Grafen i textilier (avslutat)

Syfte och mål
Förstudien har genomförts av Inuheat Group (som utvecklar värmesystem för kläder), Smart Textiles vid Högskolan i Borås och Swerea IVF.

Syftet var att undersöka möjligheten att med användning av grafen öka ledningsförmågan, nå tillförlitlighet gällande elektriska egenskaper, samt att öka livslängden på elektriskt konduktiva garner. Detta genom att tillsätta grafen på garnytan samt inblandning i fibrerna. Denna genomförbarhetstudie syftade till att ge ett beslutsunderlag för ett fortsatt större projekt inom området grafen i textiler samt vilka aktörer som skall ingå.

Ett lyckat resultat kommer lägga en grund för tillverkning av konduktiva garner som är finare och tunnare och som har högre konduktivitet och komfort än vad som idag finns på marknaden, varav många är metallbaserade. Detta skulle öppna upp nya möjligheter och applikationsområden för wearables och plagg med inbyggda funktioner. Ökad livslängd på fiber/garner är av betydelse både från ett kvalitets- och ur ett miljöperspektiv.

Upplägg och genomförande
Litteraturstudie omfattande patent och vetenskaplig litteratur.
– Genom teoretiska beräkningar skaffa sig uppfattning om mängden grafen som behöver beläggas på en fiber för att erhålla tillräckligt hög ledningsförmåga.
Inventera tillverkare som finns gällande grafen.
Upprätta kravspecifikation som säkerhetsställer produktionsmässig och kommersiell relevans.
Pilotförsök att tillföra grafen till ett garn genom att 1) belägga konduktiva fiber/garn med grafen, 2) smältspinna fiber med inblandning av grafen och 3) Kombination av ovanämnda 1) och 2). Identifiera svårigheter och begränsningar gällande processbarheten av de två olika metoderna.

Effekter och resultat

Projektmålen och förväntningar har uppnåtts. Projektet har utvecklat en metod för grafenbeläggning av garn och fibersträngsprutning av grafenförstärkt polymer. Elektrisk ledningsförmåga och morfologi av materialen har studerats. Litteraturstudier för både beläggning och smältspinning har utförts.

Genom att addera grafen till garn/fiber ökar dess konduktivitet. Olika smältspinnning- och beläggningsförsök har genomförts och utvärderats. Metoder och material för grafenbeläggning och smältspinning av garn har utvecklats. Erhållen kunskap och resultat har regelbundet delats mellan samarbetsparterna vid projektmöten.

Resultaten visar att hanteringen och förbehandling av såväl polymer, fiber och grafen är viktig, identifiering och upprättande av tillförlitlig process är av stor betydelse för att kunna nyttja grafenets fulla potential. Ytterligare grundläggande arbete omfattande bland annat tvätt -och nötningsbeständighet måste utföras för att uppnå en kommersiell produkt.

Artikel i Ny Teknik 2017-11-09 ”De ska hålla kläder varma med grafen”

Abstract in english

Graphene in textiles

Purpose and goal
The preliminary study will be conducted by Inuheat Group, Smart Textiles at Högskolan i Borås and Swerea IVF.

The purpose of the preliminary study is to investigate the possibility of increasing the conductivity of the graphene, achieving reliability of electrical properties and increasing the life of electrically conductive yarns. This by adding the graphene on the yarn surface as well as the interference in the fibers and the combination thereof. The feasibility study aims at providing a basis for a further major project in the field of textiles and the actors involved.

Expected effects and results
A successful result will lay the foundation for the production of conductive yarns that are finer/thinner and which have a higher conductivity and comfort than is currently available on the market. It opens up new opportunities and applications for wearables and garments with built-in active wearables - key areas for a future development of the Swedish textile industry. Increased durability of fiber/yarns is also important from a quality and environmental perspective.

Scheduled planning and implementation
• Literature study comprehensive patent and scientific literature
• By theoretical calculations, get an idea of ​​the amount of graphene that needs to be coated on a fiber to obtain sufficiently high conductivity.
• Investigate manufacturers who are in charge of the graphene
• Establish requirement specification that safeguards production and commercial relevance
• Pilot attempts to add the graphene to a yarn through:
1) Conducting conductive fiber / yarn with the graph
2) Melting fiber with the interference of the graphene.
3) Combination 1) and 2) above. Identify difficulties and limitations regarding the processability of the two different methods.

Utlysning:
FoI-projekt och Genomförbarhetstudier (2) 2017

Projektpartners: Inuheat Group, Smart Textiles vid Högskolan i Borås och Swerea IVF.

Projektledare: Pia Roy, Inuheat Group

E-mail: pia.roy@inuheat.com

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: nov 2017 - juni 2018

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: