|
|
|
Hankekoodi: A73811
Hankkeen nimi: Future Bio-Arctic Design - Luonnonmukainen älytekstiili (F.BAD)
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.5.2018 ja päättyy 30.9.2021
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Luonnonvarakeskus
Organisaatiotyyppi: Valtion viranomainen
Y-tunnus: 0244629-2
Jakeluosoite: Latokartanonkaari 9
Puhelinnumero: 0295326000
Postinumero: 00790
Postitoimipaikka: Helsinki
WWW-osoite: http://www.luke.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Susan Kunnas
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: tutkija
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: susan.kunnas(at)luke.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0408015299
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Tekstiilikankaiden käsittelyssä käytetään tuhansia kemikaaleja, joista suuri osa on haitallisia sekä ihmiselle että ympäristölle. Lisäksi kemikaalien kuormitukselle altistutaan joka päivä mm. lääkkeiden, kosmetiikan, ravinnon ja ympäristön kautta. Näiden yhdisteiden pitkäaikais- ja yhteisvaikutuksista ei ole vielä riittävästi tietoa. Kaikki tekstiilien valmistuksessa käytettävät kemikaalit eivät ole välttämättömiä eivätkä kaikki kulkeudu elimistöön. Kuitenkin, jos valmistaja käyttää tekstiilien valmistuksessa haitallisia kemikaaleja, kuluttajan on vaikea niiltä suojautua. Kemikaaleilla lisätään tekstiilin käyttömukavuutta ja kestävyyttä mm. erilaisilla viimeistelymenetelmillä. Kankaaseen tehdään erilaisten puhdistusmenettelyjen lisäksi esim. homeenestokäsittelyjä, antistaattisuuskäsittelyjä, biologista suojausta, siliävyyden/rypistyvyyden/pehmeyden lisäämistä, palosuoja-, veden hylkimis- ja vanumattomuuskäsittelyjä. Esimerkiksi pitkien kuljetusmatkojen ja varastointien aikana tekstiilit ovat alttiita mm. mikrobeille, homeille, sienille ja erilaisille hyönteisille. Tällöin biologinen suojaus tehdään esimerkiksi orgaanisilla kloori-, tina- ja kromiyhdisteillä, jotka ovat erittäin haitallisia ihmiselle ja ympäristölle.
EU:n kemikaalivirasto ylläpitää listaa tekstiileissä käytetyistä terveydelle haitallisista kemikaaleista. REACH-asetus tuli voimaan 1.6.2007 ja se koskee kemikaalien rekisteröintiä, arviointia, lupamenettelyjä ja rajoituksia. Asetus asettaa tiukan tavoitteen tekstiilialalle, sillä se vaatii kaikkien kemikaalien turvallisuuden varmistamista, parempaa läpinäkyvyyttä ja ympäristöystävällisempien innovaatioiden löytämistä.
Lapin luonnon puhtaus, terveellisyys ja turvallisuus ovat merkittäviä arvoja, joita hyödynnetään monella alalla markkinoinnissa ja brändäyksessä. Arktista laatua on myös aloitettu tieteellisesti todentamaan niin luonnonvaroista kuin palveluissa ja matkailussa. Lappi tarvitsee kehittyäkseen uusia innovaatioita ja teknologiaa. Puhuttaessa teknologisista innovaatioista harva kuitenkaan ajattelee enää tekstiilejä. Esimerkiksi tieto- ja viestintäteknologian tai uusiutuvien energiaratkaisujen saama huomio on jättänyt tekstiilit varjoonsa.
Future Bio-Arctic Design (F.BAD) – projektissa luodaan luonnonmateriaaleista myrkyttömiä ja luonnonmukaisia älytekstiiliprototyyppejä, joissa aktiiviset arktiset kasvit ja yhdisteet ovat mukana. Projektin tavoitteena on vähentää ympäristölle, eläimille ja ihmisille haitallisten ja vaarallisten kemikaalien käyttöä tekstiiliteollisuudessa sekä vähentää kemikaalikuormitusta. Projektissa etsitään luonnosta (kasveista, puista) yhdisteitä ja kuituja, jotka voisivat korvata nykyisin käytettyjä haitallisia ja vaarallisia kemikaaleja. Projektin sovellutuksissa merkittäviksi nousevat kasviuutteiden ja -kuitujen mahdollisuudet esimerkiksi luonnonmukaisina homeenestoaineina, UV-suojina tai hyttysten karkottimena. Esimerkiksi hyttysten ja tuholaisten torjuntaan soveltuvia tekstiilejä on jo olemassa, mutta niissä käytetään ympäristölle, kaloille ja tietyille nisäkkäille erittäin vaarallista permetriiniä. Tässä projektissa keskitytään myrkyttömiin menetelmiin ja yhdisteisiin. Samalla luodaan arktisen alueen tekstiili- ja vaatetusalalle uusia materiaali- ja tuoteaihioita sekä kehitetään Lapin tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymiä alueellisten vahvuuksien pohjalta. Tarkoituksena on nostaa Future Bio-Arctic Design-yhteistyö kansainvälisesti mielenkiintoiseksi tutkimussektoriksi.
