Графен имеет множество интересных применений в текстильной промышленности. Некоторые примеры включают в себя текстиль с электрическим подогревом, сверхлегкий камуфляж и носимые датчики деформации или давления для цифрового мониторинга здоровья.
Проводящие свойства ткани были улучшены за счет предварительной алкализированной модификации поверхности с последующей послойной иммобилизацией сверхразветвленным полиамидоаминовым дендримером и восстановительной обработкой с образованием нанолистов восстановленного оксида графена (rGO).
Проводимость
Графеновое трикотажное полотно представляет собой текстиль, который может обеспечить электропроводность. Его можно использовать для производства проводящей одежды, которая поможет сократить время, необходимое для разминки перед тренировкой, или повысить мышечную производительность. Кроме того, из этого материала можно изготавливать удобную и дышащую спортивную одежду. Его даже можно использовать для предотвращения травм, направляя тепло тела на холодные участки тела.
Было разработано несколько методов подготовки электропроводящего текстиля, включая прядение проводящих нановолокон из расплава и электрохимическое легирование графена на текстильных носителях. Однако эти методы требуют высоких температур и химических условий, которые могут деформировать или разлагать текстильные волокна.
В этом исследовании полиэфирный текстиль был погружен в дисперсию ГО и покрыт слоем оксида графена. После этого ткани легировали наночастицами нульвалентного железа. Полученные ткани являются проводящими и имеют антистатическое и антиультрафиолетовое покрытие для дальнего инфракрасного диапазона.
Изоляция
Графен обладает отличными изоляционными свойствами, которые можно использовать разными способами. Помимо своих проводящих свойств, он также обладает антистатическими и устойчивыми к ультрафиолетовому излучению свойствами. Его можно комбинировать с натуральными волокнами, чтобы создать бесшовное вязаное изделие, которое добавит и стиля, и функциональности. Текстиль, обогащенный графеном, уже используется для изготовления одежды и других товаров. Их также применяют в промышленном текстиле, например, в чувствительных к давлению и дышащих тканях для цифрового здравоохранения.
Было предложено несколько методов прививки графена к текстилю, включая термический отжиг и химическое восстановление. Однако эти методы требуют высокой температуры и могут привести к разложению текстильного материала. Более эффективный метод — разогнать хлопья ГО, а затем окунуть ткань в раствор. Это позволяет GO прикрепляться к ткани, не разлагаясь.
Поверхность GWF на основе хлопка была модифицирована хитозаном и хлоридом гексадецилпиридиния (HDPC), что улучшает поглощение нанолистов GO. Результаты показали, что образец, обработанный HDPC, имел самое высокое поглощение ГО с удельным электрическим сопротивлением 128 О*см после тридцати циклов погружения и сушки.
Мягкость
Графен используется текстильными компаниями для создания мягкой и удобной одежды. Материал может помочь регулировать температуру тела и даже перенаправлять тепло из более теплых областей в более холодные. Он также обладает способностью защищать от бактериальных и статических повреждений. Некоторые производители используют эту технологию для производства спортивной одежды, которая может повысить производительность мышц и предотвратить травмы.
Проводящий целлюлозно-графеновый нетканый материал был успешно изготовлен простым методом погружения и оценены его электрические, электротермические и электромеханические свойства. Его прочность на разрыв и процент удлинения значительно увеличились при уменьшении GO до rGO, что согласуется с предыдущими отчетами.
Хлопковая ткань с покрытием RGO показала низкое поглощение капель воды и отличную стойкость к стирке после 10-12 циклов крашения. Это указывает на то, что метод покрытия rGO можно применять к широкому спектру текстиля, например, к трикотажным или тканым материалам для электронного текстиля. Этот подход экономически эффективен и может быть применен к любому волокну на основе целлюлозы.
Долговечность
Графен — легкий и прочный материал, в 200 раз прочнее стали и нетоксичный, что делает его многообещающим ингредиентом для проводящего интеллектуального текстиля. Его универсальность означает, что все больше и больше брендов спортивной одежды сотрудничают с поставщиками графена, чтобы включить его в свою продукцию. Это новое поколение тканей выбрано спортсменами за их теплопроводность, свойства проводимости и гибкости, что повышает их производительность и комфорт.
Чтобы интегрировать графен в волокна, важно найти метод, который позволит добиться прочной связи между двумя материалами. Приготовление дисперсии оксида графена (ГО) и покрытие ею волокон погружением кажется наиболее разумным и масштабируемым решением. В качестве альтернативы также можно использовать мгновенный термический отжиг, но он требует высоких температур, которые невозможны в текстильной промышленности.
Исследователи из рабочего пакета гибкой электроники Graphene Flagship работают над разработкой нитей из проводящего полиэстера (полиэтилентерефталат, ПЭТ), обогащенного графеном. Эти графеновые хлопья смешиваются с ПЭТ, и полученный композит вплетается в ткань из эластичной антибактериальной ткани Greathable, обладающей устойчивостью к дальнему инфракрасному излучению, антистатическими свойствами и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.
RU
