Kestävä muoti: NCSU:n asiantuntijat yhdistävät puhtaamman tulevaisuuden nanoteknologialla

 Vaikka väri on yksi tärkeimmistä myynnin menestyksen indikaattoreista muotiteollisuudessa, se on myös yksi maailman suurimmista veden saastumisen lähteistä. Itse asiassa tekstiilitehtaat usein upottavat jäämiä väriaineita ja vaarallisia kemikaaleja kanaviin, puroihin ja jokiin.

NC Statessa tutkijat College of Natural Resourcesista ja Wilson College of Textilesistä ovat kehittäneet prosessin, joka voisi joskus ratkaista tämän ongelman – ja se sisältää puusta uutettujen nanoskooppisten hiukkasten käytön.

"Tekstiilitehtaat käyttävät väriaineita ja muita väriaineita, jotka ovat erittäin myrkyllisiä", sanoi Nathalie Lavoine, apulaisprofessori metsäbiomateriaalien laitoksella. "Nanoselluloosan käyttö on tapa edistää kestävää käsittelyä."

Nanoselluloosa on luonnossa esiintyvä aine, joka uutetaan selluloosasta – kasvin soluseinien pääaineesta. Se on jaettu kahteen tyyppiin: nanokiteet ja nanofibrillit, jotka molemmat ovat biohajoavia ja myrkyttömiä. Edellinen on myös vahvempi kuin teräs.

Wilson College of Textiles -yliopiston Research Opportunity Seed Fund -ohjelman rahoituksella Lavoine ja hänen yhteistyökumppaninsa ovat kehittäneet prosessin, jonka avulla he voivat käyttää nanoselluloosaa vaatteiden valmistukseen, joissa on värikkäitä piirteitä, jotka muistuttavat sateenkaaren sävyistä hohtoa kalan suomuissa ja lintujen höyhenissä. ja hyönteisten ruumiit.

"Tutkijat ovat tienneet kuinka tehdä värikkäitä kalvoja näistä nanopartikkeleista", Lavoine sanoi. "Mutta toistaiseksi näitä hiukkasia ei ollut mahdollista levittää tekstiileihin."

Tutkijat erottavat selluloosaa hakkeesta ja paperinvalmistuksessa käytetystä massasta ja yhdistävät sen veteen ja käsittelevät saatua seosta hapolla nanokiteiden paljastamiseksi. Sitten ne puhdistavat seoksen poistaakseen ei-toivotut komponentit.

Kun puhdistusprosessi on valmis, tutkijat lisäävät seoksen kehyksiin, jotta se voi jähmettyä muovimaiseksi kalvoksi. Sitten he leikkaavat kalvot tietokoneavusteisen suunnittelupöydän avulla muotoihin ja kuvioihin, jotka voidaan painaa vaatteisiin.

Lavoinen sanoi, että nanoselluloosan käyttö tekstiileissä varmistaa luonnonvarojen kestävän käytön ja avaa tien uusille käyttötarkoituksiin sekä huonolaatuiselle puulle että perinteisille puun lähteille. Se voisi myös vähentää muotiteollisuuden aiheuttamaa värisaastetta.

YK:n ympäristöohjelma havaitsi, että kankaiden värjäysprosessi ei ole vain toiseksi suurin veden saastumisen lähde, vaan myös muotiteollisuus yksin tuottaa 20% maailman jätevedestä.

Vaikka Lavoine ja hänen työtoverinsa eivät ole keksineet, kuinka tarjota kaikkia värejä, he työskentelevät parhaillaan sen parissa. He testaavat myös nanoselluloosan käyttöä monissa muissa esineissä, mukaan lukien puhelinkuoret.

"Voimme laajentaa tätä työtä paljon muuhunkin kuin tekstiileihin", Lavoine sanoi. "Ainoa rajana on mielikuvituksemme."

Lavoine ja hänen työtoverinsa äskettäin esitteli työnsä vuoden 2022 ACCelerate-festivaaleilla Washington DC:ssä Smithsonian National Museum of American Historyssa isännöivä kolmipäiväinen tapahtuma esittelee "luovaa etsintä ja tutkimusta tieteen, tekniikan, taiteen ja muotoilun yhteydessä" Atlantin rannikon konferenssin toisella puolella.

Jatkossa tutkijat tekevät yhteistyötä NSF I-Corpsin kanssa kaupallistaakseen työnsä. Koulutusohjelman tavoitteena on auttaa NC Staten tutkijoita siirtämään ideoitaan ja keksintöjään markkinoille asiakaslöytön ja markkinatutkimuksen avulla.

"On vielä paljon tutkimusta tehtävänä", Lavoine sanoi. "Mutta viime kädessä haluaisimme löytää yhden tai kaksi teollisuuskumppania, jotka voivat tuoda kaupallista arvoa tähän projektiin."

Tämä postaus oli alunperin julkaistu College of Natural Resources Newsissa.

(C) NCSU