HOGENT - Textieltechnologie - Innovatief textiel

Page 1

Inhoud ECTS-fiche ............................................................................................................................5 Inleiding ................................................................................................................................6 Hoofdstuk 1: Functional textile materials .........................................................................10 1 Elektrisch geleidende textielmaterialen........................................................................10 1.1

Elektrische geleidbaarheid .................................................................................11

1.1.1 Materialen met metallische geleidbaarheid ......................................................12 1.1.2 Intrinsiek geleidende polymeren (ICP) .............................................................14 1.1.3 Geleidende polymeercomposieten ..................................................................14 1.2 2 3 4

Optische vezels ...........................................................................................................18 Fotoluminescente textielmaterialen .............................................................................20 Biomimetisch textiel.....................................................................................................22 4.1 4.2 4.3 4.4

5 6

Antistatisch textiel ..............................................................................................15

Lotus effect ........................................................................................................22 Shark skin ..........................................................................................................23 Gecko effect .......................................................................................................24 Vlinder effect ......................................................................................................24

UV beschermend textiel ..............................................................................................25 Antimicrobieel textiel ...................................................................................................25

Hoofdstuk 2: Smart textile materials .................................................................................31 1 Chromofore materialen ................................................................................................31 1.1 1.2 1.3 2 3

Phase change materials ..............................................................................................32 Shape memory materials.............................................................................................34 3.1 3.2

4

Shape memory alloys (SMA) ..............................................................................34 Shape memory polymers (SMP) ........................................................................35

Hydrogels en superabsorbers .....................................................................................36 4.1 4.2

5 6 7

Fotochrome materialen ......................................................................................31 Thermochrome materialen .................................................................................31 Elektrochrome materialen ..................................................................................31

Hydrogels ...........................................................................................................36 Superabsorbers (SAP) .......................................................................................36

Auxetische materialen .................................................................................................37 Schokabsorberende materialen ...................................................................................38 PiĂŤzo-elektrische materialen .......................................................................................39

Hoofdstuk 3 Smart Textile Systems ..................................................................................40 1 Inleiding.......................................................................................................................40 2 Elektroden en sensoren ..............................................................................................42


Innovatief Textiel

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 3

ECG elektrode (elektrocardiogram) ....................................................................43 EMG elektrode (elektromyogram).......................................................................43 Reksensoren ......................................................................................................44 Temperatuursensoren ........................................................................................44 Druksensoren .....................................................................................................44 Gassensoren ......................................................................................................45 Vochtsensoren ...................................................................................................46 pH sensoren.......................................................................................................46

Actuatoren ...................................................................................................................46 3.1 3.2 3.3 3.4

Thermische actuatoren.......................................................................................47 Mechanische actuatoren ....................................................................................48 Chemische actuatoren .......................................................................................48 Optische actuatoren ...........................................................................................49

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.5 4

Anorganische en organische elektronica ............................................................52 Printplaten (circuit boards) .................................................................................52 Integratie ............................................................................................................53

Energievoorziening......................................................................................................54 5.1 5.2

6 7

Elektrische actuatoren ........................................................................................52

Verwerking van de data (Data processing) ..................................................................52 4.1 4.2 4.3

5

Optische garens ..............................................................................................49 LEDs ...............................................................................................................49 OLEDs.............................................................................................................50 Elektroluminescente garens ............................................................................51

Energie oogsten .................................................................................................55 Energie opslaan .................................................................................................56

Interconnecties ............................................................................................................57 Communicatiesysteem ................................................................................................57

Hoofdstuk 4: ECO textiles..................................................................................................59 1 Inleiding.......................................................................................................................59 2 Duurzaam textiel .........................................................................................................60 2.1

Natuurlijke vezels ...............................................................................................61

2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2

Organic Cotton (bio-katoen) ............................................................................61 Organic Linen (bio-vlas) ..................................................................................61 Bamboo ...........................................................................................................61 Hennep............................................................................................................61 Andere.............................................................................................................61

Man-made vezels ...............................................................................................62

2.2.1 Vezels vervaardigd uit natuurlijke polymeren ...................................................62 2.2.2 Bioplastics (vezels uit hernieuwbare grondstoffen) ..........................................64

1


Innovatief Textiel

2.3

Gerecycleerde vezels: afval als grondstof ..........................................................71

2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4

Mechanisch recycleren: defibrilatie ..................................................................72 Mechanisch recycleren: smeltproces (extrusive) .............................................73 Chemisch recycleren (tertiaire recyclage) ........................................................74 Chemisch recycleren van cellulose ..................................................................76

Hoofdstuk 5: Performance apparel ...................................................................................78 3 Inleiding.......................................................................................................................78 4 Kledingcomfort ............................................................................................................80 4.1 4.2

Inleiding..............................................................................................................80 Thermofysiologisch comfort................................................................................80

4.2.1 Warmtebalans .................................................................................................80 4.2.2 Warmteverlies .................................................................................................83 4.3 4.4

Sensorieel comfort .............................................................................................84 Kleding en comfort .............................................................................................86

4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.5

Inleiding ...........................................................................................................86 Isolerend vermogen .........................................................................................86 Luchtdoorlaatbaarheid .....................................................................................88 Waterdampdoorlaatbaarheid/vochttransport ....................................................89 Waterdichtheid ................................................................................................89

Factoren die het draagcomfort beĂŻnvloeden .......................................................90

4.5.1 Materiaal .........................................................................................................90 4.5.2 Confectie (kleding constructie parameters) ......................................................91 4.5.3 Comfort optimaliseren ...................................................................................101 5

Sportkledij .................................................................................................................102 5.1

Materialen ........................................................................................................102

5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.2 6

Vezels ...........................................................................................................103 Weefsels/breisels voor sportkledij..................................................................103 Composiet materialen....................................................................................105 Smart materials .............................................................................................105

Design en assemblage .....................................................................................105

Persoonlijke beschermingsmiddelen .........................................................................107 6.1 6.2 6.3

Inleiding............................................................................................................107 Beschermkledij .................................................................................................111 Selectie, gebruik en onderhoud van beschermkledij (SUCAM) .........................115

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.4

Selection: Selectie van PBM’s (PLAN & DO) .................................................116 Use: gebruik van beschermkledij (CHECK) ...................................................117 Care: Reinigen van beschermkledij (CHECK)................................................118 Maintenance: Herstellen van beschermkledij (CHECK) .................................118

Types beschermende kleding (PBM Gids, 2015)..............................................119

2


Innovatief Textiel

6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 6.4.8

EN 13688:2013: Algemene vereisten van beschermkledij .............................119 Bescherming tegen regen: EN 343:2003 .......................................................124 Hoge zichtbaarheidskleding: EN 20471 .........................................................126 Bescherming tegen hitte en vuur ...................................................................130 Bescherming tegen koude .............................................................................145 Bescherming tegen mechanische risico’s ......................................................147 Bescherming tegen elektrische risico’s: EN 1149 ..........................................151 Bescherming tegen chemische en biologische agentia en radioactieve straling 152 6.4.9 Bescherming tegen verdrinking en onderkoeling in water: EN 12402 ............166 6.4.10 Specifieke markten.................................................................................168 Hoofdstuk 5: Intellectuele eigendom ..............................................................................169 7 Begrippen..................................................................................................................169 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

Verschillende IE-rechten in 1 product ...............................................................170 Belang van intellectuele eigendom ...................................................................170 Kenmerken van IE-recht...................................................................................170 Aantoonbaarheid van IE ...................................................................................171 Inbreuk op IE-recht...........................................................................................172

7.5.1 Je wordt gekopieerd ......................................................................................172 7.5.2 Je wordt beschuldigd van inbreuk..................................................................173 8

Handelsnaamrecht ....................................................................................................174 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

9

Merkenrecht ..............................................................................................................175 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8

10

Wat is een handelsnaam? ................................................................................174 Waartoe dient een handelsnaam? ....................................................................174 Welke rechten krijg je en wat is de duur? .........................................................174 Hoe ontstaat handelsnaambescherming? ........................................................174 Handelsnamen opzoeken .................................................................................174 Relatie met andere IE-rechten..........................................................................175

Wat is een merk? .............................................................................................175 Merken registreren ...........................................................................................175 Welke rechten krijg je en wat is de duur? .........................................................176 Vereisten ..........................................................................................................176 Merken registreren ...........................................................................................177 Merken opzoeken.............................................................................................179 Relatie met andere IE-rechten..........................................................................179 Verschil tussen een handelsnaam en een merk ...............................................179

Tekeningen- of modellenrecht ...................................................................................180 10.1 10.2 10.3 10.4

Wat is een tekening of model? .........................................................................180 Waarom een model registreren? ......................................................................181 Welke rechten krijg je en wat is de duur? .........................................................181 Vereisten ..........................................................................................................182

3


Innovatief Textiel

10.5 Modellen registreren ........................................................................................183 10.6 Modellen opzoeken ..........................................................................................184 10.7 Relatie met andere IE-rechten..........................................................................184 11

Octrooirecht...............................................................................................................185 11.1 Wat is een octrooi ............................................................................................185 11.2 Waartoe dient een octrooi? ..............................................................................185 11.3 Welke rechten krijg je en wat is de duur? .........................................................185 11.4 Vereisten ..........................................................................................................186 11.5 Wat is niet octrooieerbaar? ..............................................................................186 11.6 Uitzonderingen op het exclusieve recht ............................................................187 11.7 Octrooien aanvragen ........................................................................................187 11.8 Octrooien opzoeken .........................................................................................188 11.9 Is een octrooi aanvragen altijd zinvol? ..............................................................189 11.10 Relatie met andere IE-rechten..........................................................................189

12

Vaste datum ..............................................................................................................189 12.1 Wat is een vaste datum? ..................................................................................189 12.2 Vaste datum verkrijgen.....................................................................................189 12.3 Andere methoden om een datum aan te tonen.................................................190

13

Geheimhouding .........................................................................................................192 13.1 Waarom kiezen voor geheimhouding? .............................................................192 13.2 Hoe organiseer je geheimhouding? ..................................................................192 13.3 Wat is een geheimhoudingsovereenkomst? .....................................................193

Bibliografische gegevens ................................................................................................194 1 Bibliografie ................................................................................................................194 2 Lijst met afbeeldingen ...............................................................................................197 3 Nuttige links...............................................................................................................202 Acroniemenlijst ................................................................................................................203

4


Innovatief Textiel

ECTS-fiche Een ECTS-fiche biedt essentiële informatie over een opleidingsonderdeel en/of over de componenten van een opleidingsonderdeel. Op iedere fiche vind je eerst administratieve gegevens zoals hoeveel uur les je hebt en wie je docent zal zijn. Na een korte omschrijving van het opleidingsonderdeel vind je vervolgens onder meer basisinfo over volgende aspecten: – –

inhoud: welke thema’s er allemaal aan bod komen. eindcompetenties: wat je moet kennen en kunnen bij het afronden van het opleidingsonderdeel. De docent zal je de weg wijzen en je ondersteunen om de leerdoelen te bereiken, maar jij zal door actieve deelname aan lessen en activiteiten en door te studeren de doelen moeten bereiken.

Je kan de studiefiches raadplegen via www.hogent.be/student/handige-links/studiefiches.

5


Innovatief Textiel

Inleiding Innovatie is een belangrijke drijver voor de economische groei van bedrijven. Bovendien behoren functional en smart textile materials door hun complexiteit en multifunctionaliteit tot de groeisegmenten van de textielsector. Bij de ontwikkeling van innovatieve, functionele producten spelen aspecten zoals performance, veiligheid en comfort een belangrijke rol. De vooruitgang in disciplines zoals (bio)chemie, fysica, en polymeer- en materiaalwetenschappen stimuleert de ontwikkeling van nieuwe, functionele textielmaterialen die kunnen leiden naar performantere en innovatieve producten. Speciale vezels, folies en coatings zorgen voor waterdichte, maar ademende stoffen. Nano-additieven laten toe materialen te ontwikkelen die zelfreinigend, antistatisch, antimicrobieel, geur-neutraliserend, brandwerend, ‌ zijn. Per definitie wordt met de term functioneel textiel verwezen naar een textiel waaraan een functie is toegevoegd d.m.v. het materiaal, de samenstelling, de constructie en/of de finish. Een smart (intelligent) textile daarentegen is een functioneel textielmateriaal dat actief interageert met zijn omgeving. Hiermee wordt bedoeld dat het textielmateriaal reageert op, of zich aanpast aan veranderingen in zijn omgeving. Deze aanpassing kan op een mechanische, chemische, optische, thermische of elektrische manier plaats vinden. 1) Mechanisch Geheugenmaterialen nemen bij een bepaalde transitietemperatuur een vooraf gedefinieerde vorm aan. Bv. zelfstrijkend hemd

Figuur 1 Self ironing shirt (Grado Zero, 2017)

2) Chemisch

6


Innovatief Textiel

Intelligente microcapsule die zijn actieve inhoud (aroma’s, deodorants, insectenwerende middelen, vitamines, huidverzorgende middelen, zelfherstellende polymeren) vrijgeeft onder invloed van temperatuur, vocht, pH, elektrisch 3) Optisch Bv. actieve kleurstoffen, LED’s (Philips Lumalive)

Figuur 2 Philips Lumalive (Science Daily, 2017)

4) Thermisch Verwarmen/afkoelen

Figuur 3 Grado Zero I.O.W. (Intelligent Object to Wear) (Grado Zero, 2017)

Figuur 4 F1 McLaren cooling overall (Grado Zero, 2017)

Al deze nieuwe materialen en technologieën bieden effectieve en efficiënte mogelijkheden voor de verbetering van het beschermende vermogen, de prestaties en het comfort.

7


Innovatief Textiel

Tabel 1 geeft een overzicht van functionele textielmaterialen. Tabel 1 Functioneel textiel

Functioneel textiel

Optische eigenschappen

Fotoluminiscentie (fluorescente en fosforescente materialen)

Antireflectie Fotochrome/elektrochrome/thermochrome systemen UV resistent Intumescentie Hitteresistent IR resistent Verwarmend/koelend Fotocatalytisch Hydrofiel of hydrofoob Chemische barrière Anti-abrasief Anti-penetratie Antistatisch Geleidend Piëzo-elektrisch Elektromagnetische shielding Antimicrobieel

Thermische eigenschappen

Fysico-chemische eigenschappen Mechanische eigenschappen Elektrische/magnetische eigenschappen

Hygiënische eigenschappen

Deze eigenschappen kunnen inherent in de vezel aanwezig zijn, d.w.z. dat de vezel van nature over deze eigenschap beschikt of dat tijdens de productie (het spinproces) bepaalde additieven in de massa werden toegevoegd, of deze eigenschappen kunnen via een coating meegegeven worden. Ten slotte wordt met een smart textile system verwezen naar een geheel (assemblage) van textiele en niet-textiele componenten met textieleigenschappen zoals een kledingstuk, matras, tapijt dat actief reageert op zijn omgeving. Meer en meer is men ook bewust dat deze producten moeten gedragen of gebruikt worden door mensen en dat de principes van ‘user centered design’ een belangrijke meerwaarde kunnen betekenen. Met behulp van de kennis aangereikt via deze cursus leer je om producten te ontwikkelen binnen de regels van richtlijnen en normen, maar met aandacht voor de fysieke, cognitieve en emotionele noden van de gebruiker. Deze producten moeten voldoende bescherming bieden en/of geen risico’s inhouden bij de verschillende situaties waar de gebruiker aan wordt blootgesteld en tevens beantwoorden aan de verwachtingen van de gebruiker op het vlak van 8


Innovatief Textiel

comfort, imago, gemak van gebruik, ‌ In het bijzonder wordt aandacht gegeven aan beschermkledij.

9


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 1: Functional textile materials 1

Elektrisch geleidende textielmaterialen Intelligent textiel is een nieuwe generatie van textielproducten die in staat zijn hun omgeving waar te nemen en/of er op te reageren. Ze interageren met de drager, de omgeving of met zichzelf. Zo kunnen ze de drager bewaken of ondersteunen in zijn of haar activiteiten. Verschillende onderzoeksgroepen wereldwijd, waaronder de vakgroep textielkunde van de UGent en de vakgroep mode-, textiel- en houttechnologie van de HoGent, ontwikkelen textielstructuren en productietechnieken voor intelligent textiel. Dit omvat onderzoek naar sensoren, actuatoren, dataverwerking, batterij en communicatie en hun integratie in een globaal systeem. Eén van de uitdagingen is deze integratie. Integratie moet gebeuren op een industrieel haalbare manier. De verschillende componenten moeten verbonden worden op een correcte manier en de connecties mogen niet verbroken worden bij normaal gebruik. Tal van geleidende basismaterialen zijn beschikbaar, met zeer uiteenlopende eigenschappen in termen van geleidbaarheid, mechanische karakteristieken, duurzaamheid, verwerkbaarheid enz. Hun eigenschappen maken het mogelijk om functionaliteiten toe te voegen aan textielmaterialen zoals elektrische energie leveren aan een systeem, data transporteren, sensoren maken, warmte afleveren, elektrische ladingen afvoeren (antistatisch effect). Na meer dan 10 jaar onderzoek komen de eerste producten op de markt. Enkele voorbeelden: • Adidas-Polar Smart shirt (Weir, Adidas-Polar fusion apparel for runner, 2007) voor opvolging hartslag tijdens het sporten •

Twirkle shirt is een T-shirt van London designers CuteCircuit. Ingebouwde LEDs flikkeren in functie van beweging van de drager. De sensoren (accelerometers), elektronica en batterij zijn geïntegreerd in een apart blokje dat met drukknopjes aan het T-shirt bevestigd wordt (Cutecircuit, 2017).

NaviFloor van Future Shape heeft RFID tags geïntegreerd waardoor robots gemakkelijk kunnen navigeren (Future Shape, 2017)

Enkele voorbeelden van markten voor intelligent textiel die opgenomen zijn in de strategische onderzoeksagenda van het ETP zijn vermeld in tabel 2: Tabel 2 Markten voor intelligent textiel

Commercial/ industrial • Medical / health care • Protection and safety • Transportation: automotive, aviation • Constructions: buildings and geotechnical • Agriculture • Packaging • Industrial (filters, belts, …) • Professional clothing

Retail/ consumer

Government/ institutional

• Sporting and gaming (e.g. wearable electronics -performance monitoring, thermal control, biophysical monitoring) • Fashion (Wearable electronics, communication, information, entertainment, appearancechanging garments, cosmetic– textile) • Home furnishing (e.g. intelligent carpets) • The wearable computer

(Vasile, De Raeve, Ellegiers, Van Langenhove, & Hertleer, 2013) 10

• Public sector (safety and prevention, e.g. biophysical monitoring in protective clothing, location detection of fire fighters) • Military (e.g. battle space awareness) • Protection and safety: • biological, chemical, • mechanical, EM shielding • Aerospace


Innovatief Textiel

1.1 Elektrische geleidbaarheid Onder elektrische geleidbaarheid verstaan we de mogelijkheid van een materiaal om een aangebrachte elektrische lading te transporteren. In het geval van metalen gebeurt dit door elektronen. In het geval van geleidende polymeren is dit te wijten aan de vele dubbele bindingen. Elektrische geleidbaarheid (Ďƒ) van een materiaal wordt uitgedrukt in Siemens per meter (S/m) en is het omgekeerde van de resistiviteit (â„Ś.m): 1 đ?œŽ= đ?œŒ Geleidbaarheid is een intrinsieke eigenschap van het materiaal en afhankelijk van de temperatuur, maar niet van de afmetingen of geometrie. De weerstand van een materiaal kan berekend worden uit zijn fysische eigenschappen. De weerstand (R) van een homogenen staaf of draad is recht evenredig met zijn lengte (l) en soortelijke weerstand of resistiviteit (Ď ) en omgekeerd evenredig met de oppervlakte van de dwarsdoorsnede (A): đ?œŒ. l đ??´ Voor een garen is deze oppervlakte de som van de oppervlaktes van alle geleidende filamenten die in het garen verwerkt zijn. Daarom wordt de geleidbaarheid van geleidende garens uitgedrukt als een weerstand voor een gegeven lengte, uitgedrukt als lineaire weerstand (â„Ś/m). Deze waarde wordt bekomen door de weerstand te meten van een welbepaalde lengte garen, zonder de doorsnede in overweging te nemen. đ?‘…=

Volgens de Wet van Ohm Is de stroom (I) tussen 2 punten van een geleider recht evenredig met de tussen deze punten aangelegde spanning (U) en omgekeerd evenredig met de weerstand (R) van het materiaal. đ?‘ˆ I= đ?‘… Voor Ohmse materialen is de weerstand dus onafhankelijk van de aangebrachte spanning. Niet alle materialen gedragen zich als een Ohmse geleider. Dit maakt het mogelijk om geleiders van halfgeleiders te onderscheiden.

11


Innovatief Textiel

Figuur 5 Geleiders en halfgeleiders (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

In functie van hun geleidbaarheid is het mogelijk om materialen in drie groepen in te delen. • Geleidende materialen: ρ < 10-4 Ω.m •

Halfgeleiders: 10-4 Ω.m < ρ < 107 Ω.m

Isolerende materialen: ρ > 107 Ω.m

5 – 10 µm Figuur 6 Materiaalclassificatie volgens geleidbaarheid (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Toegepast in smart textiles kunnen elektrisch geleidende materialen aangebracht worden als zuiver materiaal of vezels (metalen of geleidende polymeren), als een coating op een garen of weefsel of onder de vorm van een composiet waarbij geleidende deeltjes gemengd werden in een polymeer. 1.1.1 Materialen met metallische geleidbaarheid Bij materialen met ‘metallische’ geleidbaarheid is geleiding mogelijk dankzij de losse binding van de elektronen in de buitenste elektronenschil, waardoor de metaalatomen ingebed zijn in een gemeenschappelijke elektronenwolk. Er zijn dus geen sprake van covalente of ionbindingen. Metallische geleiders beschikken over het hoogste niveau van elektrische geleidbaarheid (> 104 S/m). Ze zijn dus aangewezen voor toepassingen die een goede elektrische geleidbaarheid vereisen. Voor smart textiel toepassingen wordt vaak gebruik gemaakt van metalen in vezelvorm.

12


Innovatief Textiel

• Roestvrij staal Roestvrij staal zijn de meest gebruikte vezels. Roestvrij staal is een legering van ijzer en koolstof waaraan minstens 12 % chroom werd toegevoegd om het resistent te maken tegen corrosie. Het is mogelijk om heel fijne vezels te bekomen (6 – 12 µm). De geleidbaarheid bedraagt gemiddeld 107 S/m. Door hun goede corrosiebestendigheid kunnen ze gebruikt worden zonder beschermende laag. Ook hun mechanische weerstand is goed. Dit maakt ze uiterst geschikt voor toepassingen waarbij hoge temperaturen aan te pas komen (filtratie, glasindustrie). Het is mogelijk om ze te mengen met klassiek garens in bv. katoen of polyester waardoor lichte, prijsgunstige geleidende weefsels, breisels of non wovens kunnen bekomen worden. Ze worden verwerkt in textiel voor verschillende toepassingen: antistatisch textiel, electromagnetic shielding, radar shielding.

Figuur 7 Bekintex (Bekintex)

• Koper Na goud en zilver is koper het best geleidende metaal (6x107 S/m). De vezeldiameter varieert meestal tussen 10 en 40 µm. In tegenstelling tot roestvrij staal zijn ze niet corrosiebestendig waardoor een beschermlaag nodig is en zijn ze onderhevig aan breuk door vermoeidheid. Koper wordt toegepast waar elektrische verliezen niet gewenst zijn, bv. bij datatransfer of bij het verbinden van verwarmingselementen om hotspots te vermijden.

Figuur 8 Kopergaren (Elektrisola Medical Technologies)

• Koolstofvezels Koolstofvezels hebben een hoge elasticiteitsmodulus en een zeer lage densiteit. Ze zijn vooral gekend als composiettoepassing. De vezeldiameter is meestal tussen de 5 en de 10 µm. De multifilamenten worden meestal verweven of gevlochten. Hun geleidbaarheid varieert tussen de 105 en 106 S/m. Ze zijn resistent tegen temperaturen tot 2000 °C. Hun weerstand tegen vocht en corrosieve chemicaliën is goed, maar ze zijn gevoelig aan abrasie en mechanische impact.

13


Innovatief Textiel

Figuur 9 Geweven koolstofgarens (Rock West Composites)

In plaats van metallische garens in te weven is het ook mogelijk om een metaalcoating aan te brengen op een textielsubstraat. Dit gebeurt middels vacuümdepositie. Hiermee kunnen laagjes van 1 – 2 µm worden aangebracht. Meestal gebruikt men hiervoor zilver of kopersulfide. Verder kunnen carbon of metaalpartikels in een polymeermatrix worden aangebracht. 1.1.2 Intrinsiek geleidende polymeren (ICP) De meeste polymeren zijn niet geleidend of isolatoren. Intrinsiek geleidende polymeren zijn polymeren die elektrische stroom geleiden zonder toevoeging van geleidende (anorganische) substanties. Een polymeer kan enkel geleiden wanneer het een geconjugeerd systeem is. Dit is enkel mogelijk wanneer er alternerende enkelvoudige en dubbele bindingen tussen de koolstofatomen bestaan en wanneer het gedoteerd is. De meest gebruikte ICP zijn: • Polyaniline (PANI) • Poly-3,4 ethyleendioxythiofeen (PEDOT) • Polypyrol (PPy) • Polyacethyleen Deze polymeren zijn isolatoren of halfgeleiders in niet gedoteerde toestand, maar worden geleidend wanner ze gedoteerd zijn. Een geleidbaarheid van 10 tot 10 7 S/m kan bekomen worden in functie van de hoeveelheid doteermateriaal. ICPs zijn licht en flexibel, doch moeilijk te verwerken (enkel dispergeerbaar). Ze zijn ook niet bestand tegen hoge temperaturen (max. 135 °C voor PANI). Ze worden op de markt gebracht als pasta’s die zich laten coaten of printen op textiel. Hun grootste nadelen zijn de hoge kostprijs en instabiliteit in de tijd omwille van hun lage weerstand tegen vocht, zuurstof en temperatuur. 1.1.3 Geleidende polymeercomposieten Polymeren zijn meestal isolatoren, maar door geleidende deeltjes toe te voegen kunnen ze elektrisch geleidend worden. Het type en de concentratie van het geleidend vulmiddel hangt af van de gewenste elektrische en mechanische eigenschappen. De drie belangrijkste types vulmiddel zijn: • Metaaldeeltjes

14


Innovatief Textiel

Hiermee kan een zeer goede geleiding bekopen worden, maar door de hoge oppervlakte-energie zijn deze gevoelig aan oxidatie. De bekomen vezels zijn ook relatief zwaar. Koper, zilver, nikkel en staal worden hiervoor gebruikt. •

Koolstofpartikels De bekomen producten zijn goed bestand tegen oxidatie en veroudering en relatief goedkoop. Grafiet, carbon black, koolstofvezels en carbon nanotubes worden gebruikt. • ICP’s worden gebruikt voor hun lage densiteit en hun mechanische eigenschappen die vergelijkbaar zijn aan de polymeermatrix. Zowel thermoplasten, thermoharders als elastomeren kunnen gebruikt worden als matrix. Het toevoegen van geleidende deeltjes beïnvloedt de mechanische eigenschappen van de matrix. Zo wordt de elasticiteitsmodulus verlaagt, vermindert de elasticiteit, de sterkte en de verlenging. Dit kan problemen opleveren tijdens het verwerken. Het is dan ook belangrijk de juiste hoeveelheid geleidend vulmiddel te bepalen (zo min mogelijk). Deze composieten kunnen niet verwerkt worden tot garen en zijn enkel toepasbaar bij coaten en printen. De belangrijkste toepassingen zijn: antistatisch textiel, electromagnetic shielding, verwarmende elementen, sensoren (gas, temperatuur, druk, verlenging).

1.2 Antistatisch textiel Alle materialen zijn opgebouwd uit atomen bestaande uit een positief geladen kern omringd door gelijke negatieve lading in de vorm van elektronen.

Figuur 10 Atoom

Nu hebben atomen de eigenschap dat ze ernaar streven om in de buitenste ring acht elektronen te verzamelen. Bij contact tussen twee verschillende materialen kunnen elektronen zich verplaatsen van het ene naar het andere materiaal. Zo’n herverdeling van het aantal elektronen leidt bij het scheiden van de materialen tot de opbouw van ladingen. Eenvoudig gesteld, zal in dat geval een (sterker) atoom met bijvoorbeeld zes elektronen in de buitenste ring er twee afnemen van een ‘zwakker’ atoom met maar vier elektronen in de buitenste ring. De elektrische neutraliteit van beide atomen is nu verstoord. Het ene materiaal zal negatief geladen zijn (overschot aan elektronen), het andere positief (tekort aan elektronen).

15


Innovatief Textiel

Figuur 11 Natriumatoom met 1 elektron in de buitenste schil en chlooratoom met 7 elektronen in de buitenste schil

De hevigheid van dat contact is bepalend voor de sterkte van het effect. Druk, wrijving en gladheid van het contactoppervlak bevorderen de uitwisseling. Zolang de beide materialen geheel met elkaar in contact blijven, lijkt het of er geen uitwisseling heeft plaatsgevonden, doordat de positieve lading op het ene grensvlak de negatieve op het andere compenseert. Op het moment dat de materialen van elkaar worden getrokken, wordt de elektrostatische oppervlaktelading merkbaar. Ladingvorming vindt bijvoorbeeld plaats als men over een stoelzitting heen en weer schuift, een plastic zak opent, een velletje papier van een stapel neemt, over een tapijt loopt, maar ook door transport van vloeistoffen en deeltjes door leidingen, bij het storten van bulkgoed, bij het verlaten van verf uit een spuitmond, het lopen van een transportband over de geleide rollen, enz. Ook in een gewone werkomgeving kunnen hierbij spanningen ontstaan die eenvoudig kunnen oplopen tot waardes van enkele tienduizenden volts. Enkele voorbeelden: • lopen over kunststof vloerbedekking: 30.000 tot 40.000 volt; • hanteren van kunststof folie: 30.000 tot 40.000 volt; • drinken uit een plastic bekertje: 5.000 volt; • verschuiven op een stoel: 18.000 tot 20.000 volt. De oplading wordt mede bepaald door de potentiaalverhouding tussen de twee materialen die met elkaar in contact komen. Dit wordt weergegeven door de tribo-elektrische reeks van Hersh en Montgomery.

Figuur 12 Tribo-elektrische reeks van Hersch en Montgomery

16


Innovatief Textiel

Bij contact van twee materialen uit de reeks wordt het materiaal dat zich meer naar boven bevindt positief geladen. Het materiaal dat meer onderaan staat wordt negatief geladen. Hoe verder de weefsels (of vezels) uit elkaar liggen, hoe meer ze elkaar opladen. In geval van geleidende materialen zullen de ladingen zich snel vereffenen door het terugvloeien van de elektronen onmiddellijk na het scheiden van de materialen. Voor de meeste textielmaterialen is dit niet het geval omdat de elektronen gebonden zijn aan de kern of deel uitmaken van een covalente binding. Hierdoor zullen deze ladingen geruime tijd overleven. Men noemt dit statische ladingen. De opbouw van dergelijke ladingen kan voor ernstige problemen zorgen. Materialen gaan elkaar afstoten waardoor verdere verwerking onmogelijk wordt, maar ook in de gebruiksfase kan dit grote risico’s inhouden. De ladingen kunnen interfereren met gevoelige elektronica apparatuur en zelfs tot onherroepelijke schade leiden. Bij het ontladen kan een brand of explosie ontstaan omdat de vonk die hierbij ontstaat ontvlambare dampen of stof kan ontsteken (bv. in tankstations, operatiezalen, houtverwerking, …). Het is de belangrijk om de opbouw van statische ladingen te vermijden of deze snel af te voeren.

Antistatica De meeste antistatica zullen het textielmateriaal hydrofieler maken. Water vertoont immers een relatief hoge geleidbaarheid. Wanneer het textielmateriaal gemakkelijker water opneemt, zal het ook beter gaan geleiden. Geleidende additieven Geleidend textiel kan bekomen worden door het incorporeren van geleidende materialen zoals koolstof, metalen (bv. Bekinox garen) en metaaloxides. Koolstof en metaal zijn zeer sterke geleiders en meestal bestendig tegen corrosie en chemicaliën. Het voordeel van deze materialen is dat hun geleidbaarheid onafhankelijk is van het vochtgehalte. Het nadeel is dat ze meestal zichtbaar aanwezig zijn in het textielmateriaal. Ze kunnen aangebracht worden via coaten, door ze toe te voegen tijdens de extrusie van de garens of door ze in te weven of in te breien. De firma Eschler brengt het e1 Carbon breisel op de markt. Dit lichtgewicht stretch materiaal bestaat uit 76 % polyamide, 21 % elastaan en 3 % carbon en zou naast antistatisch ook thermoregulerend, antimicrobieel en UV beschermend zijn. Recent wordt ook gebruik gemaakt van keramische (silicium) nanopartikels. (Zhang, 2011) Een veilige statische ontlading berust altijd op een combinatie van de volgende drie methoden: • Inductie: tegengestelde ladingen trekken elkaar aan (net als bij magneten). Een positieve lading op een isolerend materiaal zal de negatieve lading aantrekken van elk zich in de omgeving bevindend geleidend materiaal. Dit natuurlijke proces van het in evenwicht brengen of wel neutraliseren van ladingen wordt inductie genoemd. • Conductie: als een materiaal geleidend is (een lage weerstand heeft), kan de elektrostatische lading door het materiaal heen stromen, waarbij de lading zich altijd aan het oppervlak van het materiaal zal bevinden. Als dit geleidende materiaal tevens geaard is, kan de lading via dit materiaal naar de aarde wegstromen en dus verdwijnen. Als het geleidende materiaal niet geaard is, zal de lading op het materiaal aanwezig

17


Innovatief Textiel

blijven en zelfs verder opgebouwd worden tot een voltage dat hoog genoeg is om door middel van vonkvorming te ontladen. Corona-effect: dit is in tegenstelling tot aarding (wegstromen naar de grond), ontlading naar de omgevingslucht. Als de lading op het materiaal groot genoeg geworden is, zullen de atomen van de omringende lucht vrije elektronen afstaan aan, dan wel vrije elektronen aantrekken van het materiaaloppervlak. De lucht wordt dus geïoniseerd (de atomen worden ionen) met positieve en negatieve ladingen, waardoor de lading die oorspronkelijk statisch op het materiaaloppervlak aanwezig was, wordt afgegeven aan de omgevingslucht.

In principe zijn er twee soorten antistatische weefsels (PBM Gids, 2015) Homogene weefsels Homogene weefsels worden beschouwd als gelijksoortig geleidend over het gehele oppervlak van het materiaal. De werking is gebaseerd op oppervlaktegeleiding en het materiaal dient geaard te worden om de statische elektriciteit te ontladen door geleiding. Zonder aarding van het materiaal bestaat er een hoog risico op ongecontroleerde vonkontlading, omdat de lading zich kan concentreren op een bepaalde plaats waardoor een hoog voltage kan worden gecreëerd (zie ook Antistatische weefsels ). Onder deze groep vallen vaak toegepaste weefsels als: • weefsels met een hydrofiele antistatische finish; • intiem gemengde weefsels met aan het oppervlak geleidende stapelvezels (zoals metaal (Bekinox®) - of koolstofvezels); • intiem gemengde weefsels met kern van geleidende koolstofvezels. Om een veilig gebruik van dit type kleding te waarborgen, dient deze zoals gezegd geaard te worden. In de praktijk blijkt het aarden van de kleding op zijn minst onhandig en vaak zelfs niet mogelijk, met alle risico's van een ongecontroleerde vonkontlading. Niet-homogene weefsels Niet-homogene weefsels zijn weefsels die deels uit geleidende en deels uit isolerende materialen zijn samengesteld. Indien een statische lading wordt opgebouwd op een isolerend deel, dan wordt dit door inductie overgebracht op het geleidend element, de natuurlijke manier om balans te brengen in de ladingen. Deze lading kan dan worden afgevoerd door aarding of door het corona-effect indien de lucht kan worden geïoniseerd bij relatief lage voltages. Enkele weefsels, zoals Static Control™ weefsels, voldoen niet-geaard aan de gas probe test. Het aarden van de kleding wordt echter wel aanbevolen. Niet-homogene weefsels worden over het algemeen van deels geleidende garens voorzien die in een ‘grid’ of streeppatoon in het doek worden ingeweven, waarbij het grid-patroon kleiner dan 10 mm moet zijn.

2

Optische vezels Het principe van optische vezels is gebaseerd op de breking van licht of refractie. Dit verschijnsel is het veranderen van de richting van lichtstralen wanneer ze van het ene medium in het andere terechtkomen. Het licht breekt omdat er een verschil is tussen de dichtheid of doorlaatbaarheid en daarmee gepaard gaand de voortplantingssnelheid van het licht van de 2 media. Zo betekent een brekingsindex voor glas van 1,5 dat de voortplantingssnelheid van 18


Innovatief Textiel

licht in glas 1/1,5 keer kleiner is dan in vacuüm (brekingsindex = 1). De verandering van richting wordt bepaald door de brekingsindex van de 2 media (hoe groter het verschil, hoe groter de breking) en door de invalshoek waaronder het licht het grensvlak treft (hoe groter de hoek, hoe groter de breking). Wanneer een lichtstraal loodrecht invalt, loopt hij ononderbroken door. Voor verschillende golflengtes is de breking verschillend. Denk hierbij aan de breking van invallend zonlicht in een prisma. Er bestaan twee typisch optische vezel: • Glasvezels, hoofdzakelijk gemaakt uit silica (SiO2) • Polymeervezels, hoofdzakelijk gemaakt uit polymethylmethacrylaat (PMMA) Deze vezels worden voorzien van een coating (meestal een polymeer, soms ook glas) met lagere brekingsindex dan de kern waardoor het licht terug gereflecteerd wordt naar de kern.

Figuur 13 Opbouw optische vezels

Wanneer licht invalt op zo een vezel aan het ene uiteinde zal het een aantal keren intern reflecteren om op het einde terug naar buiten te treden.

Figuur 14 Lichtbreking in een optische vezel (By Mrzeon - self-made, based on Image:Tipos_fibra.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2790879)

Niet alle invallende licht zal aan het eind teruggevonden worden. Een deel kan geabsorbeerd worden door onzuiverheden in de vezel, een deel gaat verloren door het buigen van de vezel waardoor er geen totale reflectie is en een deel kan verloren gaan door reflectie of diffusie aan de verbinding tussen 2 vezels.

19


Innovatief Textiel

Figuur 15 Verliezen in optische vezels (FS.COM, 2015)

Dergelijke verliezen zijn problematisch in het geval van datatransport, maar gewenst wanneer een lichtgevende vezel nodig is. Optische vezels zijn gevoelig aan buiging en hebben een lage elasticiteit. Ze kunnen verweven worden op aangepaste getouwen. Ze kunnen aangewend worden voor: • datatransmissie over lange afstanden, wanneer metalen niet toegelaten zijn of wanneer een optische sensor gebruikt wordt; • als sensor waarbij de te meten hoeveelheid direct beïnvloed wordt door de hoeveelheid licht die door de optische vezel gaat. Toepassingen hiervan zijn bv. speciale tapijten waarmee de positie van de last in een vrachtwagen kan gedetecteerd worden of in het net op een tennisplein waardoor kan vastgesteld worden of de bal al dan niet het net heeft geraakt; • voor verlichting. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

3

Fotoluminescente textielmaterialen Fotoluminescentie is het verschijnsel waarbij licht (fotonen) worden geabsorbeerd in een materiaal en waarna opnieuw licht wordt uitgezonden. Dit is te wijten aan het exciteren van elektronen in een materiaal (naar een hogere energietoestand brengen) waarna ze tijdens het terugkeren naar hun initiële energietoestand licht uitzenden. We onderscheiden 2 categorieën: • Fluorescerende materialen: materialen absorberen fotonen met een korte golflengte (hoog energetisch UV licht) en zenden onmiddellijk terug licht uit met een langere golflengte (zichtbaar licht). Deze materialen gaan dus niet nagloeien in het donker. Er is een heel gamma aan fluorescerende pigmenten beschikbaar. We onderscheiden 3 types:

20


Innovatief Textiel

o

Organische kleurstoffen zoals fluoresceïne (C20H12O5). Deze kleurstof komt voor als donkerrood poeder. Het absorbeert blauw licht (langgolvig UV) en emitteert een geelgroen licht.

Figuur 19 Structuurformule fluoresceïne

Figuur 16 - 17 Fluoresceïnepoeder (rechts onder UV licht)

o

Biologische kleurstoffen zoals Green Fluorescent Protein (GFP). Dit fluorescerende eiwit werd voor het eerst in en kwal ontdekt. Het absorbeert maximaal UV licht bij 395 nm en emitteert een groenachtig licht bij 508 nm. Verschillende varianten werden ontwikkeld met telkens een ander absorptie- en emissiespectrum. Figuur 18 17 GFP o Halfgeleidende nanokristallen zoals CdSe (ZEISS, 2017) Fluorescente materialen worden in textiel gebruikt voor hogezichtbaarheidskledij en als optische witmakers. Deze fluorescerende pigmenten kunnen onder invloed van UV licht snel degraderen (cfr. slechte lichtechtheid van fluokleuren). •

Fosforescerende materialen slaan lichtenergie op die pas later over een langere termijn terug wordt vrijgesteld in de vorm van zichtbaar licht. Dit effect is zichtbaar in het donker gedurende bepaalde tijd. Deze materialen waren origineel gebaseerd op radioactieve elementen zoals radium. Omwille van gezondheidsredenen werden andere elementen ontwikkeld. Het meest gebruikte fosforescerende pigment bestaat uit zeer fijne kristallen zinksulfide gedopeerd met koper. Ze hebben een licht gele tot geel/groene kleur en zenden een geel/groene kleur uit. De pigmenten worden gemengd in de polymeermatrix of met een binder om ze op textiel aan te brengen. Indien het materiaal tijdens het spinnen wordt aangebracht, dient de matrix transparant te zijn. Het heeft ook een negatieve impact op de mechanische eigenschappen. Gecoate of bedrukte materialen zijn gevoelig aan abrasie. Nieuw gealumiseerd strontium oxide pigmenten

21


Innovatief Textiel

hebben een nagloeitijd en helderheid van ongeveer 10x hoger dan het huidige ZnS gebaseerde pigment. Fosforescentie wordt toegepast wanneer zichtbaarheid in het donker gewenst is. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) (Centexbel, 2017)

4

Biomimetisch textiel Biomimetica of biomimicry is het nabootsen van performante systemen uit de natuur in nieuwe producten en technologieën. Denk hierbij maar aan textiel dat gebaseerd is op planten met superhydrofobe bladeren, de manier waarop water vloeit langs de huid van een haai of hoe de zaden van de klitplant zich vasthaken aan de vacht van dieren om zich te verspreiden.

4.1 Lotus effect Deze term wordt algemeen gebruikt om superhydrofobie aan te duiden welke geïnspireerd is op de bladeren van de lotus plant die niet nat worden door water. Het microscopisch ruwe oppervlak houdt lucht vast waardoor het water over het blad rolt zonder een spoor na te laten. Op zijn weg neemt het ook vuildeeltjes mee. We spreken dus ook van een zelfreinigend effect. Bij superhydrofobie bedraagt de contacthoek minstens 150°

Figuur 20 Lotus effect

22


Innovatief Textiel

Dit effect kan op verschillende manieren bekomen worden: •

door het textiel te coaten of impregneren met een compound die een binder en kleine partikels (100 nm tot 10 µm) bevat die aan de oppervlakte blijven; • door grote hoeveelheden microfibrillen te creëren aan het oppervlak (bv. door een plasmabehandeling) • door nano- of micropartikels aan het oppervlak van het textiel te laten groeien (bv. ZnO, TiO2) Het zogenaamde ‘lotus effect’ is vaak niet permanent. Wanneer gebruikt gemaakt wordt van zachte partikels, is dit niet abrasiebestendig. Wanneer harde partikels gebruikt worden, zal dit het aanvoelen van het textielmateriaal drastisch beïnvloeden en is het vrijwel niet meer bruikbaar voor kledijtoepassingen. Vandaar dat men meestal gebruik maakt van conventionele fluorkoolwaterstoffen of beter dendrimeren. Metaaloxiden zoals ZnO en TiO2 bieden UV bescherming en hebben een antimicrobiële/geurvretende/zelfreinigende functie dankzij hun fotokatalytische eigenschappen. Vuil, luchtverontreinigingen zoals NOx en bacteriën worden afgebroken door de radicalen die gevormd worden onder invloed van UV licht.

Figuur 21 Fotokatalytische reacties

4.2 Shark skin De hydrodynamica van een haai is te wijten aan de typische vorm van zijn lichaam gecombineerd door de aanwezigheid van tandvormige schubben op zijn huid. Zijn huid is bedekt met individuele ‘tandjes’ waardoor de waterafvoer veel efficiënter gebeurt dan langs een gladde huid. Langs een glad oppervlak beweegt het water Figuur 22 Shark skin (Scientific EarthEarth Conscientious, 2012)2012) Figuur 21 Shark skin (Scientific Conscientious, immers trager dan in de bovenliggende lagen waardoor vortices of wervels gecreëerd worden die de snelheid afremmen. De tandjes op de huid verminderen deze vortices door het water te kanaliseren in de richting van de vloei en hierdoor 23


Innovatief Textiel

ook het effect van turbulentie te verminderen en het water aan het oppervlak te versnellen. Dit effect wordt bekomen op textiel door het aanbrengen van een gestructureerde coating of bedrukken.

Figuur 23 vloeistofstroming langs gladde en ruwe oppervlaktes (Dean & Bhushan, 2010)

4.3 Gecko effect De gecko is een kleine hagedis die dankzij de typische structuur van zijn voetzolen kan lopen op gladde muren en zelfs plafonds. Hun voetzolen kunnen zich vasthechten op eender welk oppervlak, behalve teflon. De voetzool van de gecko bestaat uit microscopische haartjes die aan het uiteinde nog eens gefibrilleerd zijn. Dit zorgt voor zeer sterke intermoleculaire krachten of Van der Waals krachten tussen de voetzool en het oppervlak. Een aantal textielproducten gebaseerd op dit effect, waaronder Snailskin (HoGent) werd reeds ontwikkeld, doch geen enkel product evenaart de gecko. Snailskin is een met siliconen gecoat textiel dat zelfklevend is en steeds opnieuw kan gepositioneerd worden. Berckley ontwikkelde een adhesief oppervlak van 2 cm² op basis van polypropyleen microvezels (15-20 µm x 0.6 µm)welke een last van 400 g kan dragen.

