Projekti / Programi
01. januar 2009
- 31. december 2014
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.14.00 |
Tehnika |
Tekstilstvo in usnjarstvo |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| 5.12.00 |
Družboslovje |
Arhitektura in oblikovanje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T470 |
Tehnološke vede |
Tekstilna tehnologija |
| T390 |
Tehnološke vede |
Polimerska tehnologija, biopolimeri |
| T152 |
Tehnološke vede |
Kompozitni materiali |
| T270 |
Tehnološke vede |
Okoljska tehnologija, nadzor onesnaženja |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 2.11 |
Tehniške in tehnološke vede |
Druge tehniške in tehnološke vede |
vlakenski polimeri, kompoziti, multifunkcionalni materiali, tehnične tekstilije, nove proizvodne metode, tekstilno mehanski in kemijski procesi, ekologija
Raziskovalci (20)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskovalni program Tekstilije in ekologija predstavlja nadaljevanje raziskav s področja strukture vlakenskih polimerov z nadgradnjo iz konstrukcije in projektiranja ter plemenitenja tekstilij in kompozitov. Temeljni del raziskav bo v večini podpora aplikativnim in razvojnim raziskavam, tudi tistim, ki potekajo v okviru raziskovalnih projektov. Ob minimalnem financiranju raziskav na programu je to edini način za razvoj stroke, ki za uveljavljanje na tujih tržiščih, od raziskav pričakuje pomoč pri razvoju novih multifunkcionalnih materialov in uveljavljanju manj oporečnih tehnologij . Raziskave bodo pomenile doprinos k širjenju znanj na podiplomskih študijskih programih, ki bodo temeljili na trilateralnem sodelovanju med profesorjem, podiplomskim študentom in raziskovalcem iz gospodarstva.
Raziskava morfologije, molekulske, nadmolekulske, mikromorfološke in makromorfološke strukture ter lastnosti tekstilnih in tehničnih vlaken med plastično deformacijo in z njo povezanim strukturnim preoblikovanjem bo osnovni cilj izpopolnitve znanja o vplivu različnih strukurnih ravni ( molekulske-1nm, nadmolekulske-10 nm, mikromorfološke-100 nm, makromorfološke-1000 nm ) ter njihovem razvoju in vplivu na lastnosti vlaken.
Pri tehnološkem načrtovanju tekstilij se kaže barvna metrika kot uporabna metoda za načrtovanje posebno zahtevnih žakarskih vzorcev. Ker konstrukcijski dejavniki, ki vplivajo na končen izgled ploskih tekstilij še niso poznani, je cilj raziskav razviti algoritem za napovedovanje barvnih vrednosti ploskih tekstilij iz znanih konstrukcijskih parametrov in znanih barvnih vrednosti pri tem uporabljanih niti.
Zaradi tanjšanja ozonskih plasti postaja vse intenzivnejše sevanje kratkovalovnih žarkov resen problem za človeštvo. Tekstilije lahko predstavljajo dobro zaščito pred škodljivimi vplivi UV A in UV B žarkov sončnega sevanja. Vse tekstilije pa niso primeren filter za UV žarke. Raziskati nameravamo različne vplive, npr. konstrukcije tekstilij in odprte površine, barvil in drugih sredstev na UV prepustnost tekstilij. To področje raziskav predstavlja eno od možnosti za razvoj multifunkcionalnih izdelkov z višjo dodano vrednostjo, ki bi jo moralo izkoristiti tudi naše gospodarstvo za uveljavljanje na tujih tržiščih.
Eno od ključnih področij v programu bodo temeljne raziskave in analize, ki bodo podpora racionalizaciji obstoječih plemenitilnih postopkov raznih vrst vlaken oz. uvajanju novih proizvodnih procesov.
Preučevali bomo vpliv nanosa različnih funkcionalnih kemijskih apreturnih sredstev na stopnjo modifikacije površine tekstilij. Določili bomo vpliv dejavnikov, kot so kemična struktura, koncentracija in sestava sredstva ter morfološka sestava in konstrukcijski parametri tekstilij na fizikalno-kemijske in uporabne lastnosti modificiranih površin. Z uporabo različnih teoretičnih modelov za določitev površinske proste energije trdnih snovi in njenih komponent bomo površinske lastnosti tekstilij tudi kvantitativno opisali. Pomemben cilj raziskave bo razviti nove več-funkcionalne tekstilije s specifičnimi zaščitnimi lastnostmi.
