Tekstiiliteollisuuden uudet innovaatiot

Tekstiiliteollisuuden uudet innovaatiot

Tekstiiliteollisuuden uudet
innovaatiot
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari
30.9.2014
Tampereen Messu- ja Urheilukeskus
Marja Rissanen
Tampereen teknillinen yliopisto
Materiaaliopin laitos
Sisältö
• Tekstiiliteollisuuden uudet innovaatiot
– Uudet kuidut
• Biopohjaiset kuidut
• Profiilikuidut
– Uudet viimeistykset
• Nanoviimeistykset
• Viimeistysten tuoteturvallisuus
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
2
Tekstiilikuidut
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
3
Synteettisiä kuituja
uusiutuvista raaka-aineista
• Polylaktidi
– Lähtöraaka-aine dekstroosi
(sokeri) →
– Fermentointi maitohapoksi →
laktidiksi →
– Polymerointi polylaktidiksi →
– Sulakehruulla tekstiilikuituja
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
4
Polylaktidin ominaisuuksia
• Vähemmän
kasvihuonekaasuja kuin
perinteisessä
polyesterin tuotannossa
• Hyvä UV-valonkesto
• LOI 26-35
• Tg 55-60°C
• Pesulämpötila 40-45°C
• Rumpukuivaus 60-70°C
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
5
Synteettisiä kuituja osittain
uusiutuvista raaka-aineista
• PTT polyesteri (triexta)
– Glukoosi fermentoidaan
1,3-propaanidioliksi (PDO)
– Polymerointi ja kehruu
sulakehruulla
– Hyvä UV-valonkesto
– Lianhylkivyys
• PA 11
– Raaka-aineena risiiniöljy
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
6
Selluloosamuuntokuidut
• Viskoosi
• Lyocell
• Uudet
selluloosamuuntokuidut
– Biocelsol (TTY)
– Selluloosakarbamaatti (VTT)
– Ioncell-F (Aalto)
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
7
Proteiinimuuntokuidut
• Soijakuitu
– soijaproteiinista
• Kaseiinikuitu
– maitoproteiinista
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
8
Profiilikuidut
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
9
Polyesteri-innovaatioita
•
•
Mikrokuidut
Nanopolyesterikuidut
– halkaisija 700 nm
– Valmistetaan
bikomponenttitekniikalla
– Erinomaiset
kitkaominaisuuet,
pehmeä tuntu, hyvä
kosteudenimukyky ja
kosteuden diffuusio
– Teijin: Nanofront
MOL-61210 / MR
22.9.2014
10
Polyesteri-innovaatioita
•
Profiilikuitu
– Trevira moisture control
– Teijin: Octa
– Teijin: Aerocapsule
•
Kosteutta imevä kuitu
– Teijin: Bell Oasis
•
Palosuojattu kuitu
– DiolenSafe: Ei sisällä
raskasmetalleja tai
halogeeniyhdisteitä
•
Antimikrobinen kuitu
– Trevira Bioactive
MOL-61210 / MR
22.9.2014
11
Innovaatioita tekstiilien
viimeistyskäsittelyssä
• Nanoviimeistysaineet
– Nanodispersiot
– Nanopartikkelit
• Haitallisten kemikaalien korvaaminen
haitattomammilla
– Formaldehydittömät siliävyysviimeistysaineet
– Halogeenittomat palosuoja-aineet
– Fluorittomat lianhylkivyysaineet
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
12
Formaldehydittömät
siliävyyskemikaalit
• DMeDHEU (N,N’-Dimetyyli-4,5-dihydroksietyleeniurea)
– Ei sisällä formaldehydiä
– Rajoitettu pesunkesto
• BTCA (1,2,3,4-Butaanitetrakarboksyylihappo)
– Ei sisällä formaldehydiä
– Alhainen pesunkesto
– Kalliimpi kuin DMeDHEU
• APCM (fosforikatalyytillä modifioitu BTCA)
– Ei sisällä formaldehydiä
– Hyvä pesunkesto (20 pesukertaa)
– Ei myrkyllinen, ei ärsyttävä
13
Halogeenittomat palonsuojaaineet
• Fosforipitoiset palonsuoja-aineet
• Piipitoiset (esim. silaanit,
siloksaanit)
• Booripitoiset
• Typpipitoiset
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
14
Miten hylkivyys saadaan
kankaaseen perinteisin
menetelmin?
• Kiinnittämällä hylkivyysaine
(paraffiiniemulsiot) mekaanisesti, jolloin
aine tukkii kuidun huokoset
– Voi lisätä tuotteen syttyvyyttä
• Muodostamalla hylkivyyskemikaalilla
(silikonit ja fluorihiilivedyt) hylkivä kalvo
kuidun pinnalle
• Käsittely voidaan tehdä kankaalle tai
valmiille tekstiilille
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
15
Fluoripohjaiset
hylkivyyskäsittelyt
• Saavutetaan alhaisin pintaenergia käytettävissä olevilla
kemikaaleilla
• Saavutetaan sekä öljyn- että vedenhylkivyys
• Fluorokemikaaleja voidaan modifioida erilaisiin
käyttötarkoituksiin
• Lämpökäsittelyssä fluorisivuketjut orientoituvat
• Vesi- ja kemiallinen pesu rikkovat orientaation ja
käsittely heikkenee, voidaan elvyttää lämpökäsittelyllä
• Uusilla fluorokemikaaleilla ilmakuivauksella saavutetaan
riittävä orientaatio (huono pesunkestävyys)
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
16
Fluorokemikaalien
tuoteturvallisuudesta
•
Tietyt perfluoratut yhdisteet
ovat hyvin pysyviä ja ovat
myrkyllisiä (PFOS ja PFOA)
•
•
•
Käytetty tietyissä veden- ja
lianhylkivyyskemikaaleissa
Käyttö kielletty tai tullaan
kieltämään EU:n alueella
Siirrytty käyttämään C8-10
kemian sijasta C6 kemiaa tai
täysin fluorittomia
kemikaaleja
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
17
30.9..2014
Nanohylkivyysviimeistykset
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
18
Itsepuhdistuvat tekstiilit
• Vesipisara vierii kankaan
pinnalla puhdistaen
kankaan
• Vesipisaran ja kankaan
välinen kontaktikulma
vähintään 150°
• Saadaan aikaan
nanopartikkeleilla tai
rakentemalla
kontrolloidusti esim.
silikaattiyhdisteitä
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
19
Itsepuhdistuvat tekstiilit
• Kangas puhdistuu
fotokatalyysin avulla
• Orgaaninen lika ja
mikrobit hajoavat vedeksi
ja hiilidioksidiksi
fotokatalyysissä UVvalon ja metallioksidien,
esim. TiO2, ZnO ja CuO,
avulla
• Metallioksidit voivat olla
nanopartikkeleina
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
20
Deodoroiva viimeistys
mikrokapseloinnilla
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
21
Tekstiilihuollon ajankohtaisseminaari /
Rissanen
30.9..2014
22