HTF-preje - Razvoj večfunkcionalnih visokotehnoloških prej
Šifra |
Naziv projekta | HTF-preje - Razvoj večfunkcionalnih visokotehnoloških prej
Nosilka projekta | izr. prof. dr. Vanja Kokol
Operacijo sofinancirata Republika Slovenija, Ministrstvo za izobraževanje, znanost in mladino in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj. Izvaja se v okviru Operativnega programa za izvajanje evropske kohezijske politike v obdobju 2021-2027, v okviru Cilja politike 1: Konkurenčnejša in pametnejša Evropa s spodbujanjem inovativne in pametne gospodarske preobrazbe ter regionalne povezljivosti na področju IKT, Prednostne naloge 1: Inovacijska družba znanja in Specifičnega cilja 1.1: Razvoj in izboljšanje raziskovalne in inovacijske zmogljivosti ter uvajanje naprednih tehnologij.
| Trajanje projekta | 1. 11. 2026 do 31. 10. 2028 |
| Obseg financiranja | 170.153,85 EUR |
| Nosilka projekta | izr. prof. dr. Vanja Kokol |
| Koordinator projekta | Univerza v Mariboru, Fakulteta za strojništvo |
| Sodelujoče RO | Predilnica Litija d.o.o. |
| Projektna skupina | Dr. Vanja Kokol |
Povzetek projekta
Povpraševanje po visokozmogljivih tekstilijah v varnostno kritičnih, zdravstveno občutljivih in okoljsko reguliranih industrijah močno povečuje pritisk na razvoj večfunkcionalnih prej, ki daleč presegajo konvencionalne parametre zaščite. Odpornost proti ognju, protimikrobne lastnosti, vodo- in oljeodbojnost postajajo integrirana zahteva za zaščitna oblačila. Takšne tekstilije morajo prenesti tudi intenzivne uporabne obremenitve, pogosto pranje in čiščenje, hkrati pa ostati zračne, prožne in udobne. Obenem naraščajoče regulativne omejitve hitro izločajo uporabo škodljivih snovi, kot so PFAS, formaldehid in antimon, ki so se dolgo uporabljali v postopkih dodelave tekstilij in formulacijah za zaviranje gorenja. Tekstilni sektor se tako sooča z dvojno obremenitvijo: inovativnostjo v smeri uporabe trajnostnih tehnologij in hkratnem izboljšanju zmogljivosti v skladu s standardi EN, ANSI, ASTM in drugimi mednarodnimi normativi.
Cilj je transformirati tradicionalne suhe predene procese v visokotehnološke in trajnostne z združevanjem vlaken z vgrajenim grafenom in naprednih predenih zasnov z manjšo porabo energije in brez uporabe mokrega predhodnega obdelovanja, pri čemer ostaja ohranjena skladnost z načeli krožnega gospodarstva. Pričakuje se radikalna izboljšava funkcionalnosti, zlasti termoregulacije (zadrževanje toplote ali odvajanja), odpornosti na UV, mehanske trdnosti, antibakterijskih, antistatičnih in ognjevarnih lastnosti ob hkratnem drastičnem zmanjšanju okoljskega vpliva – predvsem glede porabe energije pri obdelavi ter kemičnega onesnaževanja zraka in vode – zaradi visoke odpornosti teh prej na drgnjenje in pranje. Koncept združuje kompetence s področij znanosti o materialih in procesnega inženirstva, s poudarkom na transdisciplinarnem sodelovanju med akademsko sfero (UM) in industrijo (PL). Tak integriran R&R pristop nam bo omogočil izboljšavo tehnoloških rešitev z eksperimentiranjem na pilotnih linijah in hkrati razvojem novih prototipov (TRL 3–4). Izbrani tehnološki procesi predenja bodo ob koncu projekta demonstrirani v industrijsko relevantnih pogojih (TRL 6–7) in ovrednoteni na porabo energije, kar bo omogočilo hitrejšo fazo industrializacije in širitev proizvodnje (TRL 7–9).
Cilji projekta:
Prvi specifični cilj (DS1, C1) je vezan na analizo komercialno dostopnih regeneriranih celuloznih (CV) in sintetičnih (PA6, PES, rPES) viskozmogljivih vlaken in filamentov z integriranim grafenom (ali delci hBN), primernih za prstansko predenje, določitev konstrukcije preje (linearna gostota, število zavojev / meter) ter izbiro razmerja grafenskih vlaken napram drugih vlaken v mešanici.
Drugi specifični cilj (DS2, C2) zajema testiranje različnih grafenskih vlaken na izdelavo strukturno-kompaktnih kopren in pramenov (pred-prej) s kontrolo razmerja zasuka in raztezanja, ter prstanskega predenja z različnimi tehnologije (npr. jedrno »core« predenje) za dosego optimalnih mehanskih ter visoko-specifičnih ali večfunkcionalnih lastnosti preje.
Tretji specifični cilj (DS3, C3) je vezan na validiranje tehnoloških procesov proizvodnje preje z vidika učinkovitosti njihove uporabe v izdelavi različno konstruiranih pleteninah (poroznost strukture, naključna razporeditev grafenskih vlaken) z dobro mehansko trdnostjo in želeno funkcionalnostjo.
Slika:
Slika 1: Levo: Vlakna s grafenom (ali hBN). Sredina: Laboratorijska naprava za pretvorbo vlaknaste koprene v pred-prejo (STIRO ROVING LAB, Mesdan, Italija), dostopna na UM-FS, potrebna za izdelavo preje. Desno: laboratorisjka naprava za izdelavo enostavnih pletenin (LABKNITTER, Mesdan, Italija), dostopna v predilnici Litija.