Genom en ny kombination av produktionsmetoder går det att producera smarta textiler på ett sätt som både är hållbart och ekonomiskt. Det framgår i en avhandling från Högskolan i Borås och gör att fler smarta textiler, som annars varit för dyra att producera, kan komma ut på marknaden.
De senaste årtiondena har det forskats mycket kring smarta textiler, alltså textiler vars funktioner och egenskaper ändras när de reagerar på sin omvärld. Men trots intensiv forskning har relativt få produkter hamnat på marknaden. Det vill Sina Seipel, forskare inom Textil materialteknologi vid Högskolan i Borås, ändra på. Valet föll på fotokroma textiler, som reagerar på UV-strålning och som då skiftar färg.
– Fotokroma material kan till exempel användas i en t-shirt, som när den ändrar färg hjälperdig att veta när det är dags att skydda dig mot solen. Materialet skulle även kunna användas som ett märkesskydd, i form av ett tryck som bara syns i UV-ljus. På så sätt kan man visa att ett plagg inte är plagierat, säger Sina Seipel.
Konventionella produktionsprocesser för tryck, färg och härdning kräver mycket vatten, energi och kemikalier. Specialprodukter som fotokroma färger är dyra.
– Specialprodukter görs i små upplagor. Produktionen blir så dyr, att om den över huvud taget ska bli av måste det ske resurseffektivt, säger Sina Seipel.
Använder jämförelsevis minimalt med resurser
Intresset för hållbara textila processer föddes när hon var utbytesstudent vid Textilhögskolan, och det blev naturligt att gå vidare inom det ämnet när hon började arbetet med sin avhandling.
– Jag valde att kombinera ink jet-tryck med UV-härdning för att utforska det extrema – båda de här processerna använder minimalt med resurser jämfört med konventionella metoder och lämpar sig väl när man producerar mindre mängder, säger Sina Seipel.
Ink jet innebär att små droppar av bläck appliceras på textilens yta, istället för att tjocka lager trycks eller att hela textilen färgas i färgbad. När de fotokroma färgerna härdas med UV-ljus är trycket torrt efter några sekunder, istället för att färgerna härdas i varm luft som kräver mer tid och energi.
– De här processerna är inte nya, men kombinationen av dem har inte använts tidigare vid fotokroma material, fortsätter Sina Seipel.
Resultaten som hon presenterar i sin avhandling visar att de två processerna i kombination har en potential och att de fotokroma textilier som producerats på det nya, mer hållbara sättet, beter sig som önskat. Genom att använda en digital process blir produktionen även mer flexibel och kontrollerbar. Det går också att ändra textilens beteende, till exempel skynda på färgförändringen.
Färgar textil med gas
Som ett sidoprojekt under sin forskarutbildning har Sina Seipel även testat att färga textil med super-kritisk koldioxid, ett sätt att färga med hjälp av gas istället för vatten. Direkt efter färgningsprocessen är textilen genomfärgad och torr och lämpar sig väl till stora produktionsvolymer. Till skillnad från Ink jet och UV-härdning, som är bra när man färgar små mängder och individuella produkter.
Några företag har hört av sig och varit nyfikna på Sina Seipels forskning och hon hoppas att den ska leda till en mer hållbar textilproduktion. När hon ser framåt vill hon fortsätta forska kring resurseffektiva processer, kanske med andra funktioner och material.
– Jag ser en stor framtid för detta och vill sprida resultaten så att de inte bara stannar i forskarvärlden. Jag vill nå industrin och även bygga in kunskapen i undervisningen här på Textilhögskolan, så att studenterna ser vilka möjligheter som finns, säger Sina Seipel.
Avhandling:
Ink jetting of photochromic ink – Towards the design of a smart textile sensor
Kontakt:
Sina Seipel, Sektionen för textilteknologi Högskolan i Borås, sina.seipel@hb.se