F.BAD-projektin keskiössä, eli luonnon tehoaineiden ja niiden materiaalisovellutusten yhdistämisessä tekstiilisuunnitteluun, ovat monikerroksellisten kankaiden ominaisuudet ja siihen liittyvä materiaalitutkimus ja tuotekehitys. Tekstiili on älykäs tai vuorovaikutteinen, kun se reagoi jollakin tavalla ympäristöönsä. Materiaalien ominaisuuksia käsittelevässä tutkimuksessa painotetaan pohjoisen luonnosta saatavien materiaalien ja kasvien ekologisia ominaisuuksia sekä kasviperäisten uutteiden ja kuitujen vaikutuksia. Lappilaiset tekstiilialan ja käsi- ja taideteollisuusalan yritykset tuovat projektiin testattavaksi ja kudottavaksi omia materiaalejaan, joista tehdään tekstiiliprototyyppien mallikappaleet. Samalla yritykset tutustuvat Lapin yliopistossa ja K&H Annalan tiloissa teolliseen jacquard-kudontatekniikkaan.
Future Bio-Arctic Design (F.BAD) - kokonaisuus, on uusi lappilainen poikkitieteellinen yhteistyö, jossa luodaan Lappiin uutta osaamista ja innovaatioita yhdistämällä Luonnonvarakeskuksen kasvifysiologian, kemian ja biokemian tuntemus sekä uutto- ja erotustekniikoiden hallinta, Lapin ammattikorkeakoulun luonnonvara-alan ja tekniikan osaaminen sekä Lapin yliopiston taiteiden tiedekunnan, tekstiili- ja vaatetussuunnittelun sekä teollisen muotoilun tutkimus kansainvälisesti mielenkiintoiseksi ja merkittäväksi kokonaisuudeksi.
Tekstiili- ja vaatetusalan yritykset, käsi- ja taideteollisuusyritykset, puolustusvoimat, matkailuyritykset, luonnontuoteala ja maaseudun yritykset (kasvien kerääjät, viljelijät ja tehoaineiden uuttajat, lampurit).
Kuluttajat ja matkailijat jotka voivat jatkossa hankkia ja käyttää tutkimuksen pohjalta kehitettäviä tekstiilituotteita. Projektiin osallistuvien organisaatioiden henkilöstö ja opiskelijat hyötyvät projektissa tuotettavasta tiedosta, tiivistyvästä yhteistyöstä ja vuorovaikutuksesta elinkeinojen edustajien kanssa. Lisäksi hyötyjiä ovat kansalliset ja kansainväliset tiede- ja tutkimusyhteisöt.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 318 093
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 318 093
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 397 619
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 397 619
Maakunnat: Lappi
Seutukunnat: Kemi-Tornion, Rovaniemen
Kunnat: Rovaniemi, Kemi
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 0 | 0 |
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 0 | 0 |
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 1 |
| Tekstiilien käsittelyssä käytetään tuhansia erilaisia kemikaaleja, joista suurin osa on ympäristölle, eliöstölle ja ihmiselle erittäin haitallisia ja vaarallisia. Tässä hankkeessa etsitään näille kemikaaleille luonnonmukaisia vaihtoehtoja. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 1 | 5 |
| Materiaalien hyötykäyttö ja kierrätys: Projektissa tehdään luonnonmukainen älytekstiili, jossa materiaaleina käytetään mm. biomassasivuvirtoja. Lisäksi prototypoinnissa käytetään apuna 3D-viertuaali-mallintamista, jolloin materiaalitarve vähenee. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 1 | 2 |
| Projekti tuo uusia innovaatioita ja tietoa paikallisiin yrityksiin ja yhdistää luonnontuotelan, tevanake-alan sekä maatalousalan yrittäjien verkostot. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 0 |
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ympäristöosaaminen | 0 | 2 |
| Ympäristö- ja kasvien tutkimusosaaminen kasvaa kun luonnon raaka-aineille saadaan uusia hyödyntämistapoja ja korkeamman lisäarvon tuotteita. Kasvien ominaisuudet ja suojautumismekanismit (hyönteisiä ja olosuhteita) vastaan ovat tutkimuksen keskiössä. | ||
Future Bio-Arctic Design (F.BAD) - luonnonmukainen älytekstiili -projektissa (2018–2021) tutkittiin pohjoisen luonnon kasveista yhdisteitä, jotka voisivat korvata pitkällä aikavälillä nykyisin käytettyjä haitallisia ja vaarallisia kemikaaleja tekstiiliteollisuudessa. Etenkin tekstiilien viimeistelyaineina, EU:n ulkopuolelta tuotavissa tekstiileissä, käytetään pitkien välimatkojen takia muuan muassa vähintäänkin ympäristölle haitallisia hyönteiskarkotteita ja homeenestoaineita. 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 valmistettiin 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 K&H Annala Oy:ssa. Lisäksi yritykset antoivat panoksensa hankkeen kahteen näyttelyyn materiaalien, kuosien ja tuoteaihioiden valmistamisen kautta.
Projektin tuloksena valmistettiin älytekstiilimateriaaleja, joissa potentiaalisimmat aktiiviset kasviuutteet, suopursun ja väinönputken juuren öljyuutteet, kiinnitettiin jacquard- ja villatekstiilikuituihin kitosaanimikrokapselointitekniikan avulla ja villamateriaaliin lanoliinikantajan avulla. Uutteiden ja mikrokapseleiden kiinnittymiset tekstiilikuituihin todennettiin kuvantamistekniikoiden (FESEM, digitaali- ja käänteismikroskooppi) ja spektroskopian (Raman- ja ATR(IR) spektroskopia, värimittaus) avulla. Hankkeessa valmistettujen älytekstiiliprototyyppien tutkimus ja tie kohti kaupallistamista yhdessä yritysten kanssa jatkuu seuraavissa hankkeissa.