Mostafa Jabbari, foto Suss Wilén, Högskolan i Borås

Nytt starkt och lätt textilt material

I ett forskningsprojekt vid Högskolan i Borås har man nyligen utvecklat ett nytt material; som kallas APCT.
Det är billigare att tillverka, med mindre kemikalier och är samtidigt 100% återvinningsbart. Dessutom är materialet lättare, starkare samt mer värme- och väderbeständigt än andra material.

Blev något helt annat
Från början var det tänkt att forskningsprojektet skulle förbättra egenskaperna, i ett material som används för att tillverka textila bioreaktorer.

– Första delen av projektet handlade om att modifiera ett befintligt material för att bättra på dess isolerande egenskaper, för att stå emot temperaturförändringar, berättar Mostafa Jabbari, doktorand vid Högskolan i Borås.
– Men det fanns två problem; det ena gällde vidhäftningen mellan de två olika beståndsdelarna, det vill säga det material som utgör ett tätningsskikt, beläggningen och själva textilen. Det hade inte tillräckligt bra vidhäftningsegenskaper och beläggningen släppte.

– Det andra problemet var möjligheten att återvinna materialet. Det handlade om ett blandmaterial, ett material för själva textilen och ett annat för beläggningen, vilket gör det extremt svårt att återvinna, om det ens är möjligt.

Den andra delen av projektet gick därför ut på att använda ett och samma material i både textilen och i beläggningen. Polyamid skulle visa sig vara perfekt för projektets ändamål. Därför kom resultatet i projektet att bli ett helt nytt textilt material; APCT.

APCT står för; All-Polyamid composite Coated Textile och skiljer sig från textilier med exempelvis PVC-coating. Den vanligaste metoden för att göra ett textilt material tätt, är att stryka på ett tätningsskikt och få det att fästa med värme eller kemikalier, vilket kräver både mycket energi och vatten.

Lösningsmedel blev lösningen
Mostafa Jabbaris lösning var att införliva textil och coating med varandra, i en process som varken är beroende av värme eller större mängder vatten.

– Jag löste upp polyamid med ett lösningsmedel bestående av myrsyra och strök ut det som en tunn film på polyamidtextilen. Lösningen gör att polymersträngarna kryper in i textilen, berättar Mostafa Jabbari.
– När lösningsmedlet avdunstar, helt utan värme eller andra kemikalier, krokar polyamidsträngarna i lösningen och textilen fast sig i varandra och resultatet är ett helt nytt textilt material som är tätt.

Tyvärr visade det sig att lösningsmedlet han använde i början hade en del dåliga egenskaper; det luktade illa och var både dyrt och brandfarligt. Därför utvecklade han ett nytt koncept även för lösningsmedlet.

– Utmaningen var att få fram en blandning med så lite myrsyra som möjligt, men med rätt egenskaper för att kunna lösa upp polyamiden. Vi gjorde flera experiment där vi ersatte närmare hälften av mängden myrsyra med urea och kalciumklorid, två ofarliga ämnen.
– Resultatet blev ett klart mer miljövänligt lösningsmedel. Processen behöver dock förfinas för att fungera industriellt, förklarar han.

Ny metod för att matcha kemikalier
Att få fram den optimala blandningen går att göra genom att testa sig fram, men med flera kemiska ämnen inblandade krävs det antingen ren tur eller otaliga experiment för att matcha olika ämnen och proportioner till önskad blandning.
Därför introducerades även en datoriserad metod för att få till en rimlig matchning och på så vis minimera behovet av antalet experiment. Detta är en metod som även forskare inom andra områden kan ha användning av när de ska utveckla eller behöver byta ut eller designa en blandningsprofil för lösningsmedel.

Även om utgångsläget för doktorandprojektet har varit att utveckla ett lämpligt material specifikt för textilreaktorer, med rätt egenskaper när det gäller isolering, täthet och flexibilitet, så ser Mostafa Jabbari många andra möjliga tillämpningsområden.

– Den nya textilen skulle exempelvis kunna användas till tält, olika slags byggnadskonstruktioner med uppblåsbara byggelement, eller till allt som behöver vara lättviktigt och hålla tätt.

Vunna egenskaper med det nya textila materialet är exempelvis att det väger 20% mindre än om det skulle ha en PVC-coating, det är billigare att producera, det krävs ingen värme eller energi, inga ytterligare kemikalier behövs utöver själva lösningsmedlet och det nya textila materialet går att återvinna eftersom det består av en enda komponent.