This report was produced within the framework of the RAAK PRP project ‘Veiligheid op de werkvloer’. Personal protective equipment (PPE) is used on a daily basis by millions of people all over the EU, voluntarily or as a result of EU legislation. In this report we deal specifically with the textile/garment aspects of PPE. In this context we must consider the fact that PPE encompasses a huge area with hundreds of different applications of materials and systems tuned to specific needs;from a materials point of view it represents a complex area due to the large diversity of labour conditions. Textiles and clothing represent an area where PPE is an important area of attention. On a global scale it is an area of much research. Safety and comfort are becoming more and more important and these aspects must be in balance. Uncomfortable systems will not be used and put safe working at risk. Thus there is a continuous need for technological innovation to improve the effectiveness of PPE systems. Specialization and specific combinations aimed at use under well-defined conditions contributes to finding a good balance between comfort and safety. The design of products, taking into account the individual needs represent an area of intensive research: Safety directed ‘fashion design’.The ultimate goal is the development of proactive systems by which workers (but capital goods as well) are optimally protected. There is also a lot of attention for maintenance and cleaning since protective functions may deteriorate as a result of cleaning processes. Another important point is standardization because producers need directions for product development and supply of goods. In our overview we make a distinction between static and dynamic systems. Static systems provide passive protection, simply by being a part of an equipment that separates the worker from the danger zone. Dynamic systems are more ‘intelligent’ because these can react to stimuli and subsequently can take action. These dynamic systems use sensors, communication technology and actuators. From this research the following may be concluded: 1. Safety is obtained by choice of materials for a textile construction, including the use of coatings with special properties, application of specific additives and he use of special designed fibre shapes. 2. The architecture and ultimate construction and the combinations with other materials result in products that respond adequately. This is of great importance because of the balance comfort – safety. But a lot can be improved in this respect. 3. Insight in human behaviour, ambient intelligence and systems technology will lead to new routes for product development and a more active approach and higher levels of safety on the work floor. Consequently there is a lot of research going on that is aimed at improved materials and systems. Also due to the enormous research area of smart textiles a lot of development is aimed at the integration of new technology for application in PPE. This results in complex products that enhance both passive and active safety. Especially the commissioners, government and industry, must pay a lot of attention to specifying the required properties that a product should meet under the specific conditions. This has a cost aspect as well because production volumes are usually not that large if for small groups of products specific demands are defined. We expect that through the technology that is being developed in the scope of mass customization production technologies will be developed that allows production at acceptable cost, but still aimed at products that have specific properties for unique application areas. Purchasing is now being practiced through large procurements. We must than consider the fact that specification takes place on the basis of functionality. In that case we should move away from the current cost focus but the attention should shift towards the life cycle
MULTIFILE
In het dagelijks leven hebben we voortdurend met verschillende plastics te maken. Overal om ons heen komen we plastics tegen. Denk bijvoorbeeld aan verpakkingsmaterialen, flessen, flacons, kratten, tapijten en plastic draagtassen. Een leven zonder kunststoffen is in onze huidige maatschappij vrijwel ondenkbaar geworden. In 2014 werd er volgens Plastics Europe [1] wereldwijd maar liefst 311.000.000 ton aan kunststoffen geproduceerd, in 1950 was dit nog slechts 1.700.000 ton. Vanaf 1950 stijgt de wereldwijde productie van kunststoffen met gemiddeld 9% per jaar. Bij de huidige productiecapaciteit komt dit volgens Plastics Europe neer op gemiddeld 40 kg/jaar per hoofd van de wereldbevolking! Naar verwachting zal het gebruik van plastics verder toenemen naar gemiddeld 87 kg/jaar per hoofd van de wereldbevolking in het jaar 2050. In Nederland ligt het verbruik momenteel op gemiddeld 126 kg per inwoner. Maar volgens prognoses van VLEEM (Very Long Term Energy Environment Model) [2] zal dit groeien naar gemiddeld 220 kg per inwoner in 2050!! De toenemende vraag naar plastics wordt mede veroorzaakt omdat plastics op zich een gemakkelijk te verwerken materiaal is. Plastics zijn relatief goedkoop, hebben een lage specifieke dichtheid (t.o.v. bijvoorbeeld metalen), en zijn snel en gemakkelijk verwerkbaar.