V sklopu raziskav fizikalno-kemijskih procesov v vodnih raztopinah bomo preučevali termodinamiko interakcij barvilo-tenzidi v trikomponentnih sistemih. Na podlagi potenciometričnih in spektrofotometričnih meritev bomo z uporabo ustreznega teoretičnega modela določili jakost medmolekulskih sil ter termodinamične količine, ki spremljajo proces associacije. Pri tem bomo raziskali vpliv strukture barvila in tenzidov ter sestave mešanice na jakost interkacij. Rezultate bomo primerjali z rezultati dobljenimi v dvokomponentnih mešanicah barvila in tenzida. Pomemben cilj raziskave bo določiti optimalne količine uporabljenih barvil in tenzidov pri plemenitenju tekstilij. Nova znanja s tega področja bodo pripomogla k razumevanju mehanizma delovanja mešanic tenzidov kot egalizirnih sredstev pri barvanju tekstilij ter s tem k njihovi strokovni in racionalni uporabi.
Pomen za razvoj znanosti
Vpeljava nanotehnologije in drugih najsodobnejših načinov funkcionalizacije tekstilnih materialov je izrednega pomena za razvoj tekstilne znanosti, ki jo postavlja ob bok drugim sodobnim naprednim strokam. Rezultati naših raziskav bodo prinesli nova spoznanja, ki bodo izvirni prispevki k znanosti na področju tekstilstva. Nadgradili bodo obstoječa temeljna in aplikativna znanja s področja strukture in morfologije vlaken, kemije vlakenskih polimerov ter postopkov plemenitenja. Prispevali bodo k sodobni razlagi kemijskih pojavov pri procesih aplikacije nano spojin in delcev ter povezav med lastnostmi nanodisperzij in modificiranih vlaken. Dodajanje različnih nano-aditivov v polimerno matrico v postopkih predenja iz taline in pod vplivom električnega polja predstavlja novo pot oblikovanja večfunkcionalnih nanovlaken in vlakenskih nano kompozitnih materialov. Pri teh postopkih bodo ključne raziskave vpliva različnih pogojev oblikovanja na morfološke in strukturne lastnosti vlaken ter posledično na njihove funkcionalne lastnosti in uporabo. Kemijska apretura z uporabo sol-gel tehnologije omogoča modifikacijo površine vlaken z nanokompozitnim organskim-anorganskim polimernim filmom. Pri sintezi in aplikaciji novih funkcionalnih alkoksisilanskih prekurzorjev tesno sodelujemo z raziskovalci programske skupine P1-003 Razvoj materialov po sol-gel postopkih in njihova uporaba v sistemih za izkoriščanje nekonvencionalnih virov energije Kemijskega inštituta v Ljubljani. Raziskave kemijskih lastnosti apreturnega filma ter njegovih interakcij s funkcionalnimi skupinami vlaken bodo pomembno prispevale k razumevanju mehanizma vezanja sredstev na površino vlakna in delovanja različnih učinkovin vezanih v kompozitno matrico. Omogočile bodo nadaljnji razvoj postopkov kemijske modifikacije vlaken pri oblikovanju visoko kakovostnih večnamenskih tekstilij in uspešno reševanje tehnoloških problemov pri plemenitenju tekstilij z nanokompozitnimi apreturami. Uporaba plazme kot alternative za vodo in sredstva za spreminjanje lastnosti površin vlakenskih polimerov, ki bodo kot take uporabne pri barvanju in tisku za nanos snovi nano velikosti, predstavljajo nove tehnološke pristope pri izdelavi in plemenitenju tekstilnih materialov iz naravnih in sintetičnih vlaken za doseganje večnamenskih lastnosti. Za znanost imajo poseben pomen poskusi aplikacije modelnih nano delcev znanih velikosti na plazemsko spremenjene nanostrukturirane površine tekstilij. Različne tehnike tiskanja na tekstil so pretežno namenjene vzorčenju tekstilij, raziskave pa kažejo, da so primerne tudi za nanos učinkovin in s tem za funkcionalizacijo tekstilij. Raziskuje se vrsta in oblika učinkovin primernih za aplikacijo s tiskom, ter mehanizmi njihovega sproščanja in delovanja. Preučevanje vpliva konstrukcijskih parametrov na fizikalne in mehanske lastnosti tkanin bo omogočila bolj natančno napovedovanje vpliva različnih dejavnikov na lastnosti surovih tkanin ter določitev obstoja medsebojnih interakcij. Statistična analiza rezultatov raziskav bo pogoj za izdelavo modelov za napovedovanje nateznih lastnosti tkanin. Študij medmolekulskih interakcij v raztopinah različnih barvil in tekstilnih pomožnih sredstev bo prispeval k razumevanju fizikalnokemijskih pojavov v mešanicah ter mehanizmov medsebojnega delovanja. Z uvedbo ustreznih modelov bomo lahko razložili interakcije barvilo-površinsko aktivna snov-vlakno v sodobnih barvalnih sistemih. Raziskave encimskih postopkov plemenitenja povezujejo področji biotehnologije in tekstilne tehnologije, omogočajo prenos znanj iz ene vede v drugo in omogočajo uvajanje novih ekološko prijaznejših in varčnih postopkov obdelave tekstilnih vlaken.