帯電防止性のための綿織物へのパラエステルを用いた活性グラフェンの合成

Synthesis of Active Graphene with Para-Ester on Cotton Fabrics for Antistatic Properties.

• Mengting Su
• Xiaoting Chen
• Liyuan Zhang
• Jie Min

抄録

グラフェンの優れた電気的特性は、帯電防止性を有する導電性綿織物を作製するための新たな機能的仕上げのアイデアを提供する。本研究では、綿織物を導電性と帯電防止特性を有するようにするために、活性グラフェンを合成する新規な方法を開発した。本研究では、黒鉛をフマーズ法で酸化して酸化グラフェン（GO）にした後、さらに酸で塩素化し、パラエステルと反応させて活性グラフェン（JZGO）を合成した。その後、JZGOを綿織物に塗布し、アルカリ性条件下で繊維表面に接着させた。その結果、JZGOにパラエステル基を導入することに成功し、JZGOの水分散性と反応性を効果的に向上させることができた。さらに、低湿度条件下でJZGOを3重量％含有させた場合には、生地の帯電防止性が50％以上向上することを見出した。また、布帛の洗濯耐久性についても評価した。

The excellent electrical properties of graphene provide a new functional finishing idea for fabricating conductive cotton fabrics with antistatic properties. This work develops a novel method for synthesizing active graphene to make cotton fabrics conductive and to have antistatic properties. The graphite was oxidized to graphene oxide (GO) by the Hummers method, and was further acid chlorinated and reacted with the para-ester to form the active graphene (JZGO). JZGO was then applied to cotton fabrics and was bonded to the fiber surface under alkaline conditions. Characterizations were done using FT-IR, XRD and Raman spectroscopy, which indicated that the para-ester group was successfully introduced onto JZGO, which also effectively improved the water dispersibility and reactivity of the JZGO. Furthermore, this study found that the antistatic properties of the fabric were increased by more than 50% when JZGO was 3% by weight under low-humidity conditions. The washing durability of the fabrics was also evaluated.