Grafen har mange interessante anvendelser i tekstilindustrien. Nogle eksempler omfatter elektrisk opvarmende tekstiler, ultralet camouflage og bærbare belastnings- eller tryksensorer til digital sundhedsovervågning.
Stoffets ledende egenskaber blev forbedret gennem præ-alkaliseret overflademodifikation, efterfulgt af lag-for-lag immobilisering med en hyperforgrenet polyamidoamin-dendrimer og reduktionsbehandling for at danne reduceret grafenoxid (rGO) nanoark.
Ledningsevne
Grafen strikket stof er et tekstil, der kan give elektrisk ledningsevne. Det kan bruges til at producere ledende tøj, som kan hjælpe med at reducere den tid, det tager at varme op til en træning eller øge muskelpræstationen. Derudover kan materialet bruges til at lave sportstøj, der er både behageligt og åndbart. Den kan endda bruges til at forhindre skader ved at lede kropsvarmen til de kolde områder af kroppen.
Der er udviklet adskillige metoder til fremstilling af elektrisk ledende tekstiler, herunder smeltespinding af ledende nanofibre og elektrokemisk doping af grafen på tekstilmedier. Disse metoder kræver dog høje temperaturer og kemiske forhold, der kan deformere eller nedbryde tekstilfibrene.
I denne undersøgelse blev polyestertekstiler nedsænket i en GO-dispersion og belagt med et lag grafenoxid. Derefter blev stofferne dopet med jern nulvalente nanopartikler. De resulterende stoffer er ledende og har en langt-infrarød, antistatisk og anti-ultraviolet finish.
Isolering
Grafen har fremragende isoleringsegenskaber, som kan udnyttes på mange måder. Ud over dens ledende egenskaber har den også antistatiske og UV-bestandige egenskaber. Det kan kombineres med naturlige fibre for at skabe et sømløst strikprodukt, der vil tilføje både stil og funktion. Grafenforstærkede tekstiler bliver allerede brugt til at lave tøj og andre produkter. De anvendes også på industrielle tekstiler, såsom vævede trykfølsomme og åndbare stoffer til digital sundhedspleje.
Adskillige metoder er blevet foreslået til at pode grafen på tekstiler, herunder termisk udglødning og kemisk reduktion. Disse metoder kræver dog en høj temperatur og kan nedbryde tekstilmaterialet. En mere effektiv metode er at sprede GO-flager og derefter dyppe stoffet med opløsningen. Dette gør det muligt for GO at binde til tekstilet uden at nedbrydes.
Overfladen af den bomuldsbaserede GWF blev modificeret med chitosan og hexadecylpyridiniumchlorid (HDPC), hvilket øger optagelsen af GO Nano-sheets. Resultaterne viste, at den HDPC-behandlede prøve havde den højeste optagelse af GO med en elektrisk resistivitet på 128 O*cm efter tredive dyppe- og tørrecyklusser.
Blødhed
Grafen bliver brugt af tekstilvirksomheder til at skabe blødt og behageligt tøj. Materialet kan hjælpe med at regulere kropstemperaturen og endda omdirigere varme fra varmere områder til koldere. Det har også evnen til at beskytte mod bakteriel og statisk skade. Flere producenter bruger denne teknologi til at lave sportstøj, der kan øge muskelpræstationen og forebygge skader.
Et ledende cellulose-grafen ikke-vævet stof blev fremstillet med succes ved hjælp af en simpel dip coating-metode, og dets elektriske, elektrotermiske og elektromekaniske egenskaber blev evalueret. Dens trækstyrke og forlængelsesprocent steg markant med reduktionen af GO til rGO, hvilket er i overensstemmelse med tidligere rapporter.
Det rGO-coatede bomuldstekstil viste en lav absorption af vanddråber og fremragende vaskeægthed efter 10-12 farvningscyklusser. Dette indikerer, at rGO-coating-metoden kan anvendes på en bred vifte af tekstiler, såsom strikkede eller vævede stoffer til e-tekstiler. Denne tilgang er omkostningseffektiv og kan anvendes på enhver cellulosebaseret fiber.
Holdbarhed
Grafen er et let og stærkt materiale, 200 gange stærkere end stål og ikke-giftigt, hvilket gør det til en lovende ingrediens til ledende smarte tekstiler. Dens alsidighed betyder, at flere og flere sportstøjsmærker samarbejder med leverandører af grafen for at inkorporere det i deres produkter. Denne nye generation af stoffer er valgt af atleter for dets varme-, ledningsevne- og fleksibilitetsegenskaber, hvilket øger deres ydeevne og komfort.
For at integrere grafen i fibre er det vigtigt at finde en metode, der kan opnå en stærk binding mellem de to materialer. At forberede en dispersion af grafenoxid (GO) og dip-coating fibrene med det synes at være den mest rimelige og skalerbare løsning. Alternativt kan øjeblikkelig termisk udglødning også anvendes, men det kræver høje temperaturer, som ikke er mulige i tekstilindustrien.
Forskere i Graphene Flagship's Flexible Electronics Work Package arbejder på at udvikle grafenberiget ledende polyester (polyethylenterephthalat, PET) garn. Disse grafenflager er sammensat med PET, og den resulterende komposit er vævet ind i stof af Greathable, strækbart og antibakterielt stof med langt-infrarøde, antistatiske og UV-resistensegenskaber.
DA
