Toen promovendus Mostafa Jabbari aan zijn onderzoeksproject begon, het doel was om de eigenschappen van het materiaal dat wordt gebruikt voor textielbioreactoren te verbeteren. Maar hij veranderde het spoor en ontwikkelde een geheel nieuw textielmateriaal met betere eigenschappen dan het oorspronkelijke doel was. Het materiaal is lichter, sterker, meer hitte- en weerbestendig, goedkoper te vervaardigen, gebruikt minder chemicaliën, en is 100% recyclebaar.

Gemengde materialen die niet kunnen worden gerecycled

"In het eerste deel van mijn project, Ik heb een bestaand materiaal aangepast om de isolerende eigenschappen ervan te verbeteren om temperatuurveranderingen te weerstaan. Maar er waren twee problemen:een was dat de hechting tussen de twee bestanddelen, dat is, het materiaal dat een afdichtingslaag vormt, had niet voldoende hechtingseigenschappen en de coating bleef niet hechten. Het andere probleem was de recycleerbaarheid, wat betekent dat het een gemengd materiaal was, een materiaal voor de stof zelf en een ander voor de coating, waardoor het uiterst moeilijk te recyclen is, zo niet onmogelijk, " hij zegt.

Het tweede deel van het project was, daarom, hetzelfde materiaal te gebruiken in zowel het textiel als de coating. Polyamide zou perfect zijn voor de doeleinden van het project. Het resultaat was een geheel nieuw soort textielmateriaal dat op meerdere punten de bestaande materialen overtreft en steeds opnieuw kan worden gerecycled. Hij noemt het nieuwe materiaal APCT, wat staat voor all-polyamide composiet gecoat textiel, in tegenstelling tot textiel met, bijvoorbeeld, PVC-coating. De meest gebruikelijke methode om een ​​textielmateriaal dicht te maken, is door een seallaag aan te brengen en deze te laten hechten met behulp van hitte of chemicaliën, wat veel energie en water kost. Mostafa Jabbari's oplossing was om textiel en coating in elkaar te verwerken in een proces dat niet afhankelijk is van warmte of grote hoeveelheden water.

De oplossing - een nieuw oplosmiddel

"Ik loste polyamide op met een oplosmiddel bestaande uit mierenzuur en bracht dit als een dunne film op het polyamidetextiel aan. De oplossing zorgt ervoor dat de polymeerstrengen in het weefsel kruipen. Als het oplosmiddel verdampt, geheel zonder hitte of andere chemicaliën, de polyamidestrengen in de oplossing en het textiel zijn in elkaar verstrengeld en het resultaat is een volledig nieuw textielmateriaal dat ondoordringbaar is."

Echter, het oplosmiddel dat hij in het begin gebruikte, bleek enkele uitdagende eigenschappen te hebben, zoals dat het stinkt, is duur, en is ontvlambaar. Daarom, ontwikkelde hij een nieuw concept voor het oplosmiddel, ook.

"De uitdaging was om een ​​mengsel te maken met zo min mogelijk mierenzuur, maar met de juiste eigenschappen om het polyamide op te kunnen lossen. We deden verschillende experimenten waarbij we bijna de helft van de hoeveelheid mierenzuur vervingen door ureum en calciumchloride, twee onschadelijke stoffen. Het resultaat was een duidelijk milieuvriendelijker oplosmiddel. Echter, het proces moet worden verfijnd om industrieel te werken, " hij legt uit.

Nieuwe methode voor het matchen van chemicaliën

Het verkrijgen van het optimale mengsel kan worden gedaan door het te testen, maar met verschillende chemische stoffen erbij, ofwel puur geluk ofwel talloze experimenten zijn nodig om verschillende stoffen en verhoudingen op de gewenste mengsels af te stemmen. Daarom, er werd ook een geautomatiseerde methode geïntroduceerd om een ​​redelijke match te krijgen en zo de noodzaak voor het aantal experimenten te minimaliseren. Dit is een methode die onderzoekers op andere gebieden ook kunnen gebruiken bij het ontwikkelen of vervangen of ontwerpen van een oplosmiddelmengselprofiel.

Hoewel het uitgangspunt voor het Mostafa Jabbaris-doctoraatsproject was om een ​​geschikt materiaal specifiek voor textielreactoren te ontwikkelen, met de juiste eigenschappen op het gebied van isolatie, doorlaatbaarheid, en flexibiliteit, hij ziet nog vele andere mogelijke toepassingen.

"Het nieuwe textiel kan, bijvoorbeeld, worden gebruikt voor tenten, verschillende soorten structurele gebouwen met opblaasbare elementen, of voor alles dat lichtgewicht moet zijn en ondoordringbaar moet blijven."

De verkregen eigenschappen zijn dat het nieuwe textielmateriaal 20 procent minder weegt dan wanneer het een PVC-coating zou hebben, het is goedkoper om te produceren, geen warmte of energie nodig, er zijn geen extra chemicaliën nodig naast het oplosmiddel zelf, en het nieuwe textielmateriaal kan worden gerecycled omdat het uit één component bestaat.