Kläder som är avsedda för friluftsaktiviteter bör vara vattenavvisande. För att plaggen ska erhålla vattenavvisande egenskaper krävs att textilen är impregnerad med en vattenavvisande kemikalie. Kemikalierna som används för detta idag är ofta baserade på högfluorerade ämnen, så kallade fluorkarboner. Dessa typer av kemikalier kan brytas ned till substanser som är skadliga för människor och natur. Efterfrågan på vattenavvisande impregneringar som inte är baserade på högfluorerade ämnen ökar i takt med en ökad medvetenhet om hållbarhets- och miljöfrågor. Trots att det utvecklas allt fler alternativa impregneringar till fluorkarboner erhåller dessa inte samma höga prestanda som de högfluorerade ämnena. Detta arbete är ett uppdrag från Houdini Sportswear som är ett svenskt företag som utvecklar högpresterande friluftskläder. Företaget vill hitta ett alternativ till de högfluorerade ämnena för de skalplagg de producerar. I detta arbete har författarna undersökt om olika mikro-och makroskopiska strukturer kan öka en impregnerad textils hydrofobicitet. Textilerna som har använts i undersökningen är fyra vävar av 100 % kemiskt återvunnen polyester med olika bindningar, dTex och egenskaper. På Textilhögskolan i Borås har samtliga vävar impregnerats med två olika impregneringar, - en baserad på dendrimerer och en baserad på paraffinvax. För att bestämma hur de olika vävarnas hydrofobicitet skiljer sig åt har kontaktvinkeltest genomförts. Det var också relevant att undersöka hur strukturerna och de vattenavvisande egenskaperna påverkades av en simulerad användning eftersom att friluftskläder slits under sin livstid. Resultaten visade på att det fanns en signifikant skillnad mellan de vattenavvisande egenskaperna för de olika vävarna. Undersökningen har resulterat i slutsatsen att mikro- och makroskopiska strukturer påverkar en vävs vattenavvisning. Dock har inte några definitiva slutsatser om vilka strukturella parametrar det är som påverkar de vattenavvisande egenskaperna kunnat dras. Resultatet från statistiska test visade inte på en signifikant skillnad mellan vävarnas vattenvisande egenskaper före och efter en simulerad för en av impregneringarna medan tester för den andra impregneringen visade på en signifikant skillnad efter en simulering, dock blev vattenavvisningen till det bättre. Därav kunde slutsatsen dras att vattenavvisningen består även efter att vävarna blivit tvättade och nötta.

Vattenavvisning och smutsavvisning är två egenskaper hos textila produkter som idag eftertraktas av konsumenter. En ämnesgrupp som är direkt relaterad till ovan nämnda egenskaper är fluorkarboner. Ibland förs fluorkarboner på en redan färdigtillverkad textilvara genom impregnering, laminering eller beläggning. Polymeren PTFE, polytetrafluoreten, används inom textil beläggning och som huvudkomponent i membran för att skydda textiler från vatten och smuts. Syftet med detta arbete var att undersöka om någon effekt av vatten- och smutsavvisning kan uppvisas vid integration av PTFE-fiber i polyester- eller viskosgarn. PTFE-fibern blandades i olika koncentrationer med både polyester och viskos. De olika blandningarna genomgick ett flertal processer, från garntillverkning till framställning av provkroppar i form av stickat material samt tester. En litteraturstudie och ett praktiskt arbete har legat till grund för arbetet och bidragit till slutsatsen. Utifrån de tester som gjordes kunde slutsatsen dras att vid integration av PTFE-fibrer i polyestergarn uppvisas en viss effekt av vattenavvisning. En oljeavvisande effekt vid test med kolväten uppvisades dock inte. Orsaken till detta resultat tros vara att varukonstruktionen inte var riktigt lämpad för de tester som utförts och därmed påverkat det slutgiltiga resultatet / Program: Textilingenjörsutbildningen

