Engineering of Fibrous Smart Materials

De Engineering of Fibrous Smart Materials (EFSM) groep maakt deel uit van de faculteit Construerende Technische Wetenschappen (CTW) en heeft een belangrijk strategische doel: het opbouwen en uitbreiden van noodzakelijke kennis en expertise voor het ondersteunen van textiel- en textiel gerelateerde industrie in Nederland in de noodzaak voor het verwerven van een sterke internationale positie.

Onze doelen

  • Het overbrengen van de voortgang in interface en colloïde wetenschap in vezel- en weefseltechniek.
  • Onderzoek en kenniscreatie in het kader van smart textiel op vezelniveau.
  • Implementatie van het onderzoek, resulterende in training en opleiding.
Lees meer

VERSCHILLENDE DISCIPLINES KOMEN SAMEN IN TEXTIELPROCESSEN ZOALS FYSISCHE CHEMIE, BIOTECHNOLOGIE, MATERIAALKUNDE EN PROCESTECHNIEK.

Het onderzoeksprogramma richt zich op de prestaties en de intensivering van verschillende textielprocessen. Op deze pagina staat een korte samenvatting van deze onderzoeken.

NIEUWE METHODES VOOR DE FUNCTIONALISATIE VAN TEXTIEL

  • Het gebruik van een microgel techniek: het verzorgen van nieuwe textielmaterialen voor specifieke geavanceerde toepassingen. Toepassingen kunnen onder andere in de medische-, veiligheid- en verzorgingsectoren zijn. Weefsels met conventionele eigenschappen maar die een gewenste functionaliteit moeten krijgen, worden in dit proces gecreëerd door middel van een oppervlaktebehandeling. Deze behandeling kan op verschillende manieren plaatsvinden: alle processen zijn ongeacht de methode gebaseerd op stimulansverantwoordelijke hydrogel microdeeltjes bestaande uit chitosan en andere biovriendelijke polymeren om systemen te creëren met intelligente vloeistof management eigenschappen.
  • Het gebruik van een digitaal microafzettend fluïdum: het belangrijkste doel van dit onderzoek is de ontwikkeling en implementatie van een nieuwe technologie gebaseerd op een nieuw milieuvriendelijk en flexibel digitaal proces. Dit proces maakt onder andere gebruik van multifunctionele microafzettingen bestaande uit vloeistoffen op substraten bestaande uit textiel. Deze afzettingen worden gecreëerd door middel van multi-nozzle jetting (door middel van inkjet printer technologie). Een voorbeeld is de ontwikkeling van eenzijdige hydrofobe textielen zonder dat het open weefpatroon wordt aangetast.

HET VERSCHAFFEN VAN “CONTROLLED-RELEASE FUNCTIONALITEITEN”

Textielmaterialen met controlled release eigenschappen kunnen chemicaliën laten vrijkomen op een gecontroleerde wijze. Het onderzoek is gericht op het bevorderen van het begrip van chemische en fysieke principes rond de controlled release systemen. Dit kan bijvoorbeeld door het identificeren van een geschikt gastheersysteem (bijvoorbeeld cyclodextrinen). Daarnaast kunnen ook geschikte gastchemicaliën worden geïdentificeerd (bijvoorbeeld met antimicrobiële eigenschappen of medicijnen) die in het gastheersysteem kunnen worden geïmplementeerd.

KATALYSATIE

Voordat materialen bestaande uit textiel geverfd of bedrukt kunnen worden, moeten weefsels voorbehandeld worden om een betere hechting met de kleurstofmoleculen mogelijk te maken. In het geval van de voorbehandeling van katoen moet het weefsel gedesized, ingekerfd en gebleekt worden. Deze processen kunnen worden uitgevoerd op hoge temperaturen en met hoge concentraties van waterstofperoxide en natriumhydroxide. In ons onderzoeksprogramma worden nieuwe processen ontwikkeld die deze stap vervangen. Door het gebruik van oxidatieve katalysatie welke bij veel lagere temperaturen (40°Cen met significant minder chemicaliën kan worden toegepast. Dit resulteert respectievelijk in directe en indirecte energiebesparing.

BIOKATALYSATIE

Door toegenomen beperkingen op het gebied van milieu, beperkingen opgelegd door de overheid en de afnemende beschikbaarheid van zoet water, vindt er een aanzienlijke verschuiving plaats in textielprocessen. Een onderzoeksinitiatief begonnen door de Textile Technology Group richt zich op fundamenteel enzym onderzoek en hun toepassing in textiel vriendelijke processen. De focus is ten eerste gericht op cellulase technologie voor het aanpassen van cellulosematerialen, bijvoorbeeld voor het verbeteren van de sterkte van gerecyclede vezels. Daarnaast richt het onderzoek zich op pectinase technology voor het reinigen voor textiel bestaande uit katoen met enzymen. Als laatste richt het onderzoek zich op enzym gedreven modificatie van synthetische vezels (polyamide, polyester en polyacrylonitril).

OPPERVLAKTE TOPOGRAFIE EN DE DYNAMICA VAN BEVOCHTIGING

Oppervlakte-eigenschappen zijn het gevolg van nano-, meso- en macroscopische eigenschappen van het materiaal zelf. Oppervlakte topografie beïnvloedt de bevochtigeigenschappen. De kennis van vloeibare stromingen in poreus textiel is meestal beperkt en de procesinstellingen zijn vaak gefundeerd op empirische basis. Verbeteringen in de bepaling van oppervlakte eigenschappen van textielmaterialen maken het mogelijk om macro- en mesoscopische eigenschappen te relateren op nanometer niveau, zelfs bij situaties die zich ver van de evenwichtssituatie bevinden. Op basis van relaties tussen topografie, bevochtiging en productieparameters kunnen textielmaterialen worden ontwikkeld.

Meer informatie over de verschillende onderzoeksrichtingen kunnen worden gevonden in onderzoeksprojecten