Grafen har många intressanta tillämpningar inom textilindustrin. Några exempel inkluderar elektriskt uppvärmande textilier, ultralätt kamouflage och bärbara spännings- eller trycksensorer för digital hälsoövervakning.
Tygets ledande egenskaper förbättrades genom pre-alkaliserad ytmodifiering, följt av lager-för-lager immobilisering med en hyperförgrenad polyamidoamin-dendrimer och reduktionsbehandling för att bilda reducerade grafenoxid (rGO) nanoark.
Ledningsförmåga
Grafen stickat tyg är en textil som kan ge elektrisk ledningsförmåga. Den kan användas för att producera ledande kläder, vilket kan bidra till att minska tiden det tar att värma upp för ett träningspass eller öka muskelprestanda. Dessutom kan materialet användas för att göra sportkläder som är både bekväma och andas. Den kan till och med användas för att förhindra skador genom att styra kroppsvärmen till de kalla områdena på kroppen.
Flera metoder har utvecklats för att framställa elektriskt ledande textilier, inklusive smältspinning av ledande nanofibrer och elektrokemisk dopning av grafen på textila medier. Dessa metoder kräver dock höga temperaturer och kemiska förhållanden som kan deformera eller bryta ner textilfibrerna.
I denna studie nedsänktes polyestertextilier i en GO-dispersion och belades med ett lager av grafenoxid. Därefter dopades tygerna med nollvärda nanopartiklar av järn. De resulterande tygerna är ledande och har en långt infraröd, antistatisk och anti-ultraviolett finish.
Isolering
Grafen har utmärkta isoleringsegenskaper som kan användas på många sätt. Förutom dess ledande egenskaper har den också antistatiska och UV-beständiga egenskaper. Den kan kombineras med naturliga fibrer för att skapa en sömlös stickad produkt som ger både stil och funktion. Grafenförbättrade textilier används redan för att tillverka kläder och andra produkter. De appliceras också på industriella textilier, såsom vävda tryckkänsliga och andningsbara tyger för digital sjukvård.
Flera metoder har föreslagits för att ympa grafen på textilier, inklusive termisk glödgning och kemisk reduktion. Dessa metoder kräver dock en hög temperatur och kan bryta ner textilmaterialet. En mer effektiv metod är att sprida GO-flingor och sedan doppa tyget med lösningen. Detta gör att GO kan binda till textilen utan att sönderfalla.
Ytan på den bomullsbaserade GWF modifierades med kitosan och hexadecylpyridiniumklorid (HDPC), vilket förbättrar upptaget av GO Nano-ark. Resultaten visade att det HDPC-behandlade provet hade det högsta upptaget av GO, med en elektrisk resistivitet på 128 O*cm efter trettio dopp- och torkcykler.
Mjukhet
Grafen används av textilföretag för att skapa mjuka och bekväma plagg. Materialet kan hjälpa till att reglera kroppstemperaturen och till och med omdirigera värme från varmare områden till kallare. Den har också förmågan att skydda mot bakteriella och statiska skador. Flera tillverkare använder denna teknik för att tillverka sportkläder som kan öka muskelprestanda och förebygga skador.
Ett ledande cellulosa-grafen-fibertyg tillverkades framgångsrikt med en enkel doppbeläggningsmetod, och dess elektriska, elektrotermiska och elektromekaniska egenskaper utvärderades. Dess draghållfasthet och töjningsprocent ökade markant med minskningen av GO till rGO, vilket överensstämmer med tidigare rapporter.
Den rGO-belagda bomullstextilen visade låg absorption av vattendroppar och utmärkt tvättäkthet efter 10-12 färgningscykler. Detta indikerar att rGO-beläggningsmetoden kan appliceras på ett brett spektrum av textilier, såsom stickade eller vävda tyger för e-textilier. Detta tillvägagångssätt är kostnadseffektivt och kan tillämpas på alla cellulosabaserade fibrer.
Varaktighet
Grafen är ett lätt och starkt material, 200 gånger starkare än stål och giftfritt, vilket gör det till en lovande ingrediens för ledande smarta textilier. Dess mångsidighet innebär att fler och fler sportklädesmärken samarbetar med grafenleverantörer för att införliva det i sina produkter. Denna nya generation av tyger väljs av idrottare för dess värme-, konduktivitets- och flexibilitetsegenskaper, vilket ökar deras prestanda och komfort.
För att integrera grafen i fibrer är det viktigt att hitta en metod som kan uppnå stark bindning mellan de två materialen. Att förbereda en dispersion av grafenoxid (GO) och doppbelägga fibrerna med det verkar vara den mest rimliga och skalbara lösningen. Alternativt kan omedelbar termisk glödgning också användas men kräver höga temperaturer som inte är genomförbara inom textilindustrin.
Forskare i Graphene Flagship's Flexible Electronics Work Package arbetar med att utveckla grafenberikade ledande polyestergarn (polyetylentereftalat, PET). Dessa grafenflingor är sammansatta med PET, och den resulterande kompositen vävs in i tyg av Greathable, töjbart och antibakteriellt tyg med långt infraröda, antistatiska och UV-beständiga egenskaper.
SV
