Research through design allows creating a dialogue with the material. It uses making andreflection on action as a generator of knowledge. Our aim is to explore the opportunities and challenges of smart textiles. The Fablab is our set up, a place that allows us to combine the hackingscientific-, and design community. It stimulates collaboration and the knowledge exchange needed for the development of smart textile systems. A collaborative prototyping workshop for medical products combined two worlds. The textile world in Saxion aims at incorporating conductive materials into textile structures and functional- / 3D printing to create systems for applications such as flexible heating systems and wearable technology. We combined this with the world of Industrial Design at TU/e, focused on the design of intelligent products, systems and services by the research through design approach. The collaboration between these different disciplines accelerated the process by reducing the resistance to the new and skipped the frustration on failure. Article from the Saxion Research Centre for Design and Technology published in the book 'Smart and Interactive Textile ' (pages 112-117), for the 4th International Conference Smart Materials, Structures and Systems, Montecatini Terme, Tuscany, Italy, 10th-14th June 2012.
MULTIFILE
Instructielessen, educatieve filmpjes of op bezoek bij een technisch bedrijf. Het zijn voorbeelden van leeractiviteiten waarmee we leerlingen kennis op laten doen van bèta en technologie. In Bèta Burgerschap gebruiken leerlingen deze kennis om oplossingen te bedenken, te onderbouwen en te kiezen voor maatschappelijk-technologische vraagstukken, zoals watertekorten en de textielindustrie. Maatschappelijke, wetenschappelijke en technologische ontwikkelingen omtrent deze vraagstukken maken het soms lastig van tevoren te bepalen welke kennisdoelen je wilt dat de leerlingen behalen. Wat mogen we verwachten van bèta en technologische kennis van leerlingen? In dit artikel beschrijven we de uitkomsten en onze ervaringen van het onderzoek naar de groei van bèta en technologische kennis met Bèta Burgerschap. Tevens doen we aanbevelingen voor het leren over bèta en technologie.
MULTIFILE
Het recyclen van textielafval is een belangrijk speerpunt van de overheid in het beleidskader circulaire economie. Textiel inzameling wordt recent sterk gestimuleerd, gelijktijdig neemt de afzet van tweedehandskleding internationaal structureel af. Hierdoor moeten er andere manieren gevonden worden om textiel opnieuw in te zetten als grondstof. Mechanische verwerking wordt al toegepast, maar leidt tot laagwaardige producten en draagt onvoldoende bij aan de circulaire gedachte. Het lectoraat Smart Functional Materials van Saxion hogeschool is daarom al langer bezig alternatieve technieken te ontwikkelen om textiele afvalstromen opnieuw in te zetten. SaXcell is hiervan een belangrijke resultante, waarbij katoenafval geregenereerd wordt tot een cellulosevezel die als hoogwaardige grondstof gebruikt kan worden in de textielindustrie. NHL Stenden hogeschool en de bedrijven Cumapol, Morssinkhof en DSM-Niaga werken samen om de polyester kringloop in de kunststofindustrie te sluiten. Beide processen gaan wel uit van zuiver uitgangsmateriaal: mono-stromen van katoenafval, cq polyester afval. Het overgrote deel van textielafval bestaat echter uit garens die opgebouwd zijn uit een mix van katoen- en polyester vezels (polycotton). Het upcyclen van deze gemengde polycotton afvalstroom is daarmee in de praktijk nog steeds een aanzienlijk probleem. Doelstelling van dit project is om binnen twee jaar de bestaande kennis in het consortium en de literatuur (TRL 3-4) op het gebied van polycotton recycling te vertalen naar een procesomschrijving (TRL 5-6), die door leden van het consortium en andere textielbedrijven omgezet kan worden naar een industrieel proces. Hierdoor kan een zeer grote fractie van het Nederlandse textielafval hoogwaardig verwerkt worden en als vervangende grondstof dienen. Hogescholen Saxion en NHL Stenden ondersteund door brancheorganisaties Modint en FTN gaan samen met het bedrijfsleven deze uitdaging aan. De betrokken MKB-bedrijven kunnen deze kennis gebruiken op hun eigen specifieke producten en processen. Daarnaast wordt de kennis ingezet voor nieuwe casuïstiek binnen de bachelor en masteropleidingen van beide hogescholen.
