Grafen má mnoho zajímavých aplikací v textilním průmyslu. Některé příklady zahrnují elektricky vyhřívané textilie, ultralehké maskování a nositelné senzory napětí nebo tlaku pro digitální monitorování zdraví.
Vodivé vlastnosti tkaniny byly vylepšeny předalkalizovanou povrchovou úpravou, následovanou imobilizací vrstva po vrstvě s hyperrozvětveným polyamidoaminovým dendrimerem a redukčním ošetřením za vzniku nanovrstvy redukovaného oxidu grafenu (rGO).
Vodivost
Grafenová pletenina je textilie, která může zajistit elektrickou vodivost. Může být použit k výrobě vodivého oblečení, které by mohlo pomoci zkrátit dobu potřebnou k zahřátí na cvičení nebo zvýšit svalový výkon. Z materiálu lze navíc vyrobit sportovní oblečení, které je pohodlné a zároveň prodyšné. Může být dokonce použit k prevenci zranění tím, že nasměruje tělesné teplo do chladných oblastí těla.
Bylo vyvinuto několik metod pro přípravu elektricky vodivých textilií, včetně tavného zvlákňování vodivých nanovláken a elektrochemického dopování grafenu na textilních médiích. Tyto metody však vyžadují vysokou teplotu a chemické podmínky, které mohou deformovat nebo rozkládat textilní vlákna.
V této studii byly polyesterové textilie ponořeny do disperze GO a potaženy vrstvou oxidu grafenu. Poté byly tkaniny dopovány nulamocnými nanočásticemi železa. Výsledné tkaniny jsou vodivé a mají daleko-infračervenou, antistatickou a anti-ultrafialovou úpravu.
Izolace
Grafen má vynikající izolační vlastnosti, které lze využít mnoha způsoby. Kromě vodivých vlastností má také vlastnosti antistatické a odolné vůči UV záření. Lze jej kombinovat s přírodními vlákny a vytvořit tak bezešvý pletený výrobek, který dodá styl i funkci. Textilie vylepšené grafenem se již používají k výrobě oděvů a dalších produktů. Používají se také na průmyslové textilie, jako jsou tkané na tlak citlivé a prodyšné látky pro digitální zdravotnictví.
Bylo navrženo několik metod pro roubování grafenu na textilie, včetně tepelného žíhání a chemické redukce. Tyto způsoby však vyžadují vysokou teplotu a mohou rozkládat textilní materiál. Efektivnější metodou je rozptýlení GO vloček a následné ponoření látky do roztoku. To umožňuje GO přilnout k textilii bez rozkladu.
Povrch GWF na bázi bavlny byl modifikován chitosanem a hexadecylpyridinium chloridem (HDPC), což zvyšuje absorpci GO Nano-sheets. Výsledky ukázaly, že vzorek ošetřený HDPC měl nejvyšší absorpci GO s elektrickým odporem 128 O*cm po třiceti cyklech máčení a sušení.
Měkkost
Grafen používají textilní společnosti k výrobě měkkých a pohodlných oděvů. Materiál může pomoci regulovat tělesnou teplotu a dokonce přesměrovat teplo z teplejších oblastí do chladnějších. Má také schopnost chránit před bakteriálním a statickým poškozením. Několik výrobců používá tuto technologii k výrobě sportovního oblečení, které může zvýšit svalovou výkonnost a zabránit zraněním.
Vodivá celulózovo-grafenová netkaná textilie byla úspěšně vyrobena pomocí jednoduché metody potahování máčením a byly vyhodnoceny její elektrické, elektrotermické a elektromechanické vlastnosti. Jeho pevnost v tahu a procento prodloužení se výrazně zvýšily se snížením GO na rGO, což je v souladu s předchozími zprávami.
Bavlněná textilie potažená rGO vykazovala nízkou absorpci vodních kapek a vynikající stálost při praní po 10-12 cyklech barvení. To naznačuje, že metodu rGO-coating lze aplikovat na širokou škálu textilií, jako jsou pletené nebo tkané látky pro e-textilie. Tento přístup je nákladově efektivní a lze jej aplikovat na jakékoli vlákno na bázi celulózy.
Trvanlivost
Grafen je lehký a pevný materiál, 200krát pevnější než ocel a netoxický, což z něj činí slibnou přísadu pro vodivé chytré textilie. Jeho všestrannost znamená, že stále více značek sportovního oblečení spolupracuje s dodavateli grafenu na jeho začlenění do svých produktů. Tuto novou generaci látek si sportovci vybírají pro její tepelné, vodivé a flexibilní vlastnosti, které zvyšují jejich výkon a pohodlí.
Pro integraci grafenu do vláken je důležité najít metodu, která dokáže dosáhnout silné vazby mezi těmito dvěma materiály. Příprava disperze oxidu grafenu (GO) a potažení vláken jím se jeví jako nejrozumnější a škálovatelné řešení. Alternativně lze také použít okamžité tepelné žíhání, ale vyžaduje vysoké teploty, které nejsou v textilním průmyslu proveditelné.
Výzkumníci z flexibilního pracovního balíčku pro elektroniku vlajkové lodi Graphene pracují na vývoji vodivých polyesterových (polyethylentereftalátových, PET) přízí obohacených o grafen. Tyto grafenové vločky jsou smíchány s PET a výsledný kompozit je vetkán do tkaniny Greathable, roztažitelné a antibakteriální tkaniny s vlastnostmi odolnosti vůči infračervenému záření, antistatickému záření a UV záření.
EN
