Bio-inspirerede tekstiler fremmer bæredygtig mode

Selvom farve er en af ​​de primære indikatorer for salgssucces inden for modeindustrien, er det også en af ​​verdens største kilder til vandforurening. Faktisk dumper tekstilfabrikker ofte resterende farvestoffer og farlige kemikalier i kanaler, vandløb og floder.

Ved NC State har forskere fra College of Natural Resources og Wilson College of Textiles udviklet en proces, der en dag kunne løse dette problem - og det involverer brugen af ​​nanoskopiske partikler udvundet af træ.

"Tekstilmøller bruger farvestoffer og andre farvestoffer, der er meget giftige," sagde Nathalie Lavoine, en assisterende professor ved Institut for Skovbiomaterialer. "Brugen af ​​nanocellulose er en vej frem til bæredygtig forarbejdning."

Nanocellulose er et naturligt forekommende stof udvundet af cellulose - hovedstoffet i en plantes cellevægge. Det er opdelt i to typer:nanokrystaller og nanofibriller, som begge er biologisk nedbrydelige og ikke-giftige. Førstnævnte er også stærkere end stål.

Med finansiering fra Research Opportunity Seed Fund-programmet ved Wilson College of Textiles har Lavoine og hendes samarbejdspartnere udviklet en proces, der gør det muligt for dem at bruge nanocellulose til at producere tøjgenstande med iriserende træk, der ligner den regnbuefarvede shimmer, der ses på fiskeskæl, fuglefjer og insektlegemer.

"Forskere har vidst, hvordan man laver iriserende film med disse nanopartikler," sagde Lavoine. "Men indtil nu var der ingen måde at anvende disse partikler på tekstiler."

Forskerne udvinder cellulose fra træflis og papirmassen, der bruges til papirfremstilling, og kombinerer det med vand og behandler den resulterende blanding med syre for at afdække nanokrystaller. De renser derefter blandingen for at fjerne uønskede komponenter.

Når oprensningsprocessen er afsluttet, tilføjer forskerne blandingen til rammer, så den kan størkne til plastiklignende film. Ved hjælp af et computerstøttet designbord skar de derefter filmene i former og mønstre, der kan printes på tøj.

Lavoine sagde, at brugen af ​​nanocellulose i tekstiler sikrer bæredygtig brug af naturressourcer, hvilket åbner en vej for nye anvendelser af både lavkvalitets træ og traditionelle trækilder. Det kan også reducere farvestofforurening fra modeindustrien.

FN's miljøprogram fandt, at ikke kun er farvningsprocessen for tekstiler den næststørste kilde til vandforurening, men at modeindustrien alene producerer 20% af verdens spildevand.

Selvom Lavoine og hendes samarbejdspartnere ikke har fundet ud af, hvordan de skal levere alle farver, arbejder de på det i øjeblikket. De tester også anvendelsen af ​​nanocellulose på en række andre genstande, herunder telefoncovers.

"Vi kan udvide dette arbejde til meget mere end tekstiler," sagde Lavoine. "Den eneste grænse er vores fantasi."

Lavoine og hendes samarbejdspartnere præsenterede for nylig deres arbejde på 2022 ACCelerate Festival i Washington, D.C. Den tre-dages begivenhed, der afholdes på Smithsonian National Museum of American History, viser "kreativ udforskning og forskning i forbindelse med videnskab, teknik, kunst og design " på tværs af Atlanterhavskystens konference.

Fremover vil forskerne samarbejde med NSF I-Corps om at kommercialisere deres arbejde. Uddannelsesprogrammet har til formål at hjælpe NC State-forskere med at overføre deres ideer og opfindelser til markedet gennem kundeopdagelse og markedsundersøgelser.

"Der er stadig meget forskning, der skal laves," sagde Lavoine. "Men i sidste ende vil vi gerne finde en eller to industripartnere, der kan bringe kommerciel værdi til dette projekt." + Udforsk yderligere

Forskere finder en miljøvenlig måde at farve blå jeans på