När doktoranden Mostafa Jabbari började sitt forskningsprojekt, målet var att förbättra egenskaperna hos materialet som används för textilbioreaktorer. Men han bytte spår och utvecklade ett helt nytt textilmaterial med bättre egenskaper än vad det ursprungliga målet var. Materialet är lättare, starkare, mer värme- och väderbeständig, billigare att tillverka, använder färre kemikalier, och är 100% återvinningsbart.

Blandat material som inte kan återvinnas

"I den första delen av mitt projekt, Jag modifierade ett befintligt material för att förbättra dess isolerande egenskaper för att klara temperaturförändringar. Men det fanns två problem:Det ena var att vidhäftningen mellan de två beståndsdelarna, det är, materialet som bildar ett tätningsskikt, hade inte tillräckliga vidhäftningsegenskaper och beläggningen förblev inte vidhäftad. Det andra problemet var återvinningsbarheten, vilket betyder att det var ett blandat material, ett material för själva tyget och ett annat för beläggningen, vilket gör det extremt svårt att återvinna, om inte omöjligt, " han säger.

Den andra delen av projektet var, därför, att använda samma material i både textil och beläggning. Polyamid skulle visa sig vara perfekt för projektets syften. Resultatet blev en helt ny typ av textilmaterial som överträffar befintligt material på flera punkter och kan återvinnas om och om igen. Han kallar det nya materialet APCT, som står för allpolyamidkompositbelagd textil, till skillnad från textilier med, till exempel, PVC -beläggning. Den vanligaste metoden för att göra ett textilmaterial tätt är att applicera ett tätskikt och låta det fästa med värme eller kemikalier, som kräver mycket energi och vatten. Mostafa Jabbaris lösning var att införliva textil och beläggning i varandra i en process som varken är beroende av värme eller stora mängder vatten.

Lösningen - ett nytt lösningsmedel

"Jag löste upp polyamid med ett lösningsmedel bestående av myrsyra och applicerade den som en tunn film på polyamidtextilen. Lösningen får polymersträngarna att krypa in i tyget. När lösningsmedlet avdunstar, helt utan värme eller andra kemikalier, polyamidsträngarna i lösningen och textilen är intrasslade i varandra och resultatet är ett helt nytt textilmaterial som är ogenomträngligt. "

Dock, lösningsmedlet han använde i början visade sig ha några utmanande egenskaper, som att det luktar illa, är dyr, och är brandfarligt. Därför, han utvecklade ett nytt koncept för lösningsmedlet, också.

"Utmaningen var att producera en blandning med så lite myrsyra som möjligt, men med rätt egenskaper för att kunna lösa polyamiden. Vi gjorde flera experiment där vi ersatte nästan hälften av myrsyra med urea och kalciumklorid, två ofarliga ämnen. Resultatet blev ett klart mer miljövänligt lösningsmedel. Dock, processen måste förfinas för att fungera industriellt, " han förklarar.

Ny metod för matchning av kemikalier

Att få den optimala blandningen kan göras genom att testa den, men med flera kemiska ämnen inblandade, antingen ren tur eller otaliga experiment krävs för att matcha olika ämnen och proportioner till de önskade blandningarna. Därför, en datoriserad metod introducerades också för att få en rimlig matchning och på så sätt minimera behovet av antalet experiment. Detta är en metod som forskare inom andra områden också kan använda när de utvecklar eller behöver byta ut eller utforma en lösningsmedelsblandningsprofil.

Även om utgångspunkten för doktorandprojektet i Mostafa Jabbaris har varit att utveckla ett lämpligt material specifikt för textilreaktorer, med rätt egenskaper när det gäller isolering, permeabilitet, och flexibilitet, han ser många andra möjliga tillämpningar.

"Den nya textilen kunde, till exempel, användas för tält, olika typer av strukturella byggnader med uppblåsbara element, eller för allt som behöver vara lätt och hålla ogenomträngligt. "

De uppnådda egenskaperna är att det nya textilmaterialet väger 20 procent mindre än om det hade en PVC -beläggning, det är billigare att producera, ingen värme eller energi krävs, inga ytterligare kemikalier behövs förutom själva lösningsmedlet, och det nya textilmaterialet kan återvinnas eftersom det består av en enda komponent.