新方法削减了智能纺织品和功能性纺织品的生产步骤

by University of Borås

一种具有导电性能的聚合物材料被直接3d打印在织物上(论文封面照片) 资料来源 Credit: University of Borås

如今，在纺织品上进行印刷的资源密集型生产过程将很快成为历史。通过在瑞典Borås大学的一个博士项目中开发的新方法，该过程的几个阶段可以被削减。

现在可以通过使用3D打印机直接在纺织品上进行打印来完成当前使用丝网或喷墨技术打印的内容。这在生产智能和功能性纺织品时特别有趣。

博士生Razieh Hashemi Sanatgar在她的研究项目中开发了一种具有导电特性的新型聚合物材料，该材料可用作3-D打印机中的进给材料。它是一种纳米复合材料，是一种聚合物的混合物，她在其中混合了导电纳米填料，包括碳纳米管和炭黑。她还对这些纳米复合材料的不同混合物如何附着在纺织品上以及实现了哪些特性进行了系统的研究。

有益于环境

当今使用的常规印刷工艺，例如丝网印刷或喷墨技术，需要大量的能量，水和化学药品。现在已经开发出的方法为生产过程带来了极大的灵活性。

“我的研究目标是为智能和功能性纺织品开发一种集成的，量身定制的生产工艺，该工艺同时使用更少的水，能源，化学药品并减少浪费，从而在环境中尽可能减少对环境的影响从生产的角度来看，这是同时受益的，因为该方法既节省成本又节省资源。” Razieh Hashemi Sanatgar说。

她解释说：“另一个好处是，可以在所需的确切位置上直接在纺织材料上印刷纳米复合材料，从而实现定制化生产。”

聚合物和碳纳米颗粒的成功共混

该项目中的一个挑战是在细丝穿过3-D打印机后，均匀地实现并保持所需的导电3-D打印机细丝特性。

“在该项目中，我们成功地优化了3D打印前后纳米复合材料的特性，这对于能够控制打印后的特性及其变化非常重要。”

系统研究填补了知识空白

另一个挑战是聚合物和纳米复合材料与不同纺织材料的粘合程度。项目这一部分的结果填补了研究领域的一个重要空白。

“由于在纺织品上进行3D打印是一项新技术，因此尚未对聚合物和纳米复合材料在纺织品上的粘附力进行彻底研究。我们现在进行的是一项系统研究，我们研究了不同印刷工艺参数对粘附力的影响纺织品上的聚合物和纳米复合材料的生产”，她说。

可能的应用领域

新工艺方法可能的应用领域包括生产智能绷带，VR手套，具有传感器和热性能的服装，救援设备，可感应体温的运动服装，医疗设备，汽车，航空航天业等也就是说，当您要精确控制导电材料应放置在纺织材料上的位置以及导电性能应如何发挥作用的情况下。

该博士项目已在SMDTex（纺织品的可持续管理和设计）中进行，这是伊拉斯姆斯·蒙杜斯（Erasmus Mundus）内有关可持续管理和纺织品设计的博士课程。

原文链接：https://phys.org/news/2019-10-method-production-smart-functional-textiles.html

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