Vatten- och oljeavvisande impregneringar som används i sportartiklar idag består till största del av perfluorerade ämnen, fluorkarboner. Detta har medfört att en stor diskussion kring miljö- och hälsofrågor. Fluorkarboner har egenskapen att vara extremt persistenta och därmed ha en avsaknad av att kunna brytas ned på ett kemiskt eller biologiskt sätt. De är också biackumulerande och toxiska. På grund av fluorkarbonens negativa inverkan har en stor mängd forskning utförts i ett försök till att ersätta dessa ämnen mot mindre miljöfarliga. Skidlärare är en arbetsgrupp som dagligen behöver ett vattenavvisande hjälpmedel i sina arbetskläder, likt impregneringar för att kunna hålla sig varma och torra under arbetspassen i skidbackarna. Företaget F.O.V. Fabrics AB har fått in reklamationer och vidare förfrågningar på de material som de levererar till skidlärares skidkläder, då den vattenavvisande förmågan har börjat avta efter en viss tids användning. En studie har därför gjorts i samarbete med F.O.V. Fabrics AB för att ta reda på om den vattenavvisande effekten försämras på grund av utvalda yttre påfrestningar under användningsfasen. Tre olika vatten- och oljeavvisande impregneringar har använts under den experimentella studien, en innehållande fluorkarboner, en fluorkarbonfri impregnering innehållande dendrimerer och en blandning av dessa två. Vidare har yttre påfrestningar likt tvätt med efterföljande torktumling, UV-ljus och nötning i form av martindale utförts i ett försök till att laborativt simulera skidkläders påfrestningar under användningsfasen. Den potentiellt avtagande vatten- och oljeavvisande effekten kommer att undersökas genom karakteriseringsmetoderna: spray-, bundesmann- och oljetest. Studien har visat att de ingående yttre påfrestningarna som har skett laborativt bidrar till en negativ effekt på samtliga impregneringar. Studien har sammanfattningsvis visat att den vatten- och oljeavvisande effekten inte påverkas nämnvärt efter att ha utsätts för påfrestningar var och en för sig. Det är först vid kombination av två eller fler påfrestningar som den vatten- och oljeavvisande effekten börjat avta. Studien visar också att olika vattenavvisande komponenter försämras efter olika sorters påfrestningar. Fluorkarbonerna har uppvisat en högre känslighet för nötning, vilket kan vara sammankopplat med impregneringens ytstruktur. Den fluorkarbonfria impregneringen har istället visat sig vara känslig för kombinationen av tvätt med efterföljande torktumling och därefter utsättning för UV-ljus. Impregneringen bestående av både fluorkarbon- och fluorkarbonfria vattenavvisande komponenter har visat sig ha en god vattenavvisande effekt genom den experimentella studien. Detta då blandimpregneringen erhåller de positiva effekterna från de skilda vattenavvisande komponenterna vilket i vissa fall har bidragit till en synergistisk effekt. / Program: Textilingenjörsutbildningen

Denna kandidatuppsats undersöker framtagningen av ett bakteriellt cellulosamaterial (BC-material), samt undersöker om materialets vattenavvisande egenskaper kan förbättras för att kunna möjliggöra användning som textilt material. Arbetet grundar sig i det faktum att BC- materialet är av en hydrofil karaktär, något som den brittiska designern Suzanne Lee utryckt vara ett problem för dess användningsmöjligheter. Arbetet behandlar en litteraturstudie av BC, vilken ligger till grund för en experimentel del där odling, vattenavvisande beredningar och vattenavvisande tester utförts. Gällande BC-produktion och materialframtagning har faktorer som pH-värde, temperaturförhållanden, och recept visat sig påverka cellulosaproduktionen. Ett varmare temperaturförhållande på 30°C jämfört med rumstemperatur (20- 22°C) har uppvisat bättre cellulosatillväxt. Detsamma gäller även för användandet av äppelcidervinäger i odlingmediumet, vilket uppvisat positiva resultat. Testerna av det framtagna BC-membranet har för det första kunnat bekräfta dess påstådda hydrofilitet. Vidare har även de vattenavvisande behandlingarna visat positiva resultat, även om användarmöjligheterna för materialet fortfarande anses vara begränsade inom det textila området. En ökning av kontaktvinkeln från 40,76° till 96,98° uppvisades efter att en behandling med en syntetisk vaxpolymer applicerats. Denna ökning på drygt 100 % skapade en kontaktvinkel över 90°, vilket teoretiskt betyder att materialets karaktär gått från hydrofilt till hydrofobt. Ett likvärdigt resultat uppvisades även efter en behandling med en vaxdendrimer. Materialet uppvisade dock tydliga resultat på att absorbera