Figuur 24 Gecko voetzool voetzool (Bjørn Christian Tørrissen - Own work by uploader, http://bjornfree.com/galleries.html, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/in dex.php?curid=6874833)

4.4 Vlinder effect De vleugels van een vlinder hebben een typische structuur waardoor interactie met licht ontstaat waardoor een regenboog effect ontstaat. De schubben waaruit de vleugels zijn opgebouwd bestaan uit minuscule transparante chitine. Het regenboogeffect wordt gekarakteriseerd door een veranderende kleurindruk naargelang de hoek waaronder wordt geobserveerd en of belicht. Dit effect wordt ook waargenomen bij zeepbellen, CD’s en de veren van fazanten. Dit effect kan bekomen worden door een satijnbinding te weven met bicomponentgarens gemaakt uit verschillende polymeren. Op deze vezels wordt het licht geabsorbeerd,

24


Innovatief Textiel

gereflecteerd en getransmitteerd op twee niveaus waardoor een regenboog effect ontstaat dat varieert met elke observatiehoek. Dit effect kan ook bekomen worden door textiel te coaten met een semitransparante laag waarbij het effect bekomen wordt door de interactie van het licht met de verschillende coatinglagen. Eventueel kunnen ook nog pigmenten worden toegevoegd om het effect te versterken. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Figuur 2524Morphotex (Sgro, 2017) Figuur Morphotexdress Dress (Sgro, 2017)

5

UV beschermend textiel Overmatige blootstelling van de huid aan UV licht kan leiden tot huidkanker, huidveroudering of licht sensitieve aandoeningen (bv. huiduitslag). Studies hebben aangetoond dat meer dan één derde van de zomerkledij een beschermingsfactor (UPF) lager dan 15 heeft. De weerstand tegen UV kan verbeterd worden door toevoegen van UV absorbers (kleurloze componenten die absorberen tussen 280 en 400 nm). Verder is de bescherming (UV absorberend vermogen) ook sterk afhankelijk van de vezel (synthetische vezels en in het bijzonder polyester bieden meer bescherming, gebleekt katoen en viscose een stuk minder), de kleur (hoe donkerder, hoe meer bescherming), de gebruikte kleurstoffen, de constructie (geweven of gebreid) en of het materiaal nat of droog is (water reduceert het scattering effect en verhoogt aldus de transmissie van UV licht. (Gambichler, 2011)

6

Antimicrobieel textiel Micro-organismen zoals bacteriën en schimmels maken deel uit van ons dagelijks leven. Er zijn zowel goede als slechte micro-organismen. De duizenden soorten micro-organismen die bekend zijn, zijn algemeen verspreid in het milieu en op ons lichaam en komen in grote aantallen voor. Het aantal bacteriën per gram onbehandelde katoen kan oplopen tot 106 en het aantal schimmelsporen tot 105. De noodzaak om de groei van micro-organismen op weefsels, zowel voor industrieel als voor privaat gebruik te voorkomen, heeft zich gedurende de laatste decennia sterk opgedrongen. Micro-organismen kunnen voor problemen zorgen bij de basistextielgrondstoffen en de textielchemicaliën (verzachters, coatingproducten, sterkmiddelen, …), bij allerhande natte

25


Innovatief Textiel

processen in de bedrijven, bij de stockage en het transport van weefsels en bij de gebruiker van de afgewerkte producten. Deze micro-organismen hechten zich aan het textielmateriaal en in de geschikte condities (vocht en warmte) vermenigvuldigen ze zich exponentieel. Dit kan tot zeer kritieke situaties leiden voor de clean room operator, een ziekenhuis of een voedselverwerkend bedrijf waar kruisinfecties of overdracht van ziektes zich kunnen voordoen, of het kan louter een vervelend of esthetisch probleem scheppen voor de normale consument of atleet omwille van een hinderlijke geurontwikkeling en bespotting. Deze factoren zijn de drijvende kracht achter de ontwikkeling van antimicrobiële producten. Antimicrobiële producten werden voor het eerst toegepast in de jaren ’40. Antimicrobiële producten worden toegepast op verschillende textielproducten: sokken met een “geurvretende” behandeling om de ontwikkeling van voetschimmels (“athletes foot”) te voorkomen; kledij voor horecapersoneel, textiel voor het operatiekwartier, filtermateriaal, matrastijk, tapijten, douchegordijnen, voeringstoffen, sponshanddoeken en keukenhanddoeken. Badkamers vormen de ideale broedomgeving voor micro-organismen. Het is er immers warm en vochtig en er zijn voldoende nutriënten aanwezig. In koude klimaten waar badkamers geen vensters hebben of deze weinig geopend worden en waar veel warm water verbruikt wordt, ziet men vaak de eerste tekenen van microbiologische activiteit op douchegordijnen en op tegelvoegen. Schimmels en bacteriën tasten zowel synthetische als natuurlijke vezels aan. De laatsten zijn evenwel het gevoeligst aan afbraakprocessen. De meeste beschadigingen worden gekenmerkt door problemen inzake de vermindering van de fysische eigenschappen van de vezels, onaangename geuren, vergeling of verkleuring van de goederen. Cellulosevezels zoals katoen, vlas en hennep worden dikwijls door schimmels aangetast. Vooral de Aspergillus-typen vormen een bedreiging voor de textielvezels. De sporen van deze schimmel zijn in de lucht zeer verspreid. Wanneer ze met het textiel in aanraking komen en er zich in vastzetten, kunnen ze grote beschadigingen veroorzaken. Een warme en vochtige atmosfeer zorgt dan algauw voor een snelle uitbreiding van de schimmels. De schade berokkend door schimmels wordt hoofdzakelijk op de textielwaar herkend aan de verschillende kleuren die het textiel aanneemt variërend van zwart, geel, roodbruin, olijfgroen, donkergroen tot oranje en blauwgroen. Ook de karakteristieke muffe geur is typerend voor schimmelinwerking. Vooral de dierlijke vezels worden door bacteriën aangetast. In verband met de wolbeschadigende bacteriën, zijn het vooral de bacteriën die in de aarde voorkomen welke de grootste bedreiging vormen. Een hoger vochtigheidsgehalte, een hoge temperatuur, een neutrale tot alkalische pH zijn uitstekende factoren die de vermenigvuldiging van de bacteriën bevorderen. Voornamelijk Staphylococcus Aureus kan voor problemen zorgen. Bij synthetische vezels zijn bacteriën vooral oorzaak van slechte geurtjes.

26


Innovatief Textiel

Vaak worden bacteriën ook gekoppeld aan gezondheidsrisico’s. Een peiling in de Verenigde Staten heeft aangetoond dat 3 op de 4 Amerikanen zich bewust zijn van kiemen in hun dagelijkse leven. Deze peiling maakte duidelijk dat 61 % van de ondervraagde vrouwen een extra inspanning doen om antibacteriële of antimicrobiële producten aan te schaffen. De bezorgdheid om problemen zoals geurontwikkeling, bespotting, afbraak en gezondheidsproblemen zoals allergieën en infectieziektes welke gevoed worden door artikels in de dagelijkse pers over antibioticaresistente bacteriën, vleesetende bacteriën, E- colli in voedingswaren, besmet water en zelfs het “sick building syndroom”. Artikels in textieltijdschriften en in de algemene pers in Europa en Japan hebben de problemen met micro-organismen in ons dagelijks leven en het verlangen van de consument naar veilige oplossingen voor microbiële problemen nog aangewakkerd. Op dit moment heerst een unieke convergentie tussen de marktnoden en de beschikbare microbiële controletechnologie welke zowel de nuttige als emotionele reductie van allerhande kiemen, bacteriën en schimmels op alle soorten textielmateriaal voor de levensduur van het product kan bewerkstelligen. Producenten van antimicrobiële producten maken dan ook gretig gebruik van de aandacht voor microbiële problemen in de pers om via agressieve reclamecampagnes hun producten kenbaar te maken bij het grote publiek. De stijgende vraag naar antimicrobieel beschermde producten verzekert een grotere voorzichtigheid met betrekking tot de producten welke in of op het textielmateriaal worden aangebracht. Er zijn honderden, misschien wel duizenden chemicaliën op aarde welke microorganismen doden. Velen hieronder zoals arseen, lood, tin, kwik, zilver, plantenextracten en dierlijke extracten zijn “natuurlijk”, maar kunnen in vele gebruiken eveneens een hoge toxiciteit ten opzichte van mens en natuur vertonen. Een efficiënt antimicrobieel product voor de textielindustrie kan niet zomaar de micro-organismen doden of weren, maar moet dit op een veilige manier doen voor de ganse levensduur van het product en zonder andere belangrijke karakteristieken van het textiel te beïnvloeden. Tabel 3 Toepassingsgebied van antimicrobiële producten

Eindgebruik Voering voor schoenen Sokken Pantoffels/slippers Ondergoed Thermisch ondergoed Sportkledij Turnkledij T-shirts Sweatshirts Handschoenen Kinderkledij Beschermkledij Handdoeken

Antibacterieel Schimmelwerend Antihuisstofmijt X X X

X X

X X X X X X X X X

X

27


Innovatief Textiel

Badkamertapijtjes Dekens Hoofdkussens Donsdekens Beddengoed Matrasovertrekken Stofdoeken Dweilen Keukenhanddoeken Filters

X X X X X X

X X X X X X X

X X X X X

Filters Bescherming van textielproducten tegen micro-organismen kan op verschillende manieren op de vezels of weefsels aangebracht worden: door wijzigingen in de polymeerstructuur tijdens het polymerisatieproces; door het gebruik van spin-additieven: inbrengen van bio-actieve producten in de smelt (bij thermoplastische vezels zoals polyester, polyamide en polypropeen) of als nat-spinadditief (bij acryl en geregenereerde vezels zoals viscose en modal); Tabel 4 Bio-actieve vezels en garens

Stapelvezels PES Acryl

Chitosan PP

Chloorvezel Viscose

Producent Montefibre Neidhart Acordis Kanebo Montefibre Toyobo Asahi Courtaulds Omikenshi Fuji Drake extrusion Plasticisers Asota Filament Fiber Techn. Rhovyl Lenzing Daiwabo Lenzing

Modal Filamentgarens Acetaat Mitshubishi Novaceta

Naam Terital/Saniwear Neihart Amicor gamma Biosafe Leacryl/Saniwear Bactekiller Deogreen Courtek M Crabyon Chitopoly Gymlene Permafresh AM Sanitized AM Microban Rhovyl AS/AS+ Lenzing Viscose Deometafi Modal fresh

Silfresh

28

Actief bestanddeel Zeoliet (Cu) Triclosan/Irgasan Zeoliet (1 dtex) Zeoliet (Cu) 2,2 – 3,3 dtex Zeoliet (Cu) 1,7 – 6,7 dtex

Sanitized

SR 98 Cu-phtalocyanine derivaat SR 98


Innovatief Textiel

PA PES PP

Cellanese Kanebo Brilen Drake extrusion Enya

Mengsels Co/PES Kanebo Acetaatmengsels

Microsafe Livefresh Bacterbril Permafresh Nephila

Zeoliet (Ag)

Quat. Ammonium silaan Zeoliet

Silfresh+cupro

als finishing waarbij een antimicrobieel product gefixeerd wordt aan de oppervlakte van het materiaal met behulp van een resine of door het in een coating aan te brengen of door het antimicrobiële product te enten op de celluloseketen. Een nabehandelingsproces is de meest aangewende techniek voor het aanbrengen van een antimicrobieel product. De duurzaamheid daarentegen is meestal niet zo goed als bij de andere technieken. De gebruikte producten zijn meestal organische samenstellingen: quaternaire ammoniumpolysiloxanen, organo-fuctionele silanen, gemodifieerde gehalogeneerde phenylen, zwavelcompounds en organische zouten van metalen met een antibacteriële werking (Cu, Zn, Ag, Sn). Diverse antimicrobiële producten hebben een aanzienlijke negatieve impact op het milieu en de gezondheid. Verschillende producten werden reeds verboden of worden sterk beperkt. Antimicrobiële producten werken niet allemaal volgens hetzelfde principe. Ze kunnen worden onderverdeeld in twee grote categorieën: gebonden en niet gebonden. Deze termen verwijzen naar de mogelijkheid om al dan niet chemische te binden met het oppervlak waarop ze worden aangebracht. Een niet gebonden antimicrobieel product kan niet geankerd worden aan een oppervlak daar het niet meer efficiënt zou zijn. Het moet uit het behandelde substraat diffunderen en geconsumeerd worden door het micro-organisme om werkzaam te zijn. Eens binnenin het organisme zal het product werken als een gif welke het metabolisme of een ander levensonderhoudend proces verstoord met de dood voor gevolg. Eens het antimicrobiële product is opgebruikt of weggewassen gedurende een regelmatig onderhoud verdwijnt de bescherming. Bij de keuze van een antimicrobieel product moet men rekening houden met de duurzaamheid. Deze is voor een groot deel afhankelijk van het applicatiemechanisme. De duurzaamheid is tevens bepalend voor het belang van mogelijks te verwachten negatieve effecten zoals: Door huidcontact kunnen ze de commensale bacteriën welke op de huid aanwezig zijn aantasten. Iedere mens is gastheer van miljoenen commensalen die op onze huid leven, in onze mond, het maagdarmkanaal. Men noemt dit ook wel de bacteriële microflora. Zonder het te beseffen wisselen mensen dagelijks commensalen uit: door een handdruk, een kus, een hoestbui.

29


Innovatief Textiel

Ons lichaam past zich voortdurend aan door antistoffen tegen deze bacteriën te produceren. Met het gevolg dat ze slechts zelden problemen veroorzaken. Meer zelfs, ze stimuleren onze verdedigingsmechanismen. In zekere zin beschermen ze ons tegen andere, mogelijk gevaarlijke bacteriën. Men kan het vergelijken met een parking: de ongevaarlijke bacteriën waaraan ons lichaam gewend is, hebben alle beschikbare plaatsen ingenomen waardoor er geen plaats meer is voor gevaarlijke nieuwkomers. Niet gebonden antimicrobiële producten kunnen deze commensale huidbacteriën aantasten, kunnen mogelijks door de huid dringen en/of kunnen huidirritaties veroorzaken. Na aanbrengen zal een niet gebonden bio-actief product continu uit het substraat waarop het werd aangebracht diffunderen (“lekken”). Bij voortzetting van deze diffusie zal de concentratie aan actieve bestanddelen zakken tot een subletaal niveau. Een diffunderend antimicrobieel product is immers het sterkst in het reservoir (lees: textielmateriaal) en verliest aan kracht naarmate het zich verder verwijderd van het reservoir. Onder de letale dosis bestaat de mogelijkheid dat de micro-organismen zich aanpassen en een resistentie opbouwen tegen het antimicrobiële product. Micro-organismen evolueren immers permanent om te overleven in een vijandig milieu. In de natuur hebben ze allerlei mechanismen of “trucs” ontwikkeld om zich te wapenen tegen de natuurlijke antimicrobiële producten die door hun concurrenten worden afgescheiden. De micro-organismen worden met andere woorden resistent tegen de natuurlijke antimicrobiële producten. Dit is gewoon een toepassing van de aloude natuurwet van “het overleven van de sterkste”. Bovendien geven ze deze resistentie door aan hun nageslacht én aan andere microorganismen die in hun omgeving leven. Micro-organismen die aanvankelijk wel gevoelig waren voor het antimicrobieel product, hebben deze resistentiemechanismes overgenomen en verder ontwikkeld. De meeste antimicrobiële producten maken geen onderscheid tussen nuttige microorganismen en de schadelijke. Ze maken alleen een onderscheid tussen gevoelige microorganismen die dus vernietigd worden, en ongevoelige die overleven. Deze “nieuwe” resistente micro-organismen kunnen een gevaar opleveren voor mens en milieu. Ondoordacht gebruik van antimicrobiële producten die werken volgens het diffusieprincipe kan ernstige gevolgen hebben. Dit adaptatieproces zorgt voor heel wat onrust in de gezondheidssector omwille van het potentiële gevaar voor de ontwikkeling hoog resistente pathogene bacteriën. Gebonden antimicrobiële producten zijn permanent chemisch verankerd met het oppervlak waarop ze zijn toegepast. Ze kunnen in één nabehandelingsstap worden aangebracht op het textiel. Eens gepolymeriseerd kan het product niet meer migreren of een inhibitiezone creëren waardoor het gevaar voor adaptatie ontstaat. Het kan evenmin de huidbarrière overschrijden en zou geen effect hebben op de commensale huidbacteriën of risico’s op huidirritaties inhouden. Het product wordt niet geconsumeerd door de micro-organismen en functioneert niet als een vergif. Bij contact wordt de celwand ‘mechanisch’ vernietigd waardoor het organisme afsterft.

30


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 2: Smart textile materials 1

Chromofore materialen Chromoforen of ook nog chameleonsystemen genaamd, kunnen op reversibele wijze kleur gaan uitstralen, de kleur doen verdwijnen of gewoon van kleur veranderen onder invloed van externe stimuli. Hun benaming verwijst naar de externe stimulus. In textieltoepasingen wordt meestal gebruik gemaakt van thermochrome, fotochrome en elektrochrome materialen. Tabel 5 Chromofore systemen

Systeem Fotochroom Thermochroom Solvatochroom Elektrochroom PiĂŤzochroom Carsolchroom

Stimulus Licht Temperatuur Vocht Elektriciteit Druk Electrom beam

https://www.youtube.com/watch?v=VQLdEwdMc_Y

1.1 Fotochrome materialen Fotochrome materialen veranderen op reversibele wijze van kleur onder invloed van licht. De meest gekende toepassing is in zonnebrillen waarvan de glazen van kleur veranderen onder invloed van het licht. Het verschijnsel is te wijten aan een verandering in de elektronenconfiguratie waardoor het absorptiespectrum van het zichtbare licht gaat wijzigen. Dit geeft aanleiding tot het ontstaan van isomeren (stoffen met dezelfde molecuulformule, doch een verschillende structuurformule) die elk een ander absorptiespectrum hebben. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

1.2 Thermochrome materialen thermochrome materialen veranderen op reversibele of irreversibele wijze van kleur onder invloed van temperatuur. De kleurverandering kan verschillende oorzaken hebben zoals een overgang van ladingen, een wijziging in kristalliniteit, wijziging van de chemische structuur, een faseverandering of nog het ontbinden van het materiaal. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

1.3 Elektrochrome materialen Elektrochrome materialen veranderen op reversibele wijze van kleur onder invloed van een elektrische lading. De kleurverandering is te wijten aan gecontroleerde redox-reacties. Deze reacties gaan eenvoudig door in een oplossing, maar zijn moeilijker te verwezenlijken op textiel. Meestal wordt een lagenstructuur ontwikkeld. In het algemeen zijn hiervoor 7 lagen nodig: 1. Een drager die het geheel mechanisch bijeen kan houden 2. Een geleidende laag die het systeem van elektriciteit kan voorzien

31


Innovatief Textiel

3. Een laag waar de ionen kunnen gestockeerd worden die o.i.v. de elektrische lading uit het chromofore materiaal geëxtraheerd worden 4. Een elektrolytlaag (waardoor ionen kunnen getransfereerd worden van de opslaglaag naar het elektrochrome materiaal) 5. Een elektrochrome laag 6. Een transparante geleidende laag 7. Een stabiliserende en beschermende laag Omwille van de porositeit en ruwheid is textiel zelden geschikt als dragermatariaal. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

2

Phase change materials De meest eenvoudige manier om thermische energie te stockeren is onder de vorm van tastbare warmte. In dit geval zal de energie welke getransfereerd wordt naar een stockagemedium leiden tot een temperatuurstijging van dit medium. De opslag van warm water voor huishoudelijk gebruik is hiervan een courant voorbeeld. Wanneer een stof een faseverandering (wijziging in aggregatietoestand) doormaakt van vast naar vloeibaar door smelten of Figuur 25 26 Vloeibare Voelbare warmte warmte vs. vs. latente latente warmte warmte stollen kunnen grote hoeveelheden warmte of koude worden gestockeerd zonder dat de temperatuur gaat stijgen of dalen. We spreken hier van latente warmte. We nemen water als voorbeeld: in vloeibare vorm is 4,18 J/g energie nodig om de temperatuur met 1 °C te doen stijgen. Om ijs te smelten is daarentegen 334 J/g nodig. Dit smeltproces neemt plaats bij een constante temperatuur van 0°C. PCM beschikken over de eigenschap om energie op te slaan en terug vrij te geven binnen een bepaald temperatuurbereik. We kunnen PCM’s beschouwen als materialen die over een hoge specifieke smeltwarmte beschikken van meer dan 180 J/cm³ waardoor ze grote hoeveelheden energie kunnen stockeren of vrijgeven. De mogelijkheid om thermisch energie op te slaan speelt een belangrijke rol bij energiemanagement van textielmaterialen en Figuur Figuur 27 26 Principe Principevan van een PCM PCM

32


Innovatief Textiel

het verbeteren van thermisch comfort in geval van wijzigingen in de omgevingstemperatuur. PCM’s absorberen energie tijdens de opwarmcyclus wanneer ze overgaan van een vaste naar een vloeibare fase en geven die terug af in de afkoelfase wanneer ze terug overgaan van vloeibare naar vaste toestand (Mondal, 2011). Tijdens deze processen blijft de temperatuur van de PCM en zijn omgeving constant. Types PCM Inorganische PCM zijn engineered gehydrateerde zouten vervaardigd uit natuurlijke zouten en water. De chemische samenstelling van de zouten kan gevarieerd worden teneinde de gewenste faseveranderingstemperatuur te bekomen. De producten zijn niet toxisch, niet ontvlambaar en goedkoop. Ze vertonen echter twee grote nadelen: •

Fasesegregatie (‘decanteren’) tijdens het smelten waardoor het systeem irreversibel wordt. Dit kan opgelost worden door geleermiddelen toe te voegen;

• Hun lage kristallisatiegraad waardoor het stockeren van warmte gelimiteerd is. Bio-based PCM zijn natuurlijke vetzuren zoals plantaardige oliën. Afhankelijk van hun samenstelling kan ook hier de faseveranderingstemperatuur variëren. Deze producten zijn niet-toxisch, niet-corrosief en hebben een oneindig aantal cycli. Ze zijn vrij duur en ontvlambaar bij hoge temperatuur. Organische PCM zijn natuurlijke bijproducten van petroleum met een unieke faseveranderingstemperatuur. Paraffines zijn de meest gebruikte. Hun warmtegeleidbaarheid is echter laag waardoor ze minder efficiënt zijn. Hun latente warmte en smelttemperatuur stijgt met het aantal koolstofatomen. Tabel 6 smelttemperaturen en latente warmte van paraffines

Paraffines Hexadecaan Octadeccan Nonadecaan Eicosane Heneicosane

Aantal koolstofatomen 16 18 19 20 21

Smelttemperatuur (°C) 18.5 28.2 32.1 36.1 40.5

Latente warmte (J/g) 213 222 237 244 247

Deze producten kunnen toxisch, ontvlambaar en duur zijn. Ze hebben een oneindig aantal cycli en hun prijs varieert met de globale petroleumprijzen. Voor toepassingen in kledij zijn PCM met een temperatuurbereik van 18-35 °C het meest aangewezen. De PCM worden geëncapsuleerd (zie microcapsules) om ze op het textielmateriaal te kunnen aanbrengen. Dit is mogelijk via een coating waaraan PCM’s werden toegevoegd, door lamineren (aanbrengen van een film waaraan PCM werden toegevoegd) of door PCM toe te voegen aan de polymeersmelt voor extrusie van het garen. Heel uitzonderlijk wordt geïmpregneerd of per uitputting gewerkt. De allereerste toepassingen waren in handschoenen voor astronauten. Vandaag vindt men veel toepassingen in sportkledij of outdoor kledij. Een weefsel behandeld met 22.9 % 33


Innovatief Textiel

microcapsules (melamine-formaldehyde en n-Eicosane) is in staat om 4.44 J/g warmte te absorberen. Dit verbetert het thermo-fysiologisch comfort en vermijdt hittestress.

3

Shape memory materials Geheugenmaterialen (Shape memory materials – SMM) kunnen snel van vorm of uitzicht veranderen onder invloed van gepaste stimuli zoals hitte, vocht, pH, elektriciteit, licht, magnetisch veld en solventen. De mogelijkheid van SMM om te reageren op signalen van buitenaf biedt vele mogelijkheden om intelligent textiel te ontwikkelen. Figuur 27 28 Invloed van rek op spanning bij NiTinol®

SMM omvatten shape memory alloys (SMA), shape memory polymers (SMP) en shape memory ceramics. Deze laatste zijn omwille van hun broos karakter (nog) niet geschikt voor textieltoepassingen (Hu & Meng, 2011)

3.1 Shape memory alloys (SMA) Het vormgeheugen van SMA vindt zijn oorsprong in een gewijzigde kristalstructuur onder invloed van temperatuur. Naast het shape memory effect, worden ze beschouwd als superelastisch. Ze kunnen immers op reversibele wijze 8 à 10 % vervormen (traditionele metalen hebben slechts een elasticiteit van 1 %). Dit effect is te wijten aan de aanwezigheid van een aborberend materiaal. Men maakt gebruik van dit effect in helmen en korsetten. SMA’s worden onderscheiden door hun ‘graad van intelligentie’: • •

One-way shape memory: het SMA keert door verwarmen terug naar zijn oorspronkelijke vorm nadat het plastisch werd vervormd; Two-way shape memory: het SMA kan ‘leren’ om twee stabiele vormen aan te nemen. Eén boven de kritische temperatuur en één eronder.

Figuur 29 One-way en two-way SMA (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

34


Innovatief Textiel

Nikkel-titanium (NiTi) legeringen zijn de meest gekende types. Ze zijn bio-compatibel en resitent tegen corrosie. Afhankelijk van de ratio Ni/Ti kan de transformatietemperatuur variëren tussen de -100 °c en + 100°C. Het meest gekende materiaal is NiTinol®. Figuur 50 geeft het typisch en uniek verloop weer van de trekcurve van NiTinol®. Zeer belangrijk is het fenomeen dat de curve een horizontaal verloop heeft over een vrij brede zone. Het voordeel hiervan is dat men structuren kan bekomen die binnen een bepaalde zone van uitrekking een constante trekkracht vereisen. In de praktijk betekent het dat binnen dit vervormingsgebied de trekkracht, en dus ook de druk of de spanning, constant blijft, in tegenstelling tot de meeste andere materialen waarvoor de kracht blijft toenemen bij toenemende vervorming. SMA’s worden meestal geproduceerd als draden met een doorsnede van 200 µm tot enkele mm waardoor ze gemakkelijk in textiel kunnen verwerkt worden. Deze materialen zijn geschikt voor o.a. ballistische toepassingen, gebruik als beugels in BH’s, zelfstrijkende hemden en gadgets zoals zelf-oprollende mouwen. https://www.youtube.com/watch?v=s62PL5vmfNw https://www.youtube.com/watch?v=HdRRy7hItgI

3.2 Shape memory polymers (SMP) SMP bieden gelijkaardige mogelijkheden als SMA en zijn bovendien licht, maar ze zijn niet zo sterk. Eens voorbij de transitietemperatuur gaat het SMP over van een vaste naar een rubberachtige toestand. De transitietemperatuur kan variëren tussen -30 °C en +100 °C. Temperatuur is ook hier de directe stimulus, maar door het toevoegen van bv. carbon nanotubes wordt het SMP geleidend en kan het elektrisch verwarmd worden. Toevoeging van Fe(II)oxide deeltjes maakt het SMP gevoelig voor een magnetisch veld.

Figuur 30 Functionaliseren van SMP

Shape memory polyurethaan maakt gebruik van het bestaan van de micro-Brownse bewegingen. Deze beweging ontstaat wanneer de temperatuur boven een vooropgestelde waarde stijgt. Door deze beweging ontstaan micro-poriën waardoor waterdamp en lichaamshitte ontsnappen.

35


Innovatief Textiel

OmgevingsT onder activatiepunt

OmgevingsT boven activatiepunt

Figuur 31 Principe van SMPU

4

Hydrogels en superabsorbers

4.1 Hydrogels Materialen kunnen voorkomen in 3 klassieke aggregatietoestanden: vast, vloeibaar of gasvormig. Gels zijn geen van deze. Net zoals vaste materialen, vloeien gels niet, maar zoals in een vloeistof verspreiden kleine moleculen zich doorheen een hydrogel. Een hydrogel wordt beschouwd als een colloïdale staat. Het zijn water-onoplosbare, Figuur 31 32 effect Effect van van water water op op hydrogels hydrogels (Granger, (Granger, 2015) 2015) gecrosslinkte, driedimensionale netwerken van polymeerkettingen met water dat de ruimtes tussen de polymeerkettingen opvult waarbij de vorm behouden blijft. Een gekende hydrogel is gelatine. Hydrogels bestaan hoofdzakelijk uit water. De mogelijkheid om water vast te houden impliceert een hydrofiel karakter van de polymeerketens (aanwezigheid van -OH, -CONH-, -CONH2, -COOH of –SO3H functionele groepen). Ze kunnen tot 1000 keer hun eigen gewicht aan water vasthouden. Hun graad van cross-linking bepaalt mee het zwelvermogen. We onderscheiden chemische (permanente) en fysische (reversibele) hydrogels. Bij de eerste gebeurt het vernetten door covalente bindingen, bij de tweede komen naast eventueel moleculaire netwerken ook ionbindingen en/of waterstofbindingen voor. Deze interacties zijn reversibel en kunnen verstoord worden door veranderingen in de fysische omstandigheden of door het aanbrengen van spanningen. Conventionele hydrogels zijn niet gevoelig aan veranderingen in de omgeving, stimuli-sensitive hydrogels daarentegen wel. Deze laatste bevatten ‘slimme’ polymeren die kunnen reageren op kleine veranderingen in hun omgeving door gecontroleerd te gaan zwellen of krimpen. (Paleos, 2012) Hydrogels worden voornamelijk ingezet in verbandmateriaal voor de behandeling van wonden.

4.2 Superabsorbers (SAP) Superabsorberende polymeren zijn een speciaal type hydrogels. Ze worden toegepast in luiers, maar ook voor het coaten van elektrische en optische kabels in de agro- en voedingsindustrie als controle op de vochtigheidsgraad. Figuur 33 32 SAP

36


Innovatief Textiel

Het zijn overwegend polyacrylaten bekomen uit radicalaire polymerisatie d.m.v. een fotochemisch of chemisch geĂŻnitieerde reactie tussen acrylzuur of methacrylzuur en hun basische zouten. Copolymerisatie met vernetters verzekert de brugvorming en verstrengeling tussen de ketens mede met grootte en structuur van de ketens die de eigenschappen bepalen. De pH en de ionkracht van de geabsorbeerde vloeistof bepalen de absorptiecapaciteit. Een vloeistof die sterk geladen is met ionen (bv. urine of kraantjeswater) resulteert in een lage osmotische druk en beperkt de penetratie van water.

5

Auxetische materialen Auxetische materialen zijn gekenmerkt door een negatieve Poisson ratio. Dit betekent dat ze gaan uitzetten in de richting loodrecht op die van de toegepaste kracht. Auxetische materialen zijn in staat om veel energie te absorberen en zijn impact resistent. Figuur 34 Normale materialen vs. auxetische materialen By LZ6387 at German Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18859076

Een auxetische structuur kan bekomen worden via een typisch geometrisch ontwerp. Dit kan met textielmaterialen. Hiervoor kan men een fijn garen wikkelen rond een dikker garen. Door aan het dunne garen te trekken, komt het dikkere vrij. Bij loslaten zal het dikkere garen zich rond het dunne garen wikkelen. Door dergelijke garens te verweven kan na strekken een open structuur bekomen worden. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Figuur 35 Auxetische structuur

Het interessante aan deze materialen is dat ze zwellen wanneer ze worden samengedrukt. http://home.um.edu.mt/auxetic/press/002-aux-foam-animation.gif Ze materialen vinden hun toepassing als filtermateriaal, in antiballistische toepassingen, als kniebeschermers of om bepaalde substanties zoals medicatie gecontroleerd vrij te geven. (Anurag, Harsha, & Anvesh, 2015) Auxetische polymeren beschikken intrinsiek over deze eigenschap, maar zijn nog in een ontwikkelingsfase. Het strekken van dergelijke materialen veroorzaakt het vergroten van de afstand tussen de polymeerketens door een reorganisatie van de macromeleculaire ketens.

37


Innovatief Textiel

Figuur 36 Auxetisch polymeer (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

6

Schokabsorberende materialen Deze materialen zijn in staat om kinetische energie te absorberen zonder beschadiging. Dit is mogelijk door een elastische deformatie van het materiaal (passieve absorptie) of door het hard worden (actieve absorptie) onder invloed van een mechanische impact (shear-thickening of dilatante materialen). In beide gevallen wordt kinetische energie omgezet in mechanische energie en vervolgens in warmte. De eerste groep omvat schuimen en dikke textielstructuren (non wovens, 3D weefsels, spacer breisels en lussenpoolweefsels). Zij vervormen onder invloed van een kracht. De tweede omvat vooral siliconengels. Door langzaam een kracht uit te oefenen, gaan de moleculen zich reorganiseren. Bij een plotse impact wordt het materiaal hard. Deze gels worden verpakt in zakjes of gevangen in schuimen. Een specifiek product D3O. Dit product bestaat uit een elastomeer matrix (polyurethaan) in de vorm van een schuim en een siliconengel (polyborodimethylsiloxaan) (15 – 30 % van het totaal volume). Het product bevat ook 30 – 90 % ingesloten lucht. Het geheel is een resistent en vast composiet. Het wordt vooral gebruikt in sporttoepassingen. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Figuur 37 D3O principe (Body Armor Protective Jacket, 2017)

38


Innovatief Textiel

7

Piëzo-elektrische materialen Het piëzo-elektrisch effect is de eigenschap van sommige materialen om een elektrische stroom te genereren wanneer er druk op uitgeoefend wordt. Het unieke van dit effect is dat het reversibel is. Dit wil zeggen dat wanneer er een elektrisch veld wordt toegepast op dergelijke materialen, deze zullen vervormen (uitrekken of samendrukken). Er zijn anorganische (zware, fragiele keramische materialen) en organische materialen (lichte, soepele polymeren). Vooral de laatste zijn geschikt voor textieltoepassingen. Het meest gekende organisch piëzo-elektrisch polymeer is polyvinylideenfluoride (PVDF). Het wordt op de markt gebracht als een verstrekte en gepolariseerde polymeer film. Wanneer een elektrische stroom wordt aangebracht zal de film Figuur 38 Piëzo-elektrisch effect uitzetten of krimpen, afhankelijk van de oriëntering. Piëzo-elektrische polymeren kunnen afhankelijk van het direct of inverse effect gebruikt worden als actuator of sensor. Toepassingen als actuator zijn: artificiële spieren (implantaat of exoskelet), variabele geometrie, vibrerende structuren. Als sensor zijn er mogelijkheden voor het meten van druk, verlenging, kracht. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

39


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 3 Smart Textile Systems 1

Inleiding Een smart (intelligent) textile system is een textiel systeem welk een beoogde en exploiteerbare respons vertoont als reactie op hetzij veranderingen in zijn omgeving of op een extern signaal of input. Dergelijke systemen bestaan meestal uit volgende elementen: • • • • • •

Sensoren voor het detecteren van lichaamsfuncties of omgevingsomstandigheden; Een processor voor het opslaan en verwerken van de gecapteerde data; Een actuator die een signaal kan doorgeven naar de drager (bv. auditief of visueel alarm); Energievoorziening (batterij) dat de werking van het ganse systeem toelaat; Een antenne die een draadloze verbinding kan maken met een nabijgelegen basisstation. Interconnecties (draden) die alle onderdelen met elkaar verbinden;

Vele smart textiles focussen op kledij. Het incorporeren van elektrische en elektronische componenten kan zorgen voor bv. monitoring van bepaalde lichaamsfuncties (lichaamstemperatuur, ademhaling, …) maar ook voor de noodzakelijke opwarming of afkoeling om het thermofysiologisch comfortniveau te behouden. Smart textile worden ook toegepast in technisch textiel voor interieurtoepassing en automotive en zelfs ook in geotextiel. Figuur 39 Smart textile system (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

De grootste uitdaging voor de textielindustrie is om zoveel mogelijk componenten uit textielmateriaal te vervaardigen. De integratie van een elektronische component in een textielmateriaal of textielproduct situeert zich op 4 niveaus: Integratieniveau 1 (verwijderbaar) • De elektronica is op dusdanige wijze aangebracht dat hij gemakkelijk kan verwijderd worden zonder het product te beschadigen (bv. via een zak, drukknoop, …) Integratieniveau 2 (vastgemaakt) • De elektronica is vastgemaakt aan het textiel op zo’n manier dat hij niet kan verwijderd worden zonder het product te beschadigen (bv. gestikt, gelast, gekleefd, …)

40


Innovatief Textiel

Integratieniveau 3 (gemengde oplossing) •

De elektronica bestaat uit één of meer componenten gemaakt uit textiel of een textiel finish en gecombineerd met permanent of niet-permanent vastgemaakte elektronische componenten (bv. LED lamp vastgemaakt op een geleidende band ingeweven in het textiel)

Integratieniveau 4 (volledige textiel oplossing) • Alle componenten bestaan uit textiel of een textiel finish Een e-textiel kan verschillende componenten bevatten die een verschillend integratieniveau hebben en al dan niet met elkaar verbonden zijn. Smart textile systems kunnen onderverdeeld worden in 4 groepen met en zonder communicatiefunctie en met en zonder energiefunctie: Tabel 7 types smart textile systems

Zonder communicatiefunctie Met communicatiefunctie

Zonder energiefunctie NoE-NoCom NoE-Com

Met energiefunctie E-NoCom E-Com

Voorbeelden NoE-NoCom 1) Kledij waarin phase change materials zijn verwerkt • Thermische energie wordt toegevoerd uit de omgevingstemperatuur • Een temperatuurstijging of –daling is de stimulus die leidt tot een wijziging in het gedrag (lees: aggregatietoestand) van het materiaal 2) LED gordijn • Energie wordt voorzien • vanuit een extern elektriciteitsnet • De elektrische stroom is de stimulus die leidt tot de emissie van fotonen Voorbeelden E-NoCom 1) Rugzak met batterij verbonden met fotovoltaïsche cel • De batterij wordt opgeladen door de fotovoltaïsche cel welke lichtenergie omzet in elektriciteit 2) Schoen met batterij verbonden met een elektromechanische transducer •

De batterij wordt opgeladen met de elektromechanische transducer welke bewegingsenergie omzet in elektriciteit

Voorbeelden NoE-Com 1) Ademhalingssensor verbonden met display • De ademhalingssensor is een elektromechanische transducer (beweging van de borstkas omzetten in elektrisch signaal)

41


Innovatief Textiel

Het elektrische signaal verschijnt op de display welke een visueel signaal stuurt naar de waarnemer 2) Een babypyjama met thermochrome kleurstof die een verhoogde lichaamstemperatuur (koorts) signaleert •

De stijging van de lichaamstemperatuur boven een bepaalde grens resulteert in een kleurverandering

Dit geeft een visuele waarschuwing aan de waarnemer

Voorbeelden E-Com Detectie- en waarschuwingssysteem • Een stimulus (chemisch, temperatuur, ..) wordt gedetecteerd door een sensor welke elektrisch gevoed wordt • De sensor stuurt de informatie door het systeem naar de output • De output kan een waarschuwingssignaal zijn eens een bepaalde limiet wordt bereikt Toepassing: werknemer in de chemische industrie, brandweerman

Figuur 40 Intelligente brandweerjas en onderhemd

2

Elektroden en sensoren Een elektrode is een instrument dat stroom kan geleiden. Het wordt gebruikt om contact te maken met een niet-metalen deel van het circuit of met een deel van het elektrisch circuit dat niet als vast onderdeel beschouwd wordt. Ze worden bv. gebruikt om een meetapparaat te verbinden met het lichaam.

42


Innovatief Textiel

Een sensor is een instrument dat een fysische grootheid zoals temperatuur omzet in een analoog (continue waarde) of digitaal (discrete waarde, wijzigt in stappen) signaal dat kan gelezen worden door een observator of meetinstrument. Het uiteindelijke doel is het creëren van textiel met geïntegreerde sensorfuncties. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) er zijn verschillende types sensoren. De meeste textielgebaseerde sensoren bevinden zich nog in ontwikkelingsfase.

2.1 ECG elektrode (elektrocardiogram) ECG elektroden meten de hartactiviteit. Er bestaan 3 types: •

natte elektroden bestaan meestal uit zilver/zilverchloride en maken gebruik van een elektrolytengel om een geleidend pad tussen de huid en de elektrode te creëren;

droge elektroden welke meestal uit metaal (roestvrij staal) zijn gemaakt en zonder elektrolyt gebruikt worden;

isolerende elektroden welke bestaan uit een metaal of halfgeleider met een dun diëlektrisch oppervlak welk in combinatie met de huid een condensator creëert. In dit geval wordt een capacitief signaal gemeten. Het integreren van ECG elektroden in textiel heeft tot doel het continu monitoren van de hartactiviteit. Meestal wordt met droge elektroden gewerkt. De elektrische signalen van het hart leveren omwille van de weerstand van de borstholte en de huid slechts heel lage voltages. Wanneer de persoon in beweging is, worden door de spieractiviteit bijkomende signalen opgewekt. Dit zorgt ervoor dat een continue opvolging een hele uitdaging is. Een goed contact tussen de elektrode en de huid is dus noodzakelijk. Dit contact kan verbeterd worden door de druk van de elektrode op de huid te verhogen door ze dikker te maken of de kleding heel strak te ontwerpen of door een geleidende gel aan te brengen waardoor het een natte elektrode wordt. Een bijkomende uitdaging is de wasbaarheid van de elektroden. De geleiding van de gebruikte garens moet immers verzekerd blijven na verschillende wasbeurten. Om elektroden te integreren in textiel kunnen verschillende technieken gebruikt worden: weven, breien, borduren, printen of coaten. Belangrijk hierbij is dat de elektroden opgebouwd en gelokaliseerd worden op lichaam specifieke plaatsen. De elektrode wordt meestal gemaakt uit garen in roestvrij staal of zilver gecoat garen. Ondertussen zijn er reeds een aantal producten op de markt, waaronder Figuur 41 Adidas Fusion T-shirt sporttops ontwikkeld door Adidas in samenwerking met Polar. (Weir, AdidasPolar fusion apparel for runner, 2007)

2.2 EMG elektrode (elektromyogram) EMG elektroden meten de elektrische activiteit in de spieren. Neuronen sturen een elektrisch signaal uit waardoor de spieren gaan samentrekken. Een EMG registreert deze elektrische activiteit. Het is mogelijk om geschikte capacitieve sensoren te ontwikkelen in textiel d.m.v. lamineren of weven.

43


Innovatief Textiel

2.3 Reksensoren Reksensoren laten toe om de mate van vervorming (uitrekken of inkrimpen, torsie) van een materiaal of voorwerp te meten. Door de sensor uit te rekken binnen de grenzen van zijn elasticiteit is het mogelijk om een verschil in elektrische weerstand te gaan meten. Metingen met reksensoren moeten over meerdere cycli kunnen herhaald worden. Dimensionale stabiliteit van de sensor is dus cruciaal. Reksensoren kunnen in textiel gemaakt worden door geleidende garens gecombineerd met elastische garens te gaan breien. Door dergelijke sensoren in kleding te verwerken, wordt het mogelijk om verplaatsingen van het lichaam te detecteren. Een band aangebracht om de thorax zal onder invloed van de ademhaling uitrekken en terug inkrimpen. Door het weerstandverschil te meten, kan men de ademhaling monitoren.

2.4 Temperatuursensoren De ontwikkeling van dergelijke sensoren staat nog in zijn kinderschoenen. De technologie is gebaseerd op twee principes: • Materialen waarvan de weerstand wijzigt in functie van de temperatuur, zogenaamde thermistoren (keramisch of polymeren) of temperatuurweerstanddetectoren (metalen). • Thermokoppels opgebouwd uit twee verschillende, geleidende materialen die een potentiaalverschil genereren wanneer het contactpunt wordt verwarmd. Dit effect wordt veroorzaakt door het thermo-elektrisch effect of het zogenaamde Seebeck effect. De grootte van het potentiaalverschil is afhankelijk van het temperatuurverschil en de gebruikte materialen. De spanning Uth die wordt opgewekt is: Uth = α . (Tw – Tk) Hierin is α de Seebeckconstante, Tw de temperatuur van de warme aansluiting en Tk de temperatuur van de koude aansluiting.

Figuur 42 Principe van een thermokoppel

Een derde mogelijkheid is het gebruik van thermochrome materialen. In tegenstelling tot de eerste types is hier geen uitleescircuit of elektronica vereist. Temperatuursensoren vinden hun toepassing in kledij teneinde de temperatuur van de huid, de omgeving of tussen twee textiellagen te meten. Een juiste positionering is van belang.

2.5 Druksensoren Voor het werkingsprincipe onderscheiden we twee types sensoren:

44


Innovatief Textiel

•

Onder invloed van drukvariaties verandert de weerstand

• Onder invloed van drukvariaties verandert de elektrische capaciteit In beide gevallenis een uitleescircuit vereist. Om een verandering in weerstand te bekomen, kan een textielsensor ontwikkeld worden door twee geleidende lagen met tussenin een niet-geleidende laag (mesh). Door druk uit te oefenen, dringt de bovenste laag doorheen de niet geleidende laag en maakt ze contact met de onderste laag. Hoe groter de druk, des te meer de weerstand Figuur 43 Druksensor volgens vermindert. weerstandsprincipe (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Een verandering in elektrische capaciteit wordt bekomen door twee geleidende elementen met ertussen een isolator (condensator). Door druk uit te oefenen op het bovenste element, verkleint de afstand tussen beide en verhoogt de capaciteit (vermogen tot opslaan van lading).

Figuur 44 Principe van elektrische capaciteit

Een toepassing hiervan zijn textiel-gebaseerde toetsenborden.

Figuur 45 Key board in textiel (Weir, Double sided fabric keyboard from Eleksen, 2007)

2.6 Gassensoren Gassensoren meten de aanwezigheid en/of concentratie van ontvlambare (bv. koolwaterstoffen) of toxische gassen (CO, SO2, NO2, ..) in de atmosfeer. De meeste gassensoren werken elektrisch. Dit betekent dat het gas een wijziging in elektrische eigenschappen teweegbrengt. •

Elektrochemische sensoren: bestaan uit twee of meer elektroden waartussen een stroom wordt gegenereerd wanneer de gasmoleculen reageren met de elektrode.

