Ny, naturlig vaxbeläggning gör kläderna vattenavstötande

Oron för textilproduktionens miljöeffekter ökar snabbt efterfrågan på hållbart producerade materialalternativ såsom cellulosafiber. Hittills har det dock varit ett problem att få dem vattentäta: många produkter på marknaden görs vattentäta med hjälp av giftiga kemikalier medan giftfritt vax försvagar andningsförmågan.

Nu har Aalto-universitetets forskare utvecklat en ekologisk och vattenavstötande vaxpartikelbeläggning för cellulosafiber som även bevarar textiliernas andningsförmåga och naturliga känsla. I beläggningen används karnaubavax som fås från bladen på palmer som växer i Brasilien. Samma vax används även i exempelvis mediciner och livsmedel, ytbehandling av frukter samt i bilvax. Vid sidan av textilier lämpar sig beläggningen även för övriga cellulosabaserade material.

I behandlingen smälts vaxet och sönderdelas i vatten till vaxpartiklar som är anjoniska, dvs. negativt laddade precis som cellulosa. För att vaxpartiklarna ska fästa bra i cellulosans yta behövs något katjoniskt, dvs. positivt laddat, eftersom motsatt laddade partiklar drar sig till varandra. I tidigare forskning användes det naturliga proteinet polylysin för detta ändamål.

”Polylysin är dock väldigt dyrt. I den aktuella undersökningen ersatte vi den med en betydligt billigare katjonisk stärkelse som redan används kommersiellt", berättar doktoranden Nina Forsman.

Katjonisk stärkelse är inte helt lika effektiv som polylysin men två stärkelse- och två vaxpartikellager räcker för att göra textilen vattentät.

Vaxning och färgning på samma gång

Forskarna jämförde andningsförmågan hos textilierna som behandlats med vaxpartiklar med behandlade textilier som redan finns på marknaden. Den nya vaxbehandlingen gjorde textilierna vattentäta och bevarade samtidigt deras andningsförmåga. Resultatet med kommersiellt vax var antingen god andningsförmåga och svag vattenavstötande eller tvärtom. Textilier som behandlats med spray som innehåller giftiga kemikalier hade god andningsförmåga men lite sämre vattenresistens än med vaxbehandlingen som nu utvecklats.

I den tvärvetenskapliga forskningsgruppen deltog även designern Matilda Tuure från Aalto-universitetets högskola för konst, design och arkitektur. Som en del av magisterexamen designade och tillverkade hon tre jackor på vilka vaxpartikelbeläggningen testades och på så sätt testades produktens funktionalitet i praktiken.

Vaxpartikelbeläggningen kan appliceras på textilen genom att doppa spraya eller stryka på ämnet med pensel på textilens yta. Forskarna testade alla tre metoder. Vätning lämpar sig för mindre textilytor, sprayning eller påstrykning för större ytor såsom plagg. Vid industriell produktion skulle vaxpartikelbehandlingen utgöra en del av processen som färdigställer textilen. Man kan även tillsätta färgpigment med vaxpartiklarna varmed produktens färgas och görs vattentät på en och samma gång.

Vaxbehandlingen tål inte tvätt med tvättmedel. Därför lämpar sig produkten bäst för ytterkläder som tvättas mer sällan. För enkelhetens skull skulle kunden eventuellt kunna applicera beläggningen själv på textilen efter varje tvätt. Detta kräver dock ytterligare forsknings- och utvecklingsarbete.

Forskarna granskade även torkningstemperaturens inverkan på vattentätheten efter vaxbehandlingen. Forskningen visade att man uppnår bäst vattentäthet då torkningstemperaturen är lägre än vaxets smälttemperatur.

”Vi testade beläggningen på olika textilmaterial: viskos, tencel, bomull, hampa, bomullstrikå. Vi märkte att ytans grovhet inverkade på hur bra textilen avstöter vatten – ju grövre yta desto bättre. Detta beror på att vattendroppens kontakt med textilens yta sker på ett mindre område på grövre ytor", berättar Forsman.

Vaxpartikelbeläggningen kan användas på många olika cellulosafibrer. Den vanligaste cellulosafibern är bomull. Odling av bomull är dock kopplad till många miljöproblem och därför söker man ivrigt efter alternativ till bomull runt om i världen. Ett alternativ är Ioncell-metoden som utvecklats av Aalto-universitetet och Helsingfors universitet. Metoden möjliggör ekologisk tillverkning av kvalitativa textilfibrer av såväl trä som återvunnet material.

Tilläggsuppgifter:

Doktorand Nina Forsman
[email protected]