vatten vid längre tid av blötläggning, oavsett om det behandlats eller ej. / This bachelor thesis is investigating the development of a material based on bacterial cellulose (BC), as well as examine and test the material's hydrophobic properties. This is made in order to improve its user possibilities as a textile material. The motive is based on the fact that BC- materials have a hydrophilic nature, something that the British designer Suzanne Lee expressed as a problem for its user possibilities. The thesis process a literature study of BC, which is used for an experimental study where cultivation, water repellent treatments and water repellent tests are performed. Regarding BC-production and material creation, factors as pH-levels, temperature conditions and the recipes has shown to affect the cellulose production. The cellulose levels occurred to increase during a warmer condition at 30 °C compared to room temperature (20-22°C), both conditions where used for the cultivation. The same positive results also occurred when apple cider vinegar was used in the cultivation bath. The tests on the developed BC-membrane, initially confirmed its alleged hydrophilic nature. Furthermore, positive results occurred for the water repellant-treated materials, even if the user possibilities still is considered to be limited in the textile field. The contact angle increased from 40.76 ° to 96.98 ° on the material treated with a synthetic wax polymer, which results in a 100% increase. The angle of 90°, theoretically means that the character of the material changed from hydrophilic to hydrophobic. Similar results also occurred after treatment with a wax dendrimer. The material, however, showed significant results in absorbing water when subjected for a longer time of soaking, whether it was treated or not.

Skaljackor är ett praktiskt plagg för att reglera komforten för användaren. Detta gör de genom att skaltyger kan hålla vind och väta ute samtidigt som de är genomsläppliga för vattenånga. Det är känt att funktionaliteten i skaltyger försämras med tiden men det finns fortfarande en osäkerhet om hur olika åldringsfaktorer påverkar den. Det arbete som denna rapport redovisar har utsatt fem olika tyger för mekanisk nötning och UV-exponering för att ta reda på dess påverkan på skaltygets funktionalitet. Arbetet har gjorts i syfte att öka kompetensen om hur skaltyger åldras för att kunna utveckla mer hållbara skaljackor i framtiden. Åldringen via mekanisk nötning genomfördes med 30 000 cykler tyg mot tyg i en Martindale M235 Abrasion tester. Åldring med UV-ljus genomfördes under 250h enligt ISO 105-B04:1994 i väderkammare. Därefter testades de åldrade tygerna i vattentäthet, vattenavvisning, andningsförmåga och luftgenomsläpplighet. Testerna utvärderades på icke åldrat tyg samt åldrat tyg. Resultatet visar att både UV och mekanisk nötning har en tydlig påverkan på skaltygernas funktionalitet. Det krävs dock vidare forskning för att undersöka åldringsgrad och hur de påverkar varandra. / Shell jackets are a practical garment for regulating user comfort. This is due to the fabric that keep wind and water out while still allowing moisture vapor to permeate. It is known that the functionality of the fabrics deterioate over time, but there is still an uncertainty about the impact of various aging factors. The work presented in this report subjected five different shell fabrics to abrasion and UV exposure to determine their impact on the functionality. This was done with the aim of increasing knowledge about the aging of shell fabrics in order to develop more sustainable shell jackets in the future. Aging was performed through 30 000 cycles of fabric-to-fabric abrasion using a Martindale M235 Abrasion tester, and for 250h of UV-exposure in a weather chamber according to ISO 105-B04:1994. Subsequently the aged fabrics were tested for water penetration resistance, water repellency, breathability and air permeability. The tests were evaluated on new fabrics and aged fabrics. The results indicate that both UV and abrasion have an impact on the funtionality of shell fabrics. However,further research is required to investigate the degree of aging and how they mutually affect each other. / <p>Betygsdatum 2023-06-07</p>

