮层3%气凝胶含量下的PP纱线保温性能最好，保温性能提升两倍左右。
气凝胶改性纺织纤维打破了传统保暖面料“厚重才保暖”的固有局限，以微观结构重构实现宏观性能升级，为功能性纺织面料的研发与生产开辟了新路径。未来，随着改性工艺的不断优化，气凝胶在纺织领域的应用将更加成熟，有望广泛应用于高端防寒服饰、户外功能性纺织品、保暖家纺、隔热面料等多个赛道，助力纺织产业升级的。
关于气凝胶在生物载体方向的相关内容，我们后续继续介绍。
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