Ny metode afbryder trin i produktionen af ​​smarte og funktionelle tekstiler

Dagens ressourceintensive produktionsprocesser til udskrivning på tekstiler kan snart være historie. Med en ny metode, udviklet inden for et doktorgradsprojekt ved Universitetet i Borås, Sverige, flere faser af processen kan skæres ud.

Det, der i øjeblikket printes med skærm- eller Inkjet-teknologi, kan nu gøres ved at printe direkte på tekstilerne med en 3-D-printer. Dette er især interessant i produktionen af ​​smarte og funktionelle tekstiler.

Doktoranden Razieh Hashemi Sanatgar har i sit forskningsprojekt udviklet et nyt polymert materiale med elektrisk ledende egenskaber, der bruges som fodermateriale i 3D-printeren. Det er en nanokomposit, en blanding af en polymer, hvori hun blandede elektrisk ledende nanofillers, herunder carbon nanorør og carbon black. Hun har også foretaget en systematisk undersøgelse af, hvordan forskellige blandinger af disse nanokompositter fæstner sig til tekstilet, og hvilke egenskaber der opnås.

Fordel for miljøet

De konventionelle trykprocesser, der anvendes i dag, f.eks. skærm eller inkjet -teknologi, kræver store mængder energi, vand, og kemikalier. Metoden, der nu er udviklet, åbner op for stor fleksibilitet i produktionsprocessen.

"Målet med min forskning er at udvikle en integreret og skræddersyet produktionsproces til smarte og funktionelle tekstiler, der samtidig bruger mindre vand, energi, kemikalier og laver mindre affald og efterlader dermed et så lille aftryk på miljøet som muligt, samtidig med at det er til gavn ud fra et produktionssynspunkt, da metoden er både omkostnings- og ressourceeffektiv, "Razieh Hashemi Sanatgar siger.

"En anden fordel er, at det er muligt at få tilpasset produktion ved at printe nanokompositten direkte på tekstilmaterialet på de nøjagtige steder, der er nødvendige, ”forklarer hun.

Succesfuld blanding af polymer- og kulstofnanopartikler

En udfordring i projektet var at opnå og vedligeholde de ønskede egenskaber ved elektrisk ledende 3-D printerfilamenter jævnt efter at filamentet er passeret gennem 3-D printeren.

"I projektet det er lykkedes os at optimere egenskaberne af nanokompositten før og efter 3-D print, hvilket er vigtigt for at kunne kontrollere egenskaberne og deres ændringer efter udskrivning."

Systematisk undersøgelse udfylder videnshullet

En anden udfordring var, hvor godt polymererne og nanokompositten klæber til forskellige tekstilmaterialer. Resultaterne fra denne del af projektet udfylder et vigtigt hul i forskningsfeltet.

"Da 3D-print på tekstiler er en ny teknologi, adhæsion af polymerer og nanokompositter på tekstiler er ikke blevet undersøgt grundigt. Det, vi nu har lavet, er en systematisk undersøgelse, hvor vi har undersøgt effekten af ​​forskellige trykprocesparametre på vedhæftningen af ​​polymerer og nanokompositter på tekstiler, " hun siger.

Mulige anvendelsesområder

Eksempler på mulige anvendelsesområder for den nye procesmetode er i produktionen af ​​smarte bandager, VR handsker, tøj med sensor- og varmeegenskaber, redningsudstyr, sportstøj, der registrerer kropstemperatur, medicinsk udstyr, bilindustrien, rum- og rumfartsindustrien, osv. det vil sige i situationer, hvor du vil kontrollere præcis, hvor det ledende materiale skal placeres på tekstilmaterialet, og hvordan den ledende egenskab skal fungere.

Doktorprojektet er udført inden for SMDTex (Sustainable Management and Design in Textiles), et doktorgradsprogram inden for Erasmus Mundus om bæredygtig ledelse og tekstildesign.