”Durable water repellents (DWR) är textilimpregneringar som bidrar med vattenavvisande egenskaper som håller länge på funktionella tyg. Tyvärr är dessa hydrofobiska ytbehandlingar vanligtvis en källa till skadliga och persistenta kemikalier och de även är producerade från fossilbaserade resurser. Eftersom medvetenheten kring de här problemen har ökat, har innovativa, miljövänliga och biologiskt nedbrytbara alternativ tagits fram. Hittills finns dock inga produkter gjorda av 100% förnybara råvaror. I ett försök att utveckla en biobaserad, icke-giftig DWR som aktiveras under milda förhållanden, lades fokus på utveckling av en lagringsstabil sprayimpregneringsprodukt för hemmabruk. Vid formulering av emulsionerna/dispersionerna utvärderades en stor mängd biobaserade och kommersiellt tillgängliga hydrofobiska och amfifila molekyler med avseende den vattenavvisande effekt som de bidrog med på den behandlade textilen. Samtidigt bedömdes de producerade formuleringarna noggrant för att skapa förståelse om effekterna från ingredienserna och deras relation till produktens stabilitet. De kandidatprodukter som valdes ut och undersöktes vidare hade lovande vattenavvisande egenskaper och visade rimlig hållbarhetstid på åtminstone en månad i 40 °C. Standardiserade sprayscores på 3 (där 1 är sämst och 5 är bäst) nåddes efter 24 timmars hängtorkning i rumstemperatur. Dessutom uppnåddes sprayscore på 5 efter en kort, icke-industriell torktumling på låg temperatur och den behölls efter minst tio tvättar på syntetiska textiler. Utvalda produkter påverkade inte märkbart tygets andningsförmåga och majoriteten hade ingen influens på textilens mjukhet och färg. Förutom uppskalningsexperiment och partikelstorleksmätningar, granskades resultat med en tillämpningsstudie av formuleringarna på femton olika tygtyper. Produkternas effekter på utseende och känsla dokumenterades för de olika textilierna. Egenskaper som kontaktvinklar, sprayscores och tvättbeständighet bestämdes och jämfördes med en kommersiellt tillgänglig produkt. / Durable water repellents (DWR) are textile finishes that provide long-lasting water repelling properties to functional garments. However, these hydrophobic finishes are commonly a source of polluting and persistent chemicals and are produced from fossil resources. As a result of increasing awareness, innovation towards environmentally friendly and biodegradable alternatives has progressed, yet no 100% renewable sourced products are available. In an attempt to create a bio-based, non-toxic DWR, that is curable under mild conditions, focus was put on the development of a shelf stable spray impregnation product intended for consumer use. By formulating dispersion/emulsion systems, a wide variety of commercially available, renewable sourced amphiphilic and hydrophobic molecules were evaluated on their effect on the water repelling performance of treated textile fabrics. Simultaneously, the produced systems were assessed carefully to create understanding on the effect of substances and their corresponding ratios on the stability. Promising candidate products that were selected for further investigation showed reasonable stability for 1 month at 40 °C. Industrial standard spray ratings of 3 (where 1 is worst and 5 is best) after hang drying at room temperature could be reached within 24 hours. On top of that, spray ratings of 5 could be reached after short time, non-industrial tumble drying at low temperatures, which could even be retained for at least ten laundering cycles on synthetic textiles. The selected finishes did not have a measurable effect on the breathability of the treated fabrics, while the majority did not considerably affect the hands-feeling or colour of the textiles. Besides several scaling up experiments and particle size measurements, extrapolation of the findings was carried out by testing the developed formulations on fifteen different types of textiles. Effects on appearance and feel were documented, additionally, contact angle, spray score, and wash durability were determined and compared with a commercially available product.

