Träbaserade paljetter och ekologisk finess – nya kristaller ska transformera textilindustrin

En ny innovation vid Aalto-universitetet omvandlar nanocellulosa till glittrande kristaller för modeindustrins behov.

Foto: Mikko Raskinen

Forskarna Noora Yau, Anna Semi och Konrad Klockars driver ett gemensamt projekt som går ut på att ersätta miljöskadliga ämnen med ekologiskt hållbara alternativ inom textilindustrin.

– Vårt samarbete fick sin början redan 2017 då jag jobbade med mitt examensarbete. Jag undersökte möjligheten att använda strukturella färger i tillverkningen av kläder och kom i kontakt med Konrad Klockars vid den dåvarande institutionen för träförädling vid Aalto-universitetet, berättar Noora Yau, designer och forskare.

Med strukturella färger avses kulörer som uppstår när ljuset reflekterar ett material med en viss periodicitet på nanoskalan. Det här innebär att inget pigment och inga kemikalier används för att skapa strukturella färger.

Ett exempel på strukturella färger i djurvärlden är påfågelns fjädrar som egentligen är bruna till färgen, men som tack vare små ljusreflekterande strukturer i fjädrarna skimrar till så att de får en blå-grön färg i betraktarens öga. Många skalbaggar och fjärilar har liknande egenskaper och färgeffekter.

Träkristaller ersätter plast

Användningen av strukturella färger i tillverkningen av glittrande klädesplagg har hittills förlitat sig på miljöskadliga kemikalier, plast och tungmetaller, såsom blykarbonat. Nu kan dessa ämnen ersättas av biobaserade alternativ. Det här är goda nyheter för många företag eftersom EU nyligen har förbjudit tillverkningen av plastbaserat glitter.

– Vi trodde till en början att nanocellulosan skulle ha varit töjbar och flexibel i tillverkningen av strukturella färger. Tyvärr är nanocellulosa ett väldigt sprött material som lätt spricker, säger Konrad Klockars, forskare och expert på biobaserade material.

Lösningen blev att i stället tillverka kristaller av nanocellulosa som med hjälp av en 3D-skrivare trycks på klädesplaggen. 3D-skrivaren laddas med så kallat filament som består av en blandning av trämjöl och bioplast. Därefter behandlas kristallerna med nanocellulosafärger. Den nya kristallen, som tål vatten och tvätt, har utvecklats av Semi, Klockars och Yau. Kristallen benämns Shimmering Wood Crystals.

– Vi testade färgen på en klänning av sidenorganza som innehöll träbaserade former som var belagda med nanocellulosa. Efter det fick vi upp ögonen för innovationens potential inom modeindustrin, säger Noora Yau.

Ekologisk lyx i fokus

Tekniska Föreningen i Finland träffar Konrad Klockars och Noora Yau virtuellt på Teams på grund av Klockars arbete som för närvarande är förlagt till Österrike.

– Vi går helst inte ut med detaljerade uppgifter om de tekniska lösningarna eftersom det rör sig om affärssekretess, säger Klockars och ler avväpnande.

Design- och tekniktrion Klockars, Semi och Yau har siktet inställt på att kommersialisera innovationen och leverera nanocellulosakristaller och strukturella färger till den globala modeindustrin. Därmed inte sagt att nanokristallerna skulle bli en omistlig del av snabbmodet och de vanligaste klädkedjorna inom en snar framtid.

– Det är förhållandevis dyrt att tillverka träbaserade strukturella färger. Det här innebär att vi i huvudsak nischar in oss i ett affärssegment som fokuserar på ekologisk lyx, säger Yau.

Enligt Klockars är planen att starta tillverkningen av nanokristaller och strukturella färger i Finland. Var och när är tills vidare oklart.

– Det vore lättast att starta produktionen på hemmaplan. Å andra sidan finns det en god tillgång på råvaran, alltså nanocellulosa, också i USA, Japan och övriga delar av Europa. Vi får se hur vi går vidare, säger han.

Utöver modeindustrin finns det också andra intressenter och hugade kunder i en otippad bransch.

– Bilindustrin har varit i kontakt med oss och hört sig för om möjligheten att använda träbaserade nanocellulosafärger i lackeringen av bilar och beklädningen av bilsäten. Vi utreder också detta alternativ, säger Yau.

Under perioden 6 september – 3 oktober kan man bekanta sig med biobaserade material och andra intressanta projekt i samband med Bioeconomy 2.0-utställningen ”Designs for a Cooler Planet” i Aalto-universitetets Marsio byggnad.