Grafeno vaidmuo ir svarba tekstilės pramonėje
Shafiunas Naharas Elma
Pramonės ir gamybos inžinierius
Nacionalinis tekstilės inžinerijos ir tyrimų institutas (NITER), Bangladešas.
El. paštas: (apsaugotas el. paštu)
Grafenas yra revoliucinė nanomedžiaga, turinti nepaprastų savybių, kuri buvo naudojama siekiant tvariai transformuoti tekstilės pramonę. Struktūra ir savybės, tokios kaip stiprumas, šilumos laidumas, elektros laidumas, lankstumas ir antibakterinių savybiųtodėl ši medžiaga yra gana vertinga kai kuriose tekstilės srityse. Galimybė įtraukti grafeną į tekstilės gaminius ir kaip priedą, ir kaip dangą, suteikia galimybę naudotis pažangiomis tekstilės gaminių funkcijomis, todėl galima pertvarkyti drabužių pramonės šakas, tokias kaip sveikatos priežiūra, sportinė apranga ir dėvimos technologijos. Šiame straipsnyje aprašoma, kaip grafenas pagerina tekstilės gaminius ir įvairias jo taikymo sritis, apžvelgiamos naujovės ir jų svarba.
Pradžios istorija:
Grafenas tekstilės pramonėje pradėtas naudoti 2010 m. pradžioje, mokslininkams pastebėjus jo pritaikomumą kuriant geresnių ir tvirtesnių, ilgaamžių ir net metalinių drabužių sektorių. Jo savybės puikiai tinka dėvimiems audiniams, kurie gali perduoti elektrą ir matuoti sveikatos požymius. Nuo maždaug 2015 m. grafenas buvo plačiai įtrauktas į našumą ir sportinė apranga šilumos kontrolei, lengvam ir antimikrobiniam polinkiui esant ekstremalioms oro sąlygoms ir kitiems sportiniams drabužiams.
Grafeno vaidmuo tekstilės pramonėje
1. Išmanioji tekstilė:
Kai kurios kitos medžiagos, įskaitant grafeną, yra labai svarbios kuriant išmaniąją tekstilę, nes jos sudaro elektronikos integravimo į audinius pagrindą. Šios tekstilės gaminiai gali gauti duomenis, įskaitant pulso dažnį, temperatūrą ir judėjimą, kurie yra svarbūs gaminant sportinę, medicininę aprangą ir net karinius drabužius. Grafeno lankstumas taip pat reiškia, kad šios savybės yra integruotos nepadidinant drabužių standumo ar kitaip nepatogių.
2. Tvari gamyba:
Visos šios programos naudoja puikias mechanines grafeno savybes, kurios padidina audinių atsparumą dilimui. Tai reiškia, kad drabužiai tarnauja ilgiau ir yra tvarumo sprendimo dalis, nes mažėja tekstilės atliekų. Be to, mažas sukibimas, taip pat antibakterinės ir savaiminio išsivalymo savybės, kurios sumažina plovimo dažnumą, taupo vandenį ir skalbimo priemones.
3. Išplėstinė sportinė apranga:
Grafenas sportinėje aprangoje yra naudingas ir naudingas sportininkams, nes jis gali kontroliuoti temperatūrą, sugerti drėgmę ir slopinti kvapą. Kuriami aukščiausios kokybės drabužiai, pridedant grafeno, todėl jie tampa lengvesni, stipresni ir efektyvesni.
4. Šiluminis reguliavimas:
Dėl grafeno šilumos laidumo jis yra susijęs su drabužių darbo politika, kuri yra pritaikyta keistis atsižvelgiant į orą. Pavyzdžiui, striukės, padengtos grafenu, gali išlaikyti šilumą ir skrudinimą šaltu oru, o šiltais mėnesiais išleisti šilumą.
5. Apsauginiai drabužiai:
Didelis grafeno atsparumas tempimui ir atsparumas UV spinduliuotei taip pat rodo, kad grafenas idealiai tinka apsauginiam dėvėjimuisi. Ugniagesiai, karinės pajėgos ir pramonės darbuotojai naudoja grafeno pagrindu pagamintą tekstilę, kad užtikrintų pažangią apsaugą.
6. Energijos rinkimas ir saugojimas:
Grafenas taip pat gali kaupti ir užfiksuoti energiją tekstilės gaminiuose, o tai yra esminė naujų sprendimų, tokių kaip savaiminiai drabužiai, savybė. Ši galimybė yra labai naudinga nešiojamuose techniniuose įrenginiuose ir drabužiuose, kurie suteikia energijos mažiems įrenginiams.
Grafeno svarba pramonės plėtrai:
a) Grafeninės striukės ir sportinė apranga:
Tokiuose gaminiuose, kaip „Vollebak“ gaminamos striukės, yra grafeno, užtikrinančio temperatūrą ir gaminio naudojimo trukmę. Šios striukės savaime reguliuojasi, kad galėtų reguliuoti dėvėtojo kūno temperatūrą, kad būtų vėsu arba šilta.
b) Taikymas medicinoje:
Šia medžiaga grūdintas audinys šiuo metu tiriamas, kad būtų galima naudoti terapiniuose tvarsčiuose ir ligoninėse, turinčiose antimikrobinių savybių. Ši tekstilė sprendžia pacientų infekcijos problemas ir užtikrina paciento komfortą buvimo metu.