Varaktig vattenavvisning från engelskans Durable Water Repellents (DWR) är en kemi som appliceras på textil för att göra den motståndskraftig mot vätska. En DWR-kemi som visat sig vara till stor belastning för miljön och därför genomgått en utfasning inom industrin är fluorkarboner. Detta har lett till fluorfria alternativ och även modifierade fluorkarboner vilka det finns bristande information kring gällande risker för miljö och hälsa. I och med övergången från fluorerade DWR till de fluorfria alternativen aktualiserades frågan kring hur ”durable”, alltså motståndskraftiga mot tvätt och användning, dessa verkligen är. Detta har resulterat i ett stort utbud av konsumentprodukter för återupplivning av vattenavvisning på beklädnad i hemmamiljö. Dessa konsumentprodukter har benämnts som återimpregneringar i denna studie. Återimpregneringar kan göra att användaren förblir nöjd med beklädnaden och detta minskar i sin tur det textila avfallet. Området är outforskat och industrin vill veta mer om dessa konsumentprodukter inklusive hur det textila materialet påverkas av dem. Studien har utgått från ett kundperspektiv vid val av relevanta parametrar och på ett kreativt sätt översatt dessa till laborativa testmetoder. De parametrar som funnits med i studien har varit vattenavvisning, färgförändring, luftgenomsläpplighet samt känsla vilka har använts för analys och jämförelse mellan åtta stycken fluorfria återimpregneringar. Två etablerade appliceringstekniker, wash-in och spray-on, har undersökts på fyra olika textilier som skulle kunna representera frilufts- samt arbetskläder. Två av textilierna var av polyester och två var av polyamid. Samtliga återimpregneringar gav en ökad vattenavvisande effekt. Resultatet varierade beroende på vilket textilt material och vilken återimpregnering som användes. De övriga testmetoderna, färgförändring, luftgenomsläpplighet och böjstyvhet, visade även de liknande variationer i resultaten. Wash-in och spray-on teknikerna kunde generellt visa på statistiska skillnader. Även produkter med samma varumärke applicerade med wash-in och spray-on teknik visade skilda resultat. De laborativa testmetoderna som valts ut visade sig vara användbara verktyg för utvärdering av återimpregneringar vid textilapplicering.  Utifrån litteraturens rön och denna studies resultat har slutsatsen dragits att konsumentprodukter för återimpregnering av textil har betydande skillnader beroende av vilken DWR-kemi de består av samt textiliens konstruktion och fibersort. Det säkraste fluorfria alternativet ur miljösynpunkt tros av rapportförfattarna vara vax som klassas som en kolväteskemi, men det finns mycket kvar att utforska innan en sådan slutsats kan dras med säkerhet. Denna studie har varit ett inledande steg mot att undersöka återimpregneringar som förhoppningsvis i framtiden kan leda till ett minskat textilt avfall med minsta möjliga miljöbelastning. / The textile industry uses durable water repellents (DWR) to achieve water repellency on textiles. One of these DWR chemistries, fluorocarbons, is an environmental issue and has therefore been phased-out in the industry. This has resulted in a market where both modified fluorocarbons and fluorine-free alternatives are available and there is a lack of information about these DWR regarding health and environmental aspects. Due to the changeover from the fluorinated DWR to the non-fluorinated options, the question was raised about how durable these really are. This resulted in a wide range of do-it-yourself consumer products for the water repellency revival. These consumer products have been referred to as reimpregnations in this study. The purpose of reimpregnations is to give clothing a longer life cycle. The customer remains satisfied with the garment and this in turn reduces the textile waste. The industry wants to know more about these unexplored consumer products, including how the textile material is affected by them. A customer perspective has been the basis for selecting relevant parameters in this study, which has been creatively translated into laboratory test methods. Parameters in this study have been water repellency, color change, air permeability and fabric hand. These have been used for analysis and comparison of eight fluorine-free reimpregnations. The techniques used were wash-in and spray-on and have been investigated on four different textiles representing outdoor clothing and workwear, two made of polyester and two of polyamide. All the reimpregnations showed an increased effect in water repellency. The result varied depending on which textile material and what kind of reimpregnation that was used. The other test methods also showed variation according to these factors. Over all the wash-in and spray-on techniques showed a statistical significance. Products from the same brand applied with wash-in and spray-on techniques also showed different results. The selected laboratory test methods proved to be useful tools for evaluation of reimpregnations in textile applications. Based on the literature combined with the results from this study the conclusion has been made that reimpregnation, of textile materials, has a significant difference between DWR chemistries as well as the construction and fibre type of the textile. The safest fluorine-free option, from an environmental point of view, is believed to be wax, which is classified as a hydrocarbon chemistry, however there is much left to explore before such a conclusion can be made with certainty. This study has been an initial step towards the investigation of reimpregnations, which hopefully in the future can lead to reduced textile waste with as little environmental impact as possible.