Future Bio-Arctic Design – luonnonmukainen älytekstiili : Loppuraportti

Abstract

Future Bio-Arctic Design (F.BAD) -projektissa (2018–2021) tutkittiin pohjoisen luonnon kasveista yhdisteitä, jotka voisivat korvata nykyisin käytettyjä haitallisia ja vaarallisia kemikaaleja tekstiiliteollisuudessa. Projektin älysovellutuksissa merkittäviksi nousivat kasviuutteiden mahdollisuudet luonnonmukaisina homeenestoaineina, UV-suojina tai hyönteisten karkotteina. Esimerkiksi hyttysten ja tuholaisten torjuntaan soveltuvia tekstiilejä on jo olemassa, mutta niissä käytetään mm. ympäristölle, kaloille ja vesieliöille erittäin vaarallista permetriiniä. F.BAD -projektissa tutkittaviksi kasvimateriaaleiksi valittiin suopursu, väinönputken juuri, pietaryrtti ja nokkonen, joista uutettiin vesi-, etanoli- ja öljypohjaisia kasviuutteita erilaisilla vihreän kemian tekniikoilla. Uutteiden koostumukset määritettiin kaasukromatografilla, johon oli liitetty massaspektrometri (GC-MS), ja koostumusten perusteella pystyttiin arvioimaan hyönteiskarkotevaikutuksia sekä UV-suojaominaisuuksia. Lisäksi uutteiden antimikrobiset ominaisuudet eli niiden kasvunestovaikutukset valittuja bakteereja, hiivoja ja homeita vastaan analysoitiin. Potentiaalisimmiksi kasviuutteiksi älytekstiilisovelluksiin osoittautuivat tutkimustulosten perusteella suopursun, väinönputken juuren ja pietaryrtin vesihöyrytislatut eteeriset öljyt sekä ylikriittisellä hiilidioksidilla uutetut uutteet, joiden antimikrobisuusominaisuudet olivat laajakirjoiset, mutta uutespesifiset. F.BAD -projektissa luotiin luonnonmateriaaleista älytekstiiliprototyyppejä, joiden valmistamisessa olivat tiiviisti mukana lappilaiset tekstiili- ja vaatetusalan yritykset. Yritykset valitsivat tutkimusmateriaaleiksi karstavillaneulerakenteen ja jacquard-tekstiilirakenteen, jonka valmistuksessa käytettiin puuvilla- ja pellavalankoja. Yritykset pääsivät hankkeen työpajoissa tutustumaan jacquard-tekstiilin kutomiseen niin Lapin yliopiston laitteistolla kuin teolliseen kudontaan Annala Oy:ssa. Lisäksi yritykset antoivat panoksensa hankkeen kahteen näyttelyyn materiaalien, kuosien ja tuoteaihioiden valmistamisen kautta. Projektin tuloksena valmistettiin älytekstiilimateriaaleja, joissa potentiaalisimmat aktiiviset kasviuutteet kiinnitettiin jacquard- ja villatekstiilikuituihin mikrokapselointitekniikan avulla ja villamateriaaliin lanoliinikantajan avulla. Uutteiden kiinnittymiset tekstiilikuituihin todennettiin erilaisten kuvantamistekniikoiden ja spektroskopian menetelmien avulla. Tämä loppuraportti on tuotettu osana Lapissa toteutettua Future Bio-Arctic Design – luonnonmukainen älytekstiili (F.BAD) – EAKR -hanketta (2018–2021). Rahoitus hankkeelle on saatu Euroopan aluekehitysrahoituksesta (EAKR) Kestävää kasvua ja työtä 2014–2020.