Rapporteringsdatum 14-09-2021

Het TEXACOV-project heeft als doel de ontwikkeling van een luchtzuiverend textiel dat vervuilende stoffen in uw woonkamers kan afbreken. De voorgestelde aanpak bestaat uit het functionaliseren van het textiel met materialen die de afbraak van vluchtige organische stoffen (VOS), zoals formaldehyde, van binnenlucht mogelijk maken door fotokatalytisch effect onder zichtbaar licht. Titaandioxide (TiO2) is het materiaal dat het meest is gebruikt voor de fotokatalytische afbraak van verontreinigende stoffen. Het is echter alleen werkzaam onder ultraviolet (UV) licht, wat de toepassing ervan beperkt. Om een product te ontwikkelen dat ook gewoon bij zichtbaar licht kan werken, en dus ook binnenshuis bij kunstlicht, wordt in dit project voorgesteld om dit TiO2 te modificeren. De ontwikkelingsstrategie volgde verschillende parallelle actielijnen, waarvan de onderlinge koppeling, mogelijk gemaakt door een dynamische grensoverschrijdende samenwerking, het mogelijk moet maken een doeltreffend produkt te verkrijgen: - ontwikkeling van fotoactieve deeltjes in het zichtbare (Materia Nova) - ontwikkeling van een tussenproduct om de deeltjes op het textiel te fixeren en formulering van textielimpregneeroplossingen (Kulak) - ontwikkeling van het functionaliseringsprocédé voor textiel (HEI-Junia) en de voorbehandeling van het oppervlak van weefsels (Materia Nova) - Testen van de doeltreffendheid van deeltjes alleen (Materia Nova) en gemodificeerd textiel in een representatieve omgeving (HEI-Junia) - evaluatie van de milieuprestaties van de ontwikkelde systemen door middel van levenscyclusanalyse (Materia Nova en HEI-Junia) In een eerste fase heeft een bibliografische studie, gezamenlijk uitgevoerd door de drie actoren van het project (Materia Nova, HEI-Junia en Kulak), het mogelijk gemaakt veelbelovende materialen te selecteren in termen van fotokatalytische activiteit in het zichtbare gebied, verkregen door TiO2-deeltjes te doperen met verschillende chemische elementen, zoals palladium, zilver of stikstof. De onderzoekers van Materia Nova hebben zich dus toegelegd op het verkrijgen van dergelijke deeltjes met verschillende experimentele methoden, in de vloeistoffase (sol-gel of hydrothermale processen) of in de gasfase (fysische afzetting door PVD of ionenimplantatie). De fotokatalytische activiteit van de gesynthetiseerde nanodeeltjes werd geëvalueerd door methyleenblauw-degradatietests in oplossing, onder UV- en zichtbare bestraling. Parallel daarmee heeft de operator Kulak de extractie van nanokristallijne cellulose (NKC) door zure hydrolyse van katoenvezels en de bereiding van waterige dispersies van NKC en TiO2-deeltjes (al dan niet gedopeerd, geleverd door Materia Nova) ontwikkeld, die kunnen worden gebruikt voor de impregnatie van textiel door middel van foularderen door HEI-Junia. Tenslotte zijn door textielonderzoekers van HEI-Junia proeven gedaan met de functionalisering van textiel (katoen, polyester, enz.) met de door de drie operatoren ontwikkelde formuleringen. Voorbehandelingsprocédés voor textiel vóór het foularderen, door middel van oppervlaktemodificatie met behulp van plasma's, werden in sommige gevallen toegepast door Materia Nova of met chemische middelen door HEI-Junia. Bovendien werd bij de operator "HEI-Junia" een testbank voor de kwalificatie van de depollutieprestaties van materialen ontwikkeld. Met dit toestel kan de fotokatalytische activiteit van de monsters, geïnduceerd door een verlichtingssysteem (UV en/of zichtbaar), worden gekwantificeerd dankzij de real-time controle van de concentraties van gasvormige verontreinigende stoffen (tolueen). Er werden tests uitgevoerd op gefunctionaliseerde textielmonsters die met de hulp van alle operatoren waren voorbereid. Om de milieurelevantie van dit luchtzuiverend textiel te valideren en de veronderstelde voordelen te kwantificeren, werd bovendien gedurende het hele project een levenscyclusanalyse (LCA) uitgevoerd. Onder leiding van Materia Nova en uitgevoerd in samenwerking met HEI-Junia heeft deze LCA-studie het mogelijk gemaakt na te gaan of de voor dit project verwachte voordelen op het gebied van de menselijke gezondheid niet zouden worden tenietgedaan door nadelige milieueffecten (ook voor de gezondheid, maar bijvoorbeeld ook in termen van klimaatverandering of verbruik van niet-hernieuwbare hulpbronnen) die de uitvoering van de oplossing met zich meebrengt (er is met name gekeken naar het risico van het vrijkomen van TiO2-nanodeeltjes). De werkzaamheden op het gebied van de modellering en de berekening van de milieu-effecten, die zijn uitgevoerd met de hulp van de wetenschappelijke teams van de drie operatoren, hebben het ook mogelijk gemaakt eco-ontwerpen te identificeren, met name door bepaalde dopingelementen te bevoordelen ten opzichte van andere. Het onderzoekswerk en de resultaten van het TEXACOV-project hebben aanleiding gegeven tot wetenschappelijke mededelingen op talrijke conferenties, seminars of wetenschappelijke dagen (avniR 2018, Atmos'Fair 2018, SPSAS on Colloids, AutoOrg, ACIT 2019, AUTEX 2018 en 2019, LCIC 2020...), en hebben zo bijgedragen tot een goede zichtbaarheid van het samenwerkingsprogramma Interreg Frankrijk-Wallonië-Vlaanderen. Bij de meeste van deze vergaderingen zijn ten minste twee operatoren betrokken om het project te presenteren door middel van posters of mondelinge mededelingen. Er zijn synergieën met andere projecten tot stand gebracht, waardoor de uitwisseling van informatie, wetenschappelijke en technische vaardigheden en de organisatie van gezamenlijke evenementen (COV-workshops 2017, 2018 en 2019) zijn vergemakkelijkt. Het gaat onder meer om de projecten van de GoToS3-portefeuille (DepollutAir, Luminoptex, Duratex en Biocompal) en het Interreg-project ET'Air. Er hebben wederzijdse bezoeken plaatsgevonden met de Universiteit van de Haute-Alsace in Mulhouse om onze know-how uit te wisselen in de hoop samen tot een vruchtbare samenwerking te komen inzake thema's die verband houden met het Texacov-project. Anderzijds hebben wij contacten gehad met verschillende bedrijven die belangstelling hadden voor het thema van het project. Naast CONCORDIA, DECATHLON en LENZING, waarmee wij al geruime tijd regelmatig contacten onderhouden en die ons monsters van hun textiel hebben verstrekt, hebben wij ook ontmoetingen gehad met de Franse bedrijven LR-VISION en VIOSNE-CHIMIE, die actief zijn op het gebied van de ontwikkeling van fotokatalytische materialen op basis van ZnO. Ook andere bedrijven werden van de kwestie op de hoogte gebracht, waaronder: Octopus-Lab (Lille), IMCD France SAS (Saint-Denis), Bonduelle (Lille), Manetco (Brussel), Air-Label (Brussel), Airwatec (Verviers) en Desotec (Roeselare). Een website (http://www.texacov.eu) die wordt gebruikt als management- en communicatiemiddel voor het project is in beide talen online gezet.