Deklaag uit grafeen stelt nieuwe normen voor persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM).
(Onder PBM wordt iedere uitrusting verstaan die door werknemers wordt gedragen of vastgehouden en die hen beschermt tegen veiligheids- en gezondheidsrisico’s.)
Terwijl onderzoek naar grafeen snelle vooruitgang boekt – in het bijzonder op het terrein van (super)geleiding – is het toepassen van grafeentechnologie in de textielsector een beetje over het hoofd gezien. Dat meent een team van onderzoekers van het Hohenstein instituut.
In samenwerking met de bedrijven IoLiTec Ionic Liquids Technologies uit Heilbronn en Fuchshuber Techno-Tex van Lichtenstein, en de Belgische projectpartners Centexbel en Soieries Elite heeft het instituut een onderzoekproject ontworpen om dit probleem aan te pakken.
Grafeen is een enkele laag van zuiver koolstof amper één atoom dik, in de vorm van een honingraatrooster.
Het ultradun materiaal, daarom transparant, is een uiterst efficiënte geleider van elektriciteit en warmte, met hogere treksterkte dan staal, maar flexibel en slijtvast en ondoordringbaar voor gassen.
Door grafeen oxide te koppelen of te vormen met andere moleculen of atomen kunnen verschillende chemische eigenschappen geproduceerd worden in het materiaal.
Het gebruik van grafeen om het oppervlak te modificeren kan een aanzienlijke verbetering vormen van de vlamvertragende eigenschappen van een textiel.
Grafeen kan fungeren als een fysieke barrière en op doeltreffende wijze voorkomen dat gassen en warmte binnendringen. Tegelijkertijd heeft grafeen ook het potentieel om de thermische ontleding van het textiel te voorkomen. Nog een ander voordeel van grafeen is de weerstand tegen slijtage en scheuren.
Normaal gesproken vereist de functionalisering van textiel voor PBM een meerfasenprocedure. De kans bestaat dat dit niet langer noodzakelijk is, indien grafeen in een eentraps proces kan worden aangebracht.
Het materiaal van PBM zou dan dunner kunnen en dus lichter, wat de mobiliteit van de gebruiker ten goede komt.
“Als hun functionaliteit met succes kan worden bewezen, kan textiel – met grafeen gemodificeerde oppervlakken – vele toepassingen genieten in de PPE-sector, met name in de hitte beschermende kleding,” zei Dr Paul.
Dit zou een nieuw marktsegment voor het gebruik van grafeen openen, een verdere versterking van het economische succes van innovatieve bedrijven en de industrie in het algemeen.
“In de volgende drie jaar zal het consortium onderzoeken in hoeverre het oppervlak van textiel kan worden gewijzigd met behulp van grafeen modificaties, in het bijzonder met het oog op latere toepassing van het proces voor hitte beschermende kledij”, verklaarde Dr Paul.
Grafeen heeft allerlei positieve eigenschappen die deze sector kunnen revolutioneren. Dit onderzoek maakt ons wereldleiders in het gebruik van grafeen modificatie op textiel oppervlakken.
De transformatie van de verschillende grafeen wijzigingen in stabiele waterige dispersies wordt uitgevoerd door Iolitec Ionic Liquids Technologies.
Doel van de Hohenstein onderzoeksgroep is om stabiele technieken te ontwikkelen voor het aanbrengen van waterige grafeenmengsels, opdat ze gebruikt kunnen worden als een blijvende deklaag op diverse textielstoffen. Er wordt een waaier aan verschillende grafeen modificaties overwogen, omdat ze elk hun verschillende eigenschappen hebben.
De nieuw ontwikkelde oppervlaktemodificaties voor het diverse textiel worden vervolgens geanalyseerd op hun geschiktheid voor hitte beschermende uitrusting. In het onderzoek heeft het bedrijf Fuchshuber Techno Tex de taak om de ontwikkelde toegepaste formule om te zetten voor gebruik naar industriële schaal en te zorgen dat het behandelde textiel gereinigd en verwerkt kan worden.
Het doel is om een demonstratiemodel te produceren.
Bron: hohenstein.in