VIN — Het Vlaams Innovatienetwerk

Project: Inzetbaarheid van carbon nanotubes als additief in textielproducten - II

Het doel van het onderzoek is tweeledig: enerzijds kennisopbouw om de uitzonderlijke eigenschappen van CNTs optimaal in te zetten in textieltoepassingen, anderzijds de groeiende behoefte aan gemakkelijk te verwerken textiel met een hoge én duurzame geleiding.

De binnen dit project geviseerde toepassingen van CNT’s situeren zich vooral op het vlak van geleiding. Het niveau van geleiding is afhankelijk van de applicatiemethode (extrusie, coating, veredeling) en het beoogde eindproduct:
• geleidend textiel (weerstand 10 tot 106 Ω / sq)
• antistatisch textiel (weerstand 106 tot 1012 Ω / sq)

Centexbel heeft reeds een eerste studie omtrent de inzetbaarheid van carbon nanotubes (CNT) als additief in zowel de smeltverwerking van polymeren als in coating- en veredelingstoepassingen uitgevoerd. Uit dit onderzoek is gebleken dat geleidende textielmaterialen kunnen bekomen worden door toevoeging van CNTs. Om de toepassing echter in industriële processen te realiseren is bijkomend onderzoek noodzakelijk. Eén van de belangrijkste aandachtspunten is ongetwijfeld de graad van dispersie. Het verder optimaliseren van de extrusiecondities en van de coating- en veredelingsformulaties is dan ook van primordiaal belang. Bovendien zal worden nagegaan welke verdere aanpassingen nodig zijn in de bestaande productiemethodes om CNTs te integreren in textielmaterialen en aldus het beoogde effect zo efciënt mogelijk te realiseren. Daarnaast zullen ook andere relevante textielparameters onderzocht worden.

De volledige textielsector wordt aangesproken waardoor dit project hoog kan worden ingeschat wat betreft bedrijfsbereik en valorisatie. Meer specifiek richt het project zich enerzijds naar alle bedrijven actief op het gebied van de productie van synthetische garens, anderzijds naar de bedrijven actief in coating en veredeling en dit in nauwe samenwerking met de chemiesector die instaat voor de verdere ontwikkeling van de innovatieve en gespecialiseerde additieven.

De huidige economische crisissituatie en de hevige concurrentie met nieuwe economieën zoals India en China, noodzaakt de Europese textielindustrie om producten aan te bieden die zich onderscheiden op eigenschappen, kwaliteit en duurzaamheid. De toepassingsmogelijkheden die nanomaterialen bieden, sluiten nauw aan bij deze te volgen strategie. Met behulp van nanomaterialen kan immers een totaal nieuw gamma aan materialen ontwikkeld worden die tal van interessante, nieuwe en verbeterde eigenschappen bieden.

Koolstof nanobuizen (CNTs) worden vaak vermeld als dé bouwstenen van de nanotechnologie. Zij hebben immers zeer interessante intrinsieke eigenschappen (sterkte, thermische en elektrische geleidbaarheid) waardoor ze potentieel inzetbaar zijn voor een breed scala aan toepassingen. In het kader van dit project zal de toepassing als geleidend additief verder onderzocht worden. Gezien de toegenomen technologische ontwikkelingen is er immers steeds meer behoefte aan geleidende materialen die gemakkelijk te verwerken zijn en een goede permanentie van eigenschappen bezitten. Het succesvol verwerken van industrieel beschikbare producten met CNTs kan hier dan ook een oplossing bieden.

Dit voorgestelde collectief onderzoeksproject bouwt verder op de resultaten bekomen tijdens de eerste biënnale met als doel de inzetbaarheid van CNTs als additief in smeltverwerking van polymeren en in coating en veredelingstoepassingen grondig te evalueren en de evoluties in deze sector op de voet te volgen. Daarnaast zal geëvalueerd worden in hoeverre nanodeeltjes vrijkomen tijdens standaard textiel testmethodes, zoals abrasie of linting. Dit laatste is belangrijk met het oog op de verdere verwerking van de textielmaterialen en de end-use applicaties. Richtlijnen naar veilig gebruik van nanomaterialen zullen worden opgesteld zowel wat betreft verwerking als eindgebruik, wat mee zal bijdragen tot een belangrijk onderdeel van het valorisatietraject.

• carbon nanotubes
• coating
• extrusie
• nanotechnologie
• textiel