45


Innovatief Textiel

Katalytische sensoren: deze bestaan meestal uiteen draad gecoat met platina. Het katalytisch oppervlak oxideert wanneer het met een ontvlambaar gas in contact komt. Hierdoor verandert de weerstand van de draad. Metaaloxide halfgeleider sensoren

Vluchtige componenten worden aan het oppervlak geadsorbeerd en veroorzaken een wijziging in de elektrische weerstand Het gebruik van gassensoren in textiel is nog in ontwikkelingsfase en situeert zich voornamelijk in beschermkledij, doch toepassingen in filters en agrotextiel zijn ook mogelijk. In kader van het Europese project Pro-e-Tex werden gassensoren voor CO en CO2 ontwikkeld die werden ingewerkt in een brandweerpak. (Curone, et al., 2010)

2.7 Vochtsensoren Vocht kan zowel resistief als capacitief gemeten worden. Bij een resistieve sensor detecteren we een wijziging in de weerstand wanneer vocht wordt geabsorbeerd. In geval van een capacitieve sensor wijzigt de capaciteit van de condensator doordat de doorlaatbaarheid van de isolator tussen de condensatorplaten wijzigt door de absorptie van vocht. Dergelijke sensoren zijn interessant om het zweten te monitoren. In het Europese project BIOTEX werd een sensor ontwikkeld om de zweetratio te bepalen. Het betreft een capacitieve sensor waarbij een hydrofiele isolerende laag tussen twee geleidende textielmaterialen (de condensator platen) werd gebracht. (Coyle, Lau, & Moyna, 2010)

2.8 pH sensoren Halochrome materialen veranderen van kleur wanneer de pH varieert. In het Europese project BIOTEX werd een dergelijke sensor ontwikkeld op basis van textiel gekleurd met bromocresol paars. Deze kleurstof varieert van geel tot blauw in een pH-bereik tussen 4 en 8.

3

Actuatoren Een actuator is een instrument dat reageert op basis van een stimulus en hierdoor een invloed kan uitvoeren op zijn omgeving. Er zijn heel wat stimuli die tot een reactie kunnen leiden zoals: • Chemische stimuli: o pH o oxidatie en reductie o gassen o solventen • fysische stimuli: o licht o temperatuur o vervorming o elektriciteit Actuatoren worden ingedeeld naar gelang het signaal dat ze genereren.

46


Innovatief Textiel

3.1 Thermische actuatoren De meeste thermische actuatoren in textiel dragen bij tot het thermisch comfort. We onderscheiden twee belangrijke actuatoren om verwarmend textiel te maken: 1) Phase change materials (zie hoofdstuk 2 § 2) 2) Elektrische weerstand Wanneer een elektrische stroom door een geleider gestuurd wordt, zal deze opwarmen. Dit is gebaseerd op de eerste Wet van Joule die het verband weergeeft tussen de hoeveelheid warmte (energie) die in een weerstand wordt gegenereerd door een elektrische stroom: Q = I² . R . t waarbij: Q de hoeveelheid warmte weergeeft in joule (J) I de stroom in ampère (A) R de weerstand in Ohm (â„Ś) T de tijd in senconde (s) Het vermogen dat moet geleverd worden om deze warmte te genereren is: P=Q/t=U.I met: P het vermogen in Watt (W of J/s) U de spanning of het potentiaalverschil in volt (V) Door een elektrisch geleidend garen in het textiel te verwerken kan een verwarmend textiel bekomen worden. Afhankelijk van de weerstand zullen de garens op verschillende wijze worden ingebracht: Laag resistente garens zoals zilver-gebaseerde garens zullen in serie worden ingebracht omdat de totale weerstand lineair toeneemt met de lengte van het garen: Rt = R1 + R2 + ‌ + Rn Hoog resistente garens zoals roestvrij stalen garens of geleidende polymeren zullen parallel worden ingebracht omdat de totale weerstand hierdoor zal afnemen: 1 1 = ∑ đ?‘…đ?‘Ą đ?‘…đ?‘– đ?‘–

Figuur 46 Serie- en parallelschakeling

47


Innovatief Textiel

Parallelle circuits zijn moeilijker te realiseren omdat zij een busstructuur vereisen om de stroom naar de garens te leiden. In een serieel circuit volstaan slechts twee connecties.

Figuur 47 Seriële en parallelle constructie geleidend textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Verschillende bedrijven produceren verwarmende pads die in kleding kunnen worden ingewerkt. De stroom wordt meestal geleverd door een afneembare batterij.

Figuur 48 WarmX heating garment (www.warmx.de)

3.2 Mechanische actuatoren Dergelijke actuatoren gaan vervormen onder invloed van een stimulus. Voor textieltoepassingen wordt meestal gebruik gemaakt van shape memory materialen die reageren op een verandering in temperatuur (zie hoofdstuk 2 § 3). Een aantal toepassingen op basis van shape memory alloys in de vorm van garens werden ontwikkeld: • •

Het Britse leger ontwikkelde een battle suit waarbij NiTi veertjes werden ingenaaid tussen twee voeringlagen om een extra isolerende luchtlaag te creëren. Zelfstrijkend hemd

3.3 Chemische actuatoren Deze actuatoren geven een chemische component vrij onder invloed van een stimulus. Deze substantie kan chemische gebonden zijn aan de vezel of opgeslagen zijn in een microcapsule of met behulp van cyclodextrines (zie hoofdstuk 1 § 4). Er zijn verschillende producten commercieel verkrijgbaar. Zij stellen geuren, huidverzorgende producten, insecticiden of antimicrobiële producten vrij. Een actief gecontroleerde vrijgave is echter niet evident.

48


Innovatief Textiel

3.4 Optische actuatoren Deze actuatoren gaan oplichten wanneer ze gestimuleerd worden. Als stimulus wordt elektriciteit gebruikt: de actuator wordt verbonden met een batterij en gaat oplichten wanneer de stroom wordt ingeschakeld. Lichtgevend textiel kan gemaakt worden op basis van: •

Optische garens

• •

LED’s OLED’s

• Elektroluminescente garens • Elektroluminescent textiel • Flexibele elektrochemische displays Hieronder worden de meest gebruikte besproken. 3.4.1 Optische garens Zoals besproken in hoofdstuk 1 § 2 kunnen optische vezels zo behandeld worden dat ze licht diffunderen in plaats van te transmiteren. Ze kunnen relatief gemakkelijk ingeweven worden. de productie van lichtgevend textiel verloopt als volgt: 1) De optische garens worden in inslagzin verweven met klassieke garens 2) Er worden microperforaties gemakt in de optische vezels zodat het licht er zijdelings kan doorkomen 3) Het weefsel wordt gefinisht 4) De optische vezels worden verbonden met een lichtbron, meestal LEDs omdat ze klein zijn en weinig energie verbruiken 5) Het geheel wordt verbonden met een energiebron en het elektronisch controlesysteem

Figuur 49 Het weefpatroon en de positie van de geperforeerde zones bepalen het patroon (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Er zijn voornamelijk toepassingen in interieurtextiel zoals lichtgevende gordijnen. 3.4.2 LEDs LEDs (Light Emitting Diodes) zijn heel kleine halfgeleidende lichtbronnen die een fel licht verspreiden wanneer er een stroom in de doorlaatrichting doorheen loopt. De halfgeleider van de LED heeft een negatieve en een positieve zijde. De negatieve zijde heeft extra elektronen en wordt ook wel N-type materiaal of valentieband genoemd. De positieve zijde heeft extra positief geladen deeltjes en wordt P-type materiaal of geleidingsband genoemd. Wanneer de negatieve kant van een batterij wordt aangesloten op het N-type materiaal en de positieve kant 49


Innovatief Textiel

op het P-type materiaal, zullen de negatieve elektronen en positieve gaten recombineren. Hierbij wordt energie vrijgesteld onder de vorm van licht. We spreken hier van elektroluminescentie. De kleur die wordt opgewekt is afhankelijk van de materialen waaruit de LED is opgebouwd en meer specifiek de breedte van de zone tussen de valentieband en de geleidingsband. Verschillende LEDs vereisen een verschillende spanning om op te lichten. Ze verbruiken weinig energie en stellen quasi geen warmte vrij. De technologie is meestal beperkt tot promotionele kledij. Recenter werden ook medische producten gelanceerd waarbij blauwe LEDs ingewerkt zijn in een textiel dat tot doel heeft spierpijn te verlichten (blauw LED licht stimuleert de afgifte van NO via de huid waardoor de bloedsomloop verbetert).

Figuur 50 Philips Blue Touch Pain Relief Patch

3.4.3 OLEDs Een OLED (Organic Light Emitting Diode) is een dunne, filmvormige lichtgevende diode waarvan de emitterende laag een organische component is. Terwijl een LED een felle puntbron is, is een OLED een grotevlakkenstraler. De emitterende laag bestaat uit een elektroluminescent polymeer of moleculen. Deze laag wordt tusseneen anode en kathode geplaatst. Door een stroom aan te leggen zal de lichtgevende laag oplichten. Het principe is vergelijkbaar met dit van een LED doch elektroluminescentie wordt enigszins anders opgewekt. Figuur 51 Structuur van een OLED

50


Innovatief Textiel

Figuur 52 Werkingsprincipe van OLEDs

OLEDs worden geprint. Het Europees project POLEOT bestudeerde het printen van OLEDs op textielmateriaal. 3.4.4 Elektroluminescente garens Elektroluminescente garens zenden licht uit wanneer er een stroom door gaat. Ze bestaan uit een fijne koperdraad gecoat met elektroluminescent fosfor dat oplicht wanneer er een wisselstroom door gaat. De fosforlaag wordt omwikkeld met twee fijne koperdraadjes waarna er nog twee beschermen plastic lagen worden aangebracht om de structuur te beschermen tegen vocht en de gebruiker tegen elektrocutie. Figuur 53 Elektroluminescent garen (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

51


Innovatief Textiel

Figuur 54 EL garens verwerkt in kledij (www.allyn.com)

3.5 Elektrische actuatoren Elektroden die gebruikt worden om een stroom te laten doorvloeien, kunnen gezien worden als elektrische actuatoren. Ze zijn gemaakt uit een elektrisch geleidend materiaal. Ze worden gebruikt voor elektrostimulatie. Deze therapie waarbij elektrische impulsen gebruikt worden om spieren te stimuleren wordt vaak toegepast bij sport en revalidatie omdat het toelaat om zeer lokaal spieren te trainen of op te warmen zonder dat er een fysieke inspanning nodig is. Textiel elektroden kunnen volledig in een kledingstuk geĂŻntegreerd worden en op de juiste plaats gepositioneerd worden. Ze zijn ook flexibel. Meestal worden ze ingebreid of geborduurd. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

4

Verwerking van de data (Data processing)

4.1 Anorganische en organische elektronica Voor het verwerken van de data wordt gebruik gemaakt van elektronica. Traditioneel wordt hiervoor gebruik gemaakt anorganische materialen waarbij het meest populaire de halfgeleider Si en de geleider Cu zijn. De laatste jaren is er een groeiende interesse voor geleidende polymeren en wordt hiernaar ook veel onderzoek verricht. Zij zijn ook bijzonder interessant voor textieltoepassingen omwille van hun flexibiliteit en de mogelijkheid om ze aan te brengen via druktechnologie. De meest gebruikte zijn polyaniline (PANI), polypyrrol (PPy) en Polyethyleendioxythiofeen (PEDOT). Ze worden toegepast in flexibele Li-polymeer batterijen, geprinte RFID tags, maar ook voor flexibele zonnecellen.

4.2 Printplaten (circuit boards) De elektronica waarmee de data kan verwerkt worden, is beschikbaar als printplaten. Dit zijn meestal harde platen (vnl. FR-4: geweven glas en epoxy en teflon) waarop geleidende banen

52


Innovatief Textiel

(meestal Cu) worden geprint en waarop de elektronische componenten worden gesoldeerd. Er zijn sedert enige tijd ook soepele circuit boards beschikbaar. Hier worden de elektronische componenten bevestigd op een flexibel plastic substraat zoals polyimide, PEEK of polyester. Deze zijn meer geschikt om in textiel te verwerken.

Figuur 55 Harde printplaat (R) www.pcb-solutions.com en rekbare printplaat (R) (Thompson, 2016)

Voor de productie van rekbare elektronica wordt meestal gebruik gemaakt van siliconen of polyurethaan. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van klassieke elektronische componenten die met een meanderende koperdraad worden verbonden. Deze vorm laat toe om de Cu verbinding uit te rekken zonder deze te beschadigen. UGent met het CMST is hierin een pionier. Deze rekbare modules worden d.m.v. screen printing op het textiel aangebracht.

Figuur 56 Rekbare elektronica aanbrengen op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

De volgende stap is om ook de componenten uit textiel te gaan vervaardigen.

4.3 Integratie De grootste uitdaging om elektronica te integreren in textiel is de manier waarop deze wordt vastgemaakt. Er moet zowel een goed mechanische als elektrische verbinding ontstaan. Bij traditionele elektronica wordt de verbinding meestal bekomen door solderen. Voor textiel is dit geen goede optie omdat het moet weerstaan aan temperaturen van ongeveer 230 °C. Bovendien is het resultaat een harde verbinding wat niet gewenst is in textiel. Andere opties om elektronica te verbinden met textiel zijn:

53


Innovatief Textiel

Borduren of naaien met een geleidend garen De printplaten dienen vooraf van gaatjes te worden voorzien. Niet alle geleidende garens laten zich even gemakkelijk verwerken met een naaimachine. Het garen zorgt zowel voor het mechanisch als elektrisch contact Figuur 57 Flexibele printplaat vastgenaaid op een textielmateriaal (Fraunhofer IZM, Germany)

Elektrisch geleidende drukknopen Dit zorgt voor een goede mechanische en elektrische verbinding en laat toe om de elektronica te verwijderen voor wassen.

Figuur 58 Printplaat d.m.v. drukknopen aanbrengen op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Verlijmen Dit principe werd in 2010 door Torsten Linz et al. ontwikkeld. Hiervoor wordt een geleidend circuit geborduurd op het textielmateriaal. Op de elektronische module zijn ook contactplaatsen voorzien. Een adhesieve film wordt tussen het textiel en de module aangebracht en het geheel wordt gelamineerd waarbij de contactpunten tegenover elkaar staan. Een zorg is de weerstand van de verbinding en de elektronica tegenover wassen. De elektronica kan geëncapsuleerd worden.

Figuur 59 Printplaat lamineren op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Om het signaal van de data te versterken kan nog een (textiel) transistor worden toegevoegd. (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

5

Energievoorziening Om een elektronisch systeem te laten werken is er steeds energie nodig. Deze energie kan gehaald worden uit mechanische bewegingen of uit opgeslagen energie. We onderscheiden drie vormen: kinetische, potentiële en inwendige energie (chemisch, warmte, …). De ene vorm kan steeds in de andere worden omgezet. De eenheid van energie is Joule (J). De nodige energie kan voorzien worden door deze te gaan ‘oogsten (energy harvesting) en vervolgens op te slaan voor later gebruik.

54


Innovatief Textiel

5.1 Energie oogsten Hieronder wordt verstaan het aftappen van energie uit een bron en deze opslaan voor verdere gebruik in de gewenste vorm. We kunnen bv. gebruik maken van het zonlicht waarbij met behulp van fotovoltaïsche cellen de lichtenergie omgezet wordt in elektrische energie. De fotonen uitgezonden door de zon bevatten in functie van de golflengte een verschillende hoeveelheid energie. Wanneer een foton op een fotovoltaïsche cel terecht komt, wordt haar energie getransfereerd naar een elektron in het atoom van een halfgeleidend materiaal. Normaal gezien bevindt dit elektron zich in de valentieband en is het covalent gebonden met naburige atomen. Hierdoor kan het niet ver bewegen. Dankzij de energie van het foton kan het elektron exciteren naar de geleidingsband waar het vrij kan bewegen in de halfgeleider. De covalente binding waartoe het elektron behoorde mist nu een elektron. Dit is gekend als een ‘gat’. De aanwezigheid van een Figuur 60 Werkingsprincipe PVC ontbrekende covalente binding laat de gebonden (www.zonnepanelen-info.nl) elektronen van naburige atomen toe om naar het gat te bewegen waardoor een nieuw gat ontstaat. Op die manier wordt een mobiel elektrongat paar gecreëerd in de halfgeleider. Het energieverschil (uitgedrukt in elektronvolt (eV) waarbij 1 eV = 1.602.10-19 J) tussen de valentieband en de geleidingsband in halfgeleiders noemt men de bandbreedte. Wanneer een foton een grotere energie-inhoud heeft dan de bandbreedte, dan kan het elektronen uit de valentieband exciteren naar de geleidingsband. Het overschot aan energie wordt omgezet in warmte en is niet bruikbaar als elektrische energie. De meeste zonnecellen zijn opgebouwd uit silicium. Om ze beter geleidend te maken wordt aan de bovenkant een laag fosfor (n-type) en aan de onderkant een laag boor (p-type) toegevoegd. Flexibele zonnecellen kunnen ingewerkt worden in kleding om voor de nodige energie te zorgen.

Figuur 61 Winterjas van Maier Sports (Schubert & Werner, 2006)

55


Innovatief Textiel

In principe is het ook mogelijk om energie te genereren uit de lichaamswarmte. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het Seebeck effect. Dit effect treedt op wanneer twee verschillende materialen samengebracht worden. Als hun verbindingspunten op een verschillende temperatuur gehouden worden, zullen de elektronen beginnen vloeien en ontstaat er een elektrische stroom. In geval van de lichaamswarmte maakt men gebruik van het temperatuurverschil tussen het lichaam en zijn omgeving. In geval van draagbare elektronica is het een interessant gegeven om energie te halen uit de bewegingen van het lichaam en deze op te slaan als elektrische energie. Door een piëzoelektrisch materiaal te verwerken in de schoenen, kan elektrische energie opgewekt worden.

5.2 Energie opslaan Energie kan op twee manieren worden opgeslagen: elektrochemisch of elektrisch. Conventionele batterijen slaan energie elektrochemisch op: de chemische energie wordt opgeslagen in het elektrolyt en op vraag omgezet in elektrische energie d.m.v. een chemische reactie. Een batterij bestaat uit één of meer elektrochemische cellen die opgebouwd zijn uit een anode (negatieve elektrode), een kathode (positieve elektrode) en een elektrolyt (chemische verbinding die in een oplossing of gesmolten toestand geheel of gedeeltelijk in ionen gesplitst is en aldus elektrische stroom kan geleiden). In zijn meest eenvoudige vorm bestaat elke halfcel uit een metaal en een zoutoplossing van dat metaal. Aan het grensvlak tussen het metaal en de zoutoplossing voltrekt zich een elektrochemisch proces waarbij de kathode gereduceerd wordt en de anode geoxideerd.

Figuur 62 Redox reactie (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012)

Als vb. beschouwen we de zink-koolbatterij. Deze is opgebouwd uit een omhulsel van zink dat dienst doet als negatieve elektrode en waar de reductie halfreactie plaatsgrijpt. In de batterij zit een koolstofstaaf (neemt niet deel aan de reactie) die dienst doet als positieve pool. Verder bevat de batterij mangaan(IV)oxide waar de oxidatie halfreactie gebeurt. Als elektrolyt wordt een pasta van ammoniumchloride gebruikt. Voor de halfcel met reductor geldt: Zn ⇆ Zn2+ + 2 evoor de halfcel met oxidator geldt: 2 MnO2 + H2O + 2 e- ⇄ Mn2O3 + 2 OHFiguur 63 Zink-kool batterij (Hoe werkt een batterij?, 2017)

56


Innovatief Textiel

Bij oplaadbare batterijen kan dit chemisch proces door aanleggen van een elektrische stroom omgekeerd worden waardoor opnieuw energie kan opgeslagen worden. Voorbeelden hiervan zijn Lithium en Nikkel-Cadmium batterijen. In het geval van draagbare textiel systemen zal men gebruik maken van herlaadbare batterijen. De voorkeur wordt ook gegeven aan flexibele batterijen. Dit is mogelijk met bv. metaaloxide nanopartikels of nanocoatings als kathode en een lithiumfolie als anode. Om energie elektrisch op te slaan wordt gebruik gemaakt van condensatoren. Zij kunnen grote hoeveelheden energie opslaan voor een korte tijd. Condensatoren zijn meestal opgebouwd uit twee geleidende platen met verschillende polariteit die gescheiden zijn door een diĂŤlektricum of elektrolyt. Het vermogen van de condensator om lading op te slaan wanneer een spanning wordt aangelegd noemt men de capaciteit. Deze is afhankelijk van de grootte van de platen, de afstand tussen de platen en het diĂŤlektricum tussen de platen. Figuur 64 Condensator

6

Interconnecties Om een goed werkend systeem te bekomen is het nodig om alle verschillende componenten in het smart textile system met elkaar te verbinden. Hiervoor maakt men gebruik van elektrisch geleidende verbindingen. Deze kunnen in het textiel verwerkt worden door weven, breien, borduren of drukken. De afstand tussen de verschillende componenten en het materiaal waaruit de textielbasis is gemaakt zullen de keuze bepalen. Door weven is het mogelijk een X-Y grid te bekomen. Wanneer de draden niet geĂŻsoleerd zijn, is er een elektrisch contact op de plaats waar de draden elkaar kruisen. Printen is een heel flexibele technologie, maar niet altijd probleemloos. Hoe gladder het oppervlak, hoe nauwkeuriger men kan bedrukken. Indringing in het materiaal zorgt ook voor minder accurate patronen. Indien de bedrukking niet beschermd wordt, bestaat de kans dat ze na een aantal wasbeurten beschadigd wordt. Het is ook mogelijk om rekbare interconnecties (bv. koperdraad ingebed in een rekbare silicone) te lamineren op het textiel.

7

Communicatiesysteem Van een draagbaar textielsysteem wordt verwacht dat de communicatie met de omgeving draadloos kan gebeuren. Dit is mogelijk door antennes te verwerken in het textielmateriaal. Antennes kunnen radiogolven uitzenden en ontvangen. Ze zetten hiervoor een radiofrequent veld om in een wisselstroom (ontvangstantenne) of omgekeerd (zendantenne). Ze maken dus gebruik van het verschijnsel dat elektromagnetische golven in geleiders een

57


Innovatief Textiel

wisselstroom opwekken (bij ontvangen) en dat een wisselstroom elektromagnetische golven opwekt (bij zenden). In haar eenvoudigste vorm is het een dunne, geleidende draad.

58


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 4: ECO textiles 1

Inleiding Textielproducten zijn alom vertegenwoordigd in ons leven en hebben een belangrijk aandeel in de wereldeconomie. De textielindustrie is tevens een van de langste, meest complexe en globale industriële waardeketens binnen de maakindustrie. Ze omvat de volledige productieketen voor het transformeren van natuurlijke en synthetische vezels tot goederen zoals kledij, huishoudtextiel en industrieel textiel. Hierbij zijn actoren betrokken uit de landbouwsector, olieverwerkende nijverheid, kleurstof- en chemicaliënproducenten, de textiel- en kledingindustrie, handel, dienstensector en afvalverwerking.

Figuur 65 Waardeketen voor textiel en kleding (Correa do Amaral, Zonatti, Liotino da Silva, & Baruque-Ramos, 2018)

De complexiteit van de textielindustrie manifesteert zich al duidelijk in het materiaal zelf. Volgens Swicofil zijn er 136 verschillende vezels waarvan er 73 van plantaardige of dierlijke oorsprong zijn. Voor het verwerken van textielmaterialen worden tot meer dan 2500 chemicaliën gebruikt en water wordt doorheen het ganse productieproces gebruikt. De complexiteit van de supply chain zorgt ervoor dat verantwoordelijkheden vaak worden doorgeschoven. Gedreven door een sterke prijsdaling en een verhoogde snelheid waarmee mode aan consumenten wordt geleverd, is de hoeveelheid kleding die per persoon in de EU wordt gekocht in slechts enkele decennia met 40 % gestegen. Voeding, transport en wonen zijn verantwoordelijk voor 70 à 80 % van de milieu-impact van de EU-consumptie, maar op de

59


Innovatief Textiel

vierde plaats staat kleding met een impact van 2 à 10 % (Tukker, 2006). De productie van de ruwe grondstoffen, het verspinnen tot garens, het weven en veredelen vereisen enorme hoeveelheden energie, water en chemicaliën, inclusief pesticiden voor de teelt van grondstoffen zoals katoen. Ook de consument heeft een grote ecologische voetafdruk vanwege het water, de energie en chemicaliën die gebruikt worden bij het wassen, drogen en strijken, maar ook door de microplastics die in de omgeving terechtkomen. Minder dan de helft van de gebruikte kleding wordt ingezameld voor hergebruik of recyclage wanneer ze afgedankt is. Slechts 1% wordt gerecycleerd tot nieuwe kledij. Niet in het minst omdat er enerzijds in de ontwerpfase nog te weinig aandacht besteed wordt aan principes die hergebruiken en recycleren gemakkelijker zouden maken en anderzijds omdat de technologieën die het mogelijk maken om kleding te recycleren tot nieuwe vezels nog veel onderzoek vergen.

2

Duurzaam textiel Duurzaam textiel wordt in essentie geproduceerd met een zo gering mogelijke impact op het milieu en de gemeenschap. Het debat over hoe duurzaam vezels zijn is in hoofdzaak gebaseerd op het water- en energieverbruik tijdens de productie van de vezels. De belangrijkste uitdagingen bij de vezelproductie varieert voor de verschillende materialen. Het is dus belangrijk om de individuele processen, het grondstoffenverbruik en de impact te beschouwen: • Significant verbruik van energie en niet-hernieuwbare grondstoffen voor synthetische materialen • Emissies in de lucht en het water bij de productie en verwerking van synthetische en cellulose materialen • Waterverbruik en -vervuiling tijdens de teelt van natuurlijke vezels Duurzame textielmaterialen kunnen we als volgt catalogeren: • Organic: gewassen die geteeld worden volgens de biologische landbouwprincipes en dus zonder gebruik te maken van pesticiden, chemicaliën of synthetische meststoffen. Voorbeelden hiervan zijn bio-katoen, bio-hennep, bio-vlas en bio-wol op voorwaarde dat de schapen gekweekt worden op bio-landbouwgronden. Deze producten dienen de EU richtlijn (EC) 834/2007 en de EU verordening 2092/91 te respecteren. •

Eco textiel: textielproducten die op een verantwoorde milieuvriendelijke manier geproduceerd en verwerkt worden zoals bepaald door instanties zoals Ökotex, GOTS, … De Hierboven vernoemde vezels worden beschouwd als eco textiel op basis van hun teeltprincipes

Gerecycleerd & biodegradeerbaar: natuurlijke en synthetische vezels welke biodegradeerbaar zijn en/of afgebroken kunnen worden om opnieuw tot vezel of textiel omgezet te worden. Op niveau van de processen zijn de belangrijkste principes: • Afval en ecologisch incompatibele bijproducten worden gereduceerd, geëlimineerd of ter plekke gerecycleerd

60


Innovatief Textiel

Chemicaliën en/of omstandigheden die een risico inhouden voor de gezondheid of het milieu worden geëlimineerd

Er wordt efficiënt (zo min mogelijk verliezen) gebruik gemaakt van de meest geschikte energiebronnen en materialen

De werkomgeving is zo geconcipieerd dat ze elk chemisch, ergonomisch of fysisch gevaar minimaliseert of bij voorkeur elimineert

2.1 Natuurlijke vezels Natuurlijke vezels spelen een sleutelrol bij de ontwikkeling van duurzaam textiel. Het zijn immers hernieuwbare grondstoffen, ze zijn CO2 neutraal, bij het verwerken genereren ze in hoofdzaak organisch afvalmateriaal en op het einde van hun levenscyclus zijn ze 100 % biodegradeerbaar. Nochtans vergen vezels zoals katoen enorme hoeveelheden water en tenzij ze van organische oorsprong zijn, worden er enorme hoeveelheden gewasbeschermers aangewend tijdens de teelt. Ook de verdere verwerking kan leiden tot ernstige watervervuiling. Verschillende natuurlijke vezels kunnen als milieuvriendelijk worden beschouwd. 2.1.1 Organic Cotton (bio-katoen) Tijdens de teelt worden geen pesticiden, herbiciden of insecticiden gebruikt. 2.1.2 Organic Linen (bio-vlas) Ook hier gebeurt de teelt biologisch. 2.1.3 Bamboo Deze snel groeiende plant die weinig water en geen pesticiden of meststoffen vereist biedt veel potentieel, niet in het minst omwille van zijn zachte hand en huidvriendelijkheid. Bamboo is van nature anti-bacterieel, maar we kunnen aannemen dat in functie van de verschillende processtappen deze eigenschap kan afnemen. De vezel is ecologisch wanneer deze mechanisch geproduceerd wordt volgens een productieproces vergelijkbaar met dit van vlas. Dit proces is evenwel duur en de vezels zijn weinig beschikbaar. 2.1.4 Hennep Hennep is een van de meest milieuvriendelijke en veelzijdige natuurlijke vezel planten en was ook een van de eerst gebruikte vezels. De allereerste Amerikaanse vlag was uit hennep gemaakt en ook Levi Strauss gebruikte hennep voor zijn eerste jeans. Omwille van de aanwezigheid van hallucinerende substanties in bepaalde cultivars was de teelt lange tijd verboden, maar sedert enkele jaren is hennepteelt opnieuw legaal en zit de consumptie in de lift. Het is ongelooflijk sterk, vergt geen herbiciden of pesticiden en heeft slechts weinig water nodig. Hennep beschermt tegen UV-licht en is van nature anti-bacterieel, doch met dezelfde bedenking als bij bamboo. De ecologische voetafdruk is kleiner dan van de meeste andere vezelplanten en de opbrengst per hectare is hoger dan bij katoen. De lange vezels zijn uiterst geschikt voor toepassing in hoogwaardig interieurtextiel, maar tegenwoordig wordt ook meer en meer hennep toegepast in kledij, al dan niet in gecottoniseerde vorm. 2.1.5 Andere Jute, ramie, alpaca

61


Innovatief Textiel

2.2 Man-made vezels Man-made vezels staan in voor 68% van het vezelverbruik wereldwijd. Ze worden aangewend in kledij, tapijten, huishoudtextiel en een brede range aan technische producten zoals transportbanden, filtermateriaal, brandvertragende materialen, etc. en bieden de mogelijkheid om de vezels dermate te engineeren dat ze over de noodzakelijke eigenschappen beschikken die gewenst zijn voor het eindproduct (uitzicht, touché, sterkte, elasticiteit, vochtabsorptie, …). Ze worden ook vaak aangewend in mengsels met katoen en wol. Man-made vezels kunnen onderverdeeld worden in drie klassen: •

Vervaardigd uit natuurlijke polymeren

• •

Vervaardigd uit synthetische polymeren Vervaardigd uit anorganische materialen

2.2.1 Vezels vervaardigd uit natuurlijke polymeren De meest voorkomende vezel uit natuurlijke polymeren is viscose die vervaardigd wordt uit cellulose bekomen uit plantage bomen. Andere cellulose-gebaseerde vezels zijn Lyocell, Modal, acetaat en tri-acetaat. In welke mate deze vezels als ecologisch kunnen beschouwd worden, hangt in hoofdzaak af van de manier waarop de cellulose gewonnen wordt uit haar bron (gebruikte solventen en graad van recyclage, temperatuur, vrijkomende emissies). De laatste jaren merken we ook meer en meer vezels op uit alternatieve bronnen zoals citrusvruchten. Viscose vervaardigd uit bamboo is meer en meer terug te vinden in kleding. Helaas is het proces niet milieuvriendelijk. Net zoals bij klassiek viscose wordt gebruik gemaakt van CS2. Opmerkelijk is de opkomst van vezels vervaardigd uit minder voor de hand liggende bronnen zoals fruitafval, koffie-afval en geregenereerde proteine. Het meest gekende voorbeeld is Orange Fiber. Om deze vezel te maken wordt gebruik gemaakt van het afval van de productie van fruitsappen en meer specifiek de schillen van citrusvruchten. Het proces bestaat uit een behandeling van de schillen in waterig midden onder toevoeging van ethanol of tolueen gevolgd door een twee-staps-extractie van de cellulose met behulp van waterstofperoxide in respectievelijk basisch en zuur midden. Het rendement van dit proces bedraagt 10 % van het startmateriaal. Het uiteindelijke cellulosegehalte bedraagt meer dan 90%. (IT Patentnr. EP 3030584, 2014). Toegepast als textielvezel wordt Orange Fiber meestal geblend met andere cellulosevezels of zijde. Figuur 66 Orange fiber Minder gebruikelijk zijn vezels vervaardigd uit rubber, alginaat of geregenereerde proteïne. Alginaatvezels worden meestal geëxtraheerd uit zeewier. Hoewel de uiteindelijke vezel biodegradeerbaar is, is het productieproces milieu-belastend.

62


Innovatief Textiel

Figuur 67 Flow chart voor de productie van alginaat

Caseinevezels worden vervaardigd melkafval. Het proces is relatief eenvoudig en reeds gekend sedert de jaren 1930 (Lanital). Er zijn echter geen garanties dat het proces ook duurzaam is. Recenter ontwikkelde Anke Domaske de caseinevezel genaamd QMILK. Onder toevoeging van weekmakers zoals water of glycerol en bij een temperatuur tussen kamertemperatuur en 140 °C wordt de oplossing doorheen een spindop gestuwd (DE Patentnr. US 2013/0256942 A1, 2011). Er wordt gebruik gemaakt van melk van organische oorsprong en het productieproces zou duurzaam zijn. De Figuur 68 Caseinegranulaat kostprijs van een afgewerkt doek is echter 40 % duurder dan van het equivalent in organisch katoen. Er wordt geclaimd dat het materiaal antibacterieel en hypoallergeen is.

63


Innovatief Textiel

Een gelijkaardig proces is beschikbaar voor de productie van sojavezels. De vezels zijn een bijproduct van het Tofu-proces. De vloeibaar gemaakte proteïnen (onder toevoeging van hitte, alkali en/of enzymen) worden gefilterd en door een spindop gestuwd. Ook deze vezel wordt omwille van de aanwezigheid van vele aminozuren als antibacterieel en hypoallergeen beschouwd. De grootste productie is evenwel afkomstig van genetisch gemanipuleerde (GGO) soja.

Figuur 69 SPF (Soybean protein fiber) (Swicofil AG, 2019)

Een andere vezel die recent zijn weg naar de markt heeft gevonden is S.Café van de Taiwanese firma Singtex (TW Patentnr. EP 2 093 314 B1, 2017). De vezel die wordt voorgesteld als een vezel vervaardigd uit koffiegruis is eigenlijk een standaard PET, PP of PA vezel waar tijdens de productie van de masterbatch gecarboniseerde micropartikels van koffiegruis werden toegevoegd. Het carboniseren gebeurt bij een temperatuur van 800-1000 °C. De resulterende vezel zou zweetgeurtjes neutraliseren, vocht beter verspreiden waardoor het materiaal sneller droogt, UV stralen reflecteren en de huidtemperatuur verlagen.

Figuur 70 S.Café vezel

2.2.2 Bioplastics (vezels uit hernieuwbare grondstoffen) De meeste man-made vezels zijn olie-gebaseerd, maar sommige vertrekken ook een natuurlijke grondstof zoals maïs of plantaardige olie. Een typisch voorbeeld zijn de PLA (polylacticacid) vezels en het gebruik van bio-propaandiol (PDO) afkomstig van maïs als substituut voor olie-gebaseerd PDO voor de polymerisatie van PTT (polytrimethyleentereftalaat) polyester. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de productie van bio-plastics wereldwijd.

64


Innovatief Textiel

Figuur 71 Wereldwijde productie van bio-plastics (Aeschelmann & Carus, 2015)

Biodegradeerbaarheid Het feit dat een synthetische vezel van biologische oorsprong is, betekent niet noodzakelijk dat hij ook biodegradeerbaar is.

Figuur 72 Afbreekbaarheid van bio-gebaseerde en conventionele plastics

65


Innovatief Textiel

Desintegratie is evenmin hetzelfde als biodegradatie. Het eerste is een fysisch proces, het tweede een chemisch proces.

Figuur 73 desintegratie vs. biodegradatie

Polymeren zijn organische materialen die bestaan uit macromoleculen opgebouwd uit een groot aantal repetitieve eenheden (monomeren). Deze lange ketens bestaan uit atomen die covalent gebonden zijn. Behalve wanneer ze vernet zijn, interageren deze macromoleculen met elkaar d.m.v. secundaire bindingen zoals waterstofbruggen of Van der Waals krachten of door te verstrengelen. Hun mechanisch en thermisch gedrag wordt beïnvloed door diverse factoren waaronder de samenstelling van de hoofdketen en zijketens, de structuur en de moleculaire massa (MM). Onder biodegradeerbare polymeren verstaan we polymeren die door de natuur worden afgebroken, hetzij enzymatisch of niet-enzymatisch en waarbij biocompatibele niet-toxische producten worden geproduceerd. Biodegradeerbare polymeren kunnen ingedeeld worden in drie categorieën: 1) Natuurlijke polysacchariden en biopolymeren zoals cellulose, wol, zijde, alginaat, chitine en sojaproteïne 2) Synthetische polymeren, alifatische polyesters in het bijzonder zoals PLA of polycaprolactone (PCL) 3) Polyester geproduceerd door micro-organismen De mechanismen die leiden tot de afbraak van deze polymeren variëren in functie van het materiaal en omvatten biodegradatie, hydrolyse en fotodegradatie. Het overheersende mechanisme is hydrolyse. De meeste semi-kristallijne polymeren zijn gevoelig voor hydrolyse in zuur of alkalisch midden welke in 2 fasen gebeurt. In eerste instantie infiltreren watermoleculen het polymeer in zijn amorfe deel. Hierdoor worden de lange ketens afgebroken tot kortere, meer hydrofiele ketens. Dit resulteert in een reductie van de moleculaire massa (MM) en de mechanische sterkte. Vervolgens komen we in een tweede fase waarbij enzymen (micro-organismen) de ketens verder afbreken (biodegradatie). De afbraak gebeurt door levende organismen waarbij geschikte omstandigheden zoals optimale pH en temperatuur vereist zijn. Dit betekent dat biodegradatie sterk beïnvloed wordt door de omgeving waarin het proces zich voltrekt. Composteren en anaërobe vertering zijn twee 66


Innovatief Textiel

principes die een gelijkmatige en industrieel beheersbare biodegradatie toelaten. Sommige materialen degraderen ook in de bodem.

Figuur 74 Biodegradatie gekoppeld aan de omgeving (bron: OWS)

Een tweede mogelijkheid is bulkerosie. Dit doet zich voor wanneer het penetreren van water in het polymeer sneller gebeurt dan het omzetten van het polymeer in wateroplosbare moleculen. In dit geval is er initieel een toename van de oppervlaktedegradatie waarbij het interne deel van het polymeer sterk zuur wordt met een toenemend aandeel aan degradatieproducten die niet uit het polymeer kunnen diffunderen. De toename van de zuurtegraad initieert een zelf-gekatalyseerde degradatie van het polymeer. In het omgekeerde geval krijgen we oppervlakte-ersosie met de vorming van wateroplosbare moleculen. Onder fotodegradatie verstaan we het afbreken van de polymeerketens door inwerking van UV-licht. Wanneer het proces compleet is, zijn de initiĂŤle polymeren volledig omgezet in simpele moleculen zoals water, koolstofdioxide en methaan. (Burke, Major, & Geever, 2017) Polyester is de meest gebruikte synthetische vezel voor kledij, interieurstoffen en technisch textiel. Polyesters worden gevormd door een polycondensatiereactie van een dicarbonzuur en een diol of door een polycondensatiereactie van een groot aantal moleculen met zowel een carbonzuur als een alcoholgroep. Het meest dominante type is polyethyleentereftalaat, ook bekend als PET of 2GT dat geproduceerd wordt uit glycol (ethaandiol) en tereftaalzuur (benzeen-1,4-dicarbonzuur).

67


Innovatief Textiel

Figuur 75 Structuurformule van PET

Andere varianten zijn het resultaat van een reactie van ethyleenglycol met 1,4 butaandiol om 4GT te bekomen of met 1,3 propaandiol om 3GT te bekomen. Biobased PTT Dupont brengt PTT of 3GT gebaseerd op bio-propaandiol uit maïs op de markt onder de naam Sorona®. Dit is dus een meestal een deels biogebaseerde polyester aangezien het tereftaalzuur meestal nog klassiek geproduceerd wordt. Bio-propaandiol wordt bekomen door glucose (afkomstig van maïs) onder toevoeging van gisten om te zetten in glycerol en vervolgens bacteriën toe te voegen voor de omzetting tot propaandiol of 3G. Dupont slaagde erin beide stappen te combineren. (Kurian, 2005)

Figuur 76 Productie bio-PDO (Dupont Tate & Lyle, 2019)

Bijkomende voordelen van deze vezel is zijn o.a. een uitstekend elastisch gedrag en de mogelijkheid om zonder carrier in atmosferische omstandigheden te verven. Biobased PET Deels biogebaseerde PET is commercieel beschikbaar. Deze wordt op markt gebracht door de firma Toray onder de naam Ecodear® PET. Hiervoor vertrekt men van biologisch ethyleenglycol verkregen uit afval (melasse) van de rietsuikerproductie.

68


Innovatief Textiel

Figuur 77 Productie van bio-PET (Toray, 2019)

Biobased PLA PLA wordt geproduceerd uit 100% hernieuwbare grondstoffen. Alhoewel het gezien wordt als een bio-gebaseerd alternatief voor polyester, wordt het erkend als een nieuwe generieke klasse van textielvezels. Een van de belangrijkste producenten is NatureWorks LLC met het merk Ingeo. Het grootste percentage is afkomstig van maïs. Glucose wordt geëxtraheerd uit maïs. Vervolgens voegt men enzymen toe om de glycose te hydrolyseren tot dextrose. In een laatste fase zetten micro-organismen deze dextrose om tot melkzuur die men dan kan polymeriseren tot polymelkzuur of PLA. Dit laatste proces kan op verschillende manieren gebeuren. De productiewijze beïnvloedt de finale eigenschappen. Vaak gaat men eerst lactide maken om vervolgens via ring-openen PLA te vormen Biobased PA Naast bio-gebaseerde polyester is er ook bio-gebaseerde polyamide verkrijgbaar. Hiervoor vertrekt men meestal van ricinusolie. Sebacinezuur en undeceenzuur zijn de primaire componenten van ricinusolie die men gebruikt voor de productie van bio-gebaseerde PA (PA6, PA11, PA 10,10 en PA10,12). De firma Arkema brengt biobased PA11 op de markt onder de naam Rilsan®. In Begië brengt Beaulieu biobased PA op de markt onder de naam Eqobalance®.

69


Innovatief Textiel

Figuur 78 Eqobalance proces

Figuur 79 productie van biobased PA (Bioplastics News, 2019)

Bioplastics kunnen op 2 manieren in een circulair systeem verwerkt worden: mechanisch of organisch (zie ook ยง 2.3)

70


Innovatief Textiel

Figuur 80 Closing the loop for bioplastics (von Pogrell, 2017)

2.3 Gerecycleerde vezels: afval als grondstof Recycleren is van alle tijden, maar omwille van de schaarste van sommige grondstoffen en/of het niet-duurzaam gebruik van natuurlijke grondstoffen is het belang de laatste jaren sterk toegenomen. Het EU-beleid voor afvalbeheer is erop gericht de impact op het milieu en de gezondheid van afval te reduceren en het verbruik van grondstoffen efficiënter te maken. Het langetermijndoel is om van Europa een recyclingmaatschappij te maken waarbij zowel afval wordt vermeden als de ‘onvermijdelijke’ afval waar mogelijk als grondstof wordt ingezet. Het doel is om enerzijds veel hogere niveaus van recycling te bereiken en anderzijds het winnen van extra grondstoffen te minimaliseren. Goed afvalbeheer is een sleutelelement om de grondstoffen efficiëntie en de duurzame groei van Europese economieën te waarborgen. (European Commission, 2010). Strategieën voor afvalbeheer worden geklasseerd volgens hun wenselijkheid,nl. de 3Rs reduce, reuse en recycle.

71


Innovatief Textiel

Figuur 81 EU waste hierarchy (European Commission, 2010)

Bij het recycleren van textielvezels onderscheiden we twee grote stromen: •

Pre-consumer waste: hiermee wordt verwezen naar afval afkomstig van het productieproces (resten, tweede keus, ..) welke de consument niet bereikt.

Post-consumer waste: hiermee wordt verwezen naar materialen die gebruikt geweest zijn en waarvan de levenscyclus (althans de eerste) is beëindigd. Afhankelijk van de grondstof kan het recycleren op verschillende manieren gebeuren. 2.3.1 Mechanisch recycleren: defibrilatie In dit geval wordt het textielmateriaal door middel van versnijden, scheuren, kaarden en andere mechanische processen afgebroken tot op vezelniveau. Dit principe wordt in hoofdzaak toegepast op katoen, wol en de laatste tijd ook op aramides. Het grootste nadeel van dit proces is het kwaliteitsverlies dat optreedt bij iedere cyclus. Dit wordt op (relatief) grote schaal reeds toegepast in de denimsector waar de aanvoer voldoende groot is om een technisch en economisch interessant proces op te zetten. In de meeste gevallen worden de gerecycleerde vezels (20 – 50 %) gemengd met nieuwe vezels om de kwaliteit van het eindproduct te kunnen borgen. De firma Clarysse brengt onder de merknaam Towel2 handdoeken op de markt die bestaan uit 40 % gerecycleerde jeans.

Figuur 82 Low impact towel Clarysse

72


Innovatief Textiel

2.3.2 Mechanisch recycleren: smeltproces (extrusive) Het mechanisch recycleren van thermoplastische materialen (PES, PA, PO) verwijst naar het versnipperen en smelten van thermoplastisch afval. Het primaire criterium is de zuiverheid van het eindproduct. Het is dus van groot belang om vooraf goed te sorteren. Er bestaan zowat 50 verschillende groepen plastics in honderden variĂŤteiten. Om het sorteren te vereenvoudigen werd het ASTM International Resin Identification coding system ontwikkeld. Dit is een set van symbolen die op plastic producten wordt aangebracht.