Nederland wil in 2050 een circulaire economie zijn. Een economie zonder afval, waarbij alles draait op herbruikbare grondstoffen. Het zuiniger en slimmer omgaan met grondstoffen is ook voor de textielbranche van belang. De meest gebruikte en bekende hernieuwbare plantaardige grondstof voor de textielindustrie is katoen. De huidige niet-circulaire productie en toepassingen van katoen hebben vergaande negatieve impact op mens en milieu. De gebruikersduur van kleding wordt steeds korter en afgedankte kleding wordt laagwaardig verwerkt om uiteindelijk alsnog te worden verbrand. Zowel het economische als duurzame verbeterpotentieel voor circulair textiel is dan ook enorm. De kwaliteit van katoen vermindert met iedere (mechanische) recyclingstap omdat de vezellengte steeds korter wordt. De uitdaging is om meermaals te recycling waarbij in iedere recyclestap waarde wordt behouden en gecreëerd. Als uiteindelijke stap wordt nagestreefd de grondstof veilig terug te laten keren naar de biosfeer als voedingsmiddel waarna een nieuwe cascade kan beginnen: een kringloop in de vorm van regeneratieve cascades. Om dit te realiseren moet de hele keten samenwerken in een transparant systeem waarbij stakeholders meervoudige waarde in balans ontwikkelen, zodat geen partij in de keten wordt benadeeld. Organisaties worstelen met deze veranderende rollen en zoeken nieuwe bedrijfsmodellen, waarin herstel en volhoudbaarheid boven oneindige groei en uitputting staan. In dit project werken Nederlandse bedrijven (met name MKB) uit de gehele textielketen samen met Indiase bedrijven om de werking van een katoencascade -een regeneratief, circulair systeem van katoenzaad tot worteldoek- te onderzoeken en op te tekenen. Een interdisciplinaire benadering is hierbij cruciaal. De nadruk ligt zowel op onderzoek naar de technische haalbaarheid van de katoenvezel als op de ontwikkeling van collaboratieve bedrijfsmodellen. De geformuleerde onderzoeksvraag luidt: Welke collaboratieve bedrijfsmodellen ontstaan tijdens het ontwerponderzoek die geschikt zijn voor meervoudige waardecreatie in een katoencascade en hoe kunnen die bijdragen aan de verdere ontwikkeling van regeneratieve cascadeprincipes?
Dit project sluit naadloos aan op de Nationale transitieagenda circulaire economie voor de materialengroep ThermoPlastische Composieten (TPC): (Ontwikkelrichting 1: Preventie): Dankzij de toepassing van vezels kan zaanzienlijk op het verbruik van materialen worden bespaard, hetgeen bovendien kan leiden tot kostenbesparingen en tot CO2 besparing tijdens de productiefase en de gebruiksfase. (Ontwikkelrichting 2: Meer hernieuwbare kunststoffen): Door toepassing van gerecyclede en biokunststoffen, die vervolgens ook goed recyclebaar zijn en in de meeste gevallen bioafbreekbaar wordt een belangrijke bijdrage aan de hernieuwbaarheid geleverd. Het Lectoraat Lichtgewicht Construeren verricht al meer dan 5 jaar onderzoek naar industriële verwerkingstechnieken voor TPCs ten behoeve van grootserie producten, maar tot nog toe is nauwelijks onderzoek verricht naar beoogde materialen. Het Lectoraat Sustainable Polymers van de NHL Stenden hogeschool verricht al jaren onderzoek naar bio-gebaseerde en bioafbreekbaar thermoplasten en vezels. Hoewel er ook al veel toegepaste kennis is opgedaan met biocomposieten, zijn de cruciale verwerkingstechnieken in dit project geheel nieuw voor het betrokken lectoraat, en ook geheel nieuw in de TPC markt. Nieuw in dit project betreft daarom de circulariteit van de te onderzoeken TPC materialen in combinatie met de nieuwste grootserie productietechnieken. Iedere vezel-thermoplast combinatie heeft zijn specifieke eigenschappen ten aanzien van maakbaarheid, verwerkbaarheid en uiteindelijke eigenschappen bij gebruik. Deelnemende bedrijven willen de circulariteit van hun materialen nog verder vergroten en hebben daarom behoefte aan verder onderzoek. De centrale onderzoeksvraag luidt: In hoeverre zijn circulaire thermoplastische composieten te ontwikkelen die seriematig te verwerken zijn met de nieuwste TPC-processen? Bij de uitwerking van de onderzoeksvraag richten we ons concreet op onderzoek naar: • Produceerbaarheid van halffabricaten (commingled weefsels, tape, inserts) van circulaire TPCs • Verwerkbaarheid in producten en recyclebaarheid van circulaire TPCs • Bepalen van materiaalprestaties, waaronder: mechanische eigenschapen, levenscyclus analyse (LCA) en bestendigheid tegen weersinvloeden van circulaire TPCs
