Så kan komforten hos smarta och funktionella textilier mätas

Utvecklingen av smarta och funktionella e-textilier (där elektronik har integrerats i textilierna), har gått i en rasande fart, inte minst när det gäller önskade egenskaper som lätt vikt, flexibilitet, elasticitet och möjligheten att integrera dem i plagg. Användarvänlighet har varit prio ett, samtidigt har utvecklingen av komforten, det vill säga hur dessa textilier faktiskt känns mot huden, hittills inte hängt med. Detta kan bero på att marknaden släpar efter – trots att efterfrågan på den här typen av textilier är stor.

Komfort faktor vid kvalitetsbedömning

Nu har doktoranden Melkie Tadesse i sitt forskningsprojekt vid Högskolan i Borås utvecklat en metod för att bedöma komforten, något som han menar borde vara av stort intresse för branschen när det gäller kvalitetsbedömning av den här typen av textilier.

– Hittills har forskningen strävat efter att ta fram ett material som upplevs som vanlig textil, dock utan att lyckas få fram en metod för att utvärdera känslan, komforten, av material mot huden, förklarar han.

Målet för hans forskning är att kunna förutsäga hur plagget kommer att kännas mot huden.

Tagit fram provsamling av olika material

I sitt projekt har Melkie Tadesse tagit fram en samling med materialprover genom att utveckla och samla olika smarta och funktionella textilier, med hjälp av 3D-printning, coating (beläggning på textilier), inkjet-tryck, screentryck på textilen och smarta fibrer integrerade i själva stickningsprocessen. De olika funktionella materialen har olika egenskaper som att de är termokroma, att de aktiveras av värme, elektriskt ledande, att de aktiveras med elektrisk ström, fotokroma, det vill säga att de aktiveras av ljus, och elektroluminescerande, alltså att de avger ljus när en elektrisk ström passerar.

Expertpanel verifierade resultaten

Olika metoder för karaktärisering analyserades, exempelvis för hållbarhet vid tvätt och mekanisk påverkan, elektrisk ledningsförmåga och ytegenskaper.

Sedan undersökte han hur de olika funktionella materialen upplevdes vid hudkontakt utifrån fysiologiska och psykologiska aspekter. Olika försök med visuell och blind subjektiv bedömning genomfördes.

– Vi använde oss av en expertpanel för att verifiera resultaten. Deltagarna i panelen fick känna på de olika funktionella materialen och bedöma dem utifrån olika begrepp, ord och dess motsatsord, till exempel sträv – len, vilka direkt eller indirekt förknippas med beröringskomfort.

Objektiv data om materialens mekaniska egenskaper vid låg påverkansgrad samlades in genom mätsystemet Kawabata Evaluation System, där man mäter textilmaterialets fysiska egenskaper vid låg belastning, exempelvis hur det beter sig vid drag och tryck, skjuvning, vridning och friktion vid kontakt med huden. Det visade sig att de mekaniska egenskaperna vid denna typ av mätning stämmer överens med hur textilierna upplevs vid hudkontakt.

Med hjälp av olika statistiska metoder fick han fram ett tolkningsbart resultat från insamlad data. Resultatet visar att det är möjligt att använda sig av såväl visuella test som blindtest för att bedöma komfortegenskaper hos smarta och funktionella textilier.

Miljövänliga tekniker och kemikalier

Projektet har inramats av ett helhetstänk kring hållbar utveckling.

– I projektet har vi använt miljövänliga, resurseffektiva och kostnadseffektiva tekniker och kemikalier, inte minst när det gäller inkjet-tryck, när vi har utvecklat och samlat in de olika textila materialen.

Fotnot:

Forskningsprojektet har genomförts inom ramen för SMDTex (Sustainable Management and Design in Textiles) ett doktorandprogram inom Erasmus Mundus om hållbart management och textildesign.

Avhandling:

Quality inspection and evaluation of functional or smart textile fabric surface by skin contact mechanics

 

Kontakt:

Melkie Tadesse, Högskolan i Borås, melkie.tadesse@hb.se; melkiegetnet23@gmail.com

Vincent Nierstrasz, Högskolan i Borås, vincent.nierstrasz@hb.se