Figuur 83 Coderingssysteem voor plastics

Contaminatie kan de kwaliteit en waarde van het gerecycleerde product immers sterk verminderen. Technieken die hiervoor gebruikt worden zijn NIR (near IR) spectrofotometrie, X-stralen fluorescentie, flotation technologie (drijfvermogen op basis van densiteit). Na het sorteren wordt het materiaal onmiddellijk gesmolten en geĂŤxtrudeerd in zijn nieuwe vorm of eerst versnipperd en verwerkt tot granulaten. Een belangrijk nadeel van dit proces is het veranderen/verminderen van de fysische en mechanische eigenschappen ten gevolge van de (herhaaldelijke) hittebehandeling.

73


Innovatief Textiel

Figuur 84 Evolutie van het beheer van plastic afval tussen 1960 en 2015 (United States Environmental Protection Agency, 2019)

Het meest gekende proces/product is het recycleren van PET flessen. PET flessen vertegenwoordigen ongeveer 30 % van de totale productie van PET. Er is dus ruim voldoende post-consumer materiaal beschikbaar voor een economisch rendabele recyclage. De gesorteerde flessen worden versnipperd tot uniforme snippers van flessen, doppen en labels. Door intensief wassen en passage door een luchtseparator worden de labels verwijderd. In een volgend drijf-zink proces worden de lichte (PO doppen) en zware (PET flessen) fracties gescheiden. Na drogen zijn de chips klaar om hergebruikt te worden. Teneinde een zo zuiver mogelijk product te bekomen worden ze eerst gemixt met natriumhydroxide om de toplaag en overblijvend vuilpartikels te verwijderen. Op het einde van dit proces beschikken we over een mengsel van zout en gereinigd PET-materiaal. Vervolgens volgen nog verschillende wasprocessen om het zout te verwijderen en de zuiverheid te verhogen. Tot slot worden de chips gedroogd en kunnen ze opnieuw geĂŤxtrudeerd worden tot bv. textielgarens. Contaminatie kan een grote invloed hebben op de thermische en reologische eigenschappen. 2.3.3 Chemisch recycleren (tertiaire recyclage) Chemisch recycleren kan een aantal van de problemen die het mechanisch recycleren beperken, oplossen. Hierbij worden de polymeren gedepolymeriseerd tot monomeren of een mengsel van oligomeren met reactieve eindgroepen. Het gemakkelijkst te depolymeriseren zijn de condensatie-type polymeren zoals polyester (PET), polyamide (PA), polyurethaan (PU), etc. De binding tussen de moleculen in deze materialen is van die aard dat wanneer een gepaste temperatuur en druk wordt toegepast in aanwezigheid van een reactief product zij gecontroleerd afbreken tot kortere ketens. Deze principes berusten op hydrolyse, glycolyse, afbraak, methanolyse, aminolyse, etc. en zijn tot op heden het meest verspreid en succesvol met PET.

74


Innovatief Textiel

Figuur 85 Chemisch recycleren van PET

De firma Teijin brengt chemisch gerecycleerde polyestervezels op de markt onder de naam ECO CIRCLE.

Figuur 86 Teijin ECO CIRCLE fibers

Ook polyamide laat zich chemisch recycleren. Typische ontbindingsreagentia zijn (ammoniak (ammonolyse), water of stoom (hydrolyse en glycolen (glycolyse). De producten die men beoogt door het ontbinden van polyamide zijn caprolactam en hexamethyleendiamine. Hydrolyse van polyamide is een endotherm proces en vergt veel energie.

75


Innovatief Textiel

Figuur 87 Depolymerisatie van PA6 (Kamimura, Shiramatsu, & Kawamoto, 2019)

2.3.4 Chemisch recycleren van cellulose De firma Lenzing ontwikkelde het REFIBRA proces waarbij pre-consumer katoenafval samen met houtpulp gerecycleerd wordt tot een lyocell vezel.

Figuur 88 REFIBRA proces (bron: Lenzing)

Zij ontwikkelden eveneens een proces voor het recycleren van man-made cellulosevezels (AT Patentnr. EP 3 253 912 B1, 2016). Het proces omvat volgende stappen: 1) Mechanisch versnipperen van het verzamelde afval (man-made cellulose) 2) Optioneel voorbehandelen van het materiaal met het oog op het verwijderen van metalen en/of kleurstoffen voorafgaandelijk aan de alkalinisatiestap.

76


Innovatief Textiel

3) 4) 5) 6)

Het materiaal in een bad van natriumhydroxide brengen en uitwringen Pre-ageing van de alkalicellulose Xanthatie van de alkalicellulose en vervolgens oplossen van het cellulosexanthaat Extruderen, coaguleren en regenereren van de cellulose

77


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 5: Performance apparel 3

Inleiding Performance apparel (functionele kleding) is kleding die over een of meerdere eigenschappen beschikt voor een specifiek doel. Bij performance apparel onderscheiden we twee belangrijke categorieën: sportkledij en beschermkledij. Performance apparel is een van de snelst groeiende sectoren van de wereldwijde confectieindustrie. Deze groei kan worden toegeschreven aan de veranderingen in de levensstijl van de meeste consumenten. Verder is er binnen de ganse EU een groeiende aandacht voor veilige en gezonde arbeidsomstandigheden en moeten alle werkgevers voldoen aan de EU richtlijn 89/391/EEC (kaderrichtlijn voor arbeidsveiligheid) en 89/656/EEC (richtlijn voor het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen op de werkplaats). De leveranciers van deze PBM’s dienen te voldoen aan de EU richtlijn 89/686/EEC (richtlijn voor de minimale vereisten van persoonlijke beschermingsmiddelen) (Single Market and Standards, 2015). Ook de corporate wear sector groeit en vraagt naar meer functionele kleding die bovendien ook modieus en stijlvol moet zijn. Als dusdanig zijn hightech stoffen en functionele kleding een noodzaak geworden. Naast functionaliteit wordt het comfort van de drager als een belangrijk aspect gezien. Deze zal immers niet in staat zijn om optimaal te functioneren en te presteren als hij of zij een gevoel van discomfort heeft. Om de functionaliteit van dergelijke kledij te testen en te bewijzen wordt ze getest volgens bepaalde normen. Een norm is een afspraak over een product, een dienst of een proces. Normen weerspiegelen goed vakmanschap in heel wat domeinen in de industrie, de dienstensector en de overheid. Een norm is geen wet maar wordt vrijwillig toegepast door alle belanghebbenden: producenten, leveranciers, klanten, dienstverleners enz. Dit neemt niet weg dat de naleving van een norm kan worden verplicht. Enerzijds kan de overheid verwijzen naar normen in wetten en regelgeving. Anderzijds kunnen ook contracten verwijzen naar de toepassing van normen. Normen bestaan zowel op nationaal (NBN, DIN, NF, NEN, BS, …), Europees (EN) en internationaal (ISO) niveau. In Europa zijn de nationale normalisatiecommissies lid van CEN/CENELEC en ETSI. CENELEC is verantwoordelijk in het domein van de elektrotechniek, ETSI in dit van de telecommunicatie. Verwacht wordt dat er ten gevolge van de huidige technologische evoluties meer samenwerking zal komen tussen deze drie instanties. Nationale normen zijn enkel van toepassing als er geen EN norm bestaat. Dit is zo goed als onbestaande in het geval van beschermkledij. Van zodra een EN norm gepubliceerd is, is er een verplichting om deze binnen de zes maanden over te nemen als nationale norm. Meteen is er ook een verplichting om eventuele nationale normen met een gelijkaardige scope in te trekken. Voor ISO normen (of IEC in geval van elektrotechniek) is er geen verplichting om gepubliceerde normen op nationaal niveau over te nemen of nationale normen met een gelijkaardige scope in te trekken. Wel worden in kader van het Vienna Agreement (CEN) of Dresden Agreement (CENELEC) regelmatig ISO/IEC normen overgenomen in het Europees systeem (EN ISO/EN IEC). In dit geval zijn de regels van de EN normen van toepassing (IEC-CENELEC Agreement on Common planning of new work and parallel voting, 2015) (Vienna Agreement, 2015). 78


Innovatief Textiel

Naast normen zijn er vaak ook andere documenten van toepassing: TR (Technical Report), TS (Technical specification) en CWA (CEN Workshop Agreement). Deze hebben wel minder gewicht dan een norm. De organisatie van het normalisatiewerk is de taak van diverse Technical Committees (TC). Dit zijn technische beslissingsorganen binnen CEN en opgericht door de Technical Board (BT) met een precieze titel, scope en werkprogramma. Enkele belangrijke TC voor textiel- en confectieproducten zijn TC 248 (textiles and textile products), TC 162 (protective clothing) en TC 122 (ergonomie) voor alles wat met comfort te maken heeft. Binnen de TC worden werkgroepen opgericht die rond specifieke thema’s werken. Elke stakeholder kan een voorstel tot normalisatie indienen (WI – Work item). Dit kan zowel een nieuwe norm als een herziening van een bestaande norm zijn. Eens goedgekeurd wordt deze uitgewerkt binnen een werkgroep (WG) of projectgroep (PG). Vervolgens gebeurt een eerste stemronde waar (technische) commentaren kunnen gegeven worden. Uitzonderlijk volgt nog een tweede ronde. Nadien volgt de final vote. Op dit moment zijn geen technische commentaren meer mogelijk, enkel editoriale. Uiteindelijk wordt de norm gepubliceerd. Dit werk van de TC en WG wordt opgevolgd door de zogenaamde nationale mirror committees. Zij bepalen de nationale stem en commentaren. Binnen CEN/CENELEC is er, in functie van de grootte van het land, een verschillend stemgewicht per land: • België: 12 • Nederland: 13 • Luxemburg: 4 • Duitsland, Frankrijk, Italië, UK: 29 http://standards.cen.eu/dyn/www/f?p=204:74:0::::FSP_LANG_ID:25&cs=11F6C9A43C0C00 A2469F97432CECBF708 biedt de mogelijkheid om op te volgen wat de status is van het werk voor standaardisatie. In 2013 werd CEN/CENELEC BT WG8 opgericht met als doel de toekomst van de normalisatie van PBM’s (persoonlijk beschermingsmiddelen) te onderzoeken. Begin 2014 werd een rapport afgeleverd en momenteel loopt de afrondingsfase. Hieruit resulteerde reeds CEN/TC 122/WG 14 Ergonomics design and evaluation of integrated PPE systems.

79


Innovatief Textiel

4

Kledingcomfort

4.1 Inleiding Comfort is noch een fysische grootheid, noch een abstract gegeven. Het is een samengestelde gevoelsperceptie van welbehagen waarbij een persoon in psychologische en fysiologische/fysieke harmonie verkeert met de omgeving waar hij zich bevindt. Kleding maakt hiervan integraal deel uit. De fysiologische/fysieke en psychologische voorwaarden omvatten een aantal aspecten zoals: • Thermfysiologisch comfort: het bereiken van een comfortabele thermische en vochtige toestand waarbij het thermoregulerend vermogen, de thermische isolatie en het vochtregulerend vermogen van het kledingtuk worden beschouwd in functie van de omgevingscondities (klimaat) en de arbeidsomstandigheden (niveau van inspanning). Een hoge omgevingstemperatuur en luchtvochtigheid maken het moeilijk om voldoende overtollige warmte afvoeren. Het thermofysiologische comfort van een kledingstuk wordt beïnvloed door de gebruikte materialen, het model en de pasvorm. • Sensorieel comfort: het opwekken van diverse zenuwprikkels wanneer het textiel in contact komt met het lichaam en waarbij de zachtheid, de beweeglijkheid, de huidverdraagzaamheid en het klevend effect worden beschouwd. Het sensoriële comfort van een kledingstuk wordt beïnvloed door de gebruikte materialen, de pasvorm en (in mindere mate) door de assemblagetechniek. Verder dienen we hierbij ook de mogelijkheid tot bewegingsvrijheid in beschouwing te nemen. • Esthetiek: Op uitzondering van de kwaliteit van een kledingstuk betreft het hier de subjectieve perceptie van een kledingstuk die bijdraagt tot het algemeen gevoel van welbehagen. Deze wordt beïnvloed door het ontwerp (design) en de pasvorm. Aangezien kledingcomfort gedeeltelijk is gebaseerd op subjectieve voorkeuren van mensen, is het evident dat het verschillende betekenissen kan hebben voor personen met een verschillende achtergrond. De voorkeuren kunnen heel divers zijn en, in extreme gevallen, zelfs tegenovergesteld. Wetenschappers zijn het er evenwel over eens dat de meetbare thermofysiologische en sensoriële eigenschappen de belangrijkste factoren zijn voor het draagcomfort waarvoor de meerderheid meestal eensgezindheid bereikt wordt.

4.2 Thermofysiologisch comfort 4.2.1 Warmtebalans Voor de mens als warmbloedig wezen is het een uitdaging om de lichaamstemperatuur te handhaven op een temperatuur tussen 36,5 en 37,5 °C. Dit staat in schril contrast met de omgevingstemperatuur die sterk kan variëren tussen -89.5 °C (Antarctica, 21 juli 1983) en 57.8 °C (Libië, september 1922). De combinatie van temperatuur met zonnestraling, vocht, wind en neerslag kunnen nog extremere thermische condities creëren. Het is levensnoodzakelijk dat het thermisch evenwicht in het lichaam behouden blijft. Als de warmteproductie en de warmteafgifte niet in proportie zijn, zal de lichaamstemperatuur stijgen

80


Innovatief Textiel

(hyperthermie) of dalen (hypothermie) De lichaamsfuncties zullen minder efficiënt werken en in extreme gevallen kan dit zelfs tot de dood leiden. Thermoregulering is kritisch voor zowel de veiligheid en gezondheid als het presteervermogen van personen. Er zijn vier factoren te onderscheiden die de warmtebalans beïnvloeden: klimaat, kleding, het inspanningsniveau en individuele factoren (Daanen, 2004). Bij het klimaat onderscheiden we vijf parameters: de omgevingstemperatuur, de windsnelheid, de straling, de luchtvochtigheid en de neerslag. Om de thermische belasting op de mens te meten wordt vaak gebruik gemaakt van Wet Bulb Globe Temperature. Dit is een combinatie van een temperatuursmeting met een gewone thermometer, een thermometer met een zwarte bol eromheen (gevoelig voor straling) en een thermometer met een nat doekje eromheen (koelt door verdamping onder invloed van de wind). Het is echter riskant om een waarschuwingssysteem louter te baseren op een thermische index. Immers, zelfs bij een temperatuur van – 20 °C kan tijdens zwaar werk hittebelasting optreden. Kleding vormt het raakvlak tussen het menselijk lichaam en zijn omgeving en heeft hierdoor een belangrijke rol te spelen in het verzekeren van het thermisch comfort van de drager. De kleding moet in staat zijn zich aan te passen aan de noden van het lichaam over een groot bereik aan externe klimaatcondities en inspanningsniveaus. Bij kleding onderscheiden we drie aspecten die een invloed hebben op de warmtebalans. Het eerste is de thermische isolatie. Deze wordt uitgedrukt in clo (1 clo = 0.155 m².°C.W). Eén clo komt globaal overeen met de kledij gedragen door een werknemer op een secretariaat zijnde een pak, hemd en ondergoed. Daarnaast is ook de waterdampdoorlaatbaarheid een zeer belangrijke parameter. Wanneer een kledingstuk een te grote barrière vormt om waterdamp door te laten (bv. regenkledij) kan het geproduceerde zweet niet verdampen en kan aldus het lichaam niet afkoelen. Het meest krachtige koelsysteem, transpireren, wordt zo buitenspel gezet. Als derde parameter zijn de ventilatie-eigenschappen van belang. Deze worden bijna uitsluitend bepaald door het model en de pasvorm. Ventilatie is immers groter bij ruim vallende kleding.

81


Innovatief Textiel

Individuele factoren

Klimaat

Inspanning

warmteproductie

warmteafgifte

Kleding Figuur 89 Invloeden op de warmtebalans

Meestal is de lichaamstemperatuur hoger dan de omgevingstemperatuur. Een inwendige bron is dus noodzakelijk om de nodige warmte te voorzien om onze lichaamstemperatuur op peil te houden. Hiervoor zorgt het metabolisme. Van de energie opgenomen door voeding wordt 1530 % omgezet in nuttige arbeid, 70 Ă 85 % wordt vrijgesteld onder de vorm van warmte. Fysieke arbeid draagt eveneens voor een belangrijk deel bij aan het opwekken van warmte. Elke activiteit boven hetgeen nodig is om de lichaamstemperatuur constant te houden, resulteert in een overmaat aan warmte die moet worden afgevoerd. Een lagere activiteit resulteert in afkoeling als het lichaam onvoldoende is geĂŻsoleerd. Tabel 9 geeft een overzicht van de opgewekte energie in functie van het inspanningsniveau. Tabel 3 Energie in functie van de arbeid

Activiteit Slapen Rusten Wandelen (1,6 km/h) Wandelen (4,8 km/h) Fietsen (16 km/h Zware arbeid Lopen (8 km/h) Sprinten

Energie (W) 70 90 140-175 280-350 420-490 445-545 700-770 1400-1500

De individuele factoren mogen zeker niet vergeten worden. Ze spelen immers een aanzienlijke rol. Personen met overgewicht zullen minder snel koelen. Topatleten met weinig lichaamsvet 82


Innovatief Textiel

zullen daarentegen bij blootstelling aan koude snel onderkoelen. Door acclimatisatie kan de mens zich aanpassen aan de hitte en de koude en hierbij worden sterke individuele verschillen gevonden. Acclimatisatie aan de hitte is erg succesvol. In 10 dagen kan de zweetproductie soms verdubbelen bij een gelijkblijvende belasting waardoor de koeling van het lichaam veel verbetert. Acclimatisatie aan de koude gaat veel moeizamer. Bij langdurige blootstelling aan extreme koude zal het lichaam iets meer onderhuids vet opstapelen waardoor er een betere isolatie is, zal er iets meer warmte geproduceerd worden (metabolisme) en zal de kerntemperatuur iets lager zijn. Hoge omgevingstemperaturen maken het moeilijker de warmte voldoende af te voeren. Wanneer er een onevenwicht ontstaat tussen de opwekking van warmte in het lichaam en de afgifte van warmte door het lichaam stijgt onze lichaamstemperatuur en spreken we van hyperthermie. Hierbij kunnen allerlei gezondheidsklachten het gevolg zijn: van kramp tot een hartstilstand. In extreem koude omstandigheden zal ons lichaam meer warmte verliezen dan maken, we spreken van hypothermie. Dit kan leiden tot bevriezing van de extremiteiten. Daarnaast komt ook de veiligheid van de werknemer in gevaar. Bij onwel worden kan de werknemer bijvoorbeeld met zijn handen in een draaiende machine terechtkomen. De warmtebalans is verbonden met de gewichtsbalans en de vochtbalans (Daanen, 2004). Bij de gewichtsbalans is het belangrijk dat de voedselopname en de voedselverbranding met elkaar in evenwicht zijn. Als dit niet het geval is, zal het lichaamsgewicht toe- of afnemen. De koppeling met de warmtebalans gebeurt via het metabolisme. De warmtebalans en gewichtsbalans overlappen niet volledig omdat de warmteproductie gelijk is aan het metabolisme verminderd met het geleverd uitwendig vermogen. In de vochtbalans dienen de vochtinname en het vochtverlies met elkaar in evenwicht te zijn. De link met de warmtebalans is aanwezig omdat de mens vocht uitscheidt om te koelen. Daarnaast kan de mens ook vocht uitscheiden via de nieren. Hierdoor overlappen de warmtebalans en de vochtbalans niet volledig. De warmtebalans is in evenwicht op het moment dat de warmteproductie en de warmteafgifte gelijk zijn aan elkaar: M ± A = (O) ± R ± C + E 4.2.2 Warmteverlies Het menselijk lichaam beschikt over vier mechanismen om warme af te voeren naar de omgeving teneinde het thermisch evenwicht in stand te houden (Saville, 1999). De verdeling over de methoden is functie van de omgevingsparameters. Warmteverlies door conductie ontstaat wanneer het lichaam in direct contact is met een andere substantie (lucht, water, … ). De ratio is afhankelijk van het temperatuurverschil tussen beide substanties en hun thermische geleidbaarheid. Een lichaam verliest bv. warmte bij onderdompeling in koud water.

83


Innovatief Textiel

In geval van convectie wordt warmte afgevoerd door middel van een bewegende stof (vloeistof of gas). De lucht in contact met het lichaam wordt opgewarmd door conductie. Bij wind wordt de lichaamswarmte afgevoerd door convectie. Bij straling gebeurt de warmtetransfer d.m.v. elektromagnetische straling. Stralen geven weinig warmte af als ze door de lucht gaan, maar van zodra ze een lichaam raken wordt hun energie omgezet in warmte. Er is gewoonlijk weinig warmteverlies door straling daar dit sterk afhankelijk is van de temperatuur van het lichaam. Het is wel een belangrijke bron voor warmteopname van stralen komende van hete lichamen zoals de zon, stralingsradiatoren of vuur. Straling en absorptie worden tevens beïnvloed door de kleur van het lichaam. Hierbij is zwart zowel de beste absorbeerder als straler van hitte. Wit en glanzende oppervlakken absorberen weinig en stralen ook weinig uit omdat ze de meeste energie reflecteren. Kleding vermindert ook het verlies door straling door het temperatuurverschil tussen het lichaam en de omgeving te reduceren. De kleding wordt immers de onmiddellijke omgeving van de persoon. Verdampen is een bijzonder efficiënt koelmechanisme. Water omzetten in damp vergt immers zeer grote hoeveelheden energie. Het verdampen van 1 g water bij lichaamstemperatuur (37 °C) vergt 2424 J. Wanneer water aanwezig op de huid verdampt wordt, dan wordt de nodige energie onttrokken aan de huid en koelt het lichaam sterk af. Als de omgevingstemperatuur de lichaamstemperatuur benadert, stopt het warmteverlies door convectie en straling en blijft enkel verdampen (zweten) over. Dit wordt moeilijk in vochtige omgeving (tropen).

Figuur 90 Thermoregulering door het menselijk lichaam (Gupta, 2008)

4.3 Sensorieel comfort "Huid-sensorisch draagcomfort" of "tactiel comfort" verwijst naar het geheel van sensaties wanneer een textielmateriaal wordt aangeraakt of gemanipuleerd. De tactiele aspecten van een textielproduct hebben weliswaar een minder grote invloed op de gezondheidstoestand van de eindgebruiker dan de thermofysiologische aspecten, maar ze kunnen ook leiden tot huidirritatie, vooral op de huid van baby's, jonge kinderen en ouderen. Bovendien zijn de tactiele eigenschappen vaak doorslaggevend in de beslissing om over te gaan tot de aankoop van een textielproduct.

84


Innovatief Textiel

De tactiele eigenschappen worden hoofdzakelijk onderzocht door de tastzin. De sensorische signalen die vervolgens naar de hersenen worden gestuurd, worden daar geclusterd en als volgt vertaald in een subjectieve perceptie van gevoel: • • •

Tactiel aanvoelen: stekelig, kietelend, ruw, glad, krassend, jeukend, plakkerig, …. Aanvoelen van vocht: klam, vochtig, nat, kleverig, niet-absorberend, plakkend, … Aanvoelen van warmte: koud, fris, koel, warm, heet, …

Aanvoelen van druk (body fit): strak, los, lichtgewicht, zwaar, zacht, stijf, …

De belangrijkste eigenschappen van een textielmateriaal die het tactiel comfort beïnvloeden zijn: • •

Buigstijfheid Wrijvingscoëfficiënt

• •

Samendrukbaarheid Thermische geleidbaarheid

• •

Vochtregulerend vermogen Dikte

• Gewicht • Elasticiteit • Fijnheid • Harigheid Een aantal van deze eigenschappen beïnvloeden eveneens het thermofysiologisch comfort. De constructiegerelateerde parameters die deze eigenschappen uiteindelijk zullen bepalen zijn: • • • •

Garen: garentype (stapelvezel, filament, getextureerd), lineaire dichtheid en twist Doek: productiemethode (weefsel, breisel, non woven), constructie (binding, dichtheid), gewicht, dikte/voluminositeit, ruwheid Verf- en veredelingsprocessen: warmtebehandelingen, emeriseren, kalanderen, verzachten, coaten Confectie: model, pasvorm, assemblagetechniek

Het ligt voor de hand dat fijnere en buigzamere vezels een zachtere en daardoor aangenamere greep verkregen kan worden dan met textielmateriaal vervaardigd uit klassieke vezels. Daarnaast zullen de fijnere garens ook meer contactpunten opleveren en daardoor een groter contactoppervlak tussen het textielmateriaal en de huid. Dit kan bij transpireren resulteren in een onaangenaam kleven op de huid en een klam gevoel. Dit betekent dat de toepassing van fijnere vezels niet noodzakelijk resulteert in een beter draagcomfort, maar ook afhangt van andere factoren zoals waterdampdoorlaatbaarheid, vochttransport, binding, constructie, pasvorm, …

85


Innovatief Textiel

4.4 Kleding en comfort 4.4.1 Inleiding De belangrijkste fysische factoren die het comfortgedrag bepalen zijn: • •

Thermische isolatie of omgekeerd warmtegeleidbaarheid Luchtdoorlaatbaarheid

• • • •

Waterdampdoorlaatbaarheid Vocht(zweet)transport Elektrostatisch gedrag Aanvoelen

• Pasvorm • … Vaak staan deze eigenschappen nauw in verband met elkaar zodat wijzigingen aan één van de eigenschappen de andere drie kan beïnvloeden. Algemeen nemen we aan dat het draagcomfort voor 20 % bepaald wordt door aan de vezel gerelateerde eigenschappen (chemie en morfologie, fijnheid, kroezing, dichtheid) en voor 80 % door aan de constructie gerelateerde eigenschappen. We beschouwen hier zowel het textielmateriaal (weefsel/breisel, binding, dichtheid, voluminositeit, veredeling, …) als de technische aspecten van de kledingconstructie (ontwerp, pasvorm, assemblagetechniek). 4.4.2 Isolerend vermogen Met thermische isolatie bedoelt men de belemmering van de conductieve, convectieve en radiatieve warmte-uitwisselingsprocessen die verantwoordelijk zijn voor de droge warmtetransfer. De omvang van deze warmtetransfer is functie van het temperatuurverschil tussen de huid en de omgeving en van de thermische weerstand van de kleding. Bij een luchttemperatuur van 28-29 °C is het mogelijk om zonder kleren een comfortabel gevoel te hebben. Onder deze temperatuur moet het lichaam worden geïsoleerd om warmteverlies te vermijden. Lucht beschikt over een zeer hoge weerstand tegen warmteverlies door conductie. Het lichaam verliest evenwel warmte door convectie omdat de omgevende lucht in beweging is door wind of lichaamsbeweging. De warmteflux door een textielmateriaal is een combinatie van conductie en straling. Warmteverlies door convectie is in statische omstandigheden nagenoeg verwaarloosbaar. Lucht heeft immers de neiging om zich te hechten aan oppervlakken zoals een massa fijne vezels waardoor de lucht in een textielmateriaal nagenoeg stil staat. De conductie is functie van de dikte en de geleidbaarheid van het textielmateriaal. De straling wordt beheerst door de temperatuurgradiënt tussen het lichaam dat warmte afgeeft en het lichaam dat warmte opneemt. IR straling dringt slechts in geringe mate door het textiel waar het wordt verstrooid of geabsorbeerd door de vezels. Deze vezels stralen warmte uit naar de omliggende vezels tot het lichaam wordt bereikt. De transfer van warmte door straling tussen het lichaam en de omgeving hangt dus af van het absorptie- en emissievermogen van de vezel. Het warmteverlies door straling is het grootst bij grove vezels in een klein volume en het kleinst bij fijne vezels in een groot volume. 86


Innovatief Textiel

De relatieve warmtegeleidbaarheid van synthetische vezels is beduidend geringer dan van natuurlijke vezels (tabel 8). Deze verschillen nemen af door de vezels te verwerken tot een textielconstructie waarvan het grootste deel in feite uit lucht bestaat. Tabel 4 Relatieve warmtegeleidbaarheid van vezels t;o.v. lucht (65 % R.V.)

Vezel Lucht Polypropyleen Wol PVC Celluloseacetaat Viscose Katoen

geleidbaarheid 1 6 6.4 6.4 8.6 11.0 17.0

Het isolerend vermogen van een textiellaag wordt dus bepaald door verschillende parameters zoals: a. Vezel(filament)gebonden parameters: 1. Chemische en morfologische samenstelling: natuurlijke en synthetische vezels 2. Vezelfijnheid, vezelkroezing: deze parameters beïnvloeden in het bijzonder de convectieve eigenschappen: hoe fijner de vezel, hoe meer vezels voor eenzelfde volume, hoe geringer de ingesloten ruimte tussen de vezels waardoor de ingesloten lucht stationair is. Hoe meer kroezingen de vezel vertoont, hoe meer lucht er kan ingesloten worden. 3. Densiteit: deze bepaalt de volumineusheid. Lichtere vezels resulteren in een volumineuzer en dikker substraat bij een zelfde dichtheid (g/m²). b. Constructiegebonden parameters De thermische isolatie wordt voornamelijk bepaald door de luchtlagen aanwezig in en tussen de textielmaterialen. Dunne, dichtgeweven substraten zijn gekenmerkt door een relatief lage thermische isolatie. Volumineuze materialen daarentegen zijn gekenmerkt door een relatief hoge thermische isolatie (Van Parys, 1994). Thermische isolatie is evenwel geen statisch gegeven, maar varieert voortdurend onder invloed van omgevingsfactoren, activiteit, beweging van de persoon (‘pompeffect’), vochtigheid (omgeving en zweten). In een koude omgeving is het vooral van belang om warmteverlies zoveel mogelijk te beperken. Hydrofobe synthetische vezels verliezen trager hun thermische weerstand in aanwezigheid van vocht (extern, zweet) in vergelijking met hydrofiele natuurlijke vezels. Synthetische vezels drogen bovendien vlugger zodat het initiële thermisch isolerend vermogen sneller teruggewonnen wordt. Bij natuurlijke vezels kan een waterafstotende finish het indringen van extern vocht verhinderen waardoor de thermische weerstand beter behouden wordt. De isolatiewaarde van een kledingstuk is niet enkel afhankelijk van het individuele kledingstuk, maar van de ganse outfit en tussenliggende luchtlagen. De afstand tussen de lagen dient klein te zijn zodat de lucht stil staat en er geen verlies optreedt door convectie. Het verwerken van

87


Innovatief Textiel

een open structuur (bv. net) kan een turbulente luchtstroom veroorzaken waardoor de warmteafgifte door convectie kan toenemen. Ook de assemblagetechniek speelt hierbij een rol. De resulterende isolatie van een kledingstuk neemt tot 20 % af in zittende positie en tot 50 % tijdens fietsen of wandelen. In combinatie met regen en wind kan dit zelfs oplopen tot 90 %. De kledij moet ook zodanig geconstrueerd worden dat abnormale zweetopstapeling verhinderd wordt teneinde het isolerend vermogen niet negatief te beïnvloeden. Dit betekent dat naast het materiaal zowel het model als de pasvorm een grote invloed hebben op het isolerend vermogen van een kledingstuk. Transfer door straling komt voor wanneer twee lichamen met een verschillende temperatuur gescheiden worden door een luchtlaag. Zo zal de huid IR-golven uitstralen en alle straling komende uit de omgeving absorberen. De doorgang van IR-stralen wordt weinig beïnvloed door textiel. Wanneer het materiaal gecoat wordt met een reflecterende laag, zullen de IRstralen geremd of gereflecteerd worden waardoor het energietransport door straling veranderd. de straling wordt weerkaatst naar het lichaam of de omgeving afhankelijk van de stralingsinval en de lokalisatie van de reflecterende laag . Het isolerend vermogen van een textielmateriaal is hoofdzakelijk afhankelijk van zijn dikte. Deze wordt uitgedrukt in clo en kan geschat worden aan de hand van volgende vergelijking: clo = 1,6 x de dikte in cm Het dikker maken van een textielmateriaal teneinde het isolerend vermogen te verhogen resulteert in een verminderen van de waterdampdoorlaatbaarheid. Het isolerend vermogen van een kledingstuk wordt doorgaans gemeten aan de hand van zijn thermische weerstand. Het voordeel om thermische weerstand te meten in plaats van geleidbaarheid is dat de waarden van de verschillende lagen kunnen opgeteld worden om de totale weerstand van een ensemble te bepalen. De dikte wordt niet in beschouwing genomen in de eenheid van thermische weerstand. De SI eenheid is K.m²/W. Een andere vaak voorkomende eenheid om het isolerend vermogen van een kledingstuk uit te drukken is tog: 1 tog = 0.1 °C.m²/W 10 togs = 1 K.m²/W 1 clo = 1.55 tog 4.4.3 Luchtdoorlaatbaarheid De luchtdoorlaatbaarheid wordt beïnvloed door de vezel- en garengeometrie, de structuur en dichtheid van het weefsel of breisel en de chemische en morfologische samenstelling, meer bepaald het zwelvermogen onder invloed van water (zweet). De luchtdoorlaatbaarheid bij textielmaterialen uit sterk zwellende vezels zal sterk variëren bij het nat worden. Wind heeft twee belangrijke effecten op de kleding. Enerzijds geeft het compressie op het materiaal waardoor de laagdikte en dus ook het isolerend vermogen afneemt. Anderzijds kan 88


Innovatief Textiel

wind de stilstaande lucht in het kledingsysteem in beweging brengen waardoor de warmteverliezen ten gevolge van convectie gaan toenemen. De isolatiewaarde van een luchtlaag bij een windsnelheid van 0,15 m/s bedraagt 0,85 clo. Bij een windsnelheid van 15 m/s is deze gereduceerd tot 0,15 clo. Coaten kan een textielmateriaal winddicht maken, maar hierdoor zal het waterdampdoorlatend vermogen sterk verminderen. 4.4.4 Waterdampdoorlaatbaarheid/vochttransport Zweten is een belangrijk mechanisme om overtollige lichaamswarmte af te voeren. Hitte wordt immers ontnomen van het lichaam om vocht van de huid te verdampen. Er zijn evenwel twee vormen van zweten: 1. niet voelbaar: in deze vorm wordt zweet als damp getransporteerd doorheen de poriÍn van het textielmateriaal 2. vloeibaar: deze vorm komt voor wanneer meer zweet wordt geproduceerd zodat de kleding die in contact is met het lichaam nat wordt. Hier is het van belang dat de kleding toelaat om snel het overtollige vocht te verspreiden over het oppervlak en af te geven aan de omgeving. Deze twee vormen vereisen verschillende eigenschappen van het materiaal. In het eerste geval is het belangrijk dat het textielmateriaal en dan in hoofdzaak de buitenste laag, doorlaatbaar is voor waterdamp. In het tweede geval is het belangrijk dat het textielmateriaal het vocht snel absorbeert en transporteert naar de buitenzijde waar het over een zo groot mogelijk oppervlak verdeeld wordt om snel te kunnen verdampen. Belangrijke textielparameters die de waterdampdoorlaatbaarheid bepalen zijn de structuur (porositeit, dichtheid, dikte) alsook het vochtopnemend vermogen van de vezels. Gezien het exotherm karakter van een zwellingsproces resulteert vochtopname van hydrofiele vezels zoals katoen en wol in een duidelijke warmteontwikkeling. De mogelijkheid van een kledingstuk om waterdamp door te laten wordt in analogie met het isolerend vermogen meestal gemeten aan de hand van zijn weerstand om waterdamp door te laten. Het voordeel om de weerstand te meten in plaats van de doorbaarheid is dat de waarden van de verschillende lagen kunnen opgeteld worden om de totale weerstand van een ensemble te bepalen. De weerstand tegen vochttransport wordt bepaald door het textiel, de luchtlaag binnen de kleding en de adherende luchtlaag. Vochttransport gebeurt onder invloed van verschillende mechanismen: diffusie (waterdamp), adsorptie en migratie, capillair transport en convectie en ventilatie ontstaan door de beweging van de drager. Belangrijke textielparameters die het vochttransport bepalen zijn de constructie, de aard van de vezel (hydrofiel/hydrofoob), vezeloppervlak, vezeldiameter, ‌ Als de zweetproductie groter is dan wat het kledingsysteem laat ontsnappen (damp en vloeibaar), zal overtollig vocht dat zich accumuleert in de kleding het isolerend vermogen doen afnemen en leiden tot condensatie en bijgevolg een nat gevoel. Bij het staken van de activiteiten kan dit leiden tot onderkoeling. 4.4.5 Waterdichtheid Waterdichtheid is van belang voor de buitenste laag van kleding die gedragen wordt bij outdoor activiteiten. Water kan immers de poriÍn in een kledingstuk gaan opvullen waardoor het 89


Innovatief Textiel

isolerend vermogen vermindert. Bij doordringen tot op de huid kan het - net zoals zweet - een substantieel aandeel lichaamswarmte gaan onttrekken. Ook hier kan coaten een oplossing bieden, maar dit kan voor gevolg hebben dat er bij bepaalde niveaus van activiteit een overmaat aan waterdamp wordt opgebouwd die moeilijk kan worden geëvacueerd.

4.5 Factoren die het draagcomfort beïnvloeden 4.5.1 Materiaal Het thermofysiologisch gedrag van (gelaagde) textielmaterialen kan bepaald worden d.m.v. het skin model (ISO 11092 of EN 31092 – Measurement of thermal and water-vapour resistance under steady-state conditions (sweating guarded-hotplate test)) waarbij niet de geleidbaarheid, maar de thermische weerstand (Rct) en de weerstand van de textiellagen tegen vochttransport (Ret) gemeten worden. 4.5.1.1 Meten van de thermische resistentie Voor deze meting wordt de omgevingstemperatuur op 20°C ingesteld. Een monster van 30 x 30 cm² wordt op de verwarmde plaat geplaatst. De luchtflux bij 20°C heeft de neiging om de plaat in min of meerdere mate, afhankelijk van de thermische resistentie van het monster, af te koelen. De warmtehoeveelheid H die men moet toevoeren om de temperatuur constant te houden op 35 °C is omgekeerd evenredig met de thermische resistentie. Gezien deze warmtehoeveelheid precies kan worden gemeten, is het bijgevolg mogelijk om de thermische resistentie van het monster te bepalen. Hot plate (dry) Ta = 20°C hr,a = 60 %

Sample

Tm = 35°C

T = 35°C

Thermal guard

Figuur 91 Schematische voorstelling van de opstelling voor het bepalen van de R ct

4.5.1.2 Meten van de resistentie tegen verdampen Voor deze meting wordt de omgevingstemperatuur ingesteld op 35 °C. Op de plaat wordt een cellofaanfilm aangebracht die ervoor zorgt dat enkel waterdamp wordt doorgelaten en vermijdt dat vloeibaar water erdoor gaat. Aangezien de temperatuur van de plaat eveneens 35 °C bedraagt, zal wanneer de plaat droog is er geen warmte-uitwisseling plaatsvinden. De plaat is evenwel gevuld met water waardoor de verdamping van het water door zijn latente warmte de neiging heeft om de plaat af te koelen. Een monster dat wordt geplaatst op het cellofaan zal in min of meerdere mate de waterdamp doorlaten. Naargelang de resistentie van het monster tegen verdampen, zal men meer of minder warmte moeten toevoeren om de temperatuur van

90


Innovatief Textiel

de plaat constant op 35 °C te houden. Deze warmtehoeveelheid is omgekeerd evenredig met de resistentie tegen verdampen van het monster. Analoog met de meting van de thermische resistentie is deze warmtetoevoer maat voor de resistentie tegen verdampen. Ta = 35°C hr,a = 40 % Hot plate with water Cellophane Sample

Tm = 35°C

T = 35°C

Thermal guard

Figuur 92 Schematische voorstelling van de opstelling voor het bepalen van de Ret

4.5.1.3 Meten van het sensorieel comfort Momenteel wordt de touché van textiel meestal geëvalueerd door een al dan niet getraind beoordelingspanel. Deze methode is zeer subjectief, tijdrovend en zeer moeilijk te implementeren door KMO’s. Vandaar dat meestal enkel grote bedrijven zulke panels kunnen oprichten en gebruiken op regelmatige basis. Naast deze subjectieve panels bestaan er verschillende types toestellen om de touché op een objectieve manier te beoordelen (bijvoorbeeld het Kawabata KES-F systeem en de SiroFAST), maar vaak zijn de testmethoden omslachtig, vertonen ze veel spreiding, is de interpretatie van de resultaten zeer ingewikkeld en zijn de correlaties met de subjectieve waarneming slecht. Momenteel bestaan er ook geen systemen die rekening houden met alle haptische Figuur 93 Fabric Touch Tester (SDL waarnemingen verbonden met fysische kenmerken zoals Atlas) druk, wrijving en de warmteoverdracht van het huidoppervlak in de richting van het textiel. Dergelijk systeem is de Fabric Touch Tester (FTT). Dit toestel laat volgende metingen toe: • Thermische geleidbaarheid en maximale warmteflux • •

Compressie arbeid, recovery rate en gemiddelde rigiditeit Buigstijfheid en buighoek

Wrijvingsweerstand en ruwheid

4.5.2 Confectie (kleding constructie parameters) Om het thermofysiologisch gedrag van een kledingstuk in kaart te brengen, volstaat het niet om de thermische comforteigenschappen van het materiaal te bepalen met het skin model. Thermofysiologsch comfort is immers geen statisch gegeven. Slechts in een uitzonderlijke 91


Innovatief Textiel

geval, nl. kleding voor bescherming tegen koude is de producent verplicht (EN 342 – Protective clothing against cold)) om een test uit te voeren met een thermal manikin waarbij het thermofysiologisch comfort van een volledig kledingstuk op een (bewegende) pop opgemeten wordt. Bij deze proefopstelling volgens ISO 15831(Measurement of thermal insulation by means of a thermal manikin) kunnen de omgevingsomstandigheden (temperatuur, vochtigheid en windsnelheid) gewijzigd worden.

Figuur 94 Thermal Manikin Newton (Centexbel, sd)

Deze dynamische pop (manikin) bestaande uit meerdere meetzones is een geschikt instrument om de diverse parameters, die het thermofysiologisch comfort van kledij bepalen, op te meten en mogelijke probleemzones binnen een kledingsstuk in kaart te brengen. Het isolerende en waterdampdoorlatende vermogen kan op 26 plaatsen worden gemeten. Elke zone van de manikin kan als een ‘skin model’ worden beschouwd. Gezien de overeenstemming tussen de thermische resistentie (of isolerend vermogen) en de elektrische weerstand is het mogelijk de wet van Ohm toe te passen.

Elektrisch

Thermisch

Spanning U

Temperatuursverschil Tsi − Ta

Stroom i

Warmteflux i =

Weerstand R =

U i

H ci ai

Thermische isolatie I ti =

Met: Tsi = oppervlaktetemperatuur van sectie i van de manikin in °C Ta = omgevingstemperatuur in °C ai = oppervlakte van sectie i van de manikin in m²

92

Tsi − Ta Tsi − Ta =  ai i H ci


Innovatief Textiel

Hci = toegevoerde warmte ter hoogte van sectie i van de manikin om de temperatuur constant te houden in W De weerstanden kunnen zowel serieel (1) als parallel (2) worden berekend. (1) Wanneer gewerkt wordt met een constante warmteflux (~ constante stroom), bekomt men het seriële model: R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R

R

R

R

R

R

R

Figuur 95 Serieel model

Het enige verschil met de elektrische weerstand is dat men de verschillende isolaties dient af te wegen tegenover de oppervlakte van de zone. Na toepassing van de wet van Ohm krijgen we volgende formules:

Elektrisch

Thermisch

Rsérie =  Ri

I t ,série =

i

(T − Ta )  ai 1 ai  I ti =  f i si  A i H ci

Met:

A =  ai = totale oppervlakte van de manikin in m² i

fi =

ai A

(2) Wanneer gewerkt wordt bij een constante temperatuur (~ constante spanning), bekomt men het parallelle model:

R1 R

R2 R

R3 R

R4 R

R5 R

R6 R

R7 R

Figuur 96 Parallel systeem

Opnieuw dienen we de thermische isolatie af te wegen ten opzichte van de oppervlakte van de zone. Na toepassing van de wet van Ohm krijgen we volgende formules: Elektrisch

1 1 = R par i Ri

Thermisch

1 I t , par

=

Hc 1 1 1 ai  =   H ci =  A i I ti A  (Ts − Ta ) i A  (Ts − Ta )

Met: 93


Innovatief Textiel

H c =  H ci i

Ts =  f i  Tsi i

N.B.: de fysiologische realiteit situeert zich tussen het parallelle en het seriële model daar de temperatuur en de warmteflux niet constant zijn over de volledige oppervlakte van het lichaam. Streefcijfers voor de comforteigenschappen Vanuit fysiologisch oogpunt wordt een textielmateriaal is ‘beter’ beoordeeld naarmate zijn resistentie tegen verdampen kleiner is (Ret) en bijgevolg de waterdampdoorlaatbaarheid groter. Hierdoor is het immers gemakkelijker om zweet van de drager te laten evaporeren. Recente testen uitgevoerd aan het gerenommeerde Höhenstein instituut hebben aangetoond dat volgende criteria kunnen worden gehanteerd voor stofdichte textielmaterialen:

5 m² Pa/W 20 m² Pa/W

< <

Ret Ret Ret Ret

≤ ≤ ≤ >

5 m² Pa/W 20 m² Pa/W 35 m² Pa/W 35 m² Pa/W

zeer goed goed aanvaardbaar onvoldoende

Voor de norm EN 343 (Kleding voor bescherming tegen regen) zijn de limietwaarden voor Ret de volgende: < 20 m² Pa/W (goed): klasse 3 20 m² Pa/W ≤ Ret ≤ 40 m² Pa/W (matig): klasse 2 > 40 m² Pa/W (slecht): klasse 1 Voor de thermische resistentie (Rct) hangen de limietwaarden af van de toepassing (kleding tegen de hitte, kleding tegen de koude, …). 4.5.2.1 Pasvorm Een kledingstuk kan slechts comfortabel en flaterend voor de drager zijn als de pasvorm goed is. Personen met eenzelfde kledingmaat kunnen toch een heel andere lichaamsvorm hebben. Dit wordt duidelijk gemaakt in figuur 95:

94


Innovatief Textiel

91

87

89

borst

71

68

70

taille

95

92

94

heup

Figuur 97 Zelfde maat, verschillende lichaamsvorm

Met de introductie van de confectiekleding en massaproductie was er geen aandacht meer voor een persoonlijke fit, maar werden maten door verschillende producenten op verschillende wijze gestandaardiseerd. Een studie van Just-Style (Miller, 2010) geeft aan dat omwille van de diversiteit van de mens en de in vele gevallen gebrekkige kwaliteit van de gebruikte lichaamsmatentabellen, de meeste merken amper 30 Ă 40 % van hun doelgroep goed passende kledij aanbieden. Wanneer deze bedrijven nieuwe markten aansnijden, valt dit snel terug tot soms slechts 10 %. De eerste jaren kunnen sommige merken overleven dankzij hun innovativiteit en/of design, doch in de daaropvolgende jaren nemen een juiste matenrange en een goede pasvorm de bovenhand. Maten en pasvorm worden door de kledingsector als een echte opportuniteit gezien om competitief voordeel uit te halen ten opzichte van goedkope importproducten. Dit geldt zowel voor bedrijven die met een eigen merk(en) op de markt komen als voor bedrijven die in loondienst werken van andere merken (brands). In geval van beschermkledij en sportkledij is dit zelfs een must om de veiligheid en het prestatievermogen van de dragers te garanderen. Helaas worden in deze sectoren unisex maten vaak gebruikt. In het onderzoeksproject Comfortex werden unisex OK-pakken en werkoverall getest. De pakken en overalls werden aangepast aan de verschillen in lichaamsvorm en maten tussen mannen en vrouwen. Omdat een vrouwelijke thermische pop was niet beschikbaar in BelgiĂŤ, werden de maten van de kleding omgekeerd aangepast. Daartoe werden de kledingstukken die moesten worden geĂŤvalueerd op de thermische pop te strak op de heupen (-8,5 cm)

95


Innovatief Textiel

gemaakt en te breed in de taille (+ 4 cm) en op de schouders (2 cm). De mouwen werden verlengd (2 cm) en de heuphoogte werd verlaagd (-2,5 cm). Omdat het vrouwelijke model meer ruimte en dus meer lucht ter hoogte van de bovenarmen heeft, is het isolerend vermogen beter dan bij mannelijke model. Het omgekeerde constateerden we op het niveau van de heupen: vrouwen hebben over het algemeen bredere heupen en dijen dan mannen waardoor er een betere isolatie is op dat niveau bij het mannelijke model.