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskave v okviru programa so pomembne za tehnološki napredek slovenske tekstilne industrije ter dvig njene konkurenčnosti, kot tudi za nastanek novih srednjih in malih tekstilnih podjetij. Omogočajo uspešen razvoj tehnološko visoko razvitih proizvodov z novimi ali izboljšanimi funkcionalnimi lastnostmi ter pametnih materialov z visoko dodano vrednostjo in vključenim večjim znanjem za specialne zaščitne izdelke v oblačilni industriji ter za zamenjavo tradicionalnih gradbenih in kovinskih materialov v tehničnem sektorju. Vpeljava nanotehnologije in drugih najsodobnejših postopkov funkcionalizacije bo bistveno prispevala k razširitvi uporabe tekstilnih materialov tudi na drugih gospodarskih področjih, kot so farmacija, medicina, gradbeništvo, kmetijstvo, avtomobilska in prehrambena industrija. Dvig kakovosti tekstilne proizvodnje bo omogočil ohranitev delovnih mest ter povečanje zaposlovanja visokoizobraženih in vrhunskih strokovnjakov v industriji. Neposredni vpliv naših raziskav za slovensko tekstilno industrijo vidimo v: - uvajanju novih postopkov funkcionalizacije tekstilij pri predenju z dodatki različnih nanopolnil, kemijski modifikaciji vlaken s sodobno sol-gel tehnologijo, površinski obdelavi tekstilij s plazmo ter filmskim in digitalnim tiskom za dosego protimikrobnosti, samočistilnosti, UV zaščite, povečane hidrofilnosti, superhidrofobnosti, oleofobnosti, ognjevarnosti tiskanih vzorcev, - optimiziranju tehnoloških postopkov za razvijanje funkcionalnih tekstilij, - vpeljavi naprednih in okolju prijaznih tehnologij, - razširitvi ponudbe novih izdelkov, širitvi trga, znižanju stroškov proizvodnje, zmanjšanju porabe materiala in povečanju konkurenčne sposobnosti podjetij. Zato je pomemben cilj raziskovalnega programa izvesti prenos laboratorijskih rezultatov v nove industrijske postopke. Pri tem bo ključna povezava s strokovnjaki v tekstilni industriji, s katerimi že sedaj uspešno sodelujemo v okviru Slovenske tekstilne tehnološke platforme. S pripravo Strateške raziskovalne agende 2007-2013 smo postavili raziskovalne prioritete slovenske tekstilne industrije za njen tehnološki razvoj. Zavedamo se, da je za obstoj in konkurenčen nastop slovenske tekstilne industrije potrebno veliko lastnega znanja. Zato vsako leto aktivno sodelujemo pri organizaciji in programu simpozijev o novostih v tekstilstvu, ki jih organizira Oddelek za tekstilstvo Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani (v letu 2014 že 45. simpozij), na katerih svoje raziskovalne dosežke predstavljamo strokovnjakom iz slovenske tekstilne industrije. Kot predavatelji sodelujemo pri izobraževanju v okviru Šole IRSPIN, ki jo vsako leto organizira tehnološki center tekstilcev IRSPIN. Za dvig izobrazbene strukture zaposlenih v gospodarstvu skrbimo preko znanstvenih in strokovnih člankov v reviji Tekstilec, s tem pa tudi ohranjamo slovensko strokovno tekstilno terminologijo. Kot glavni uredniki in člani Časopisnega sveta revije omogočamo redno izhajanje revije. Sodelovanje s strokovnjaki Restavratorskega centra Zavoda za varstvo kulturne dediščine Slovenije ter Pokrajinskega muzeja Ptuj ter naša vpetost v raziskave pri restavriranju in konzerviranju tekstilij velikega zgodovinskega pomena bo pripomogla k ohranjanju slovenske kulturne dediščine. Uporaba funkcionalnih tekstilij s protimkrobnimi učinki in visokim ultravijoličnim zaščitnim faktorjem pomeni tudi skrb za varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva, predvsem v preventivi. Rezultati raziskovalnega dela v okviru programa imajo velik vpliv na razvoj dodiplomskega in podiplomskega izobraževanja na področju tekstilstva na Univerzi v Ljubljani. Člani programske skupine smo nosilci teoretičnih in tehnoloških predmetov s področja tekstilnih vlaken, kemijske in mehanske tekstilne tehnologije, nege tekstilij, kakovosti in ekologije.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2009,
2010,
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
