Het onderzoek belichaamt een veelbelovende stap richting duurzamere mode en textielproductie.
Maak kennis met de mode van de toekomst: een T-shirt dat je meerdere keren kunt dragen en, wanneer je het beu bent, oplost en recycleert tot een nieuw shirt. Onderzoekers hebben nu een belangrijke stap gezet richting dat doel. En dat is volgens het team hard nodig. Want de manier waarop we nu met afgedankte kleding omgaan, kan echt niet meer.
Afgedankte kleding
De studie pakt een groeiend en wereldwijd probleem aan. Zo werd in 2019 alleen al in Nederland 174 kiloton textiel bij het restafval weggegooid. Van het textiel dat in het restafval terecht kwam, was 58 procent mogelijk herdraagbaar of recyclebaar. Zonde, zo vindt onderzoeker Eldy Lázaro Vásquez. ”We denken na over de volledige levenscyclus van textiel,” zegt ze. “Dat begint bij de oorsprong van het materiaal. Kunnen we materialen gebruiken die anders als afval zouden worden beschouwd?”
Machine
In de nieuwe studie ontwierp Vásquez daarom samen met haar collega’s een innovatieve machine, die textielvezels maakt van gelatine en andere duurzame materialen. Deze vezels voelen aan als vlas en lossen in heet water binnen enkele minuten tot een uur helemaal op. “Als je deze kledingstukken niet meer wilt, kun je ze oplossen en de gelatine recyclen om nieuwe vezels te produceren,” aldus onderzoeker Michael Rivera. De machine is compact genoeg om op een bureau te passen en kan gebouwd worden voor slechts 560 dollar. Vásquez hoopt dat dit apparaat ontwerpers wereldwijd zal helpen om te experimenteren met het maken van hun eigen duurzame mode en andere textiel van zelfgekozen biovezels. “Met deze machine kan iedereen vezels maken,” merkt Vásquez op. “Je hebt geen grote machines nodig die alleen in universiteitslaboratoria staan.”
Gelatine
Dat Vásquez van gelatine biovezels wilde maken, heeft een goede reden. Dit sterke eiwit komt veelvuldig voor in de botten en hoeven van verschillende dieren, zoals varkens en koeien. Jaarlijks wordt er veel gelatine weggegooid door vleesproducenten, die niet voldoet aan de vereisten voor cosmetische of voedingsproducten. Het betekent dat er in feite dus veel gelatine wordt verspild. “We kozen voor gelatine omdat het een bijproduct is van de grote vleesindustrie,” legt Vásquez in gesprek met Scientias.nl uit. “Ons doel is om bestaande afvalmaterialen te hergebruiken als grondstoffen.”
Zo werkt het
De machine van het team gebruikt een plastic spuit om een vloeibaar mengsel van gelatine te verwarmen en er druppels van uit te persen. “Het mengsel bevat drie ingrediënten: gelatine als biopolymeer, isopropanol als niet-oplosmiddel, en water als oplosmiddel,” somt Vásquez op. “Door deze ingrediënten te combineren, verkrijgen we een hoogpolymeerconcentratie van gelatine, die gebruikt wordt als oplossing voor het maken van biovezels.” Twee sets rollers trekken aan de gelatine, waardoor het uitrekt tot lange, dunne vezels, vergelijkbaar met hoe een spin zijde spint. Tijdens dit proces gaan de vezels door vloeibare baden waar onderzoekers bio-based kleurstoffen of andere additieven aan het materiaal kunnen toevoegen. Door bijvoorbeeld een beetje genipin, een extract uit fruit, toe te voegen, worden de vezels sterker. Vásquez merkt op dat ontwerpers vrijwel alles kunnen realiseren wat ze kunnen bedenken. “Je kunt de vezels aanpassen aan de gewenste sterkte, elasticiteit en kleur,” vertelt ze.
Oplosbaar
Het mooie hieraan is dat de kleding zoals gezegd na gebruik volledig oplost in water. Dat komt omdat de gelatine oplost, waardoor de garens eenvoudig gerecycled en opnieuw gebruikt kunnen worden. “Na oplossing blijft er een mengsel over van water en gelatine,” legt Vásquez uit. “Dit mengsel moet verwarmd worden zodat het meeste water verdampt en alleen een dikke gelatineoplossing overblijft, die opnieuw gebruikt kan worden om nieuwe vezels te spinnen. Onze gelatine-biovezels zijn specifiek ontworpen om op te lossen in warm water, wat recycling vereenvoudigt.”
Wasmachine
Maar betekent dit dan dat de kleding helemaal niet in de wasmachine kan worden gewassen? We legden het Vásquez voor. “Door de samenstelling van de oplossing aan te passen, kunnen we gelatinevezels maken die langer meegaan,” zegt ze desgevraagd. “We kunnen bijvoorbeeld genipin toevoegen, wat de sterkte van de biovezels verhoogt. Hierdoor zijn meer warmte en agitatie nodig om de biovezels op te lossen. Daarnaast kunnen bio-based coatings aan de gelatinevezels worden toegevoegd om hun duurzaamheid te verbeteren en ze bestand te maken tegen de wasmachine. Er is echter meer onderzoek nodig om de juiste formuleringen voor deze bio-based coatings te bepalen en hun duurzaamheid te verifiëren, zonder afbreuk te doen aan hun biologische afbreekbaarheid en composteerbaarheid.” Kortom, er bestaan dus zeker manieren om de vezels aan te passen, zodat ze veerkrachtiger worden – en je dus ook niet bang hoeft te zijn dat je jas pardoes in de regen oplost.
Met de studie laten de onderzoekers zien dat ook de mode-industrie kan verduurzamen. In vervolgonderzoek is Vásquez van plan het assortiment biomaterialen dat met hun machine kan worden gesponnen, uit te breiden. “Momenteel onderzoeken en testen we spinoplossingen op basis van algen en chitine,” zegt ze. “Daarnaast zoek ik naar toepassingen van biovezels buiten de textielsector.” Wat Vásquez uiteindelijk hoopt te bereiken? “Ons hoofddoel is om onze machine te verspreiden naar onderzoekslaboratoria, ontwerpscholen en startups,” licht ze toe. “Ons uiteindelijke doel is om innovatie in duurzame textiel te stimuleren.”