Figuur 98 Rct van een mannen (rood) en vrouwen (groen) model OK kleding

Figuur 97 toont duidelijk het effect van de luchtlaag tussen het lichaam en het kledingstuk. Bij mannen is er meer ruimte op de heupen en dijen. Vochttransport (zweet) is moeilijker omdat er geen contact is tussen het lichaam en het materiaal. Hierdoor wordt het vocht moeilijker opgenomen door het kledingstuk en verdeeld over een groter oppervlak, zodat het sneller kan verdampen.

96


Innovatief Textiel

Figuur 99 Ret van een mannen (rood) en vrouwen (groen) model OK kleding

4.5.2.2 Overwijdte Om de bewegingsvrijheid van de drager te waarborgen, wordt een kledingstuk steeds enkele centimeters groter gemaakt dan de lichaamsmaten. Vooral rond de borst en onder de armen is het belangrijk om voldoende bewegingsruimte te hebben. Deze extra breedte is afhankelijk van het model van het kledingstuk, de activiteit van de drager en de stijfheid van het weefsel. Bij wijze van test werd een overall in een nauw aansluitende en een losse versie gemaakt. De losse versie werd 10 cm breder gemaakt ter hoogte van de borst, de armuitsnijding werd 2 cm dieper gemaakt, de mouwomtrek werd 4 cm verbreed, de halsomtrek werd 2,75 cm wijder gemaakt en de heupomtrek 8 cm breder. Figuur 98 toont een betere isolatie ter hoogte van de heupen dankzij de extra luchtlaag.

Figuur 100 Rct van een nauw (rood) en los (groen) model overal

97


Innovatief Textiel

Het vochttransport en de verdamping is opnieuw moeilijker op de plaatsen waar er geen contact is met het lichaam.

Figuur 101 Ret van een slim fit (groen) en loose fit (rood) overal

4.5.2.3 Model Mensen zweten om de lichaamstemperatuur te handhaven. Zweten maakt de huid nat. Overtollige warmte wordt onttrokken aan het lichaam om een deel van dit vocht te verdampen, waardoor het lichaam kan afkoelen. De waterdamp kan worden afgevoerd door de poriĂŤn van het textielmateriaal. Wanneer het kledingstuk in contact is met het lichaam, zal het water niet direct verdampen, maar wordt het geabsorbeerd door het textielmateriaal. Wanneer het materiaal meer hydrofiel is, wordt meer vocht geabsorbeerd en vastgehouden. Dit vocht vermindert het isolerend vermogen van het textielmateriaal. Niet opgenomen vocht condenseert en resulteert in een nat gevoel. Om te verzekeren dat het vocht zo snel mogelijk verwijderd wordt uit de kleding is voldoende ventilatie noodzakelijk. Voor deze test werd een gewatteerde winterjas in een waterdichte en ademende stof in 3 verschillende versies op de pop gezet. Het eerste model heeft geen openingen, het tweede model heeft openingen op de rug en het derde model heeft ventilatieopeningen op de rug, borst en mouwen. De openingen op de borst en mouwen hebben een rits en zijn verwerkt in een borst- of mouwzak om de waterdichtheid van de jas te garanderen. De ritsen zijn open tijdens de test. We merken nagenoeg geen verschil in isolerend vermogen tussen de drie modellen. Dit is te verklaren door de zeer lage luchtdoorlaatbaarheid van het materiaal.

98


Innovatief Textiel

Figuur 102 Rct verschillende modellen winterjas: geen ventilatie (blauw), ventilatie op de rug (rood), ventilatie op rug, borst en mouwen (groen)

Het is opmerkelijk dat het model met ĂŠĂŠn opening op de rug het beste scoort op gebied van de waterdampdoorlaatbaarheid (figuur 101). Vooral op de rug merken we een veel lagere weerstand in vergelijking met andere plaatsen op het lichaam. De lagere waterdampdoorlaatbaarheid van de jas met meerdere openingen is het gevolg van de foutieve plaatsing van de openingen (op de armen en borst, wordt de mantel "gedragen" door het lichaam waardoor er weinig of geen ruimte is tussen de stof en het lichaam) en de volledig waterdichte voering van het jack waardoor er geen waterdamp kan ontsnappen. In vivo testen hebben aangetoond dat de meest ideale plek om te ventileren onder de armen is.

99


Innovatief Textiel

Figuur 103 Ret van verschillende modellen winterjassen: geen ventilatie (blauw), ventilatie op de rug (rood), ventilatie op de rug, borst en mouwen (groen)

4.5.2.4 Assemblagetechniek Hierbij vergelijken we regenjassen zonder voering vervaardigd met gestikte naden en met ultrasoon gelaste naden. De stiknaad was 3 mm breed, de lasnaad 1 mm. Er is weinig of geen verschil in isolerend vermogen (figuur 102) tussen de beide jackets (zeer lage luchtpermeabiliteit van de substraten).

Figuur 104 Rct van regenjassen met verschillende assemblagetechniek

100


Innovatief Textiel

De waterdampdoorlaatbaarheid is ook vergelijkbaar, hoewel de resultaten van de gelaste uitvoering iets beter zijn op de heupen en de rug (figuur 103). Dit is te verklaren door de meer continue overgang tussen de verschillende delen van de jas.

Figuur 105 Ret van regenjassen met verschillende assemblagetechniek

4.5.3 Comfort optimaliseren Naast de keuze van het substraat, bepalen ook de typische confectieparameters zoals model, pasvorm en overwijdte het draagcomfort van kleding. Het is echter niet mogelijk om een standaard oplossing voor te stellen van hoe een kledingstuk er moet uitzien om het comfort te optimaliseren. Een aan het lichaam aangepaste pasvorm met weinig extra breedte is belangrijk om snel overtollige transpiratie van het lichaam te verwijderen. Daarnaast is een jas die iets groter is beter isolerend vanwege de grotere luchtspleet tussen het kledingstuk en het lichaam. De keuze tussen gestikte, gelaste en getapete naden is vooral belangrijk om te vermijden dat de regen binnendringt in het kledingstuk. De impact op het thermofysiologisch comfort is verwaarloosbaar. Anderzijds zal het type naad het tactiele comfort beĂŻnvloeden. Niet het aantal openingen, maar de locatie zorgt voor een optimale ventilatie. In het algemeen kunnen we zeggen dat het isolerend vermogen van een kledingstuk afneemt naarmate personen meer bewegen. Stilstaande lucht blijft de beste isolator. Bij beweging van het lichaam, wordt de lucht in het kledingstuk ook bewogen en kunnen er turbulente luchtstromen optreden. Dit verhoogt de warmteafvoer en zal meer uitgesproken zijn in loose fit kleding. Beweging zal ook de verdamping van transpiratievocht bevorderen. Echter, hoe meer iemand beweegt, hoe meer vocht er wordt geproduceerd. Het is belangrijk te weten dat er grenzen zijn en dat elk geval apart moet worden behandeld.

101


Innovatief Textiel

5

Sportkledij Actieve sporten zoals aerobics, atletiek, hardlopen, fietsen, wandelen, bergbeklimmen, zwemmen, zeilen, windsurfen, ballonvaren, parachutespringen, snowboarden en skiĂŤn zijn vandaag bijzonder populair. Topatleten zoals Serena Williams zorgden ervoor dat naast comfort en prestaties ook het fashiongehalte van sportkledij belangrijk geworden is. Hierdoor is de product life cycle van sportkledij een stuk korter geworden in vergelijking met vroegere jaren. Deze sector wordt grotendeels gedomineerd door grote spelers zoals Nike en Adidas. Dit heeft te maken met de grote investeringen die nodig zijn om technische en functionele materialen en producten te ontwikkelen met een hoog fashion gehalte, maar ook met de extreem hoge budgetten die nodig zijn voor brand building en sponsoring. Sportkleding wordt vaak gepromoot door grote namen uit de sportwereld zoals Usain Bolt, David Beckham, Cristiano Ronaldo en teams zoals FC Barcelona. Ook grote evenementen zoals de Olympische spelen hebben een grote impact op de verkoop. Recent merken we ook de opkomst van enkele kleine spelers, waaronder het Belgische Bioracer. Zij zijn gespecialiseerd in hoogtechnologische wielerkledij en zijn o.a. leverancier van heel wat nationale teams. De functionaliteit van sportkledij wordt bekomen door enerzijds de gebruikte materialen, zijnde de vezels, de stoffen en composiet doeken en anderzijds het design en de pasvorm.

5.1 Materialen De materialen die gebruikt worden in sportkleding dienen aan een aantal minimale vereisten te voldoen zoals dimensionaal stabiel, makkelijk te onderhouden, rekbaar, vochtregulerend, duurzaam, ‌ Daarnaast dienen de materialen in functie van de sport ook nog over specifieke eigenschappen te beschikken in overeenstemming met de vigerende regelgeving en/of vereisten van de sportbeoefenaars. (Venkatraman, Fabric Properties and Their Characteristics, 2016) materiaaleigenschappen

duurzaam

esthetisch

comfort

onderhoud

treksterkte

drapeervermogen

ademend

abrasiebestendig

stijfheid

waterafstotend

wassen

motvrij

bestand tegen snagging

vormvast

waterdicht

wrijven

vlekresistent

scheursterkte

kreukherstellend

warmte-isolerend

licht

rek en herstel

zweet

barststerkte

kleurechtheid

krimpvrij

stockage

ruwheid

Figuur 106 Minimale vereisten voor materialen gebruikt in sportkledij

102


Innovatief Textiel

5.1.1 Vezels De gebruikte vezels leveren een belangrijke bijdrage aan de karakteristieken van de gebruikte materialen die een belangrijke impact hebben op de performantie van sportkledij zoals functionele ondersteuning (compressie), bescherming (antimicrobieel, anti-UV, insectenwerend, impactwerend, …), comfort (behoud van de vocht- en temperatuurbalans) en het modeaspect. De meest gebruikte vezels in sportkledij zijn polyester, elastaan en merino wol. Polyester is lichtgewicht, goedkoop, kleurecht, duurzaam, gemakkelijk te onderhouden, sneldrogend, hydrofoob en beschikt over goede wicking eigenschappen. Elastaan wordt vaak gebruikt omwille van zijn hoge elasticiteit om de lichaamsbeweging te vergemakkelijken en te ondersteunen en om compressie te geven op de spieren waardoor de sporter makkelijker recupereert. Merino wol wordt gebruikt omwille van zijn superieure waterdampdoorlaatbaarheid, absorptievermogen en eigenschap om snel te drogen. Vaak wordt verschillende vezels gemengd om de voordelen van iedere vezel te gebruiken en de nadelen van andere vezels te neutraliseren. Veel toegepaste blends zijn polyester/katoen, polyester/viscose, polyester/lycra, polyamide/lycra, katoen/lycra, Merino/polyamide, etc. de vorm van de vezeldoorsnede, de fijnheid en/of de finish die soms wordt aangebracht beïnvloedt ook in sterke mate het vochtregulerende vermogen. Ook andere eigenschappen zoals antimicrobieel, anti-UV, insectenwerend, … kunnen tijdens het spinnen of via een finish meegegeven worden. (Venkatraman, Fibres for Sportswear, 2016) 5.1.2 Weefsels/breisels voor sportkledij Het eigenschappen van het doek waaruit de sportkledij wordt vervaardigd, worden beïnvloed door interne factoren zoals de gebruikte vezels en filamenten (fijnheid, hydrofiliteit, hydrofobiciteit, vezelvorm en capilariteit, finish), de garenproductie (titer, densiteit, twist, mengsels) en de structuur (weefsel/breisel, dichtheid, finish). Anderzijds worden de eigenschappen ook beïnvloed door externe factoren zoals zonlicht, regen, wind en warme/koude weersomstandigheden of tijdens intense fysieke activiteiten door interactie met het lichaam. Ook hier kunnen door de spelen met de samenstelling van het doek eigenschappen zoals luchtdoorlaatbaarheid, waterdampdoorlaatbaarheid, vochtopname (regain), absorptievermogen, wicking capaciteit, … geoptimaliseerd worden. Geweven en gebreide doeken hebben verschillende eigenschappen. Wanneer elasticiteit gewenst is, wordt meestal gebruikt gemaakt van gebreide doeken. Door een andere binding toe te passen in weefsels dan de traditionele lijnwaadbinding kan men een duurzamer (keper) of beter te draperen (satijn) doek bekomen. Er zijn in hoofdzaak twee verschillende soorten breisels; een inslagbreisel en een kettingbreisel. Inslagbreisels zijn de meest voorkomende breisels. (In een inslagbreisel is er een draad die continue in de breedte loopt, terwijl hij lussen vormt in elke rij.) Daarbij wordt een draad naar naast elkaar staande naalden toegevoerd, waarbij lussen (=steken) gevormd worden. Een inslagbreisel kan geproduceerd worden op zowel een vlakbreimachine als op een rondbreimachine, deze machines Figuur 107 Inslagbreisel

103


Innovatief Textiel

komen nog aan de orde. Een inslagbreisel is te herkennen aan in de breedte naast elkaar liggende steken, die uit dezelfde draadzijn gebreid. De voornaamste voordelen van een inslagbreisel zijn: •

Een inslagbreisel is soepel;

Een inslagbreisel kan snel geproduceerd worden;

Een inslagbreisel is goedkoop in productie;

Een inslagbreisel is elastisch.

Daartegenover staan de volgende nadelen: •

Een inslagbreisel kan ladderen (bij gladde garens);

Een inslagbreisel is minder vormvast.

De belangrijkste begrippen bij een inslagbreisel zijn: •

Rechtse steek;

Linkse steek;

Stekenrijen (aantal steken per bv één cm naast elkaar op 1 rij: bed);

Stekenstaven ( steken per bv één cm boven elkaar);

Gauge of deling (aantal naalden per inch).

De belangrijkste inslagbreisels zijn single jersey (eenvoudig en goedkoop te produceren, elastisch in de lengte en breedte, goed drapeervermogen, vooral gebruikt voor polo’s, shorts, rokken en jasjes), rib- (complexer, hoofdzakelijk elastisch in de breedte, vooral gebruikt voor boorden) en interlock breisels (stabiele structuur met beperkte elasticiteit). Deze zijn verschillend van elkaar door het aantal naaldenbedden waarop ze geproduceerd zijn. Met behulp van vlakbreimachines of rondbreimachines is het ook mogelijk om naadloze kledingstukken te produceren. De productie is evenwel zeer complex en relatief duur. Het biedt echter wel de mogelijkheid om schurende naden te vermijden en door het combineren van verschillende breistructuren sterk gespecialiseerde kledij te produceren met bv. open structuren onder de oksels voor extra ventilatie of panelen met extreem elastisch garens om op specifieke plaatsen compressie te geven op de spieren. Deze panelen dienen wel op de juiste plaats te komen wat de maatvoering zeer complex maakt. In een kettingbreisel worden de draden in de lengterichting van het breisel aangeboden. De ontstane in de lengterichting liggende stekenrijen zijn met dezelfde draad gebreid. Het aantal draden is gelijk aan het aantal naalden. Deze draden vormen een zigzaggend patroon van lussen over twee of meer stekenstaven. Een kettingbreisel kan herkend worden door de rechte steken aan de goede kant van het werk en de leggingen (=zigzag lopende draden) aan Figuur 108 Kettingbreisel

de achterkant.

104


Innovatief Textiel

Bij het produceren van een kettingbreisel beweegt de naaldenbalk zijdelings heen en weer. Hierdoor worden de steken gevormd. Kettingbreisels kunnen alleen geproduceerd worden op ketting- of raschel-breimachines. Het belangrijkste voordeel van een kettingbreisel is: •

Een kettingbreisel laddert niet.

Nadelen van een kettingbreisel zijn: •

Er kan in een kettingbreisel niet altijd geminderd worden;

Toevoeging van elastomeergarens is nodig om de beperkte rek te verhogen.

Deze breisels worden vooral gebruikt voor power stretch en compressie. Een bijzonder type zijn de 3D weefsels en breisels (spacer fabrics). Hier worden 2 of meer lagen geweven of

gebreide

doeken

met

elkaar

verbonden door een (monofilament) garen.

Deze

unieke

structuren

creëren additionele luchtlagen die functioneren

als

isolatielaag

Figuur 109 Spacer fabrics

met

thermoregulerende eigenschappen. (Sabir & Wood, 2016) 5.1.3 Composiet materialen Composiet materialen bestaan uit twee of meer materialen die met elkaar verbonden worden om een structuur te creëren met nieuwe eigenschappen. Ze worden gefabriceerd door textielmaterialen te coaten of lamineren. 5.1.4 Smart materials Door geleidende garens en sensoren samen met een energiebron te integreren in sportkledij wordt het mogelijk om de gezondheid en performance van atleten op te volgen. Andere slimme materialen met een toepassing in sportkledij zijn shape memory materials (thermoregulatie, constant compressie), phase change materials (thermoregulatie), materialen met kleureffect (thermochroom: monitoren van de lichaamstemperatuur, solvatochroom: monitoren van de graad van transpiratie). (Wood, 2016)

5.2 Design en assemblage Het is duidelijk dat de gebruikte materialen alleen niet volstaan om de gewenste functionaliteit en meer specifiek het gewenste comfort te bekomen. Hiervoor dient men ook het juiste design en de juiste pasvorm te bepalen. Waterdichte, ademende materialen ventileren meestal onvoldoende. Om dit te bereiken, dienen op de juiste plaatsen ventilatieopeningen voorzien te worden. Om de kledij waterdicht te houden, worden de naden gelast of getapet. Compressiekleding kan slechts optimaal functioneren wanneer rekening houdt met de lichaamsvorm en lichaamsmaten van de drager. Het is hierbij belangrijk te weten welke compressie nodig is voor de verschillende lichaamszones. Kennis van de 105


Innovatief Textiel

materiaaleigenschappen (elasticiteit, drapeervermogen, dikte) beĂŻnvloeden de fit, maat en naadkwaliteit en zijn dus belangrijke factoren bij de ontwikkeling van het patroon en het graderen. Om de verschillende spiergroepen optimaal te ondersteunen, dient de kledij uit verschillende panelen te worden opgebouwd.

106


Innovatief Textiel

6

Persoonlijke beschermingsmiddelen

6.1 Inleiding Een persoonlijk beschermingsmiddel (PBM) is iedere uitrusting die bestemd is om door de werknemer gedragen of vastgehouden te worden om hem te beschermen tegen één of meer risico's die zijn veiligheid of gezondheid op het werk kunnen bedreigen. Een belangrijke groep is de beschermkledij. Gewone werkkledij en uniformen die niet specifiek bedoeld zijn om de veiligheid en de gezondheid van de werknemer te beschermen zijn geen PBM’s. Werkkledij (bv. overall, stofjas, …) moet eigenlijk enkel vermijden dat de werknemer zichzelf of zijn kledij vuil maakt. PBM’s moeten altijd voldoen aan volgende voorwaarden: • • • • •

geschikt zijn voor de te voorkomen risico's, zonder zelf een vergroot risico in te houden; in overeenstemming zijn met de omstandigheden op de arbeidsplaats; afgestemd zijn op de ergonomie, de gezondheid en het comfort van de werknemer; aanpasbaar zijn aan de drager. Zo heeft een werknemer met slechte ogen recht op een veiligheidsbril met correctieglazen. Een ander voorbeeld zijn veiligheidsschoenen: die moeten orthopedisch aanpasbaar zijn aan de voet van de drager; aangepast zijn aan de drager. Om dit na te gaan kan er best een zogenaamde “fit-test” voorzien worden. Bij zo’n test moet blijken of het PBM wel behoorlijk past.

Als meerdere PBM's tegelijkertijd gedragen moeten worden, moeten deze compatibel zijn met elkaar zonder in te boeten aan efficiëntie. Tot nader order wordt in België de productie, het controleren, het op de markt brengen en het gebruik van PBM’s geregeld door het KB van 31 december 1992 betreffende het op de markt brengen van PBM’s en het KB van 13 juni 2005 betreffende het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen: Het KB van 13 juni 2005 betreffende het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen regelt het gebruik van PBM’s en richt zich tot werkgevers, hiërarchische lijn en werknemers. Het geeft de verplichtingen weer van de werkgevers ten opzichte van haar werknemers en bevat een aantal minimumvereisten die kunnen aangevuld worden met bijkomende eisen per lidstaat. Dit KB verscheen in het Belgisch Staatsblad van 14 juli 2005. Het is opgenomen in de Codex over het welzijn op het werk (Titel VII, Hoofdstuk II). Het is de omzetting in Belgisch recht van de Europese Richtlijn 89/656/EEG waarin het exclusief gebruik van CE gemarkeerde PBM’s wordt opgelegd. Dit vormt de basis van een geïntegreerde aanpak van veiligheid en vormt tevens de start van de risico-analyse. Een belangrijk document is o.a. Bijlage III uit deze wet. Daarin worden de werkomstandigheden opgesomd waarbij PBM’s verplicht gebruikt moeten worden. http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:01989L065620070627 Het KB van 31 december 1992 betreffende het op de markt brengen van persoonlijke beschermingsmiddelen richt zich tot de producenten van PBM’s. Het bepaalt dat PBM’s moeten voldoen aan fundamentele veiligheids- en gezondheidsvoorschriften en dat

107


Innovatief Textiel

ze moeten vergezeld zijn van een nota die de gevaren waartegen het PBM beschermt, omschrijft. Bovendien moet de nota gebruiks- en onderhoudsinstructies omvatten. PBM’s die aan dit besluit voldoen, dragen het CE-label. Dit KB verscheen in het Belgisch Staatsblad op 4 februari 1993 en is de omzetting in Belgisch recht van de Europese Richtlijn 89/686/EEG. Recent werd door de Europese Commissie de nieuwe PPE Regulation 2016/425 goedgekeurd (http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32016R0425) . Vanaf 21 april 2018 (2 jaar na datum) komt deze nieuwe wet in voege. Voor producten welke geproduceerd werden onder Directive 89/686/EEC worden transitiemaatregelen voorzien. Uiterste datum van geldigheid voor deze producten is 21 april 2023. Deze revisie was nodig omwille van volgende redenen: • ervaring en nieuwe ontwikkelingen wezen erop dat aanpassingen nodig waren (de huidige tekst is ouder dan 25 jaar); • er was consensus bij de lidstaten en andere stakeholders omtrent de noodzaak van een aangepaste richtlijn; • de nieuwe tekst is in lijn met de New Legislative Framework Decision 768/2008 die een gemeenschappelijk kader schetst voor het verhandelen van producten. Bij de aanpassing werd geopteerd voor een wet (regulation) i.p.v. een richtlijn (directive). Dit biedt als belangrijkste voordeel dat het niet meer nodig is dat iedere lidstaat afzonderlijk deze richtlijn in een wettekst giet. Dit biedt meer zekerheid naar een totale harmonisatie en vermijdt dat bepaalde zaken in functie van de interne markten worden aangepast. Aan volgende punten werden aanpassingen doorgevoerd: • Scope: deze werd verruimd door het incorporeren van PBM’s die beschermen tegen hitte, ontwikkeld en geproduceerd voor privaat gebruik (bv. ovenhandschoenen). Producten die niet onder de wetgeving vallen werden verduidelijkt (bv. voor exclusief gebruik op schepen of vliegtuigen). Ook online verkoop wordt beschouwd. • procedures voor conformiteitscontrole: deze werden in lijn gebracht met NLF Decision 768/2008 o cat. I → module A (interne productcontrole) o cat. II → module B (EU type-controle) + module C (interne productcontrole) o cat. III → module B + C2 (C + gecontroleerde productcontroles) of D (kwaliteitscontrole) o De certificaten die uitgereikt werden op basis van een EU type-controle zullen maximum 5 jaar geldig zijn. • vereiste documenten: de fabrikant die een technische documentatie op te stellen in overeenkomst met Annex II (specifieker dan in de directive), elk PBM dient vergezeld te zijn van EU conformiteitsverklaring of de fabrikant dient het internetadres te vermelden waar dit kan gevonden worden, economische operatoren dienen de technische documentatie en het conformiteitsattest 10 jaar te bewaren nadat het product in de markt werd gezet, de fabrikanten dienen te zorgen dat er procedures zijn voor serieproductie die garanderen dat de producten in regel zijn met de PPE regulation

108


Innovatief Textiel

risico categorieën: de indeling in categorieën is duidelijker en gebaseerd op een exclusieve lijst van risico’s

• •

basis gezondheids- en veiligheidsvereisten (miniem) in lijn brengen met NLF Decision 768/2008

Op werkplaatsen waar een bepaald PBM gedragen moet worden, moeten passende pictogrammen worden opgehangen. De tabel op volgende pagina geeft de verschillende pictogrammen en hun betekenis weer. Tabel 5 Veiligheidspictogrammen

Pictogram

Betekenis Veiligheidshandschoenen verplicht

Veiligheidshelm verplicht

Oogbescherming verplicht

Gehoorbescherming verplicht

Veiligheidsschoenen verplicht

Gelaatsbescherming verplicht

Ademhalingsbescherming verplicht

109


Innovatief Textiel

Beschermende kleding verplicht

Individueel veiligheidsharnas verplicht

PBM’s zijn vaak nodig om veilig te kunnen werken, maar waar mogelijk genieten collectieve beschermingsmiddelen (CBM’s) de voorkeur omdat ze het gevaar afschermen. De technische commissies van het CEN die de normen voor PBM’s uitwerken zijn: TC 79 (ademhalingsbescherming), TC 85 (bescherming ogen en gezicht), TC 158 (helmen), TC 159 (gehoorbescherming), TC 160 (bescherming tegen vallen), TC 161 (voetbescherming), TC 162 (kleding, inclusief handschoenen). Recent kreeg TC 122 (ergonomie) de opdracht om een werkgroep op te richten rond comfort en ergonomie van PBM’s. PBM’s moeten voorzien zijn van een CE-markering. Die markering geeft aan dat het PBM volgens de fabrikant voldoet aan de geldende Europese reglementering.

Figuur 110 CE-label

De werkgever moet PBM’s altijd gratis ter beschikking stellen van zijn personeel en staat in voor het onderhoud, de herstelling, de desinfectie en decontaminatie en de tijdige vervanging van de PBM's. In principe mogen werknemers hun PBM’s niet mee naar huis nemen. De beschermingsmiddelen moeten op de arbeidsplaats op een gepaste manier worden opgeslagen. Er is hier wel een uitzondering voor werknemers die deel uitmaken van reizende ploegen of voor werknemers die ver van de onderneming waaraan ze verbonden zijn werken. Zij mogen hun PBM’s wel mee naar huis nemen na het werk, als hun werk tenminste geen risico op besmetting of infectie met zich meebrengt. Verder moeten volgende zaken absoluut gecheckt worden voordat een PBM in gebruik wordt genomen binnen het bedrijf: • heeft de leverancier een verstaanbare gebruiksaanwijzing met duidelijke instructies meegeleverd? • heeft de leverancier de EG-verklaring van overeenstemming meegeleverd?

110


Innovatief Textiel

bevinden zich de nodige markeringen op het PBM? Concreet gaat het dan om de naam van de fabrikant, de naam van het PBM, de serie- of typeaanduiding en het serienummer, de CE-markering en een verwijzing naar de relevante normen • zijn er opvallende veiligheidstekorten merkbaar (loszittende naden bij handschoenen, krassen op een veiligheidsbril, ...)? • kunnen de gebruiksinstructies van de fabrikant nageleefd worden? Hebben de gebruikers de juiste opleiding gekregen, is het duidelijk hoe het beschermingsmiddel onderhouden moet worden, is er nood aan periodieke controles, ...? (Belgisch kenniscentrum over welzijn op het werk, 2015)

6.2 Beschermkledij Beschermkleding is technische kleding die de personen beschermt tegen mogelijke gevaren op de werkplaats, zoals: • Vuur, hitte, koude of slechte weersomstandigheden; • Slechte zichtbaarheid; • Verdrinking en onderkoeling in water; • Mechanische risico’s (snijden, gegrepen worden door bewegende delen, impact van projectielen, bij werken met kettingzagen, bij werkzaamheden zoals zandstralen); • Biologische en chemische agentia; • Radioactiviteit. Vaak gaat het om beschermende schorten, jassen, pakken, … Er is ook kleding voor eenmalig gebruik (wegwerpkleding). Deze wordt meestal over de gewone werkkleding aangetrokken. Wegwerpkleding wordt gebruikt in zeer stoffige ruimtes, bij het verwijderen van asbest of bij werken waarbij veel deeltjes vrijkomen (bv. verfspuiten). Ook in het operatiekwartier van ziekenhuizen wordt vaak gebruik gemaakt van deze zogenaamde disposables. Goede beschermende kledij moet aan een aantal voorwaarden voldoen: • comfortabel zitten en op maat zijn; • gemaakt zijn uit stevige materialen; • voldoende ventileren, zodat de kledij vanbinnen niet te vochtig wordt of te veel isoleert. Dit kan immers leiden tot oververhitting; • goed te reinigen zijn. In de informatieve nota die de leverancier met de kledij meelevert, moet duidelijk uitgelegd worden hoe de beschermende kledij het best onderhouden kan worden zonder het materiaal aan te tasten; • antistatisch zijn, zodat geen ontladingen van statische elektriciteit kunnen ontstaan; • rekening houden met de aard en de zwaarte van het uitgevoerde werk. Voor de productie van beschermkledij maakt men gebruik van hightech garens, doeken en composietmaterialen die enerzijds bescherming bieden tegen één of meerdere risico’s zoals mechanische risico’s, chemische risico’s, koude, hitte en vlammen, biologische agentia, straling, weersomstandigheden, elektriciteit en lage zichtbaarheid en anderzijds het noodzakelijke draagcomfort verzekeren. Beschermende kleding is onderhevig aan Europese wetgeving. Bedrijven die dergelijke materialen op de markt brengen dienen te voldoen aan de Europese richtlijn 89/686/EEC ofwel aan de eisen die vastgelegd zijn in Europese geharmoniseerde normen. Vanaf 2018 zullen de PBM’s moeten voldoen aan de nieuwe wetgeving. Kledij die gecertificeerd werd onder de huidige richtlijn zal nog tot vijf jaar na het vervallen van de transitieperiode zijn validiteit behouden. Normen daarentegen zijn gemakkelijker en sneller aan te passen dan de wet. 111


Innovatief Textiel

In de Europese richtlijn wordt duidelijk beschreven wat bedoeld wordt met PBM’s en voor welke risico’s ze bescherming bieden. Hiervoor worden PBM’s ondergebracht in drie categorieën: • categorie I: kleine risico’s Bescherming tegen niet uitzonderlijke weersomstandigheden, verblinding door de zon, kleine schokken en trillingen, verdunde detergenten • categorie II: matig risico PBMs niet onder te brengen in categorie I of III (lasserskleding, hoge zichtbaarheidkleding, veiligheidsschoenen, helmen, brillen) • categorie III: dodelijk risico of risico op blijvende verminking Bescherming tegen chemicaliën, vallen van een hoogte, ioniserende straling, zeer hoge en lage temperaturen, ademhalingsbescherming, elektrocutie Alle PBM’s dienen gecertificeerd te zijn. Dit wil zeggen dat ze in overeenstemming zijn met de Europese regelgeving. Voor categorie I PBM’s volstaat het dat de producent een technisch dossier opmaakt (inclusief een informatieve nota), dat ter beschikking moet gehouden worden van de toezichthoudende overheid. Verder dient hij nog de verklaring van overeenkomstigheid op te stellen en de CE markering aan te brengen. Tussenkomst van een notified body is hier niet nodig. Een notified body of aangemelde keuringsinstantie is een door een overheid aangewezen keurings- of testinstituut dat van producten moet testen of zij aan de daarvoor geldende (Europese) richtlijnen voldoen. In België is Centexbel het notified body voor beschermkledij. Voor categorie II PBM’s gelden dezelfde vereisten als voor categorie I PBM’s en moet er bijkomend een typekeuring uitgevoerd worden door een notified body. Voor categorie III PBM’s gelden dezelfde vereisten als voor categorie II PBM’s en moet het notified body toezicht houden op de kwaliteit van de productie door regelmatige monstername of door auditing. Annex II van de richtlijn vermeld de essentiële veiligheids- en gezondheidseisen. Het betreft hier algemene vereisten van toepassing voor alle PBM’s, additionele vereisten van toepassing voor sommige types en klassen PBM en vereisten van toepassing voor specifieke risico’s. Geharmoniseerde normen zijn documenten die goedgekeurd zijn door de Europese normalisatie-instellingen (CEN en CENELEC) en opgesteld werden in het kader van een mandaat dat door de Commissie gegeven werd. De referenties van deze normen worden bekendgemaakt in het Publicatieblad van de Europese Unie. Indien een product onder een Europese geharmoniseerde norm valt moet de fabrikant gebruik maken van de erin vermelde testmethodes, wat een ”gemeenschappelijk taalgebruik” voor de prestatieverklaring verzekert. De ganse lijst van de geharmoniseerde normen geraadpleegd worden op de website van de Europese commissie http://ec.europa.eu/growth/single-market/europeanstandards/harmonised-standards/personal-protective-equipment/index_en.htm. De normalisatie heeft als doel referentiedocumenten te leveren die gestandaardiseerde testmethodes voorschrijven. In dit verband dienen de geharmoniseerde normen als link tussen de fundamentele eisen (EU wetgeving) en de vaststelling van de prestaties van de beschermende kledij op basis van hun kenmerken en van hun beoogde gebruiken. Deze

112


Innovatief Textiel

normen zijn gelinkt aan de Europese directive betreffende PBM’s via de bijlage ZA van deze normen. Per productfamilie weerspiegelen deze normen de “state of the art” en beogen ze de harmonisatie. Ze omvatten de kenmerken van de producten, het/de beoogde gebruik(en), in voorkomend geval de nationale specificiteiten, de testen en de rekenmethodes nodig om de prestaties van de producten te bepalen. De directieve geeft ook aan dat alle PBM’s de verplichte CE-markering moeten dragen. Dit is een zichtbaar teken met overeenkomstigheid van de wet. Andere markeringen, die verwarring kunnen veroorzaken, zijn niet toegelaten. Voor categorie III moet deze markering het nummer van het notified body vermelden. De prestatieverklaring, die fabrikanten opstellen voor hun producten die onder een geharmoniseerde norm vallen, is dus gemaakt op een gemeenschappelijke technische basis. De inhoud hiervan hangt af van de categorie. De Europese geharmoniseerde normen die betrekking hebben op beschermkleding houden vandaag nog geen rekening met de gebruiker maar leggen regels vast op basis van de vereiste veiligheidsaspecten in diverse beroepstaken, vertrekkende van de worst case scenario. Bedrijven dienen dus zelf binnen de voorwaarden van deze normen, de kleding zo te ontwerpen dat ze door de gebruiker aanvaard en bijgevolg ook gedragen wordt. M.a.w. dat de kleding beantwoordt aan de verwachtingen van de gebruiker op het vlak van comfort, imago, gemak van gebruik, geschikt voor de taken en voldoende bescherming biedt in de verschillende situaties waar de gebruiker aan wordt blootgesteld. Een nieuw type beschermkleding dient zich aan waarbij sensoren en/of actuatoren in de kleding worden geïntegreerd. Er is momenteel veel onderzoek naar dergelijke intelligente kleding en langzamerhand zien ook producenten het nut in van sommige van deze ontwikkelingen. In dit onbekend terrein (niet in het allerminst voor de eindgebruiker) moeten producenten met deze nieuwe technologie kleding ontwikkelen die beantwoord aan de vraag van de eindgebruiker. De uitdaging daarbij is net die functies te integreren die voor de eindgebruiker waardevol zijn, ze beter geschikt maakt voor de taken en doen wat ze verondersteld worden te doen in de bescherming van de drager. CEN TC 248/WG 31 onderzoekt de noden voor deze ‘smart textiles’. Het is duidelijk dat de eindgebruiker, de aankopers (soms de overheid) en de regelgeving een centrale rol spelen bij de ontwikkeling van de beschermkleding. De disciplines die bij productontwikkeling aan bod moeten komen, hebben te maken met meerdere aspecten: menskundige, technologische, ecologische en economische. Deze opsomming van factoren die een wezenlijke invloed hebben op het te ontwikkelen product is niet exhaustief, maar toont de multidisciplinariteit van productontwikkeling aan alsook de criteria die ervoor zullen moeten worden opgesteld. In de wiskunde is de som de resultante van het optellen van een aantal factoren. Op die basis zouden we kunnen vermoeden dat een nieuw product en het succes ervan kan bekomen worden door de som te maken van de uitwerking van de verschillende aspecten. Dit is echter niet het geval want het ene product is succesvol en het andere niet. Dit is te wijten aan enerzijds snelle evoluties in de markt en de technologie en de combinatie van rationele factoren met zeer subjectieve en moeilijk beheersbare aspecten. Om succesvol

113


Innovatief Textiel

producten te ontwikkelen en te vermarkten zijn er nieuwe methodieken en organisatiemodellen nodig. Momenteel overheerst voor beschermkledij de regelgeving (veiligheidsoverwegingen vertaald in technologische aspecten) bij de bedrijven die deze producten ontwikkelen. Echter deze producten moeten gedragen worden door mensen. Daarom kan het gebruik van principes van “human centred design” een belangrijke meerwaarde betekenen voor Vlaamse bedrijven actief in deze sector. Bedrijven zijn daar echter veel te weinig of niet mee vertrouwd. Anderzijds zijn mode- en textielontwerpers ook niet vertrouwd met regelgeving en aanzien zij dit vaak als een beknotting van hun creatieve eigenheid. Andere beslissers in dit proces zijn niet altijd bewust dat de verschillende aspecten allemaal belangrijk zijn voor het correct gebruik en onderhoud van beschermkledij. Het probleem rond beschermende kledij is complex zoals uit volgende voorbeeld blijkt. First responders van een brandweerkorps weten zelden in welke situatie zij terecht zullen komen: uitslaande brand met ontploffingsgevaar, heidebrand of schouwbrand; verkeersongeval met truck geladen met gevaarlijke producten of truck in schaar; reddingswerk … Klachten die brandweerlui over hun kledij hebben zijn: belemmert beweging, te warm, … wat het gevolg is van het ontwerp van de kleding die uitgaat van één enkele situatie namelijk deze van een structurele brand (hoge bescherming tegen hitte en vlammen). Maar niet alleen voor beschermkledij is een nieuwe aanpak belangrijk, ook voor werkkleding kan de “human centred design”-aanpak resulteren in toegevoegde waarde voor alle betrokkenen. Werkkledij is veel minder onderhevig aan wetgeving en bijgevolg is de design vrijheid veel breder. Maar ook in deze gevallen is de gebruiker niet diegene die de producten aankoopt, het lastenboek opstelt of betrokken is bij de design. Maar zelfs in deze gevallen, die ogenschijnlijk betrekking hebben op simpele kleding, kan de betrokkenheid van alle stakeholders en in het bijzonder de gebruiker, een belangrijke meerwaarde hebben voor de producent en de professionele wasserij die deze kledij zal onderhouden. In gewone werkkleding speelt imago en identiteit een nog veel grotere rol dan bij beschermkleding. Het is immers kleding die meestal functie- en persoonsgebonden is en veel meer gedragen wordt in vergelijking met beschermkleding die aangetrokken wordt wanneer de persoon een risico loopt. Naast imago en identiteit zijn functionaliteit, comfort en hygiëne aspecten die een zeer belangrijke rol spelen. Werkkledij moet niet alleen voldoen aan de fysieke en cognitieve noden van de gebruiker, maar ook aan zijn emotionele noden. Beschermkleding en werkkleding behoren door hun complexiteit en multifunctionaliteit tot het groeiend segment van technisch textiel en/of performance apparel. Vlaanderen heeft verschillende bedrijven die actief zijn in deze segmenten. Niet alleen bij de productie van de textielmaterialen en accessoires maar ook in het ontwerp en de confectie van deze producten. Vlaamse bedrijven verdelen deze materialen naar alle uithoeken van de wereld met de focus op Europa. Ook voor de linnenverhuurders en de industriële wasserijen zijn deze sectoren zeer belangrijk. Na wassen moeten de gewenste en opgelegde eigenschappen van de kledij behouden blijven. Toonaangevende bedrijven zijn Sioen (productie van basismaterialen en ontwerp/confectie), Alsico (ontwerp/confectie), Seyntex (productie van basismaterialen en ontwerp/confectie), Utexbel (productie van basismaterialen), Concordia (basismaterialen &

114


Innovatief Textiel

ontwerp/confectie), Van Puyenbroeck (ontwerp/confectie), Van Moer (ontwerp/confectie) en linnenverhuurders zoals Initial, Cleanlease, Malysse, … Precieze gegevens over de toegevoegde waarde van bescherm- en werkkleding voor Vlaanderen zijn er niet. De Centrale Raad voor het Bedrijfsleven schat het aantal in België geproduceerde werkkleren 3,5 miljoen stuks met een waarde van € 42,3 miljoen. Dat dit segment ook in economische crisisperiodes en delokalisatieoverwegingen zeer goed standhoudt, blijkt uit het feit dat in de periode 1995-2001 de productie van traditionele kleding daalde met 75% terwijl voor werk- en beschermkleding zowel de invoer als de uitvoer met 60% steeg. De Belgische fabrikanten van werkkleding presteren dus veel beter dan hun collega’s die gewone kleding produceren. Beschermkleding wordt door de Europese Beschermkleding in Europa Commissie bestempeld als één van de zeven Lead Markets, naast brandstofcellen, biopolymeren, hernieuwbare energie, recyclage, duurzaam bouwen en e-health. Een Lead Market is een markt voor een product of dienst in een bepaalde geografisch gebied, waar het th jobs annual turnover diffusieproces van een internationaal succesvolle innovatie startte en verder expandeert door een breed spectrum van verschillende diensten. Het belang van de sector op Europees vlak wordt Figuur 111 Evolutie van de markt in geschetst in volgende figuur waar naar 2020 een beschermende kleding duidelijke stijgende vooruitgang in arbeidsplaatsen en omzet worden voorspeld. Wanneer Vlaamse bedrijven zich in deze markt verder kunnen profileren zal ook een deel van deze vooruitgang hen ten goede komen. Belangrijke gebruikers van “beroepskledij” zijn de medewerkers van de bedrijven en dienstverleners behorend tot de zorgsector (ziekenhuizen, RVT, klinische lab’s), horecasector, de grote industriële bedrijven in de sectoren chemie, metaal, textiel, voeding, enz. Grote gebruikers van “geavanceerde werkkledij en beschermingskledij” zijn oa. de brandweer, interventieploegen in chemie en petrochemie, lassers in bedrijven en op bouwwerven (bescherming tegen lasspatten), nutsbedrijven (eandis, …), wegenwerkers (hoge zichtbaarheid), de farmacie en elektronicasector (cleanroomkledij), chirurgen en OKpersoneel, enz. 265

22

260

17

255

250

turnover (M€)

12

Jobs

245

240

7

235

230

2

225

220

-3

2006

2010

2020

jaar

6.3 Selectie, gebruik en onderhoud van beschermkledij (SUCAM) De Europese Richtlijn 89/656/EEC waarin het exclusief gebruik van CE gemarkeerde PBM’s wordt opgelegd, vormt de basis van een geïntegreerde aanpak van veiligheid. Het is dan ook evident dat PBM gebruikers en PBM producenten samen rond de tafel zitten om tot een optimaal resultaat te komen. De Europese Richtlijn 89/686/EEC bepaalt dat PBM’s moeten voldoen aan fundamentele veiligheids- en gezondheidsvoorschriften. Het gebruik van de PBM’s wordt hierdoor niet geregeld, evenmin door de standaarden.