Jums taip pat gali patikti: Medicininė tekstilė: savybės, tipai ir pritaikymas
c) laidžios gijos:
Mokslininkai pradėjo gaminti siūlus su grafenu audiniams, kurie gali perduoti duomenis ir elektrą, yra naujos kartos nešiojamų drabužių pagrindai.
Jums taip pat gali patikti:
d) Tvarūs dažymo procesai:
Anglies alotropinis grafenas dabar naudojamas tekstilės dažymui, siekiant išmesti pavojingas medžiagas. Tai leidžia ryškius atspalvius vienu metu žymiai sumažinti ekologinį pėdsaką, o tai atitinka pramonės tendencijas.
Jums taip pat gali patikti: Tvarus dažymo procesas tekstilės pramonėje
e) Ekologiškos dangos:
Ši funkcija pagerina tekstilės gaminių atsparumą vandeniui ir dėmėms, kad ant jų paviršiaus nebūtų naudojamos kitos cheminės medžiagos.
f) Tvarus grafenas:
Dažniausios tvarios grafeno savybės yra ilgaamžiškumas, ilgaamžiškumas, lengvas svoris ir energijos vartojimo efektyvumas. Nepaprastai tvarūs pritaikymai naudojami siekiant sumažinti tekstilės cheminių medžiagų naudojimą ir perdirbamumą, o tai padidina jos aplinkosauginę vertę.
Grafeno integravimo su tekstilės pramone rinkos analizė
Prognozuojama, kad per ateinančius porą metų grafeno ir tekstilės sektorius pasieks piką dėl augančios dėvimos elektronikos tendencijos ir ekologiškų sprendimų. Medžiaga vis dar kuriama pigesnei gamybai, kad būtų galima nuolat naudoti įprastuose drabužiuose. Tekstilės įmonių ir grafeno gamintojų bendradarbiavimas skatina pažangą šiame sektoriuje.
1. Savaime gydantys audiniai:
Drabužių dizainai, kurie dėvimi dėl nedidelių plyšimų ir plyšimų, kurių nereikia vežti pas siuvėją.
2. Patobulinta išmanioji apranga:
Sudėtingi prietaisai, galintys sekti sudėtingus žmogaus būklės parametrus.
3. Karinės naujovės:
Lankstūs ir patvarūs drabužiai su integruotomis komunikacijos technologijomis.
Ką manai apie iššūkius?
Taip, daugiausia dėmesio skiriant grafeno naudojimui tekstilėje yra didžiulis potencialas, kurį galima pasiekti, tačiau kliūtys yra tokios. Pagrindinis iššūkis yra gamybos sąnaudos, kylančios dėl sunkumų gaminant milžiniškus grafeno kiekius, siekiant patenkinti pramonės reikalavimus, kartu atsižvelgiant į akcijų kainas. Be to, nors buvo pastebėta, kad grafeno pagrindu pagaminti procesai yra ekologiškesni nei tradiciniai metodai, grafeno gamybos poveikis aplinkai turėtų būti atidžiai stebimas, kad būtų pasiektas tvarumas, papildantis aplinkosaugos standartus visame pasaulyje.
Jums taip pat gali patikti: Grafeno taikymas drabužiuose ir madoje
Išvada:
Todėl grafenas paskatins technologijų plėtrą tekstilės pramonė 4.0 su savo nuostabiomis patogiomis funkcijomis. Be labai plono pločio, grafenas yra stipriausia mokslininkams žinoma medžiaga, ji yra 200 kartų stipresnė už plieną, tačiau yra lankstus ir lengvas. Dėl to audiniai su grafenu yra tvirti ir tvarūs, sumažinant medžiagų nuostolius ir energijos sąnaudas. Netrukus išvados atskleidė, kad grafeno tekstilė tinka įvairiems tikslams, pavyzdžiui, drėgmę valdančiai sportinei aprangai, kad būtų sukurtas protingas drabužis. Atrodo, kad grafenas atveria duris naujoviškiems itin tvariems ir aplinką tausojantiems audiniams.
Nuorodos:
(1) „Grafeno flagmanas“ (internete). Galima rasti: https://graphene-flagship.eu/materials/news/materials-of-the-future-graphene-and-textiles/
(2) „Grafeno taryba“ (internete). Galima rasti: https://www.thegraphenecouncil.org/page/Textiles
(3) „Tekstilės mokinys“ (internete). Galima rasti: https://textilelearner.net/application-of-graphene-in-clothing/#google_vignette
(4) „Protinga ir funkcionali tekstilė“ (De Gruyter STEM) Redaktoriai: Bapan Adak, Samrat Mukhopadhyay
„Textile Learner“ įkūrėjas ir redaktorius. Jis yra tekstilės konsultantas, tinklaraštininkas ir verslininkas. P. Kironas dirba tekstilės konsultantu keliose vietinėse ir tarptautinėse įmonėse. Jis taip pat yra Vikipedijos bendradarbis.
Pasidalinkite šiuo straipsniu!