In de zomer van 2005 drongen Amerikaanse wetenschappers aan op de ontwikkeling van een nationale strategie op het terrein van materials science & engineering (MSE). De National Research Council (NRC) van de National Academy of Sciences (NAS) had kort aarvoor het rapport ’Globalization of Materials R&D: Time for a National Strategy’ uitgebracht. In dit rapport ging het om een antwoord op de vraag ‘Waar staan de VS in vergelijking met de rest van wereld?’, ofwel ‘Zijn de VS nog steeds leidend op de verschillende materiaalgebieden of nemen andere landen deze positie over?’ De snelle opkomst van het materialenonderzoek in landen, zoals China en het groeiend onderzoek in Europa vormen immers voor de VS een geduchtere concurrentie dan ooit. Volgens dit rapport is de positie in composieten en superlegeringen dan ook zodanig afgenomen dat Amerika nog nauwelijks de vruchten kan plukken van de elbelovende ontwikkelingen op dit terrein. Ook de positie op het gebied van katalysatoren is vrijwel geheel verdwenen. Vaak is de kennis nog wel aanwezig maar de kracht om die kennis commercieel te benutten ontbreekt. Bedrijven kunnen dan de academische kennis niet meer omzetten in een winstgevende toepassing. Hoewel het vakgebied materials science & engineering in de VS niet meer over de hele linie aan de top van de wereld staat, is de Amerikaanse positie op de meeste terreinen van de materiaalwetenschappen onbetwist. Recente hoogtepunten zijn ruimschoots voorhanden, zoals het maken van grafeen, de verschillende toepassingen van anokoolstofbuisjes, de ontdekking van metamaterialen en het nabootsen van verschijnselen uit de natuur zoals de hechting van de poten van de gekko aan de ondergrond. De National Science Foundation speelt een belangrijke bij de financiering en valorisatie van onderzoek. Verschillende programma’s, waaronder het Materials Science Research and Engineering Centers programma, spelen een grote rol in kennisoverdracht naar bedrijfsleven en maatschappij. Michiel Scheffer is, tijdens zijn vijf maanden verblijf, in de Verenigde Staten zelf op zoek gegaan naar de Amerikaanse positie en heeft met veel onderzoekers gesproken. Ook hij heeft ontdekt dat er nog vele hoogtepunten en sterkten in het Amerikaanse materialenonderzoek te vinden zijn, waarvan hij in deze bundel enthousiast en gedetailleerd verslag doet.
MULTIFILE
In vele industrieën zoals in de scheepsbouw, luchtvaart en infrastructuur worden metaalsoorten veelvuldig toegepast omdat het een sterk en gemakkelijk te verwerken materiaal is. Nadelig is dat het materiaal bij buitentoepassing corrodeert. Daarom wordt er veelal gebruik maakt van een oppervlaktebehandeling zoals een verfsysteem of coating. Traditionele coatings bevatten vaak schadelijke stoffen zoals conserveringsstoffen, chromaat-zouten of Chroom-6 om infecties en oxidatieprocessen te verminderen en de levensduur van het materiaal te verlengen. Daarnaast zijn veel coatings op aardolie gebaseerd en kunnen microplastics door verwering vrijkomen. Milieuvriendelijke en duurzamere beschermingssystemen zouden een mijlpaal zijn in de metaalindustrie. De schimmel Aureobasidium pullulans wordt in combinatie met lijnzaadolie inmiddels al succesvol toegepast voor het beschermen van hout en kan door zijn aanmaak van pullulaan of andere extracellulaire polymere stoffen (EPS) mogelijk een grote rol spelen in de zoektocht naar milieuvriendelijke en duurzame beschermingssystemen voor metaal. In onderzoek is aangetoond dat de extracellulaire polymere stof pullulaan in staat is om corrosie op metaal sterk te verminderen. Het nadeel is echter dat pullulaan wateroplosbaar is. Het doel van dit missie-gedreven onderzoek is om een fermentatieproces te ontwikkelen waarbij geschikte en watervaste biopolymeren voor de bescherming van metaal worden geproduceerd door de schimmel A. pullulans. Door een nieuw fermentatieproces kan de productie van deze EPS gestimuleerd worden. Met een beschermingssysteem van A. pullulans, EPS en lijnzaadolie kunnen de corroderende factoren als vocht en zuurstof worden verminderd. Daarnaast kan de productie van melanine door A. pullulans een rol spelen in de bescherming tegen UV-licht waardoor gepolymeriseerd lijnzaadolie langer stabiel blijft. Deze onderdelen zullen een dergelijke oppervlaktebehandeling voor metaal geschikt maken voor buiten toepassing en geven meer toegevoegde waarde aan het product.