115


Innovatief Textiel

Om tegemoet te komen aan de nood aan een document waarin de selectie, het gebruik en het onderhoud worden beschreven werkte TC 162 een technisch rapport uit: CEN/TR 15321:2006 “Guidelines on the selection, use, care and maintenance of protective clothing SUCAM”. Tijdens deze beslissingscyclus wordt aanbevolen om te werken volgens het principe van de Demingcirkel: Plan – Do - Check – Act

Figuur 112 Demingcirkel

6.3.1 Selection: Selectie van PBM’s (PLAN & DO) In sectie II, artikels 4 en 5 van de Europese Richtlijn 89/656/EEC wordt vermeld dat de werkgever verplicht is om de PBM’s die hij van plan is om te gebruiken, te evalueren. Dit betekent dat hij in eerste instantie verplicht is om een risicoanalyse uit te voeren om de gepaste PBM’s te kunnen definiëren. Dit omvat volgende zaken (PLAN): - Het inventariseren en analyseren van risico’s per werksituatie - De restrisico’s definiëren waarvoor PBM’s nodig zijn - De eigenschappen definiëren van de PBM’s die de werknemer moeten beschermen tegen deze risico’s - Een productspecificatie opmaken voor de PBM’s Bij de risicoanalyse moet men rekening houden met de gebruiksomstandigheden, zijnde de kenmerken van de locatie en gebouwen waar gewerkt wordt (de omgeving, materialen en constructie), de werkruimte zelf met haar communicatiestructuur en klimaatkenmerken, het horizontaal en verticaal transport van goederen en mensen, de specifieke arbeidsprocessen (agentia, machines, …) (FOD Werkgelegenheid, Arbeid en Sociaal Overleg, 2009). 6.3.1.1 Soorten risico’s Mechanisch: • Gegrepen worden door bewegende delen • Snijden door een kettingzaag • Snijden door scherpe voorwerpen • Abrasieve voorwerpen • Steken Chemisch: • Vloeistoffen • Deeltjes • Aerosolen • Gassen Koude • Indoor: werken in koelcellen • Outdoor: extreem koud weer Hitte/vlammen • Contactwarmte • Stralingswarmte • Vlammen • Gensters • Spatten van gesmolten metaal 116


Innovatief Textiel

• Explosies Biologische agentia Elektriciteit • Elektrostatische ladingen • Elektrische stroom Straling • Radioactiviteit • IR stralen • UV stralen Weersomstandigheden • Koud weer • Warm weer • Regen • Wind • Zichtbaarheid in de mist • UV licht Lage zichtbaarheid Op basis van de resultaten van de risicoanalyse en de gebruiksomstandigheden dient de werkgever vast te leggen welk type PBM en welk niveau van bescherming er nodig is. Het is belangrijk om hierbij na te gaan welke normen er beschikbaar zijn waarin de niveaus van bescherming en/of testmethodes beschreven worden. 6.3.1.2 Marktstudie en aankoopfase (DO) In deze fase wordt de markt verkend en het aanbod vergeleken. Best worden in deze fase de eindgebruiker en de fabrikanten bij het gebeuren betrokken. Draagtesten en ervaringen met eerder aangekochte PBM’s leveren interessante input betreffende duurzaamheid, bescherming, compatibiliteit met andere PBM’s en comfort. Andere aspecten dan louter het product (training, onderhoud, vervangonderdelen, beschikbare stock, wettelijke conformiteit, aankoop en leveringsvoorwaarden, beschikbare maten, …) worden eveneens bekeken om de volledige performantie en de total cost of ownership te bepalen. 6.3.2 Use: gebruik van beschermkledij (CHECK) Het is de verantwoordelijkheid van de werkgever om aan te geven in welke omstandigheden het gebruik van een PBM vereist is. De producent is verplicht de nodige productinformatie (gebruiksaanwijzingen, handleidingen, normen) aan te leveren. De handleiding moet op zijn minst aangeleverd worden in de officiële taal van het land van bestemming. Onder de PBM wetgeving is het verplicht om de noodzakelijke training te geven aan de werknemers betreffende het gebruik van de PBM’s. de basis hiervoor zijn de gebruiksaanwijzingen aangeleverd door de fabrikant. Alle gegevens betreffende de PBM’s (leverancier, leverdatum, gebruiker, aantal reinigingsbeurten, aantal en type herstellingen, problemen bij gebruik) dienen te worden geïnventariseerd. De eindgebruiker moet de goede staat van zijn beschermkledij routinematig te controleren (bevuiling, gaten, losse zomen, …)

117


Innovatief Textiel

6.3.3 Care: Reinigen van beschermkledij (CHECK) De leverancier is verplicht om reinigingsinstructies mee te leveren. De werkgever is verplicht dit onderhoud te organiseren en te laten uitvoeren door een professionele textielreiniger. In aanwezigheid van schadelijke producten zal de kledij tevens moeten gedecontamineerd worden (bv. steriliseren van OK-textiel). Bij het reinigen dienen vlekken en bevuiling adequaat verwijderd te worden. Wasprocessen en zeker niet aangepaste wasprocessen (verkeerde detergenten, pH, temperatuur, niet correct gedroogd) hebben een significante invloed op de kwaliteit, beschermende eigenschappen en comfort van de beschermkledij: • stoffen worden meer of minder doorlatend, • gaan krimpen of uitzetten, • verliezen geheel of gedeeltelijk hun gewenste isolerende eigenschappen, • achteruitgang van elasticiteit, • het beschermingsniveau gaat achteruit, • de kleur wordt aangetast of kruiscontaminatie, • … 6.3.4 Maintenance: Herstellen van beschermkledij (CHECK) De leverancier is verplicht om onderhoudsinstructies mee te leveren. Deze vermelden welke inspecties er dienen te gebeuren, welke herstellingen mogen gebeuren en door wie en op welke manier het product uit dienst moet worden genomen en afgevoerd. Niet of slecht uitgevoerde herstellingen (correct herstellingsmateriaal niet beschikbaar, niet toegelaten wijzigingen zoals mouwen of broekspijpen verkorten) kunnen ervoor zorgen dat de bescherming geheel of gedeeltelijk verloren gaat. Op regelmatige basis dient de goede werking te worden geëvalueerd. In de meeste gevallen is slechts een visuele inspectie mogelijk daar er geen niet-destructieve testen beschikbaar zijn. In sommige gevallen kunnen random destructieve testen uitgevoerd worden. Het is van belang de levensloop van de beschermkledij traceerbaar te maken: • Hoe oud is het kledingstuk? • Hoe vaak is het gewassen? • Is het nog steeds in tact? • Kan het worden herbehandeld? Is dit gebeurd? Voortgaande op de ervaringen in de gebruiksfase en tijdens het onderhoud dient de keuze voor een welbepaald type beschermkledij eventueel te worden bijgesteld (ACT).

118


Innovatief Textiel

6.4 Types beschermende kleding (PBM Gids, 2015) 6.4.1 EN 13688:2013: Algemene vereisten van beschermkledij EN 13688:2013 vervangt de alom bekende EN 340:2003. Deze norm vermeld de algemene vereisten waaraan alle beschermkledij, ongeacht het type bescherming waarvoor ze bedoeld is, moet voldoen. Het betreft hier: • • • • •

De basis gezondheid en ergonomie vereisten: de beschermkledij mag de gezondheid niet negatief beïnvloeden Veroudering: kleurechtheid en dimensionale stabiliteit Maataanduidingen Etikettering Gebruiksinstructies

6.4.1.1 Gezondheid, ergonomie, comfort en design Het chroom VI gehalte in lederen kledij moet lager zijn dan 3 mg/kg. Metalen accessoires die in contact kunnen met de huid zullen minder dan 0.5 µg/cm² nikkel per week vrijstellen (EN 1811). De pH waarde zal meer dan 3,5 en minder dan 9,5 zijn (EN ISO 4045 voor leder, EN 1413 voor andere materialen). Carcinogenen azokleurstoffen opgenomen in EN 14362-1 en EN 14362-2 mogen niet gedetecteerd worden. De bewegingsvrijheid moet gegarandeerd zijn (voldoende wijd en licht), de bloedsomloop mag niet afgesnoerd worden en het design moet een juiste positionering toelaten. Het draagcomfort wordt geëvalueerd volgens EN 13688:2013, Annex C. Lichaamsdelen mogen niet ontbloot worden wanneer de drager bepaalde bewegingen uitvoert. Er dient voldoende overlap te zijn bij tweedelige pakken. Waar van toepassing moet rekening gehouden worden met andere PBM’s die in combinatie gedragen worden. Er mogen geen ruwe, harde of scherpe delen aanwezig zijn die irritaties of verwondingen kunnen veroorzaken. 6.4.1.2 Veroudering Hierbij wordt enkel kleurverandering, te testen volgens het relevante deel van ISO 105 en krimp bij wassen of chemisch reinigen in acht genomen. Producten die chemisch gereinigd mogen worden, zullen getest worden volgens EN ISO 31752. Producten die mogen gewassen worden, zullen getest worden volgens EN 6330:2012 Producten die industrieel mogen gewassen worden, zullen getest worden volgens EN 15797. De voorbereiding en markering van de stukken zal gebeuren volgens ISO 3759:2011, de krimpbepaling volgens ISO 5077:2007 In alle gevallen mag de krimp na 5 wasbeurten met tussendrogen volgens de onderhoudsvoorschriften in ketting en inslag max. + of – 3 % bedragen. Voor breisels geldt een tolerantie van 5%. De onderhoudsvoorschriften dienen aangebracht te zijn in overeenstemming met ISO 3758:2012 (Textile Care Symbols, 2015).

119


Innovatief Textiel

Figuur 113 Wassymbolen volgens Ginetex

Indien de kledij geschikt is om industrieel te wassen, dienen de wassymbolen vermeld in overeenstemming met EN ISO 30023:2010.

Figuur 114 Wassymbolen volgens EN ISO 30023:2010 Tabel 6 IndustriĂŤle wasprocessen

120


Innovatief Textiel

6.4.1.3 Maataanduiding De maataanduiding dient in overeenstemming te zijn met ISO 3635 en Annex D, tenzij anders vermeld in andere productnormen. De intervallen zijn flexibel, doch logisch opgebouwd. Dit gebeurt middels een pictogram met minstens twee maataanduidingen: • Lengte + borst • Lengte + taille • Lengte + borst + taille • … Figuur 115 Maataanduiding

6.4.1.4 Etikettering De etiketten moeten opgesteld zijn in de officiële taal van de bestemmeling. Ze zijn aangebracht op het product zelf of op een label aangebracht op het product. Ze moeten zichtbaar en leesbaar zijn voor de levensduur van het artikel. Het lettertype moet voldoende groot zijn. Voor Categorie 3-kleding (= levensbedreigende risico’s) moet een waarschuwing staan aan de buitenkant van het product. Het etiket dient volgende zaken te vermelden: • Naam fabrikant • Commerciële naam/nr van het artikel • Maataanduiding • CE voor CAT I en II of CE0493 voor CAT III • Aanduiding specifieke Europese Norm bv. EN 20471 • Pictogram en behaalde klassen indien van toepassing • Onderhoudssymbolen volgens ISO 3758:2012 en/of EN ISO 30023:2010 en indien nodig max aantal wasbeurten • Indien van toepassing : “industrieel wassen” moet worden aangegeven • Wegwerpkleding moet aangeduid worden met “do not re-use” en/of symbool Tabel 7 Pictogrammen op beschermkledij

Pictogram

Betekenis (bescherming tegen risico) Slechte weersomstandigheden

Kouderisico’s

Risico’s met hitte en vuur

121


Innovatief Textiel

Stralingsrisico’s

Statische elektriciteit

Bewegende delen

Impact van projectielen

Snijwonden en messteken

Biologische risico’s

Slechte zichtbaarheid

Uitrusting voor brandweer

Kettingzaag

Lassen

Chemische agentia

Zandstralen

122


Innovatief Textiel

Uitrusting voor motards

Aansporing om informatieve nota te lezen

6.4.1.5 Gebruikersinstructies De gebruikersinstructies vermelden dezelfde informatie als op het etiket aangevuld met: • • • • • • • • • • • • • • •

Volledige naam en adres van fabrikant Volledig naam en adres van het notified body voor typekeuring en kwaliteitscontrole Specifieke Europese standaard + jaartal Uitleg bescherming + klassen Stofsamenstelling Hoe te gebruiken Beperkingen in het gebruik Hoe te stockeren Meer uitleg hoe te reinigen + uitleg onderhoudssymbolen Waarschuwingen Informatie naar herstellingen Herkennen van veroudering Allergenen Gevaarlijke producten Info bijkomende PBM’s voor volledige bescherming

123


Innovatief Textiel

6.4.2 Bescherming tegen regen: EN 343:2003 Deze kleding moet waterdicht en ademend zijn. Ze wordt gedragen door werknemers die buiten werken bij slechte weersomstandigheden. Ze moet hen beschermen tegen invloeden van neerslag (regen, sneeuw), mist en vocht aan de grond bij temperaturen gelijk of hoger aan -5 °C.

Figuur 116 Regenkledij

Naast het pictogram dient ook de klassering van de waterdichtheid en de waterdampdoorlaatbaarheid vermeld te worden. In de norm EN 343 wordt in Annex A een tabel weergegeven met maximum aanbevolen draagtijden voor regenkleding op basis van de waterdampdoorlaatbaarheid van de kleding en de omgevingstemperatuur. Indien het resultaat van de waterdampdoorlaatbaarheid een klasse 1 is dan moet er op het etiket naast de klasse “restricted wearing time” vermeld worden. Deze wordt verder uitgelegd in de “Gebruikersinstructie”: Tabel 8 Restricted wearing time

Omgevingstemperatuur

Max. aanbevolen draagtijd indien Ret > 40 m².Pa/W 60 min 75 min 100 min 240 min onbeperkt

25 °C 20 °C 15 °C 10 °C 5 °C Uit te voeren testen: Testen uit EN 343:2003 Testmethode Dimensionale stabiliteit ISO 6330:2012 (5x) Waterkolom EN 20811 Origineel Na wassen Na inwerking olie Na inwerking benzine Na buiging

124

Vereiste Max. + of – 3 % (5% voor breisels)

Klasse 1: 8000 Pa op origineel materiaal Klasse 2: 8000 Pa op voorbehandeld materiaal Klasse 3: 13000 Pa op voorbehandeld materiaal


Innovatief Textiel

Na abrasie Abrasief = schuurpapier, behalve bij gecoate buitenzijde → wol Naad Treksterkte en verlenging Gecoate materialen: ISO 1421 Andere: ISO 13934-1 Scheursterkte ISO 4674 methode A1 Naadsterkte EN ISO 13935-2 Waterdampweerstand EN 31092 (skin model)

Min 450 N Geen eis als verlenging > 50 % Min. 25 N 225 N Klasse 1: Ret > 40 m².Pa/W Klasse 2: 20 m².Pa/W < Ret ≤ 40 m².Pa/W Klasse 3: ≤ 20 m².Pa/W

Er kan gebruik gemaakt worden van materialen voorzien van een coating of laminaat met een waterafstotende finish. Er zijn heel veel materialen beschikbaar, elk met hun eigen specifieke karakteristieken. De keuze hangt af van de klassen in waterdichtheid en waterdampdoorlaatbaarheid nodig zijn om enerzijds de vereiste bescherming te bieden en anderzijds voldoende comfortabel te zijn.

125


Innovatief Textiel

6.4.3 Hoge zichtbaarheidskleding: EN 20471 Meestal spreekt men van signalisatiekleding. Deze kleding wordt bijvoorbeeld gedragen door mensen die werken langs de openbare weg, vuilnisophalers en werknemers van hulpdiensten (bv. ambulanciers). Soms wordt ze ook gedragen door werknemers in fabriekshallen waar veel goederentransport is. Hogezichtbaarheidskleding is fluorescerend en/of retroreflecterend. Fluorescentie betekent dat opvallende kleuren worden gebruikt zodat de zichtbaarheid overdag toeneemt. Er zijn drie officiële fluorescerende kleuren: geel, oranje en rood. Bij retroreflectie wordt een lichtbundel weerkaatst en dit verhoogt vooral de zichtbaarheid ’s nachts. Op retroreflecterende kleding zitten reflecterende banden. Het Figuur 117 Hogezichtbaarheid vest aantal, de plaatsing en de breedte van de banden zijn vastgelegd in normen. Er zijn drie klassen signalisatiekledij. Klasse 3 garandeert de hoogste zichtbaarheid. Bij het bepalen van de risico’s moet minimum rekening gehouden worden met de activiteiten die de persoon uitvoert en een kwantificering van de risico’s die ontstaan als gevolg van de blootstelling aan de gevaren. Bij de selectie van de geschikte kledij moet rekening gehouden worden met volgende parameters: • weer/klimaat • lichtgesteldheid en verlichtingskwaliteit (binnen of buiten, overdag of ’s nachts) •

soort activiteit

• • • •

wegtype (bedrijfsterrein, openbare weg) wegmarkerig en wegsignalisatie andere weggebruikers (vrachtwagens, auto’s, heftrucks, fietsers, …) snelheid

Naast het pictogram dient ook het maximum aantal wasbeurten, de klassering van oppervlakte fluodoek en reflectiebanden en de klassering van de reflectiegraad van de reflectiebanden vermeld te worden op het etiket.

126


Innovatief Textiel

Tabel 9 Minimale vereisten oppervlakten zichtbaar materiaal in m²

Materiaal Fluo Reflectieband Cominatiemateriaal

Klasse 3 (high risk) 0.8 m² 0.2 m²

Klasse 2 (medium risk) 0.5 m² 0.13 m²

Klasse 1 (low risk) 0.14 m² 0.10 m² 0.2 m²

Bij polo’s en T-shirts die slechts twee banden rond het lijf hebben, mogen de mouwen de reflectiebanden rond het lijf niet onderbreken. Veiligheidsvestjes kunnen alleen nog maar klasse 3 zijn met volledige mouwen. Toepassingen van klasse 1, 2 en 3: Klasse 1: • Niet te gebruiken voor werk langs openbare wegen • Alleen voor laag botsingsrisico en voor herkenbaarheid binnen het bedrijf. Klasse 2: • Aanleg van nieuwe wegen (mogelijk botsingen met werkverkeer). • Wegwerkzaamheden: mogelijk botsingen met werkverkeer. • Wegwerkzaamheden en openbare dienstverlening langs de weg: binnen de bebouwde kom waar een maximumsnelheid van 50 km/u geldt. • Wegwerkzaamheden en openbare dienstverlening langs de weg, in combinatie met een vangrail om botsing met weggebruikers te voorkomen. • Bezorgdiensten/koeriersdiensten. Klasse 3: • Regelen van het verkeer: politie, verkeersdienst. • Weggebruikers met een hoog risico: politie, ambulancepersoneel, brandweer, sleepdiensten, wegenwacht, afvalverzamelaars • Activiteiten als beschreven in klasse 2, maar dan met een hogere maximumsnelheid, slechtere verlichting of andere condities die risicoverhogend kunnen zijn. De gebruikersinstructie vermeld naast de informatie conform EN 13688 ook bv. binnenste buiten wassen, bewaren uit zonlicht, … Technische vereisten: Reflectieband: • niet meer dan 100 mm onderbroken rond de torso en niet meer dan 50 mm onderbroken rond arm of been • moet volledig torso, arm en been omcirkelen • •

moet minstens 50 mm breed zijn, behalve voor harnassen min. 30 mm mag horizontaal niet meer hellen dan 20°

127


Innovatief Textiel

Figuur 118 Positionering van reflecterende banden

Vormgeving ▪ Lange mouwen minstens 2 banden ▪ bretelbroeken klasse 2 en 3, 1 retroreflectieband in de taille ▪ Broeken minstens 2 banden ▪ Fluomateriaal en reflectiemateriaal moeten gelijk verdeeld zijn tussen voor- en rugpand met een max. afwijking tot 10 % Uit te voeren testen: Testen uit EN 20471 Testmethode Dimensionale stabiliteit ISO 6330:2012 (5x) Barstweerstand Enkel voor tricot EN 13938-1 bij 30 mm Treksterkte en verlenging Andere: ISO 13934-1

128

Vereiste Max. + of – 3 % (5% voor breisels) Min 800 kN/m² Min 400 N Gecoat en gelamineerd: geen eis als verlenging > 50 %


Innovatief Textiel

Scheursterkte Waterdampweerstand

ISO 4674 methode A1 EN 31092 (skin model)

Chromaticiteit luminantie geel

EN 20471

Chromaticiteit luminantie oranje

EN 20471

Chromaticiteit luminantie rood

EN 20471

Wrijfechtheid Zweetechtheid

ISO 105 X12 monofibre ISO 105 E04 monofibre

Droogkuisechtheid

ISO 105 D01

Bleekechtheid

ISO 105 N01

Wasechtheid

ISO 105 C06 monofibre

Strijkechtheid

ISO 105 X11

129

Min. 25 N Gecoat en gelamineerd: Klasse 1: Ret > 40 m².Pa/W Klasse 2: 20 m².Pa/W < Ret ≤ 40 m².Pa/W Klasse 3: ≤ 20 m².Pa/W Kleurvlak: zie grafieken Luminantie: corrected  min 0.772 Kleurvlak: zie grafieken Luminantie: corrected  min 0.617 Kleurvlak: zie grafieken Luminantie: corrected  min 0.25 Droog: min 4 van de grijsschaal Verkleuren: min 4 van de grijsschaal Aanbloeden: min 3 van de grijsschaal Verkleuren: min 4 van de grijsschaal Aanbloeden: min 4 van de grijsschaal Verkleuren: min 4 van de grijsschaal Verkleuren: min 4-5 van de grijsschaal Aanbloeden: min 4 van de grijsschaal Verkleuren: min 4-5 van de grijsschaal Aanbloeden: min 4 van de grijsschaal


Innovatief Textiel

6.4.4 Bescherming tegen hitte en vuur Wanneer we spreken over brandvrije, vlamdovende, niet-vlamonderhoudende of bijvoorbeeld onbrandbare werkkleding, bedoelen we kleding die vervaardigd is uit materialen of materiaalsamenstellingen die een beperkte vlamspreiding hebben en die – afhankelijk van de risico's waaraan men kan worden blootgesteld – eventueel ook tegen een of meerdere soorten van hitte (stralingswarmte, convectiewarmte, contactwarmte) en mogelijk tegen vloeibare metalen bescherming kan bieden. Er worden in eerste instantie met name eisen aan de materialen voor de kleding gesteld. Echter in het geval waarbij de kleding bedoeld is voor gebruik in omgevingen met risico's op vloeibare metaal-/aluminium spatten worden wel eisen aan de confectie gesteld. In de huidige normeringen is niet alleen aandacht voor het materiaal, maar ook voor naden en andere accessoires, zoals labels en zakvoeringen. Soms zal de kledij hittereflecterend moeten zijn. Er zit dan een aluminium laag in de kleding die de infraroodstraling weerkaatst. Als de kledij moet isoleren tegen projecties van gesmolten metaal, wordt meestal wol of leder gebruikt. De sluitingen en zakken moeten afgedekt zijn met een voldoende brede klep, zodat er geen gloeiend materiaal in terecht kan komen. We kunnen volgende types onderscheiden in kleding die bescherming biedt tegen hitte en vuur: • niet-vlamonderhoudende werkkleding; • niet-vlamonderhoudend ondergoed en sokken; • niet-vlamonderhoudende regen- of doorwerkkleding; • • • •

niet-vlamonderhoudende, gealuminiseerde kleding; laskleding; brandweerkleding; niet-vlamonderhoudende kleding voor eenmalig gebruik;

niet-vlamonderhoudende chemiekleding.

6.4.4.1 Beschermende kleding ontworpen voor de bescherming van de drager in geval van een toevallig contact met kleine vlammen: EN ISO 14116 Het risico ‘vuur’ tijdens het werk is zwak en er zijn ook geen andere hittebronnen aanwezig. Deze norm specificeert 3 risicoklassen (indexen). De testmethode zelf is beschreven in de norm EN ISO 15025 (zie verder). •

• •

Index 1: Er mag na het wegnemen van de testvlam geen vlamspreiding plaatsvinden en er mag geen brandend materiaal van het materiaal af komen. Er mag bij vlamcontact echter wel een gat in het doek/weefsel vallen. Bedenk dat materiaal kan blijven nagloeien en nabranden! Index 2: Als Index 1, maar er mag bij vlamcontact geen gat in het testmateriaal vallen. Index 3: Als Index 2, maar er mag slechts een korte navlamtijd zijn van maximaal 2 seconden.

130


Innovatief Textiel

Naast het pictogram en vermelding van de norm wordt op het etiket ook het beschermingsniveau, het max. aantal wasbeurten en de wastemperatuur in °C vermeld (bv. EN ISO 14116 index 3, 12 x 75°C). Mogelijke wasmethodes zijn huishoudwas, industriële was en chemisch reinigen. De kledij dient zowel in nieuwstaat als na het max. aantal wasbeurten getest te worden. EN ISO 14116 kleding mag nooit over vlamonderhoudende kleding gedragen worden. 6.4.4.2 Beschermende kleding ontworpen voor de bescherming van de drager blootgesteld aan hitte en vuur met uitzondering van lassers en brandweerlui: EN ISO 11612:2008 Beschermende kleding volgens EN ISO 11612 (vervanger van EN 531) biedt bescherming tegen kort contact met vlammen (letter A) en daarbij bescherming tegen ten minste een soort hitte. Deze hitte soorten kunnen zijn: convectiehitte (letter B), stralingshitte (letter C), gesmolten aluminiumspatten (letter D), gesmolten metaalspatten (letter E) of contacthitte (letter F). Contacthitte is een nieuw element in de normering. Naast het pictogram en vermelding van de norm wordt op het etiket ook het beschermingsniveau tegen de verschillende types warmte vermeld:

EN 11612:2008 A1 A2 B3 C4 D3 E3 F3 (W) Figuur 119 Etikettering EN 11612

De norm kent voor wat betreft het doek een aantal testen. De resultaten van deze testen worden weergegeven door de letters A, B, C, D, E en F. Staat er een letter niet genoemd, of is de klasse “0” dan is de laagste waarde niet gehaald, of de test is niet uitgevoerd; de kleding biedt dan geen bescherming tegen deze eigenschap. De letter A betekent dat het buitenmateriaal of de materiaalsamenstelling indien getest volgens EN-ISO 15025, voldoet aan de eisen van EN ISO 14116 met betrekking tot beperkte vlamspreiding Index III: geen gatvorming, geen afdruppelend gesmolten/brandend materiaal, navlam- en nagloeitijd kleiner of gelijk aan 2 seconden en geen vlammen aan de top of zijkanten van het beproefde testmateriaal of samenstelling. Er zijn twee bevlammingsmethodes: oppervlaktebevlamming (A), waarbij de vlam recht op het weefsel wordt gezet of randbevlamming (B), waarbij de vlam in een schuine hoek aan de onderkant van het weefsel wordt geplaatst. Net zoals voor EN ISO 14116 geldt voor EN ISO 11612 dat de vlamwering niet alleen in nieuwstaat wordt getest, maar ook na het, door de producent aangegeven, maximale aantal wasbeurten.

131


Innovatief Textiel

Met betrekking tot de letters B t/m F zijn er meerdere prestatieniveaus mogelijk. B onderscheidt drie prestatieniveaus, C kent er vier en D, E en F kennen er elk drie. Hoe hoger het getal, des te beter de prestaties. Voor de codes B, C, D, E en F dient minimaal niveau 1 te worden gehaald om te mogen worden vermeld. • A (A1, A2): Deze test (EN 15025) meet de verspreiding van de vlammen op een textiel dat verticaal geplaatst is (één of meerdere lagen) en dat wordt blootgesteld aan een zwakke en gecontroleerde vlam. Een gecontroleerde vlam van een specifieke brander wordt toegepast gedurende tien seconden op de oppervlakte of op de onderste zoom.

Figuur 120 Test vlamverspreiding volgens EN 15025

Procedure A: het vuur wordt gericht op het oppervlakte De brander wordt loodrecht op het oppervlakte van de te testen stof geplaatst Hij wordt 20mm boven de onderkant van de enkels geplaatst De vlam wordt aangepast tot ze een bereik van 25mm heeft Zes stalen worden getest. Procedure B: het vuur wordt gericht op de onderste zoom. Plaats de brander (met een hoek naar boven toe van 30°) onder het te testen textiel Pas de vlam aan (hoogte 40mm) Zes stalen worden getest. B (B1>B3): Convectiewarmte: bepaling van de warmte geleiding bij blootstelling aan vlammen (ISO 9151). Het staal wordt boven de vlam gehouden en d.m.v. een calorimeter wordt aan de bovenzijde de temperatuurstijging gemeten. Er wordt gemeten hoeveel seconden het staal blootgesteld kan worden tot een temperatuurstijging ontstaat van 24°C (HTI of Heat Transfer Index): B1: 4 < 10 seconden B2: 10 < 20 seconden B3: 20 en meer seconden Figuur 121 Test convectiewarmte volgens ISO 9051

C (C1>C4): Blootstelling aan warmtestraling. Bij deze testmethode (ISO 6942) wordt het doek blootgesteld aan hitte straling doormiddel van infrarood straling. Via een calorimeter wordt aan de andere zijde van het doek de temperatuurstijging gemeten. De tijd wordt weergegeven die nodig is om de temperatuur te laten stijgen van t1 tot t2 (curve van Stoll: t1 = temperatuur van eerstegraadsverbranding, t2 = temperatuur van tweedegraadsverbranding). Deze

132

Figuur 122 Test stralingswarmte volgens ISO 6942


Innovatief Textiel

testmethode komt overeen met die van de ISO11611 maar kent een andere klassering: C1: C2: C3: C4: •

7 < 20 seconden 20 < 50 seconden 50 < 95 seconden 95 en meer seconden

D (D1>D3) en E (E1>E3): Bescherming wordt gemeten tegen spetters van gesmolten metaal (ISO 9185). Een membraan in PVC (imitatie van de huid) wordt aan de achterzijde van het doek aangebracht. Vervolgens wordt een hoeveelheid gesmolten aluminium (voor code D) of gesmolten ijzer (voor code E) opgebracht. Het membraan mag dan niet vervormen.

Figuur 123 Test gesmolten metalen volgens ISO 9185

Bij gesmolten aluminium is de klassering: D1: 100 < 200 gram D2: 200 < 350 gram D3: 350 gram en meer Indien aan de eisen tegen vloeibaar aluminium wordt voldaan, betekent dit dat er normaal gesproken ook dezelfde graad van bescherming tegen brons en tegen gesmolten mineralen wordt geboden. Bij gesmolten ijzer is de klassering: E1: 60 < 120 gram E2: 120 < 200 gram E3: 200 gram en meer •

F (F1>F3): Contactwarmte. Het staal wordt in contact gebracht met een verwarmde cilinder en d.m.v. een calorimeter wordt de temperatuursstijging gemeten. De klassering hierbij: F1: 5 < 10 seconden F2: 10 < 15 seconden F3: 15 seconden en meer

Wnn: Optionele test voor de bescherming tegen regen. De eerste n verwijst naar de classificatie voor waterdichtheid, de tweede n naar de classificatie voor waterdampdoorlaatbaarheid. Zie ook EN 343.

Uit te voeren testen: Testen uit EN 11612 Testmethode Dimensionale stabiliteit ISO 6330:2012 (5x) Barstweerstand Enkel voor tricot EN 13938-1 bij 30 mm

133

Vereiste Max. + of – 3 % (5% voor breisels) Min 800 kN/m²


Innovatief Textiel

Treksterkte

ISO 13934-1 (textiel)

Scheursterkte

ISO 13937-2 (textiel)

Barststerkte

ISO 13938-1 op gewassen materiaal ISO 13935-2 op gewassen materiaal

Naadsterkte

Min 300 N Leder: 60 N Min. 15 N Leder 20 N >200kPa >225N

Algemene confectie-technische vereisten: • Zakvoeringen moeten voldoen aan vlamverspreiding en hitte resistentie • De onderkant van de broekspijpen dient lang genoeg te zijn om de bovenkant van het schoeisel te overlappen en mag geen opstaande rand hebben. • Hardware: mag niet door de laagopbouw • 20 cm overlapping tussen broek en vest bij rechtop staan • Geen omslag zomen naar buiten toe • Zakken onder de taille mogen niet meer dan 10° opening hebben tov zijnaad indien ze niet voorzien zijn van kleppen • Alle andere zakken moeten voorzien zijn van kleppen en deze moeten 2cm breder zijn dan de zakopening (1cm elke kant) • De stof van opgezette zakken (patch pockets) moet dezelfde bescherming bieden als de rest van het kledingstuk • Overlappende naden aan de buitenzijde van de kleding moeten naar beneden gericht zijn en overgelockt (voor de structurele naden) • Alle sluitingen moeten voorzien zijn van een flap aan de buitenkant van de kleding • De max afstand tussen de knoopssluiting is 15cm Dit in verband met het doorvallen van metaalspatten tussen de openingen. • Ritsen moeten voorzien zijn van een lock • Sluitingen en vouwen moeten aan de onderkant van de manchet verwerkt worden • Kleding moet van een sluiting voorzien zijn aan de hals • Er dienen snelsluitingen te worden voorzien om in geval van nood de kleding snel te kunnen uittrekken. • Versterkingen in het kruis op de schouders en in de kraag dienen te worden overwogen bij dit soort toepassingen. Accessoire vereisten: • Hardware, klitteband, … o te testen volgens vlamverspreiding ISO 15025 procedure A, na 5 wasbeurten en dit zoals verwerkt in de kleding. o Specificatie: blijft functioneel • Hardware, klitteband, … o te testen volgens hitte resistentie ISO 17493 bij 180°c, na 5 wasbeurten en dit zoals verwerkt in de kleding. o Specificatie: mag niet meer dan 5% krimpen en blijft functioneel • Labels, badges, retroreflectie tapes, … aan de buitenzijde van de kleding o te testen volgens vlamverspreiding ISO 15025 procedure A, na 5 wasbeurten en dit in combinatie met de buitenstof o Specificatie: hetzelfde brandgedrag als het buitenmateriaal

134


Innovatief Textiel

Naad vereisten: • Enkele laag: vlamverspreiding ISO 15025 procedure A, na 5 wasbeurten met de vlam buiten naar binnen. = A1 • Multi layers: vlamverspreiding ISO 15025 procedure A, na 5 wasbeurten met de vlam binnen naar buiten en buiten naar binnen. = A1 • Enkele laag: vlamverspreiding ISO 15025 procedure B, na 5 wasbeurten met de vlam buiten naar binnen. = A2 • Zoom: vlamverspreiding ISO 15025 procedure B, na 5 wasbeurten met de vlam binnen naar buiten en buiten naar binnen. = A2 • Naadsterkte: ISO 13935-2 min 225N voor stoffen Beschermingsniveau A1 of A2 is van toepassing op het origineel en na het maximum aantal wasbeurten. De voorbehandeling dient te gebeuren volgens de onderhoudsvoorschriften en dit ofwel huishoudelijk ofwel industrieel. Opmerking: Stoffen welke nabehandeld worden om ze brandvertragend te maken zijn niet industrieel wasbaar. Deze nabehandeling zorgt er immers voor dat de vezels zeer sterk gaan zwellen. Tijdens het wassen komt er keer op keer een klein beetje resine los (wat perfect normaal is) waardoor de vezel zich terug naar zijn oorspronkelijke vorm gaat bewegen en dus krimpt. Dit proces blijft aanhouden waardoor er na 20 industriële wasbeurten gemakkelijk 10 % krimp kan zijn. Deze stoffen kunnen dus enkel huishoudelijk gewassen worden bij max. 60 °C. Het etiket dient opgemaakt te zijn conform EN 340. Voor categorie III PBM’s dient tevens CE 0493 vermeld te zijn. De gebruikersinstructies vermelden hetzelfde als op het etiket aangevuld met: • Manikin test (PyroMan®) indien deze werd uitgevoerd • In geval van accidentele splash chemicaliën, kleding meteen uittrekken ISO 13506 manikin test voor brandwonden indicatie EN ISO 11612 en ook EN 469 geven in hun annex informatie over ISO 13506, een brandwonden indicatie. Dit is een informatief onderdeel van de norm en kent geen eisen, maar geeft een indicatie voor vergelijk af. De olie en gas industrie maakt met name gebruik van dergelijke testen. Dit omdat het risico op flash over meer aanwezig is en de basis onderdelen van EN ISO 11612 niet toereikend zijn voor het bepalen van de beschermingsgraad voor dit risico. Niet alle kleding die EN ISO 11612 goedgekeurd is, is geschikt in een risico gebied van flash overs. Deze manikin test kan verschillen tussen materialen en kleding wel inzichtelijk maken.

135


Innovatief Textiel

Figuur 124 Pyroman test

https://www.youtube.com/watch?v=HXt0uPLn2I8 De kleding wordt geplaatst op een beproevingspop met sensoren. Na blootstelling aan een flash over simulatie met hitteflux van 84 kW/m2 gedurende 3 of 4 seconden voor enkele laag kleding tot 8 seconden voor brandweerkleding, meten de sensoren de hitteopbouw onder de kleding en wordt met gebruik van de Stollcurve een voorspelling gedaan over 1e, 2een 3e graad verbranding. Daarnaast wordt thermische hittekrimp beoordeeld en inspectie van de kleding uitgevoerd. Vergelijkende tests moeten door hetzelfde testinstituut worden uitgevoerd, op basis van gelijk kledingontwerp, maat en testcondities. Er zijn slechts enkele testinstituten in Europa die dergelijke test kunnen uitvoeren: EMPA, BTTG, NCSU, Aitex. Dupont beschikt ook over deze test, maar gebruikt deze voor eigen metingen en demonstraties. Kleding conform EN-ISO 11612 voldoet automatisch aan de hoogste index uit de EN ISO 14116. Kleding die voldoet aan EN ISO 14116, is slechts vervaardigd uit materiaal of materiaalsamenstellingen die aan één van de drie indexen met betrekking tot beperkte vlamspreiding voldoet. Werkkleding die alleen aan EN ISO 14116 voldoet, komt zelden voor, uitgezonderd regen- of doorwerkkleding (al wordt ook dat minder) en chemie- en disposable kleding. 6.4.4.3 Beschermende kleding ontworpen voor de bescherming van de drager bij het uitvoeren van laswerken: EN 11611 Lassen is het met elkaar verbinden van delen van een constructie door verhitting (warmte), druk, of beide, waarbij het materiaal op de plaats van de verbinding zoveel mogelijk gelijk wordt aan het materiaal van de constructie. Eventueel wordt hierbij materiaal toegevoegd. Bij solderen wordt voor de verbinding een ander materiaal gebruikt. De lasser kan tijdens het lassen onder meer worden blootgesteld aan: • UV-licht en IR-straling; 136


Innovatief Textiel

verontreiniging van de ademlucht;

• •

vonken, lasspatten en spatten vloeibaar metaal; vlammen, hitte en warmte;

• •

schadelijk geluid; zware lichamelijke belasting;

elektriciteitsrisico's zoals elektrocutie.

Laskleding geeft vooral huid- en lichaamsbescherming tegen UV-/IR-straling, warmte, hitte, vlamvorming, vonken, lasspatten en spatten van vloeibare metalen. De laskleding geeft geen bescherming tegen elektrocutie of tegen andere gevaren zoals chemicaliën. Vanuit de risico-inventarisatie en -evaluatie dient te worden vastgesteld welke type laskleding het best gebruikt kan worden. Hierbij dient tevens rekening worden gehouden met de taken, ergonomische eigenschappen van de gebruiker, het soort lasproces en de omgevingsfactoren. Als bijvoorbeeld naast de lasoverall ook kleding gedragen dient te worden tegen slechte weersomstandigheden, dan dient deze kleding zoals regen- en winterkleding dezelfde bescherming te bieden als de laskleding. Aan gebruik van laskleding zijn ook bijzondere risico's verbonden. Zo zullen de vlamwerende eigenschappen van het materiaal sterk worden gereduceerd als de kleding vervuild of besmet is met brandbare stoffen, zoals oliën, vetten of, oplosmiddelen, metaaldeeltjes, verf of andere brandversterkende producten. Ook de toename van het zuurstofgehalte in de lucht vermindert de vlamwerendheid van de laskleding. Bijzondere aandacht moet dan ook gegeven worden aan laswerkzaamheden in besloten ruimte, waar de concentratie zuurstof tijdens autogeen lassen snel kan toenemen. Daarbij moet specifiek aandacht worden geschonken aan kleding van poreuze vezels zoals katoen, waarbij de holle vezel door bijvoorbeeld een lekkende zuurstof slang verzadigd kan raken met zuurstof, waardoor het kledingstuk verandert in een brandbom! Te allen tijde moet dus voorkomen worden dat bij autogeen lassen zuurstof in aanraking komt met laskleding. Tijdens vlambooglassen is een goede elektrische isolatie van de omgeving en van de stroom geleidende delen van de lasapparatuur noodzakelijk ter bescherming tegen elektrocutie. De elektrische weerstand van laskleding zal echter als gevolg van vocht, vuil, water en zweet snel kunnen afnemen. Het kledingstuk minimaliseert de mogelijkheid op een elektrische schok na een toevallig kort contact met elektrische geleiders onder spanning tot 100V, maar laskleding biedt geen bescherming tegen elektrocutie! De norm specifieert 2 klassen: Klasse 1: minder gevaarlijke situaties (weinig spatten en weinig stralingshitte) Klasse 2: gevaarlijke situaties van het lassen (meer spatten en meer stralingshitte) Voor klasse 2 zijn er een aantal extra eisen opgenomen als: isolatie tegen stralingshitte en elektrische weerstand. Tevens is het industrieel wassen een onderdeel van de testmogelijkheden. Veel onderdelen van de lasnorm zijn gelijk aan de norm voor hitte en vlammen. Zo kent de EN ISO 11611 ook eisen aan trek- en scheursterkte, maar liggen deze vanwege de mechanische impact van deze werkzaamheden wat hoger dan de EN ISO 11612 kleding. 137


Innovatief Textiel

Onderstaande tabel geeft de klasse-indeling aan zoals in de EN ISO 11611 Annex A wordt vermeld. Tabel 10 Klasse-indeling volgens EN ISO 11611 (annex A) Klasse

Selectiecriteria in relatie tot proces

Selectiecriteria in relatie tot omgeving

1

Handmatige lastechnieken met weinig spatten

Toepassing van machines als

en druppels als bijvoorbeeld:

bijvoorbeeld:

Gas lassen

Snijbrander met zuurstofgas

TIG lassen

Plasmasnijmaschines

MIG lassen

Weerstandslassen

Micro plasma lassen

Tafellasmachine

Puntlassen Autogeenlassen Elektrisch lassen met rutile bedekte elektrode 2

Handmatige lastechnieken met veel spatten

Toepassing van machines als

en druppels als bijvoorbeeld:

bijvoorbeeld:

Elektrisch lassen met cellulose bedekte

In beperkte ruimtes

elektrode MAG lassen

Boven het hoofd lassen of vergelijkbare gedwongen posities

MIG lassen (hogere stroom) Vlambooglassen Plasmasnijden Gutsen Snijbranden met zuurstofgas

Naast het pictogram vermeld.

en vermelding van de norm wordt op het etiket ook de klasse

Zoals ook in de EN ISO 14116 en EN ISO 11612, geldt voor EN ISO 11611 dat de vlamwering ook wordt getest na het maximaal aantal wasbeurten.

138


Innovatief Textiel

Laskleding dient in eerste instantie vlamwerend te zijn. Daarnaast wordt getest op de invloed van metaalspatten op de temperatuurstijging achter het doek. Het doek moet voor klasse 1 minimaal 15 vloeibare metaalspatten weerstaan voordat een temperatuurstijging van 40 K wordt bereikt. Voor klasse 2 is dit minimaal 25 druppels. Massa is de beste bescherming tegen lasspatten. Dit geldt ook voor de hittedoorgang van het materiaal. Er wordt gemeten hoeveel tijd het kost om een temperatuurstijging van 24 graden achter het doek te verkrijgen. Dit bij een standaard hitteflux van 20 kW/m2 afkomstig van een stralingspaneel. Voor klasse 1 geldt dat het minimaal 7 seconden moet duren voordat de temperatuur 24 graden gestegen is en voor klasse 2 geldt minimaal 16 seconden. Er moet echter wel gedurende 8 uur in de kleding gewerkt kunnen worden. Vlamwerend gefinishte katoen of katoenmengingen worden veelal voor deze werkzaamheden gebruikt. Dit omdat dergelijke materialen over het algemeen zwaarder in gewicht zijn (massa) en dus een betere bescherming bieden. Tevens hebben dergelijke materialen een goede prijs-kwaliteit verhouding in relatie tot de mechanische levensduur. Omdat ook comfort een belangrijk aspect is voor de lasindustrie zijn er hoogwaardige weefsels op de markt die met een relatief laag gewicht ook beschermen volgens eisen in lasklasse 2. Er worden hiervoor para-aramide vezels (Kevlar®, Twaron®, Technora®) voor ingezet. Deze weefsels zijn duurder dan de reguliere laskledingmaterialen, maar bieden de drager wel meer comfort tijdens de werkzaamheden in vergelijking met de zwaardere weefsels. Daarnaast wordt nog veel gewerkt met leren lasschorten. Deze schorten dienen wel in combinatie met reguliere laskleding te worden gedragen. 6.4.4.4 Beschermende kleding ontworpen voor de bescherming van drager tegen de thermische gevaren van een elektrische vlamboog: IEC 61482-2 Een elektrische vlamboog is een soort van constante elektrische ontlading die een helder licht en een intense warmte veroorzaakt. Deze vlamboog vormt zich tussen twee electroden in een gas onder lage druk of in open lucht. Afhankelijk van de intensiteit van de stroom kunnen zich temperaturen van meer dan 10000°C voordoen wanneer zich een elektrische vlamboog vormt. Bovenop deze extreem hoge temperaturen is er ook de vorming van een golf van hoge druk. Figuur 125 Vlamboog Metaalfragmenten en chemische producten en/of stoom kunnen zich vormen door deze golf van hoge druk. EN-IEC 61482-1-2 beschrijft de beproevingsmethodes (bepaling van de boogbeschermingsklasse van materiaal en kleding gebruik makend van een beperkte en directe boog (box beproeving)) en specifieert de eisen voor de materialen en kledij (behalve de bescherming van het hoofd, de handen en de voeten) die de dragers beschermen tegen de thermische risico’s van een elektrische vlamboog. De eisen houden geen rekening met de risico’s van de elektrische schok, noch de geluidseffecten, UV straling, metaalfragmenten, giftige stoffen. 139


Innovatief Textiel

https://www.youtube.com/watch?v=uMkfD3MaiFI Er zijn 2 klassen: • Klasse 1: 4kA/500 ms • Klasse 2: 7 kA/500 ms ASTM-F 1959 Standard test method for determining Arc Thermal Performance of Textile materials for Clothing by Electric Arc Exposure method Using instrumented Sensor Panels. Deze norm wordt toegepast in Amerika en Canada, maar wordt ook door Europese bedrijven vaak als indicatie toegepast. Dit omdat deze norm voorziet in hogere klassen dan de Europese variant. De test geeft door de ATPV waarde (Arc Thermal Protection Value) aan hoeveel energie het materiaal of de kleding kan absorberen/wegnemen voordat de drager 50% kans op 2e graads verbranding ondergaat. Deze testmethode is vrijwel identiek met EN IEC 614821-1 en kan onder andere bij Aitex in Spanje worden uitgevoerd. Omdat de Europese Richtlijn een 0% verwondingsbeleid voert, zal deze testmethode in de huidige vorm ook enkel als informatief kunnen worden gezien. Tabel 11 Hazard risk categorie - Arc Thermal Performance Value Hazard Risk Category

ATPV cal/cm2

0

-

1

5

2

8

3

25

4

40

De Europese testmethode en de Amerikaanse testmethode kunnen niet met elkaar vergeleken worden. De Europese EN IEC 6148-2-1-2 is een zogenaamde boxtest met één opening, waarbij alle energie op het staal wordt geprojecteerd. Bij de Amerikaanse ASTM-F 1959 wordt een open-arc gesimuleerd waarbij de energie naar alle zijdes wordt verspreid. Materialen die voldoen aan de vlamboogeisen, zijn in eerste instantie vlamwerend. Daarnaast is de isolatiewaarde van groot belang. Een kledingstuk dat uit meerdere lagen bestaat geeft een betere isolerende werking dan één laags kleding. Dit komt mede door de luchtlagen tussen de materialen. EN IEC 61482-1-2 klasse 1 kan worden behaald met een één laags weefsel. Voor klasse 2 zijn momenteel nog geen één laags doeksoorten beschikbaar die voldoen aan de normering. Hiervoor worden twee of meerdere lagen op elkaar verwerkt.

140


Innovatief Textiel

6.4.4.5 Beschermende kleding ontworpen voor de bescherming van brandweerlui De brandweer kent diverse taken, maar vanwege de diversiteit en de flexibilteit van inzet wordt veelal een type basis kledingstuk gedragen, het interventiepak ofwel bluspak. Het is bekend dat de brandweer slechts 5-10% van alle taken besteedt aan werkelijke brandbestrijding waarbij bluskleding klasse 2 vereist is. Voor de overige werkzaamheden is deze kleding overgespecificeerd en kan zelfs belemmerend werken. Er is veel vraag naar balans tussen bescherming en comfort bij dergelijke kleding. Een brandweerman kan immers van de ene inzet direct door moeten naar de andere en dient in alle gevallen goed beschermd Figuur 126 te zijn. Interventiekledij Volgende normen zijn van toepassing voor brandweerkleding: • • •

EN 469:2005: beschermkleding voor de brandweer: brandweerinterventiepakken. EN 15614:2007: beschermkleding voor brandbestrijding in open land (heide/bosbrand). ISO/TR 21808 SUCAM Gids voor selectie, gebruik, verzorging en onderhoud van PBM’s ontwikkeld ter bescherming van brandweerlieden

EN 469 Interventiepakken zijn een typisch voorbeeld van PBM’s uit de categorie 3 (beschermen tegen dodelijke risico’s). De norm laat pakken toe met een lager beschermingsniveau (1) of een hoger beschermingsniveau (2). De risicoanalyse toont aan welk beschermingsniveau het meest geschikt is. Brandweerkorpsen in het noorden van Europa verkiezen bijna altijd niveau 2; in het warme zuiden van Europa kan een korps eventueel aan een lichter pak (niveau 1) de voorkeur geven of er wordt gewerkt met een Figuur 127 pictogram combinatie van beide klassen al naar gelang de werkzaamheden. Een EN 469 binnen inzet dient uitgevoerd te worden met EN 469 klasse 2 kleding. Bijzondere eigenschappen: • Bluskleding is niet bedoeld als chemische beschermkleding en is evenmin geschikt als gaspak. Niettemin weerstaat de kleding wel een toevallig contact met chemicaliën. • De kleding kan wel of niet voorzien zijn van een membraan voor waterdichtheid. • Indien het pak uit twee delen bestaat (jas en broek), moet op het etiket van ieder gedeelte duidelijk het beschermingsniveau worden vermeld. Tevens moeten de twee delen voldoende overlappen. Dit kan eenvoudig uitgetest worden door beide delen te dragen en vervolgens voorover te buiten tot de vingers de voeten aanraken. De onderrug moet nog steeds beschermd zijn. • De toebehoren mogen geen verbinding maken door de buitenstof heen tot aan de lagen binnenin. • De meeste brandweerinterventiekleding is uit meerdere lagen opgebouwd. De testen in verband met vlamverspreiding worden uitgevoerd op de buitenstof en de binnenste 141


Innovatief Textiel

voering. INDEX 3 behalen in de vlamverspreidingstest, is de minimumeis. Dit houdt in, dat de textiellaag na de vlamtest uit zichzelf dooft na twee seconden, dat geen gat gevormd wordt in de stof en dat de vlam zich niet verder verspreidt. Een basisidee van de norm EN 469:2005 is dat drie waarden (X/Y/Z) het prestatieniveau aanduiden. Xf1 of Xf2: de prestaties in de hittetesten (vlam) Xr1 of Xr2: de prestaties in de hittetesten (straling) Y1 of Y2: de prestaties in de testen van ondoorlatendheid Z1 of Z2: weerstand aan waterdamp. De nieuwe norm kent méér belang toe aan ergonomie en draagcomfort en aan het voorkomen van hittestress. Uit te voeren testen: • Vlamverspreiding Eerst wordt de vlamverspreiding getest van buitenstof en eveneens van de thermische voering en naden (testmethode EN ISO 15025 methode A). Ook ritsen, drukknopen en hoge zichtbaarheidsstrepen worden getest. Een brandweerinterventiepak bestaat immers uitsluitend uit componenten in speciale brandweerkwaliteit. • Direct contact met vlammen en bescherming tegen hittestraling Voor een brandweerinterventiepak zijn echter twee basistests belangrijker dan alle andere: Welke bescherming biedt het pak in direct contact met vlammen? Welke bescherming geniet de drager tegen hittestraling? De beide hittetesten worden aangeduid met de basisparameter “X” (Xf en Xr moeten duidelijk vermeld staan op het etiket in het pak). De vlamtest wordt uitgevoerd conform ISO 9151 (80 kW) en bepaalt de HitteTransmissieIndex HTI. Tabel 12 Classificatie hittebestendigheid Heat Transfer Index (HTI)

Prestatie niveau 1

Prestatie niveau 2

HTI 24

≥9,0 s

≥13,0 s

(HTI 24 - HTI 12

≥3,0 s

≥4,0 s

Deze test is wetenschappelijk onderbouwd. Wanneer met de 80 kW-vlamintensiteit de binnenste laag 12° warmer wordt (HTI12), bereikt de drager de pijngrens (eerstegraads brandwonden). Indien de omstandigheden het toelaten, moet de drager vanaf dan proberen te ontsnappen aan een verdere stijging van de temperatuur, want zodra HTI24 bereikt wordt, zal de drager tweedegraads brandwonden ontwikkelen. Daarom noemt men de tijd tussen HTI12 en HTI24 de ontsnappingstijd.

142


Innovatief Textiel

Deze zelfde redenering geldt evenzeer voor de hittestraling, die gemeten wordt met de testmethode EN ISO 6942 bij 40 kW intensiteit. Deze laat toe de Radiatie Hitte Transfer Index (RHTI) te bepalen. Tabel 13 Classificatie hittestraling Heat Transfer Factor Index (RHTI)

Prestatie niveau 1

Prestatie niveau 2

RHTI 24

≥10,0 s

≥18,0 s

(RHTI 24 - RHTI 12

≥3,0 s

≥4,0 s

Merk op dat bij brandweerkleding niet de gemiddelde waarde berekend wordt van de 3 geteste stalen. Enkel en alléén het resultaat van het staal dat het slechtst scoorde, wordt weerhouden. Indien in een zelfde brandweerpak zowel delen met beschermniveau 1 als met beschermniveau 2 voorkomen, dan krijgt het gehele pak het laagste beschermniveau 1 toegekend. In een volgende test wordt de restweerstand bepaald van materiaal dat aan hittestraling (flux 10 kW/m2) werd blootgesteld. De trekweerstand moet nog 450 N overtreffen. Ook de thermische weerstand wordt gemeten met testmethode ISO 17493 op 180°C gedurende vijf minuten. Geen enkel materiaal mag ontvlammen, smelten, meer dan 5% krimpen. Deze test wordt uitgevoerd op elke laag, ritsen, klittenband, anti-wicking strip, het stikgaren. • Weerstand tegen vocht en chemicaliën De EN 469 kent ook de zogenaamde spraytest. Hierbij wordt water op het buitenmateriaal gesproeid en dient dit van de kleding af te kunnen parelen. Aangezien een interventiepak een zekere weerstand biedt tegen vloeibare chemicaliën (zonder evenwel een chemiepak te zijn), wordt ook dit grondig op afloop en penetratie getest. Hiervoor worden vier chemicaliën op het pak gegoten: Tabel 14 testresultaten weerstand chemicaliën volgens EN 6530

afparelen

Doordringing

NaOH 40%

natriumhydroxide ≥ 80% moet

HCL 36%

zoutzuur

afparelen

binnenste laag

H2SO4

zwavelzuur

≥ 80% moet

er mag niets doordringen tot de

30%

afparelen

binnenste laag

Orthoxyleen

≥ 80% moet

er mag niets doordringen tot de

afparelen

binnenste laag

Y duidt de waterdichtheid aan: Niveau 1: Y1 < 2 kPa Niveau 2: Y2 > 2 kPa 143

er mag niets doordringen tot de


Innovatief Textiel

• Weerstand tegen waterdamp (ademend vermogen) Z staat voor de waterdampdoorlaatbaarheid, ook wel de Ret waarde genoemd. EN 31092 hoge weerstand Z1 > 30m2 ≤ 45 Pa/W EN 31092 lage weerstand Z2 < 30 m3 Pa/W De norm wijst er op dat een hoge weerstand Z1 kan leiden tot een groter risico op brandwonden door stoom. Een hoge isolatie waarde gaat veelal gepaard met een hoge Ret waarde. Het is belangrijk een juiste balans te vinden tussen deze eigenschappen. • Hitte-intensiteit De EN 469 vermeldt als optie dat het pak getest kan worden op een manikin, zoals beschreven in hoofdstuk kleding tegen hitte en vlammen. Gedurende acht seconden staat het pak in een simulatie van een flashover van 84 kW/m2. Sensoren meten hoeveel hitte door de lagen van het pak heen doordringt tot op de mannequinpop. Verder moet de treksterkte van de buitenstof hoger zijn dan 450 N (test ISO 13934-1) en de treksterkte van de naden moet hoger zijn dan 225N (test ISO 13934-2). De scheursterkte moet meer bedragen dan 25N (EN ISO 4674-1).

144


Innovatief Textiel

6.4.5 Bescherming tegen koude Deze kleding moet voldoende thermisch isoleren en desgevallend waterdicht en ademend zijn. Deze kledij kan ook winddicht zijn. Ze wordt gedragen door werknemers die buiten werken bij slechte weersomstandigheden of personen die in koelcellen werken. We onderscheiden hier twee types: • Beschermingskledij tegen koude (temperaturen onder -5°C) → EN 342

a(U) Icler en b(U) Icle: de gemeten thermische isolatie Deze waarden (in m² K/W) worden gemeten op een thermal manikin die beweegt (Icler) of statisch is (Icle). De paspop draagt sondes op verschillende delen van zijn lichaam. (U) = duidt het type onderkledij aan die de paspop draagt. https://www.youtube.com/watch?v=36bdB7EDolU c: luchtdoorlatendheid: De luchtdoorlatendheid van de gebruikte materialen werkt op de isolatielagen (de frisse lucht heeft invloed op de reeds verwarmde lagen). De luchtdoorlatendheid wordt uitgedrukt in mm/s d: weerstand tegen doordringen van waterdamp: Als de weerstand tegen het doordringen van water nodig is, wordt een maximale waarde Ret (verdampingsweerstand) geëist van 55 m².Pa/W (alle lagen samen van het kledingstuk, zonder het referentieondergoed). Het doel is de vorming van ijs in het kledingstuk te minimaliseren. Het vocht dat in het kledingstuk opgehouden wordt, zou de werking van de thermische isolatie van de voering kunnen doen afnemen. •

Beschermingskledij tegen koude (temperaturen boven -5°C) → EN 14058

a: thermische weerstand: Deze waarde Rct in m2 K/W wordt gemeten op een staal van de stof (lagen). De waarde wordt dus niet gemeten op een thermische paspop. Kledij die materiaal bevat met een Rct waarde hoger dan 0,25 is in principe ontworpen om te gebruiken bij temperaturen lager dan -5°C (zie EN 342) en vallen buiten het gebied van de EN 14058. Rct 1m2.K/W staat gelijk aan 10 TOG of 6.53 CLO (andere manieren om thermische isolatie uit te drukken). b: luchtdoorlatendheid (optioneel) c: weerstand tegen doordringen van waterdamp:

145


Innovatief Textiel

Als de weerstand tegen het doordringen van water nodig is, wordt een maximale waarde Ret (verdampingsweerstand) geëist van 55 m².Pa/W d en e: thermische isolatie Deze waarden (in m² K/W) worden gemeten op een thermal manikin die beweegt (Icler) of statisch is (Icle) met referentieonderkledij.

146


Innovatief Textiel

6.4.6 Bescherming tegen mechanische risico’s Volgende onderverdeling kan gemaakt worden: • kleding voor werkomstandigheden waarbij het risico bestaat gegrepen te worden door sneldraaiende machineonderdelen → EN 510 •

kleding voor het werken met messen en andere snijgereedschappen → EN 388 en ISO 13997

• kleding voor het werken met kettingzagen → EN 381 De norm is samengesteld uit meerdere delen. Elk deel behandelt een specifiek deel van het lichaam. Er wordt in het laboratorium getest volgens vier verschillende zaagsnelheden die uitgedrukt worden in meter per seconde en als volgt ingedeeld zijn in klassen: •

Klasse 0 : 16 m/s

Klasse 1 : 20 m/s

Klasse 2 : 24 m/s

• Klasse 3 : 28 m/s Klasse 0 mag niet gebruikt worden bij het certificeren van beenbescherming. De klasse waar de protectie aan voldoet wordt weergegeven door middel van een pictogram van een kettingzaag en de bijhorende klasse (0, 1, 2 of 3). Er worden op dit moment drie erkende methodes toegepast om een kettingzaag tegen te houden: 1) Afremmen van de ketting: de gebruikte materialen bieden een grote weerstand tijdens het zagen en remmen de snelheid van de ketting af door het absorberen van de energie van de rotatie. De afremming is zodanig dat het materiaal niet wordt doorgezaagd en er dus geen contact met de gebruiker volgt. Deze methode wordt onder andere gebruikt in de schacht van rubberlaarzen, waarbij het gevulkaniseerde rubber de ketting afremt. 2) Afketsen of afglijden van de ketting: de buitenste laag is uit een materiaal vervaardigd dat sterk genoeg is om de ketting helemaal tegen te houden. Bij contact zaagt de ketting het materiaal niet door maar glijdt erover af. Deze methode komt voor bij zaagschoenen op het moment dat er een stalen beschermneus wordt gebruikt. De zaagketting zal hier niet doorheen zagen. De zaagbescherming zal bij deze veiligheidsschoenen niet over de beschermneus doorlopen. Bij veiligheidsschoenen met composiet (kunststof) beschermneus loopt de zaagbescherming wel degelijk door over de volledige neus, daar composiet beschermneuzen deze afketsende functie niet vervullen (je zaagt er gewoon doorheen). 3) Blokkering of Verstopping : hierbij wordt gebruik gemaakt van vezels, die in een aantal lagen achter het buiten materiaal liggen. Die vezels worden door de tanden van de zaagketting meegenomen tot aan het aandrijftandwiel van de kettingzaag, waardoor de meegenomen vezels de draaiende beweging ervan blokkeren en de zaag dus stopt. Deze methode is nog steeds de meest gebruikte in de zaagbeschermende Figuur 128 Blokkering door het vastlopen van de ketting in vezelbundels veiligheidskledij.

147


Innovatief Textiel

Bescherming van de onderste ledematen (beenbeschermers) EN 381-5 De kettingzaagkleding wordt onderverdeeld in drie types, volgens de graad van bescherming tegen de tanden van de ketting: Type A De protectie dekt op beide benen de voorkant af op 180°, plus 5 cm op de buitenkant van het linkerbeen en 5 cm op de binnenkant van het rechterbeen. De 5 cm extra op het linkerbeen dient om bijkomende bescherming te bieden wanneer bij een normaal ongeval de broek met de ketting meedraait naar de rechterkant. De ketting raakt op die manier vaak tot aan de naad van de broek en het risico is groot dat de broek toch nog doorgezaagd wordt net voorbij die Figuur 129 Type A bescherming onderste ledematen naad. De 5 cm extra aan het rechterbeen beschermt de slagader die via het dijbeen loopt. Type B Identiek aan Type A, met bijkomend ook 5 cm bescherming op het linkerbeen aan de rechterkant, ter bescherming van de slagader op dat been.

Figuur 130 Type B bescherming onderste ledematen

Kledij van type A en type B is bestemd om gebruikt te worden voor gewone bosbouw werkzaamheden door professionele houthakkers die perfect werden opgeleid en geïnformeerd. Type C Dit type biedt op beide benen 360° bescherming.

Figuur 131 Type C bescherming onderste ledematen

148


Innovatief Textiel

Kledij van type C is bestemd om gebruikt te worden door personen die normaal niet werken met kettingzagen of in buitengewone omstandigheden. In alle gevallen mag de bescherming nooit verder dan 5 cm van de onderste zoom komen. Aan de bovenzijde moet er aan de voorkant minstens 20 cm bescherming boven het kruis van de broek komen. Het is altijd toegestaan om extra bescherming in de broek te steken, maar die moet steeds equivalent zijn aan de rest van de protectie. Zo bestaan er broeken die ook protectie hebben op het achterbeen, onder de knie. Deze broeken bieden bescherming volgens Type A, maar hebben eigenlijk een grotere oppervlakte van protectie-materiaal dan voorzien in de EN 3815. De bovenstaande informatie geldt voor zowel gesloten broeken (lage broeken, tuinbroeken, overalls) als voor leggings met ritsen op het achterbeen. Bescherming van het bovenlichaam: EN 381-11 Bij normaal gebruik van de kettingzaag, wordt deze niet boven de middel geheven, waardoor bescherming van het bovenlichaam niet vereist is bij deze werkzaamheden. Nochtans bestaan er omstandigheden, te bepalen tijdens de risicoanalyse, waarbij de kettingzaag toch boven het de middel moet geheven en er dus steeds gevaar bestaat voor een terugslag of kickback van de zaag, waarbij deze dan in de schouder kan snijden. Voor deze situaties bestaat er een adequate bescherming in de vorm van de kettingzaagjas. De kettingzaagjas beschermt de schouders, thorax en de bovenkant van de armen. Bij de jas bestaan geen verschillende designs van protectie, wel is klasse 0 ook toegestaan. Ook nog: EN 381-7: antisnijwond handschoen EN 381-9: antisnijwond beenkap Onderhoud van de zaagkledij Vooral bij de methode met vezels is een goed onderhoud van de zaagkledij uiterst belangrijk. Algemeen wordt aanvaard, vanuit het perspectief van de veiligheid, dat je de zaagbroek tussen de 35 en 50 maal mag wassen. Gezien de invloed van zaagstof, oliĂŤn en brandstof op de kwaliteit van de kledij, is het aangeraden deze zeker voldoende te wassen. Bij het wassen dient er uiteraard rekening te worden gehouden met de wasvoorschriften van de fabrikant. Deze kunnen verschillen zowel naargelang het type buitenstof als de zaaginleg. De levensduur (lees: aantal wasbeurten) zal ook bepaald worden door de kwaliteit van de broek, de stiksels, de gebruikte buitenstoffen. Duurdere buitenstoffen gaan meestal sterker zijn en dus langer meegaan. Daarnaast zal ook het type gebruik van invloed zijn. Wie vaak de buitenstof beschadigt in ruw terrein of met de ketting zal uiteraard sneller een nieuwe broek moeten aanschaffen, dan wie enkel wat brandhout zaagt. Enkele factoren die de levensduur van de zaagbroek kunnen beĂŻnvloeden: 1) Warmte: Te lang contact van de buitenstof tegen de motor zal de zaaginleg beschadigen. Het opstoken van zaagafval , waarbij gensters op de buitenstof komen en inbranden, komt ook vaak voor. Meestal wordt enkel de beschadigde buitenstof bekeken, en vergeten dat de 149


Innovatief Textiel

zaaginleg ook beschadigd kan zijn. Het gebruik van brandwerende buitenstoffen zal de buitenstof wel sterker maken, maar niet helemaal kunnen verhinderen dat de zaaginleg toch warmte-contact maakt. 2) Zaagstof en oliÍn: Bij te weinig wassen gaan de vezels binnenin de zaaginleg aan elkaar kleven, waardoor deze bij een zaagcontact minder gemakkelijk zullen meegenomen worden door de ketting. De tijd die hierbij verloren gaat kan het verschil betekenen tussen wel of niet doorzagen van de veiligheidsbroek. 3) Verkeerd drogen: Bij het wassen en drogen van zaagkledij dient te worden gelet op de wasvoorschriften van de fabrikant. Vooral bij het drogen dienen een aantal voorschriften gerespecteerd te worden. Tunneldrogen (bij 95°C) en droogzwieren zijn hierbij in de meeste gevallen uit den boze. 4) Verkeerde reparatie: Bij het zelf herstellen van een hapering in de buitenstof dient te worden op gelet dat er geen stiksels gemaakt worden door de zaaginleg. Anders gaan de vezels vast zitten, waardoor deze bij zaagcontact niet worden meegetrokken, en de blokkerende werking verhinderd wordt. Algemeen geldt als stelregel, bij beschadiging aan de voorkant van de broek, dat zodra er 1 laag van de zaaginleg beschadigd is, de broek dient te worden vervangen.

150


Innovatief Textiel

6.4.7 Bescherming tegen elektrische risico’s: EN 1149 In bepaalde werkomstandigheden (werken in ontvlambare atmosfeer, in de nabijheid van elektronica, …) vormen ontladingen van statische elektriciteit een groot risico (ontploffing, beschadiging elektronische componenten, …). Hiervoor dient de kledij antistatisch te zijn. Meestal gebeurt dit door metaalvezels of carbonvezels in het doek te verwerken. • EN 1149-5:2008 - Elektrostatische eigenschappen: prestatie eisen. Antistatische beschermkledij zijn conform EN1149-5 « Elektrostatische eigenschappen – Prestatie eisen van materialen en fabricatie ». Er wordt verwezen naar twee verschillende testmethodes (EN1149-1 of EN1149-3). In materialen die geleidende vezels bevatten in lineaire vorm of in de vorm van een rooster, mag de afstand tussen de geleidende vezels in één richting nergens groter zijn dan 10mm. Enkele ontwerpeisen : De buitenste antistatische laag (AST) moet alle andere lagen (niet AST) volledig bedekken. De bedekking van de antistatische laag moet gegarandeerd zijn onder alle omstandigheden : bij het uitrekken, bij het opheffen van de armen, bij het voorover buigen… Geleidende accessoires (ritsen, knopen) zijn toegestaan op voorwaarde dat ze bedekt zijn door een AST stof. Etiketten of reflecterende banden moeten op permanente wijze vastgemaakt worden. De kledij moet buiten de ATEX (atmosphère explosive) omgeving aan- en uitgedaan worden. De drager sluit zijn kledingstuk volledig en zorgt ervoor dat zijn aarding verzekerd is (bv door elektrostatische schoenen te dragen die een weerstand hebben < 10E 8 Ohm op aarde die de lading doet verdwijnen). • EN 1149-1:2006 - Het meten van de oppervlakte weerstand Deze testmethode is bedoeld voor materialen waarvan de elektrostatische oplossing gebaseerd is op oppervlakte weerstand (meer bepaald die stoffen die geleidende oppervlaktevezels bevatten of een geleidende PVC coating op hun buitenkant hebben). EN1149-1 is echter niet aangepast voor stoffen met geleidende vezels. Het principe van de EN1149-1 test : eerst wordt de stof geplaatst op een plaat met geïsoleerde basis, vervolgens wordt een ronde electrode op de stof geplaatst. De oppervlakte weerstand wordt gemeten door een DC potentieel op de electrode toe te passen. • EN 1149-3:2004 - Het meten van de vermindering van de lading Deze methode wordt gebruikt op materialen waarvan het antistatisch karakter gebaseerd is op geleidende vezels. Maar ze kan ook gebruikt worden voor materialen met een geleidende buitenkant.

151


Innovatief Textiel

6.4.8 Bescherming tegen chemische en biologische agentia en radioactieve straling Volgens de Europese wetgeving wordt kleding die bescherming biedt tegen chemicaliën altijd beschouwd als een PBM van categorie III. Dat wil zeggen dat het de gebruiker beschermt tegen de hoogste risico's, waarvan de afloop in geval van een calamiteit zelfs van dodelijke of niet-omkeerbare aard zou kunnen zijn. Het doel van chemisch beschermende kleding is om de gebruiker te beschermen tegen de meest uiteenlopende chemische, fysische en biologisch gevaarlijke stoffen. Tijdens handelingen met chemicaliën is het niet altijd duidelijk hoe blootstelling kan plaatsvinden. Veel chemicaliën doen zich voor als onzichtbare gevaren en hebben geen waarschuwingssignalen. Bij de keuze van beschermende kleding zijn de beschermingsfactor en het draagcomfort de belangrijkste factoren. Het blijkt moeilijk om in de praktijk de juiste combinatie van deze eigenschappen te vinden, omdat bij een hogere bescherming het draagcomfort in het algemeen snel afneemt. Het dragen van chemisch beschermende kleding kan op zichzelf al zorgen voor gevaren. Voorbeelden hiervan zijn: • oververhitting; • •

fysieke en psychologische stress; beperkt zicht;

• beperkte mobiliteit; • beperkte communicatie mogelijkheden. In het algemeen kan dan ook worden gesteld, dat naarmate het dragen van chemisch beschermende kleding noodzakelijker wordt, het gecombineerde risico groter wordt en de draageigenschappen minder worden. Voor elke afzonderlijke situatie dient derhalve ook vastgesteld te worden welke combinatie van PBM’s de beste bescherming biedt. Zowel overbescherming als onderbescherming kunnen gevaarlijk zijn en dienen daarom vermeden te worden. Geen enkele combinatie van chemisch beschermende kleding biedt bescherming tegen alle gevaren. Derhalve dient chemisch beschermende kleding te worden gedragen in combinatie met eventuele andere persoonlijke beschermingsmiddelen. We denken hierbij aan ademhalingsbescherming, voet- en beenbescherming- en hand- en armbescherming. Bij het selecteren moet rekening worden gehouden met het gecombineerd dragen van de verschillende (beschermende) kledingstukken en eventuele andere PBM’s. Door te kiezen voor een juiste combinatie kan het in veel gevallen worden volstaan om een eenvoudige vorm van chemisch beschermende kleding te dragen, bijvoorbeeld handschoenen in combinatie met een PVC-schort en een gelaatscherm of veiligheidsbril. Ook bestaat de mogelijkheid om bepaalde overalls te voorzien van handschoen- of laarsadapters, waardoor de handschoenen/laarzen op een vloeistofdichte of zelfs gasdichte manier met het pak verbonden kunnen worden. Dit heeft direct tot gevolg dat de veiligheid van de gebruiker wordt verhoogd zonder dat het comfort wordt aangetast. Het draagcomfort van de te dragen chemicaliënkleding wordt bepaald aan de hand van de volgende factoren: • •

maatvoering; geschiktheid van het materiaal;

flexibiliteitstijfheid van het materiaal; 152


Innovatief Textiel

gewicht van het materiaal;

uitwisselingsmogelijkheid met andere PBM's.

Voor aanschaf van chemisch beschermende kleding dient een checklist afgewerkt te worden ter voorkoming van toekomstige situaties waarbij de bescherming niet voldoende of niet combineerbaar blijkt. Aan de hand van de checklist kan vooraf worden vastgesteld of, en in welke mate, de combinatie van beschermende kleding en de andere PBM's het draagcomfort van de gebruiker beïnvloedt. De combinatie zou een gevaarlijke werksituatie kunnen vormen doordat er overbescherming ontstaat. Derhalve dient vastgesteld te worden of en in welke mate de chemisch beschermende kleding: •

combineerbaar is met adembescherming;

• •

te voorzien is van een koelsysteem; te voorzien is van communicatievoorzieningen;

uitvoerbaar is met hoofdbescherming;

• • • •

uitvoerbaar is met oog- en gelaatsbescherming; uitvoerbaar is met gehoorbescherming; combineerbaar is met voetbescherming; combineerbaar is met andere chemisch beschermende kleding (capuchon, handschoenen, en dergelijke). Chemisch beschermende kleding moet gedragen worden wanneer de gebruiker potentiële gevaren van chemische blootstelling loopt. De eerste inspectie bij een ongeval met gevaarlijke stoffen wordt meestal omgeven door een hoge mate van onzekerheid en vereist derhalve het hoogste niveau van chemisch beschermende kleding voor de gebruiker. De brandweer gebruikt hier veelal gaspakken of verkenningspakken om vast te kunnen stellen wat de eventuele gevaren zijn. Een hoge beschermingsfactor geeft de gebruiker in deze tevens een gevoel van veiligheid, waardoor mogelijke psychische stress vermeden kan worden, terwijl dit aan de andere kant juist kan zorgen voor een claustrofobisch effect. De brandweer gebruikt gaspakken van het hoogste beschermingsniveau om ongevallen met gevaarlijke stoffen te bestrijden. Alleen de hoogste chemische (en mechanische) bescherming biedt voldoende zekerheid in hun taak het onbekende te verhelpen of stabiliseren. Regelmatig oefenen is nodig om fouten te vermijden en psychische stress zoveel mogelijk te voorkomen. Tijdens deze oefeningen wordt over het algemeen gebruik gemaakt van speciale oefenpakken welke uit goedkopere materialen zijn vervaardigd dan die welke voor daadwerkelijke inzet worden gebruikt. Bij het binnentreden van een ruimte met gevaarlijke stoffen met als doel het redden van een gewonde persoon dient rekening gehouden te worden met het draagcomfort van de chemisch beschermende kleding om een dergelijke actie ook uit te kunnen voeren. Uiteraard moet goed overwogen worden wat de eventuele gevaarlijke stoffen in de ruimte voor gevaren met zich meebrengen alvorens te kiezen voor de beschermende kleding.

153


Innovatief Textiel

Het binnentreden van een ruimte ter voorkoming van een lekkage van gevaarlijke stoffen vereist een chemisch beschermende kleding die de gebruiker in staat stelt tot het goed en adequaat uitvoeren van zijn taken. Hiervoor geldt hetzelfde als bij de reddingsacties. Er moet een goede afweging gemaakt worden tussen de bescherming van de gebruiker en de uit te voeren taken. Te denken valt hierbij aan overalls en overdrukpakken die zowel chemisch als mechanisch resistent zijn voor de uit te voeren werkzaamheden. Desinfecteerprocedures voor personeel of apparatuur dat de locatie verlaat, vergt in het algemeen een lager niveau van chemisch beschermende kleding zoals (gecoate) wegwerpoveralls. Hierdoor kan het eenvoudiger worden om ook met de overige factoren rekening te houden die van invloed kunnen zijn op de uitvoeringstaken. Voor het verwijderen van asbestdeeltjes worden veelal wegwerpoveralls (Type 5) ingezet. De overalls bieden voldoende bescherming tegen de asbestdeeltjes en kunnen na gebruik eenvoudig afgevoerd en vernietigd worden. Chemische gevaren kunnen tevens andere gevaren met zich meebrengen. Te denken valt hierbij aan een combinatie van chemische stoffen, ontvlambaarheid en het verdringen van het minimale zuurstofgehalte (19%) in een besloten ruimte. De chemische factoren bepalen in belangrijke mate de keuze voor het materiaal van de chemisch beschermende kleding en het daarbij horende draagcomfort voor de gebruiker. De chemische factoren zijn vaste factoren, waarbij weinig tot geen ruimte voor compromissen mogelijk zijn. De mechanische factoren kunnen van invloed zijn, omdat eventuele beschadigingen aan de chemisch beschermende kleding de overige factoren sterk kunnen beĂŻnvloeden. Een mechanisch sterk en resistent pak geeft de gebruiker een groot gevoel van veiligheid, maar omdat het pak dikker, zwaarder en vaak stugger is, zal het draagcomfort dientengevolge minder zijn. Met behulp van de juiste chemisch beschermende kleding kunnen de fysieke factoren mogelijk worden beperkt en de gevaren voor de gebruiker worden geminimaliseerd. Hierbij kan de checklist een belangrijk instrument zijn. De psychologische factoren liggen in het direct verlengde van de fysieke factoren. Door een goede keuze voor de chemisch beschermende kleding waarbij de fysieke factoren worden beperkt, zal stress minder snel een factor spelen. In situaties waarbij de chemisch beschermende kleding voor fysieke inspanning zorgt, kunnen stress en andere psychologische factoren een gevaar op zich zijn. De tijdsduur dat een persoon wordt blootgesteld aan chemische stoffen is niet alleen van invloed op de keuze voor het materiaal van de kleding, maar zeer zeker ook op het draagcomfort om zodoende de fysieke omgevingsfactoren zo licht mogelijk te maken. De blootstellingsduur kan een combinatie van alle omgevingsfactoren veroorzaken doordat de chemische, fysieke en psychologische factoren alle toe kunnen nemen. De blootstellingsduur is van invloed op het doekmateriaal (permeatie) en daarmee op de fysieke en psychologische

154


Innovatief Textiel

factoren. Naarmate de werkzaamheden langer duren, neemt in het algemeen het draagcomfort af. Naarmate de omgevingstemperatuur toeneemt, zullen in de regel de chemicaliën reactiever (lees gevaarlijker) worden en neemt de fysieke belasting van de drager in de chemisch beschermende kleding toe. Hiervoor is het mogelijk om pakken uit te voeren met koelsystemen. Dit heeft tot gevolg dat de gebruiker beter geconcentreerd zal blijven en daarmee de risico's beperkter blijven. Afhankelijk van de locatie waar de gebruiker van chemisch beschermende kleding werkzaam is, kan de luchtsnelheid van invloed zijn op de concentratie aan chemische stoffen, het zicht en de fysieke belasting. In een afgesloten ruimte is geen windsnelheid en zal de concentratie derhalve hoger zijn. Op een open locatie in de buitenlucht zorgt de wind ervoor dat de concentratie minder hoog is, het zicht beter en daardoor de fysieke belasting minder zal zijn. Bij het werken met diverse soorten chemicaliën, verontreinigende vloeistoffen en gassen zijn verschillende typen van beschermende kleding mogelijk. Afhankelijk van de toepassing dient een keuze te worden gemaakt tussen diverse soorten en materialen van chemisch beschermende kleding en de wijze waarop deze kleding is geconfectioneerd. Niet alleen het model, maar ook de constructie van de naden. Deze kan worden genaaid, getapt, gelijmd, geseald of uitgevoerd zijn als een combinatie van deze technieken als een hogere bescherming gewaarborgd moet zijn. Er wordt een onderscheid gemaakt tussen • gasdichte kleding (ofwel geventileerd ofwel met persluchtapparaat binnen of buiten het pak), niet-gasdichte geventileerde kleding, • • • •

kleding met vloeistofdichte verbindingen, kleding met neveldichte verbindingen, stofdichte kleding, beschermkledij tegen kleine projecties.

Materiaalkeuze De diversiteit in materialen is enorm. Sommige materialen zijn prettig door een gering gewicht en een goede flexibiliteit, gecombineerd met een goede chemische resistentie maar een beperkte mechanische bestendigheid. Andere zijn juist stugger en zwaarder maar bieden een hoge resistentie en een goede mechanische bestendigheid. In de praktijk is het ondoenlijk om zo voorzichtig te werken dat mechanische invloeden vermeden worden. Een goede combinatie van de eigenschappen is van groot belang voor de bescherming van de gebruiker en moet dus afgestemd zijn op het doel van de werkzaamheden. Veelgebruikte materialen voor chemische beschermende kleding zijn: • Nonwoven uit Polyethyleen of Polypropyleen; • PE filmmateriaal; • Gecoate/gelamineerde nonwovens; • PVC; 155


Innovatief Textiel

Butyl;

• •

Nitril; Neopreen;

• •

Hypalon; Viton;

• Hy tech laminaten; Combinaties zoals: • Viton/Butyl/Viton; • Viton/Butyl/Polyester; •

Hypalon/Neopreen/Butyl.

Uit te voeren testen op de grondstoffen Het keuringstraject begint met het testen van de grondstoffen en deze in te delen volgens klasse op basis van EN 14325: Protective clothing against chemicals. Test methods and performance classification of chemical protective clothing materials, seams, joins and assemblages Schuurbestendigheid • Martindale apparaat met schuurpapier (EN 530) • Eindpunt: “pressure pot” • Klassering: ▪ Niveau 1: 10 cycli ▪ Niveau 6: 2000 cycli Flex cracking (buigbestendigheid) • EN ISO 7854 (methode B) • Eindpunt: pressure pot • Klassering: ▪ Niveau 1: 1000 cycli ▪ Niveau 6: 100000 cycli Scheurbestendigheid • EN ISO 9073-4 (trapeziumvormig proefstuk) • Klassering: ▪ Niveau 1: 10 N ▪ Niveau 6: 150 N Barststerkte • EN ISO 13938-1 (50 cm²) • Klassering: ▪ Niveau 1: 40 kPa ▪ Niveau 6: 850 kPa Treksterkte • EN ISO 13934-1 • Klassering: ▪ Niveau 1: 30 N ▪ Niveau 6: 1000 N Prikbestendigheid • EN 863 • Klassering: ▪ Niveau 1: 5 N ▪ Niveau 6: 250 N

156


Innovatief Textiel

Vooral op prestaties met betrekking tot ‘barrière’-eigenschappen zijn van belang. Met andere woorden, welke bescherming biedt deze grondstof tegen het doordringen van chemicaliën. Hierin onderscheiden we twee belangrijke begrippen, namelijk de permeatie en de penetratie van vloeistoffen door een materiaal (test methoden beschreven in EN 14325). Permeatietest: EN ISO 6529 (1 µg/cm².min) of EN 374-3 (handschoenen) Permeatie is het doordringen van chemische producten door het materiaal van de kleding op moleculair niveau. De moleculen worden eerst geabsorbeerd door de moleculen van de grondstof, dan volgt er diffusie door het materiaal en vervolgens is er desorptie aan de tegenovergestelde zijde van de grondstof (de binnenzijde van het kledingstuk!). Figuur 132 permeatie testcel

De permeatietijd is de bekendste factor voor het vaststellen van de geschiktheid van het materiaal tegen bepaalde chemische stoffen. De permeatietijd is afhankelijk van verschillende factoren zoals: • • •

chemische concentratie; materiaalsoort; dikte van het materiaal;

• • •

luchtvochtigheid; omgevingstemperatuur; druk.

Tijdens de permeatietest wordt de buitenzijde van een materiaal blootgesteld aan gassen of vloeibare chemicaliën en wordt de doorbraaktijd van dit product geregistreerd in de verzamelkamer aan de binnenzijde van de grondstof. De permeatietesten worden uitgevoerd conform de EN 374-3 voor chemisch bestendige handschoenen of de EN-ISO 6529, methode A (vloeibare chemicaliën, continu contact) , B (gasvormige chemicaliën, continu contact) of C (gasvormige en vloeibare chemicaliën, onderbroken contact) voor chemisch bestendige kledij. Door middel van deze permeatielijsten kan de gebruiker bepalen welke grondstof het meest geschikt is voor het product waarmee hij in aanraking kan komen tijdens de werkzaamheden. De permeatieresultaten worden weergegeven in klassen oplopend van 1 tot en met 6.

157


Innovatief Textiel

Tabel 15 Klassen permeatieresultaten Doorbraaktijd door permeatie in minuten

Klasse

< 10

0 (laagste niveau niet gehaald)

> 10

1

> 30

2

> 60

3

> 120

4

> 240

5

> 480

6

Tabel 16 voorbeeld testresultaten Stofnaam

Permeatie weerstand (min.)

Klasse

Aceton

>480

6

Acetonitrile

>480

6

Ammoniak (gas)

>480

6

Chloor (gas)

>60

3

Diethylamine

>240

5

Ethyl Acetaat

>240

5

Methanol

>480

6

Methyleenchloride

>480

6

n-Heptaan

>480

6

Natrium Hydroxide 40%

>480

6

Tetrahydrofuraan

>480

6

Tolueen

>480

6

Zoutzuur (gas)

>480

6

Zwavelzuur 96%

>30

2

Pesticiden worden getest volgens EN 14786 (atomizer test) Penetratietest: EN 6530 (Guttertest) Penetratie is het proces waarbij een vloeistof fysisch door een materiaal gaat via poriÍn, scheurtjes, plooien of gaatjes in de grondstof. Bij de penetratietest wordt de grondstof in een gootje gelegd dat 45° afhelt. Er wordt 10 ml van de testvloeistof gedurende 10 seconden over deze grondstof gegoten. De vloeistof die 158


Innovatief Textiel

opgevangen wordt in een verzamelbeker wordt vervolgens gemeten (alsook de vloeistof die de grondstof gepenetreerd heeft en opgevangen werd in het absorberende materiaal onderaan de goot). De penetratietestresultaten worden weergegeven door middel van een repellencyindex (%) waarbij het percentage de hoeveelheid vloeistof aangeeft dat het materiaal niet gepenetreerd heeft en afgestoten werd. Test met ▪ Zwavelzuur (30 %) ▪ Natriumhydroxide (10 %) ▪ o-xyleen ▪ n-butanol ▪ Klasse Repellency (%) Penetratie (%) 1 80 10 2 90 5 3 95 1

Degradatieweerstand Degradatie is de mate waarin het materiaal door de chemische substantie wordt aangetast. Afhankelijk van de resistentie van het materiaal tegen degradatie wordt met een cijfer of andere code de weerstandsklasse aangegeven. Hierbij geldt ‘hoe hoger de klasse (cijfer/code) des te beter de resistentie’. Deze klasse indeling is nog niet in een norm gestandaardiseerd en kan dus per fabricaat sterk verschillen. De meeste fabrikanten van chemicaliënkleding stellen een permeatie weerstand/resistentielijst ter beschikking, waarop kan worden nagegaan wat de geschiktheid van een bepaald materiaal met een bepaalde chemische stof is. De gegevens dienen als hulpmiddel voor het bepalen van de te kiezen kleding (materialen) in een situatie waarbij de drager kan worden blootgesteld aan chemische gevaren. Tabel 17 voorbeeld resultaat degradatietest Weerstandsgraad

Duur

Aantasting

1

> 8 uur

Geen aantasting

2

> 4 uur

Enigszins aangetast

3

> 2 uur

Gaat mogelijk ten gronde

4

> 1 uur

Gaat mogelijk ten gronde

5

> 20 minuten

Gaat mogelijk ten gronde

Een goede degradatieweerstand wil niet zeggen dat er geen permeatie plaatsvindt of omgekeerd. Er kan niets aan het kledingstuk zichtbaar zijn, maar bepaalde chemicaliën kunnen reeds na enkele minuten of zelfs seconden doorslaan.

159


Innovatief Textiel

Soorten kleding We onderscheiden hierbij kleding welke volledige bescherming van het lichaam biedt (bijv. overalls, gaspakken) en kledingstukken welke slechts gedeeltelijke (partiële) lichaamsbescherming bieden (bescherming van afzonderlijke delen van het lichaam officieel genoemd). Onder die laatste groep vallen bijvoorbeeld schorten, mouwschorten, arm- en beenbeschermers, overlaarzen, overalls met een ventilerende rug (alleen voorzijde biedt bescherming tegen chemicaliën) en speciale hoofdkappen. In de markering zijn ze te herkenning aan de toevoeging PB (Partial Body Protection) voor de Typesoort. Bijvoorbeeld de Typen PB[3] en PB[4] met respectievelijk vloeistofdichte [type 3] en neveldichte [type 4] verbindingen conform EN 14605. Gedeeltelijke lichaamsbescherming welke conform EN 13034 beperkte bescherming biedt in de vorm van penetratie weerstand tegen minder gevaarlijke chemicaliën, wordt met PB[6] gemarkeerd. Kleding die beschermt tegen radioactieve straling kan geventileerd of niet-geventileerd zijn. In geventileerde kleding wordt perslucht ingeblazen, zodat de kleding in lichte overdruk staat tegenover de omgeving. De categorieën zijn vastgelegd in de richtlijn 89/686/EEC.

160


Innovatief Textiel

6.4.8.1 Beschermende kleding tegen vloeibare en gasvormige chemicaliën, inclusief aerosols en vaste partikels • Type 1 gasdichte beschermende kleding → EN 943 deel 1 en deel 2 (lekkagetest) en EN 464 (gasdichtheid) Chemicaliënkleding waarbij de constructie van de naden en andere aanhechtingen, op een dusdanige wijze zijn afgedicht, dat er een volledige bescherming ontstaat tegen gassen, dampen en vloeibare chemicaliën.

Figuur 133 gasdichte naadconstructie voor type 1 gaspak

Deze kleding kan worden onderverdeeld in volgende types: 1a: gasdichte chemicaliënkleding waarbij de ademluchtcilinder in het pak wordt gedragen. 1b: gasdichte chemicaliënkleding waarbij de ademluchtcilinder buiten het pak wordt gedragen. 1c: gasdichte chemicaliënkleding met een externe luchtbron waarbij een positieve druk ontstaat in het pak. Door middel van overdrukventielen wordt de lucht uit het pak gelaten, waarbij schone lucht het pak verlaat maar vervuilde lucht het pak niet binnen kan treden.

Figuur 134 Type 1 kledij

Veelal wordt dit soort pakken ingezet bij calamiteiten waarvan de chemische vervuiling onbekend is.

161


Innovatief Textiel

Type 2 niet-gasdichte beschermende kleding voorzien van een externe ventilatiebron waarbij een positieve druk ontstaat in het pak → EN 943 deel 1 en deel 2 Dit type chemisch beschermende kleding komt overeen met klasse 1c. Echter, de naden zijn niet volledig gasdicht. In de praktijk wordt dit soort kleding ook wel ‘overdrukpak’ genoemd en wordt dit type pak ingezet bij langdurige werkzaamheden waarbij de gebruiker een hoge bescherming nodig heeft. Het comfort van het pak bestaat uit het feit dat het pak van het lichaam afstaat door de overdruk, waardoor het redelijk licht aanvoelt. Verder zorgt de stromende lucht in het pak voor een verkoelend effect, waardoor de gebruiker gemakkelijker langdurige werkzaamheden kan uitvoeren.

Figuur 135 type 2 kledij

• Type 3 Bescherming tegen een vloeistofstraal → EN 14605 Deze kleding dient ter bescherming van het volledige lichaam tegen een krachtige en gerichte straal van een vloeibare chemische stof. Verkenningspakken of ‘splash suits’ zijn voorbeelden van pakken waarvan de naden vloeistofdicht zijn uitgevoerd om zodoende in onbekende chemische vervuilde omgevingen te kunnen worden ingezet.

Figuur 136 Type 3 kledij

• Type 4 Bescherming tegen een mist van chemicaliën → EN 14605 Deze kleding dient ter bescherming van het volledige lichaam en is voorzien van sproeidichte naden tussen de verschillende onderdelen. Deze pakken bieden bescherming tegen een door chemische vloeistoffen verzadigde omgeving.

• Type 5 Bescherming tegen vaste stofdeeltjes → EN 13982-1 Pakken die het volledige lichaam beschermen tegen in de lucht aanwezige vaste stofdeeltjes. Over het algemeen zullen dit overwegend kledingstukken voor eenmalig gebruik zijn (de zogenaamde disposables). Dit type kleding wordt bijvoorbeeld gebruikt voor

162


Innovatief Textiel

asbestverwijdering, poederspuiten en kwartsstof. De zwaardere modellen zijn extra uitgevoerd met afgeplakte naden, klevende dubbele flap over de rits, op volgelaatsmasker aansluitende kinflap, laarssokken, goed aansluitende capuchon en nauw aansluitende manchetten.

Figuur 137 Type 5 kledij

• Type 6 Bescherming tegen kleine spatten → EN 13034 Dit zijn pakken die beperkte bescherming bieden tegen een lichte nevel/lichte spatten van vloeibare chemische stoffen. EN 13034 omschrijft het laagste chemische beschermingsniveau; het doel is om te beschermen tegen een mogelijkse blootstelling aan kleine hoeveelheden spray of een beperkt volume (per ongeluk bespat) minder gevaarlijke chemische producten, voor dewelke een volledige ondoorlatende barrière niet nodig is. Is dat wel het geval, dan dient afhankelijk van het risico toch minimaal naar de Type 4 of Type 3 kleding te worden gekeken. Type 6 kleding, conform EN 13034, wordt slechts beproefd op penetratieweerstand en op vloeistofafstotendheid, niet op permeatie! Normtechnisch worden er slechts enkele chemicaliën getest die geen volledige indruk geven van alle in de industrie toegepaste chemicaliën. Ook hoeft er slechts bij één of twee chemicaliën van de vier testvloeistoffen aan de hoogste klasse te worden voldaan om de eisen uit de norm te behalen. De norm kan hiermee worden overschat en er wordt altijd geadviseerd een praktijktest te doen. Weefsels/kleding die EN 13034 gecertificeerd zijn bevatten veelal een afstotende finish (bijvoorbeeld fluor carbon). Deze finish beschermt de drager tegen spatten van chemicaliën. De huidig toegepaste finishes nemen per wasbeurt af en het afstotende effect zal na vier tot vijf wasbeurten niet meer werken. In de industriële was kan men deze finish opnieuw appliqueren, dat wil zeggen opnieuw actief maken, zodat een afstotende werking gewaarborgd blijft. Dit soort finishes biedt hoe dan ook weinig of geen bescherming tegen oplosmiddelen. Figuur 138 Type 6 kledij

163


Innovatief Textiel

6.4.8.2 Beschermende kleding tegen biologische agentia: EN 14126:2003 + C1:2006 Het betreft hier kleding die beschermt tegen micro-organismen (bacteria, virusen), celculturen en menselijke endoparasieten welke infecties of allergieën kunnen veroorzaken of toxisch zijn. De resultaten van de testen worden onderverdeeld in 6 klassen waarbij 6 de hoogste bescherming biedt.

Uit te voeren testen: Determination of the resistance of protective clothing materials to penetration by blood and body fluids – Test method using synthetic blood → ISO 16603 Determination of resistance of protective clothing materials to penetration by blood-borne pathogens – Test method using Phi-X-174 Bacteriophage → ISO 16604 Test method to determine the resistance to wet bacterial penetration → EN ISO 22610 Test method for resistance to penetration by biologically contaminated aerosols → EN ISO 22611 Test method for resistance to penetration by biologically contaminated dust through protective clothing materials → ISO/DIS 22612 6.4.8.3 Bescherming tegen chirurgische omstandigheden Hier hebben we het in eerste instantie over textiel als een medisch hulpmiddel. Als medisch hulpmiddel moet textiel gebruikt in operatiekwartieren conform zijn met de vereisten van de Europese Richtlijn op Medische hulpmiddelen 2007/47/EG. Hierin onderscheiden we 4 klassen waarbij textiel tot klasse 1 (laagste risico) behoort. OK-textiel moet conform zijn met EN 13795. Deze norm werd opgesteld in de geest van de Europese richtlijn en heeft tot doel de overdracht van infecties tussen het medisch personeel en de patiënt te voorkomen tijdens chirurgische ingrepen en andere invasieve interventies. Hiermee wordt tegelijk de strijd aangebonden tegen nosocomiale (=ziekenhuis gerelateerde) infecties. EN 13795 handelt over (geweven of nonwoven) chirurgisch afdekmateriaal, operatiejassen en clean air suits, gebruikt als medische hulpmiddelen voor patiënten, klinisch personeel en apparatuur. De norm bestaat uit 3 delen en legt de vereisten en overeenkomstige testmethodes vast. Deel 3 legt de minimumwaarden vast voor de prestaties in overeenstemming met de karakteristieken uit deel 1 die worden geëvalueerd volgens de testmethodes beschreven in deel 2. Deze minimumwaarden houden rekening met de omstandigheden tijdens de chirurgische ingreep. Daarom maken ze een onderscheid tussen producten voor standaardprestaties en deze voor hoge prestaties enerzijds en tussen de kritieke zones en minder kritieke zones van een product, anderzijds. De kritische zone van een product heeft een grotere kans om betrokken te worden bij de overdracht van infectiedragers op de operatiesite of op de invasieve zone of omgekeerd. Bijvoorbeeld: het frontstuk en de mouwen van chirurgenschorten bevinden zich in de onmiddellijke nabijheid van de operatiesite.

164


Innovatief Textiel

Een product voor standaardprestatie of hoge prestatie wordt gedefinieerd in functie van de blootstelling aan biologische of andere vloeistoffen, aan mechanische druk of aan de duurtijd van de chirurgische ingreep Deel 2 van EN 13795 beschrijft volgende testen: • Trekweerstand – droog en nat - EN 29073-3:1992 • Scheurweerstand – droog en nat - EN 13938-1 • Weerstand tegen vloeistofpenetratie – EN 20811 • Microbiële zuiverheid – EN 1174 (vervangen door EN ISO 11737) • Particulaire zuiverheid – ISO 9073-10 • Linting – ISO 9073-10 • Weerstand tegen microbiële penetratie – droog – ISO 22612 • Weerstand tegen microbiële penetratie – nat – ISO 22610 De norm EN13795 is gericht op de bescherming van de patiënt; dit bepaalt de richting waarin het staal in contact wordt gebracht met de besmettende agens tijdens de test. Indien de fabrikant ook de bescherming van het medisch personeel wil claimen zal de chirurgenjas niet langer beschouwd worden als een medisch hulpmiddel maar als een PBM (persoonlijk beschermingsmiddel). In dat geval moet het product beantwoorden aan de overeenkomstige richtlijn 89/686/EEG (beschermende kleding) en de norm EN14126: Beschermende kleding – prestatievereisten en testmethodes voor beschermende kleding tegen besmettende agentia. Figuur 139 OK-textiel

6.4.8.4 Bescherming tegen radioactiviteit: EN 1073-1 en -2 Deze kleding beschermt tegen radioactieve besmetting. Deel 1 van de norm beschrijft de eisen en beproevingsmethoden voor geventileerde kleding tegen radioactieve besmetting door vaste deeltjes. Deel 2 voor niet geventileerde kleding.

165


Innovatief Textiel

6.4.9 Bescherming tegen verdrinking en onderkoeling in water: EN 12402 Het gaat hier om reddingsvesten (belang van drijfvermogen in functie van het gewicht van de gebruiker), overlevingspakken, duikerspakken en pakken voor werkzaamheden onder water (Maritieme bescherming, 2015). EN ISO 12402-5 (2006) / EN 393: 50 N hulp bij drijven. Drijfvermogen niet groter dan 50N voor een gemiddelde volwassene. Voor gebruik in beschutte wateren waar grote stukken of drijvende toestellen de activiteit van de gebruiker zouden kunnen schaden of de gebruiker bedreigen, terwijl hulp nabij is en de gebruiker een bewust en competent zwemmer is.

EN ISO 12402-4 / EN 395: 100 N hulp bij drijven en EN ISO 12402-3 / EN 396: 150 N reddingsvesten. Drijfvermogen niet groter dan 150N voor een gemiddeld volwassene. Voor een offshore gebruik of wanneer kledij tegen weer en wind gebruikt zijn.

EN ISO 12402-2 / EN 399: 275 N reddingsvesten. Drijfvermogen niet groter dan 275N voor een gemiddeld volwassene. Voor offshore gebruik in extreme omstandigheden, waar zware beschermingskledij of zware lasten zoals een gereedschapsriem worden gedragen.

Het feit dat een uitrusting beantwoordt aan de eisen van de Internationale Maritieme Organisatie IMO (SOLAS – International Convention fort he Safety of Life at Sea) wordt aangeduid met een scheepsroer logo dat verplicht is voor elke uitrusting die verkocht wordt aan de boten van de EU van 500 ton of meer.

166


Innovatief Textiel

Bovendien worden de testen op het materiaal en de mechanische testen uitgevoerd volgens de eisen voor het kleur en reflecterende materialen. De aanwezigheid van specifieke accessoires wordt nagekeken : een fluitje, een lamp, een levenslijn, … Prestatietesten worden eveneens uitgevoerd op het volledige kledingstuk : het gemak om het kledingstuk aan te trekken, drijfvermogen, … Het hoofd moet opzij en achteraan zo ondersteund worden dat de luchtwegen zich buiten het water bevinden (de mond zou 12 cm boven het wateroppervlakte moeten zijn). Het bovenlichaam moet achteruit leunen in een hoek tussen 30° en 90° (vs verticaal). Een slap persoon (bewusteloos) met het gezicht in het water moet op de rug worden gedraaid binnen de 10 seconden (EN395) en binnen de 5 seconden (EN396, EN399).

167


Innovatief Textiel

6.4.10 Specifieke markten Body armour (kogel- en steekwerende vesten)

Figuur 140 kogelwerende vest

Drijfpakken

Figuur 141 drijfpak

Militaire kledij

Figuur 142 camouflage kledij

168


Innovatief Textiel

Hoofdstuk 5: Intellectuele eigendom 7

Begrippen (Agentschap Ondernemen & Benelux-Bureau voor Intellectuele Eigendom, 2015) In onze economie wordt in essentie uitgegaan van het principe: vrijheid van kopie. Toch is dat recht niet onbeperkt, zo kunnen contracten en wettelijke bepalingen ervoor zorgen dat je bepaalde zaken niet zomaar mag kopiëren. Belangrijke wettelijk geregelde beperkingen zijn de intellectuele eigendomsrechten (IE-rechten). IE-rechten is de verzamelnaam voor verschillende rechten “op intellectuele creaties”. Het moet gaan om iets waar iemand over heeft nagedacht, iets waarvoor een intellectuele prestatie nodig is geweest. Let wel: enkel de concrete uitwerking van ideeën en concepten kan beschermd worden, ideeën en concepten die niet zijn verwerkt worden niet beschermd door IE-rechten. Voorbeeld: het pure idee om de zon te gebruiken om energie op te wekken, is niet beschermd. De techniek van de zonnepanelen zelf kan allicht wel beschermd worden via IE-rechten. Er zijn IE-rechten die vallen onder de industriële eigendom en IE-rechten die vallen onder de artistieke en literaire eigendom. Daarnaast worden hier ook nog aanverwante onderwerpen behandeld die op zich geen IE-recht zijn, maar die er wel nauw bij aansluiten. De begrippen zeggen het eigenlijk al: industriële eigendom is er vooral voor creaties die een (economische) rol spelen in de industrie en artistieke en literaire eigendomsrechten juist op creatieve uitingen zoals kunst, muziek enz. Het kan voorkomen dat een bepaalde creatie door meerdere rechten beschermd wordt, bijvoorbeeld door het merkenrecht (= industrieel) en auteursrecht (= artistiek), denk maar aan het aapje van Kipling. Industriële eigendom wordt beschermd door: • Merkenrecht: tekens die ondernemingen gebruiken ter onderscheiding van hun waren of diensten (bv. Fairtrade) • Tekeningen- of modellenrecht: een tekening in 2D (bv. het patroon van een stof of behangpapier) of een model in 3D (bv. design van een stoel) • Octrooirecht: technische uitvindingen (bv. een machine om de ballen uit een ballenbad waar kinderen in spelen schoon te maken) •

Kwekersrecht: nieuwe soorten plantenrassen (bv. snoeptomaatjes)

Artistieke en literaire eigendom wordt beschermd door: • Auteursrecht: creatieve werken (bv. een foto, muziek of software) • Naburige rechten: uitvoering van het creatieve werk (bv. het recht dat een acteur uit een film heeft) • Databankenrecht: databanken (bv. een site over tweedehands auto’s waarbij alle informatie in een doorzoekbare databank zit) • Chipsrecht: topografieën van halfgeleiders (bv. de microchip in je computer) Aanverwante onderwerpen: deze onderwerpen zijn op zich geen IE-recht, maar sluiten er wel nauw bij aan.

169


Innovatief Textiel

• • •

Handelsnamen: de naam van een onderneming (bv. Delhaize). Handelsnaamrecht krijgt een apart hoofdstuk, omdat het een belangrijk recht is en relaties heeft met het merkenrecht. Geheimhouding Vaste datum Domeinnamen

7.1 Verschillende IE-rechten in 1 product Eén creatie kan door meerdere IE-rechten beschermd worden. De verschillende onderdelen of facetten van één product kunnen immers onder verschillende beschermingsregimes vallen.

7.2 Belang van intellectuele eigendom Iedereen heeft met IE te maken, alleen zijn we ons hier niet altijd van bewust. Denk maar eens aan je smartphone. De software, techniek, vormgeving en het merk: dat wordt allemaal beschermd door intellectuele eigendomsrechten. Vandaag de dag leven we in een wereldeconomie waar internationale handel niet meer weg te denken is. Je concurrenten wonen allang niet meer om de hoek. Internet en social media zijn bovendien een oneindige bron van informatie. Je kan opzoeken wie wat doet, waar en hoe. En omgekeerd kunnen anderen ook opzoeken wat jij doet en maakt. IE wordt steeds belangrijker. Welke rechten heb je wanneer iemand jou kopieert? En mag je anderen zomaar kopiëren? IE speelt dus op twee manieren een belangrijke rol: 1) Hoe kan je IE-rechten optimaal gebruiken voor de bescherming van je eigen activiteiten; 2) En: concurrenten/derden beschikken mogelijk over bepaalde rechten. Het is belangrijk dat je conflicten en inbreuken op deze rechten vermijdt.

7.3 Kenmerken van IE-recht Er zijn 5 kenmerken: 1) Het voorwerp van intellectuele eigendom is niet tastbaar. De intellectuele prestatie wordt beschermd en niet het fysieke exemplaar. Als je bijvoorbeeld een boek hebt (fysiek exemplaar) dan mag jij als eigenaar het boek uitlenen, weggeven of zelfs verkopen. Je bent alleen niet de eigenaar van de intellectuele prestatie: het verhaal/ de tekst. Dat recht blijft bij de schrijver, want die heeft het bedacht. Om die reden mag je de tekst niet openbaar maken of kopiëren zonder toestemming van de maker. Je mag het boek dus niet inscannen om op Facebook te zetten. Op dat moment maak je inbreuk op een IE-recht. 2) Sommige rechten moet je registreren, terwijl andere rechten automatisch ontstaan vanaf het moment dat je iets hebt gecreëerd of op de markt brengt. 3) Een IE-recht geeft de houder een exclusief recht in een bepaald gebied. Enkel in het geografisch gebied waar het IE-recht geldig is, geniet je bescherming. Het kan dus voorkomen dat een uitvinding enkel in België beschermd is en daardoor vrij gebruikt kan worden in de andere landen van de EU.

170


Innovatief Textiel

4) IE-rechten zijn tijdelijke rechten. Dit houdt in dat de rechthebbende voor een bepaalde periode de mogelijkheid heeft om geld te verdienen met zijn intellectuele prestatie. Na het aflopen van de beschermingsperiode kan het werk vrij gebruikt worden. Zo zijn de werken van Rembrandt niet meer auteursrechtelijk beschermd. Ook is het octrooirecht op het medicijn Viagra afgelopen, waardoor intussen meerdere vergelijkbare geneesmiddelen op de markt verkrijgbaar zijn. Let op: Het handelsnaamrecht en het merkenrecht blijven bestaan zolang er aan de voorwaarden wordt voldaan. 5) IE-rechten zijn overdraagbaar en dus verhandelbaar. Een uitzondering hierop zijn de morele rechten van het auteursrecht.

7.4 Aantoonbaarheid van IE Om aan te tonen dat op een bepaalde creatie IE-rechten rusten, wordt vaak gebruik gemaakt van symbolen. Het ©-symbool: Dit symbool staat voor copyright of auteursrecht. Door gebruik te maken van het ©-symbool kan de auteur of de houder van de auteursrechten aangeven dat er auteursrechten rusten op de creatie. Het vermelden van © op een auteursrechtelijk beschermd werk is niet verplicht, maar biedt wel enkele voordelen: • Derden worden er op gewezen dat zij niet vrij gebruik kunnen maken van het betrokken werk. • Je creëert een vermoeden van auteurschap, wat inhoudt dat diegene die dit auteurschap wil betwisten de bewijslast aandraagt. Maar ook zonder een copyright notice geniet een auteur van auteursrechten op zijn werk. Natuurlijk wel voor zover het werk voldoet aan de voorwaarden voor auteursrechtelijke bescherming. Voor het verkrijgen van auteursrechten hoeft immers geen enkele formaliteit vervuld te worden. Een copyright notice kan er als volgt uitzien: ©, datum/jaartal, naam, alle rechten voorbehouden. Dit geeft aan: • Dat er auteursrechten op het werk bestaan • Wat de creatiedatum is • Wie de auteursrechten claimt • Wat de gebruiksrechten zijn Bijvoorbeeld de copyright notice van ThatsIP: © 2015 Benelux-Bureau voor de Intellectuele Eigendom

171


Innovatief Textiel

De symbolen ® en ™: • ® staat voor ‘registered trademark’ en mag alleen gebruikt worden als het gaat om een geregistreerd merk. • ™ staat voor ‘trademark’. Het ™-symbool geeft aan dat een bepaald teken als merk wordt gebruikt. Het geeft niet aan dat het merk geregistreerd is. De symbolen ® en ™ vinden hun oorsprong in de Verenigde Staten. Deze symbolen hebben in principe geen juridische waarde in de Benelux. Alleen in landen (zoals de VS) waar een merk kan ontstaan door gebruik, kan het toepassen van het ™-symbool bevorderlijk zijn. In de Benelux ontstaat het recht op een merk enkel door registratie. Nadat je jouw merk geregistreerd hebt, kun je het symbool ® perfect gebruiken. In de Benelux geldt er geen verplichting om dit te doen. Het biedt het voordeel dat je op deze manier derden erop attent maakt dat het om een geregistreerd merk gaat. Is jouw naam of logo niet geregistreerd, dan gebruik je ® best niet omdat dit misleidend kan overkomen. Patented kan gebruikt worden om aan te geven dat (een onderdeel van) het product geoctrooieerd werd. Wanneer hierbij een nummer vermeld wordt, kan je aan de hand van dit nummer het octrooi opzoeken. De term patent pending wordt gebruikt om aan te duiden dat er een octrooiaanvraag is ingediend voor (een onderdeel van) het product. Soms wordt hierbij een nummer vermeld, wat het mogelijk maakt de aanvraag online op te zoeken en zo de status van de octrooiaanvraag na te gaan. Net zoals bij de vorige symbolen mag je “patent pending”, “patented” of “geoctrooieerd” enkel gebruiken als er effectief een octrooi aangevraagd en/of verleend werd! Een octrooi(aanvraag) kan je opzoeken via Esp@cenet.

7.5 Inbreuk op IE-recht 7.5.1 Je wordt gekopieerd Er is sprake van inbreuk indien iemand je kopieert en daarmee je IE-rechten schendt. Jij bent als houder van een IE-recht zelf verantwoordelijk om op te volgen of iemand inbreuk maakt op jouw recht en om hier eventueel tegen op te treden. Ga altijd eerst na of je beschikt over een geldig IE-recht in het land of de regio waar de inbreuk plaatsvindt, met name: • Een geregistreerde eigendomstitel, bv.: merk, model, octrooi. • Een niet-geregistreerd recht, bv.: auteursrecht of niet-geregistreerd model. Bij inbreuk op jouw IE-rechten door een derde is het belangrijk om informatie en bewijs te vergaren in verband met de inbreuk. Om zo goed mogelijk te vermijden dat je ooit beschuldigd wordt van inbreuk, kijk je best voor je start in de beschikbare databanken of er al een IE-recht bestaat waarmee je in conflict kan komen.

172


Innovatief Textiel

Er zijn verschillende mogelijkheden om op te treden tegen namaak: een klacht indienen bij de Economische Inspectie, een klacht indienden bij de douane en het starten van een gerechtelijke procedure. 1) Klacht indienen bij de Economische Inspectie. Als je namaak aantreft op de Belgische markt, dan kan je een klacht indienen bij de Economische Inspectie: FOD Economie – Algemene Directie Controle en Bemiddeling. De Economische Inspectie kan de beweerde namaak ter plaatse onderzoeken en onmiddellijk beslag leggen op de goederen die een inbreuk vormen. 2) Klacht indienen bij de Douane. Om te vermijden dat namaak op de (Belgische/Europese) markt komt, kent de Europese douaneverordening specifieke bevoegdheden toe aan de douaneautoriteiten om te kunnen optreden wanneer zij namaakgoederen aantreffen aan de grenzen van Europa. De douaneautoriteiten kunnen op eigen initiatief - of op vraag van de houder van de rechten - goederen waarvan men vermoedt dat ze een inbreuk maken op een IE-recht laten blokkeren aan de grens. Daarna kan de houder van de rechten een gerechtelijke procedure opstarten om na te gaan of het inderdaad namaak betreft. 3) Starten van een bemiddelings- of gerechtelijke procedure. Wanneer je stopzetting van de namaak en eventueel een schadevergoeding wenst, dan kan je een bemiddelings- of een gerechtelijke procedure aanvatten. Er zijn verschillende gerechtelijke procedures, zowel bij de burgerlijke als de strafrechtelijke rechtbank: • Kortgeding • Geding ten gronde • Strafrechtelijke procedure Als je aanwijzingen hebt van namaak, kan je een eenzijdig verzoekschrift indienen voor een beschrijvend beslag inzake namaak. Via dit beslag kan je ‘binnenvallen’ in een onderneming, zodat een deskundige de vaststelling kan doen van de inbreuk en eventueel ook beslag kan leggen op de materialen. Het beschrijvend beslag kan nuttig zijn om namaak vast te stellen, de oorsprong te achterhalen en de grootte van de namaak te kennen. Doe dat wel voorzichtig. Als in een procedure blijkt dat er geen inbreuk was, dan heeft de beslagene het recht om een schadevergoeding te eisen. Naast de gerechtelijke procedures is het ook mogelijk om via arbitrage (hier is er een juridisch bindende uitspraak) of bemiddeling (evenwel zonder juridisch bindende uitspraak) op te treden. In dit geval wordt een derde aangesteld als arbiter of bemiddelaar. 7.5.2 Je wordt beschuldigd van inbreuk Ga in ieder geval eerst na of de persoon of de onderneming die jou van inbreuk beschuldigt wel over een geldig IE-recht beschikt. Is het octrooi nog van kracht, is het merk geregistreerd in het land waar de vermeende inbreuk gebeurt, ... Is er een geldig IE-recht, bekijk dan of jij met jouw activiteiten inbreuk maakt op dit IE-recht of niet. Het is raadzaam om hiervoor professioneel advies in te winnen bij een (merk-, model-, of octrooi-) gemachtigde of een gespecialiseerd juridisch adviseur of advocaat. 173


Innovatief Textiel

8

Handelsnaamrecht

8.1 Wat is een handelsnaam? Een handelsnaam is de naam waaronder je onderneming handel drijft en bekend bent. Je zal deze naam bijvoorbeeld terugvinden op de etalage van een bedrijf. De handelsnaam kan gelijk zijn, maar evengoed verschillen van de officiële vennootschapsnaam. Het is zelfs mogelijk dat een onderneming verschillende handelsnamen gebruikt voor verschillende diensten. In de eigenlijke betekenis is het handelsnaamrecht geen IE-recht. Voorbeeld: Stel, je hebt je eigen onderneming opgericht met de naam Vegetarian Cooking Services BVBA. Maar je bent al jarenlang bekend voor je vegetarische cateringdiensten onder de naam “Apetito” en onder de naam “Elyse” geef je succesvolle kookworkshops voor kinderen. In dit geval is Vegetarian Cooking Services je vennootschapsnaam en “Apetito” en “Elyse” zijn je handelsnamen.

8.2 Waartoe dient een handelsnaam? De handelsnaam zorgt ervoor dat je ondernemingen van elkaar kunt onderscheiden. Een andere belangrijke rol van de handelsnaam is de publicitaire functie.

8.3 Welke rechten krijg je en wat is de duur? Een handelsnaam geeft je het recht om anderen te verbieden dezelfde of een gelijkaardige naam voor hun onderneming te gebruiken indien daarmee verwarring kan ontstaan. De bescherming van de handelsnaam is enerzijds beperkt tot het handelsgebied waarin je onderneming activiteiten uitoefent en anderzijds tot de producten en diensten die je aanbiedt. De territoriale omvang van de bescherming is dus afhankelijk van geval tot geval. De handelsnaambescherming blijft van kracht zolang de handelsnaam publiek en zichtbaar gebruikt wordt. Voorbeeld: Een handelsnaam van een bakker zal misschien slechts bekend zijn in het dorp zelf, terwijl de handelsnaam van een dancing wel bekend kan zijn in België of tot zelfs buiten de landsgrenzen. Zo kan het dus voorkomen dat dezelfde handelsnamen worden gebruikt voor verschillende ondernemingen in andere steden in dezelfde branche. Zo heb je in verschillende steden en gemeenten wel een bakkerij die ’t bakkerietje heet.

8.4 Hoe ontstaat handelsnaambescherming? Een handelsnaambescherming ontstaat automatisch door gebruik. Dit gebruik moet publiek, zichtbaar en blijvend zijn. Het éénmalig gebruik ervan is dus onvoldoende. Dit houdt ook in dat het recht vervalt zodra je de naam niet meer gebruikt in het economisch verkeer. Wil je het eerste gebruik aantonen? Het registreren van je handelsnaam in de Kruispuntbank van Ondernemingen (KBO) kan dan nuttig zijn. De omvang van de bescherming is afhankelijk van de bekendheid van de handelsnaam.

8.5 Handelsnamen opzoeken Er is geen formele registratieprocedure en dus ook geen register van handelsnamen ter beschikking. Toch moet je er voor zorgen dat je geen handelsnaam kiest die reeds

174


Innovatief Textiel

gebruikt wordt in jouw regio. Daarom is het van belang om na te gaan welke handelsnamen al in gebruik zijn in jouw branche en regio. Dit kan je opzoeken, bijvoorbeeld via de Gouden Gids, internet of de Kruispuntbank.

8.6 Relatie met andere IE-rechten Als je de handelsnaam ook als merk gebruikt, kan je hem ook als merk registreren. Het voordeel van een merkregistratie is dat je bij een eventueel geschil over een geregistreerd exclusief recht beschikt en dus geen bewijslast meer hebt over de bekendheid (handelsgebied, producten/diensten) van je handelsnaam. Hou bij de keuze van je handelsnaam ook rekening met merk- of domeinnamen om conflicten te voorkomen.

9

Merkenrecht

9.1 Wat is een merk? Een merk is een teken dat dient ter onderscheiding van de producten of diensten van een onderneming. Dit teken moet grafisch weer te geven zijn. Aan de hand van merken kan de consument een keuze maken tussen producten of diensten van verschillende ondernemingen. Denk maar aan hoe vaak je zelf op zoek bent naar chocopasta of frisdrank van een bepaald merk in de supermarkt. Merken bestaan in verschillende vormen: • Een woordmerk, bijvoorbeeld een naam of een lettercombinatie. • Een beeldmerk (logo). • Een vormmerk, bijvoorbeeld Coca Cola flesje. • Een kleurmerk, bijvoorbeeld het geel van Zwitsal. Er is een onderscheid tussen een collectief merk en een individueel merk. • Een collectief merk is een merk dat één of meer gemeenschappelijke kenmerken van producten of diensten onderscheidt. De houder van een collectief merk gebruikt het merk niet zelf, maar houdt toezicht op het gebruik van het merk door anderen die aan bepaalde criteria moeten voldoen om het te mogen voeren. Een bekend voorbeeld is het Woolmark-symbool. • Alle andere merken zijn individuele merken waarbij de merkhouder het merk ter onderscheiding van zijn eigen producten of diensten gebruikt.

9.2 Merken registreren Je steekt tijd en geld in een merk. Allereerst met het ontwerp en daarna met je marketinginspanningen. Dit alles om jouw product of dienstverlening te onderscheiden van al die andere producten of diensten in jouw branche. Met je merk bouw je een reputatie op en creëer je bekendheid bij je doelgroep. Het zou vervelend zijn als een ander bedrijf jouw naam of logo zou kunnen gebruiken voor dezelfde of vergelijkbare producten of diensten. Dit voorkom je met een merkregistratie. Sterker nog, zonder een registratie kun je voor de rechter geen recht op je merk claimen bij een conflict over je merk.

175


Innovatief Textiel

9.3 Welke rechten krijg je en wat is de duur? Als merkhouder heb je een exclusief recht met betrekking tot jouw merk. Je bent dus de enige die het merk mag gebruiken. Stel dat er anderen zijn die jouw merk of een soortgelijk merk gebruiken en op de markt brengen voor dezelfde of gelijkaardige producten en diensten. Dan kan er bij de consumenten verwarring ontstaan. Als jij de merkhouder bent, dan kun je daartegen optreden. Als je een bekend merk hebt, kun je ook optreden tegen inbreuk indien jouw reputatie in het geding is of een concurrent probeert mee te liften op jouw bekendheid. Zelfs als het niet gaat om dezelfde of gelijkaardige producten en diensten. De registratietermijn is 10 jaar en kan onbeperkt verlengd worden, steeds voor een periode van 10 jaar. Je moet het merk wel blijven gebruiken. Als het merk gedurende vijf jaar niet wordt gebruikt, kan het vervallen worden verklaard.

9.4 Vereisten Om een bepaald teken als merk te kunnen registreren, moet er aan een aantal voorwaarden voldaan zijn: Het moet gaan om een teken. Hieronder vallen: • Woorden (bv: slogans zoals ‘Have a break…’ van het merk KitKat) • Cijfers • Logo’s (of afbeeldingen) • Vormen van producten • Vormen van verpakkingen • Kleuren Omdat merken worden ingeschreven in een register, is het vereist dat een merk grafisch kan worden weergegeven. Het merk moet dus ‘visueel’ zijn of op zodanige manier worden omschreven dat er gemakkelijk een duidelijke, objectieve en duurzame voorstelling van kan worden gemaakt. Wanneer wordt een merk geweigerd? Bij elke aanvraag tot merkregistratie wordt het te registreren teken getoetst aan een aantal wettelijke weigerings- en uitzonderingsgronden. Een teken wordt geweigerd voor inschrijving als merk, als het teken: • Beschrijvend is • Onderscheidend vermogen mist • Misleidend is • Een embleem van een staat of internationale organisatie bevat • In strijd is met de openbare orde of de goede zeden • Een bepaalde vorm heeft die specifiek wordt uitgesloten van registratie als merk De beoordeling van een teken gebeurt steeds in relatie tot de producten en diensten waarvoor het gedeponeerd werd. Zo wordt ‘Apple’ aanvaard voor computers of draagbare media, maar niet voor appels. Fantasienamen, bijvoorbeeld ‘Skype’, hebben in dat opzicht meer kans om aanvaard te worden. Indien je in verschillende landen een merk wilt registreren, kan het gebeuren dat jouw merknaam in het ene land als fantasiewoord wordt gezien, terwijl het in een ander land beschrijvend is. 176


Innovatief Textiel

1. Een merk wordt geweigerd als het beschrijvend is Een teken is beschrijvend wanneer (het kenmerk van) het product of de dienst waarvoor het is aangevraagd, wordt beschreven of wanneer het teken het product of de dienst aanprijst. Beschrijvende aanduidingen moeten vrij gebruikt kunnen worden. Voorbeelden beschrijvende tekens: • Automagazine voor een tijdschrift over auto’s • Biomild voor biologische yoghurt met een milde smaak • Superfresh voor voedingsmiddelen 2. Een merk wordt geweigerd als het onderscheidend vermogen mist Een beschrijvend teken mist automatisch ook onderscheidend vermogen. Daarnaast zijn er ook tekens die niet beschrijvend zijn, maar toch onderscheidend vermogen missen zoals aanprijzende of wervende slogans, één enkele kleur of vormen van producten. Onderscheidend vermogen is niet constant, het kan van meet af aan aanwezig zijn, maar ook toenemen of afnemen. 3. Een merk wordt geweigerd als het misleidend is Een logo waar bijvoorbeeld duidelijk koffie is afgebeeld, kan niet als merk voor andere producten (zoals thee) worden geregistreerd. De consument kan daardoor misleid worden. 4. Een merk wordt geweigerd als het een embleem van een staat of internationale organisatie bevat. Stel dat het teken een vlag, wapen of ander officieel embleem van een staat of internationale organisatie is die geregistreerd staat volgens artikel 6 van het Verdrag van Parijs, dan kan een merk alleen worden ingeschreven met toestemming van de betreffende staat of organisatie. Deze weigeringsgrond komt regelmatig voor bij merken waarin de vlag van de Europese Unie is opgenomen. 5. Een merk wordt geweigerd als het in strijd is met de openbare orde of goede zeden Sommige tekens worden niet toegelaten als merk doordat ze in strijd zijn met de openbare orde of de goede zeden, zoals racistische uitlatingen. 6. Een merk wordt geweigerd als het een bepaalde vorm heeft Geweigerd worden tekens die uitsluitend bestaan uit een vorm die door de aard van de waar worden bepaald (bv. een eierdoos), die een wezenlijke waarde aan de waar geeft (bv. de esthetische waarde van de vorm van een lamp) of die noodzakelijk is om een technische uitkomst te verkrijgen (bv. Lego-blokken). De wetgever heeft er bewust voor gekozen om bepaalde vormen te laten beschermen door tijdelijke IE-rechten zoals modellen en octrooien. Op die manier wordt innovatie niet belemmerd.

9.5 Merken registreren Registreren kan bij verschillende instanties, afhankelijk van de afzetmarkt. Gebruik je het merk enkel in de Benelux, dan is een Benelux-registratie voldoende. Bescherming buiten de Benelux is aan te raden als je je producten en diensten buiten de Benelux

177


Innovatief Textiel

gaat aanbieden of verkopen. Voor bescherming buiten de Benelux bestaan er verschillende mogelijkheden, die elk hun specifieke voor- en nadelen hebben. Het is van belang je merk te beschermen daar waar je het gebruikt en dus bescherming nodig hebt. 1) Nationale registratie Voor een merkregistratie binnen België, Nederland en Luxemburg kun je terecht bij het Benelux-Bureau voor de Intellectuele Eigendom (BBIE) dat gevestigd is in Den Haag. Ook voor andere landen kan je een nationale aanvraag indienen bij de verantwoordelijke instantie van het betreffende land. 2) Gemeenschapsmerk Als je in één keer een merk wilt dat in alle lidstaten van de EU geldig is, kan je een zogenoemd Gemeenschapsmerk aanvragen bij het Bureau voor Harmonisatie binnen de Interne Markt (BHIM) in Alicante. Deze inschrijving geldt automatisch voor het gehele grondgebied van de Europese Unie. Wanneer je in (een substantieel deel van) de EU actief bent, dan kan dit een aantrekkelijke optie zijn. Er geldt wel het “alles of niets” principe. Het krijgen, instandhouden en handhaven van het merkrecht kan risico’s met zich meebrengen. 3) Internationale inschrijving Indien je in landen buiten de Benelux merkbescherming wilt krijgen, kan dit ook via het zogenoemde ‘Systeem van Madrid’. De Wereldorganisatie voor de Intellectuele Eigendom (WIPO) in Genève, regelt de internationale registratie. Deze registratie kan alleen worden verkregen als je eerst een nationale registratie bezit die als basisregistratie geldt voor je aanvraag. Voor België is dit dus een registratie bij het BBIE of een Gemeenschapsmerk. Het gaat hier niet om één internationaal merk dat in alle landen automatisch geldig is, maar om een bundel van nationale merkaanvragen. De houder van het merk kan een natuurlijk persoon zijn of een rechtspersoon (bedrijf). Een merk kan ook aangevraagd worden door meerdere personen en/of bedrijven gezamenlijk. Je bent verplicht om bij een merkaanvraag aan te geven voor welke producten of diensten je het merk gaat gebruiken. Dit gaat op basis van een internationaal classificatiesysteem dat verdeeld is in 34 productklassen en 11 dienstenklassen. Je kunt altijd het gebied waar jij merkrechten wilt hebben uitbreiden, op voorwaarde dat jouw merk in dat land of die regio nog beschikbaar is. Tijdig registreren is dus de boodschap! Indien je hiervoor de procedure opstart binnen een termijn van 6 maanden na indiening van je eerste merkaanvraag, behoud je bovendien juridisch dezelfde registratiedatum als de eerdere merkaanvraag. Dit heet ‘het recht van voorrang’. Om je merk effectief te handhaven is het belangrijk dat je in de gaten houdt of er inbreukmakende merken worden gedeponeerd of gebruikt. Bij vaststelling van inbreuk kan je bezwaar maken. Om te zien of anderen geen inbreuk plegen, kun je in het merkenregister kijken en op internet zoeken. Je kan er ook voor kiezen om de registratie en bewaking van je merk uit te besteden aan een merkengemachtigde of gespecialiseerde advocaat.

178


Innovatief Textiel

9.6 Merken opzoeken Het is belangrijk om te weten of je geen inbreuk maakt op de merkrechten van anderen. De merkenregisters zijn openbaar. Dus je kan zelf (gratis) onderzoeken of de naam die je wilt gebruiken nog vrij is. Je kan ook hulp inroepen van een merkengemachtigde. Vergeet ook geen andere kanalen zoals internet te raadplegen. Een merk wordt altijd aangevraagd in relatie tot bepaalde producten of diensten. Hierdoor kan het voorkomen dat dezelfde merknaam door meerdere merkhouders is geregistreerd voor verschillende producten of diensten. Denk aan de merknaam ‘Belga’ voor sigaretten, het persagentschap en de filmdistributeur. Ook al wordt hetzelfde woord gebruikt, dit zal in de praktijk niet voor problemen zorgen. De consument zal de merken niet verwarren: het is duidelijk dat het om volledig verschillende producten en diensten gaat. Voor de Benelux zijn er drie websites waar gezocht kan worden naar merken: • Benelux-merkenregister: register van alle in de Benelux geldende merken (Benelux-merken, Gemeenschapsmerken en internationale merken met een geldigheid in de Benelux). • TMview: dit is een databank van nationale merkenregisters, Gemeenschapsmerken en internationale merken. Het bevat naast de registers van alle Europese lidstaten ook merkenregisters van enkele landen buiten Europa. • Romarin: register van de internationale merken: dit register bevat alleen de merken die zijn aangevraagd via het internationale systeem van Madrid en dus niet de nationale merken van de individuele landen.

9.7 Relatie met andere IE-rechten Een slogan of een logo kan ook door auteursrecht beschermd worden. In bepaalde gevallen kan de vormgeving van een product ook beschermd worden door auteursrecht, tekeningen-of modellenrecht of een octrooi.

9.8 Verschil tussen een handelsnaam en een merk Een handelsnaam is de naam waaronder een onderneming handel drijft. Deze naam heeft dus een andere functie dan de merknaam. Een onderneming kan er wel voor kiezen om dezelfde naam als merk- en handelsnaam in te zetten (zoals Delhaize of Delvaux). Het is belangrijk om te weten dat het merkenrecht meer bescherming biedt dan het handelsnaamrecht. In de tabel hierna worden beiden vergeleken.

179


Innovatief Textiel

Tabel 18 Verschil tussen handelsnaam en merk

Wat is het?

Handelsnaam Naam waaronder de onderneming handelt drijft. Dit teken mag beschrijvend zijn.

Hoe krijg bescherming?

je Door gebruik in economisch verkeer, registratie niet vereist. In welk gebied krijg je Geeft bescherming in de bescherming? regio waarin je actief bent. Wat is beschermd?

Alleen de naam wordt beschermd

Wanneer kun je optreden Optreden tegen tegen inbreuk? concurrenten die een naam gebruiken die verwarring sticht binnen het gebied waarin de handelsnaam bekendheid geniet.

Merk Teken waaronder de producten of diensten worden aangeboden. Dit teken moet onderscheidend vermogen hebben. Met een registratie

Het hele gebied waarvoor de registratie geldt (bv: de Benelux). Ook logo’s, kleuren, enz. worden beschermd indien opgenomen in de registratie. Optreden tegen elk gebruik van tekens die verwarring wekken of de merkhouder schaden.

10 Tekeningen- of modellenrecht 10.1 Wat is een tekening of model? Spreken we over tekeningen of modellen, dan hebben we het over het uiterlijk of het ‘design’ van een voorwerp. In het dagelijkse leven krijgt iedereen met design te maken: van douchekop tot auto, bureaustoel of computer. Alles is ontworpen om het gebruiksvriendelijk, efficiënt of opvallend te maken. In de taal van de intellectuele eigendom is een tekening of model: het uiterlijk van een voortbrengsel of een deel ervan dat nieuw is en een eigen karakter heeft. Voortbrengsel Dit is een op industriële of ambachtelijke manier vervaardigd voorwerp. Hierbij horen ook onderdelen die zijn bestemd om tot een samengesteld voortbrengsel te worden samengevoegd: verpakkingen, uitvoering, grafische symbolen, typografische lettertypen. Het uiterlijk van een voortbrengsel wordt afgeleid uit de kenmerken van de

180


Innovatief Textiel

lijnen, de omtrek, de kleuren, de vorm, de textuur of de materialen van het voortbrengsel zelf of de versiering ervan. Voor het gemak spreken we verder over een model, waarmee ook tekeningen bedoeld worden. Een tekening is 2D, zoals het patroon of dessin op: • Weefsels (bv: bekleding van een autostoel) • Behangpapier • Serviesgoed Een model is 3D, zoals: • Onderdelen van een auto (bv: de grille) • Meubels • Handtassen • (Mobiele) telefoons • Huishoudelijke apparaten • Verpakkingsmaterialen • Bouwmaterialen • Sanitair • Speelgoed • Serviesgoed De combinatie van een tekening en een model kan ook worden beschermd. Denk aan een tekening die op een driedimensionaal voorwerp is aangebracht, zoals de decoratie op een vaas. In dit geval is er sprake van een tweedimensionale decoratie en een driedimensionale vorm. Het uiterlijk wordt dan zowel door vorm als door het dessin bepaald.

10.2 Waarom een model registreren? Bij de ontwikkeling van een product speelt het uiterlijk een belangrijke rol. De meest succesvolle bedrijven maken gebruik van design omdat goed ontworpen producten klanten aantrekken. Een modern, modieus ontwerp betekent ook dat je bij de tijd bent. Als je de exclusiviteit van je ontwerpen wilt beschermen zodat ze niet door anderen kunnen worden nagemaakt, registreer je ze best als tekening of model. Het is belangrijk om aandacht te besteden aan het design, want uit onderzoek blijkt dat bedrijven die aandacht besteden aan design, hun omzet verdubbelen. Esthetische, creatieve en commerciële overwegingen kunnen redenen zijn voor een bedrijf om te kiezen voor een bepaalde vorm of uiterlijk.

10.3 Welke rechten krijg je en wat is de duur? Door registratie krijg je als modelhouder een exclusief recht. Dit exclusief recht houdt in dat je de enige bent die het model in de handel mag brengen of licenties aan derden mag geven. Het exclusieve recht brengt met zich mee dat je je kunt verzetten tegen het gebruik van elk voortbrengsel waarin het model is verwerkt of waarop het model is toegepast. Dit voortbrengsel moet hetzelfde uiterlijk vertonen als het gedeponeerde

181


Innovatief Textiel

model of mag bij de geïnformeerde gebruiker geen andere algemene indruk wekken. Hierbij wordt rekening gehouden met de mate van vrijheid van de ontwerper bij de ontwikkeling van het model. De inschrijving van een model is 5 jaar geldig, gerekend vanaf de datum van het depot. Deze geldigheid kan 4x verlengd worden tot een maximale beschermingsduur van 25 jaar. Wat is gebruik? Dit houdt in: het vervaardigen, aanbieden, in de handel brengen, verkopen, leveren, verhuren, invoeren, uitvoeren, tentoonstellen, gebruiken of in voorraad hebben voor één van deze doeleinden. Een inbreukmakend voortbrengsel hoeft niet noodzakelijk een identieke kopie van het geregistreerde model te zijn. Wanneer het andere voortbrengsel dezelfde algemene indruk wekt, is dit inbreukmakend. Het kan dus gaan om hetzelfde product, maar ook om een ander product dat diezelfde algemene indruk wekt. Het exclusieve recht op een model ontstaat niet door het eerste gebruik, maar enkel na registratie. De enige uitzondering hierop is het niet-geregistreerd Gemeenschapsmodel.

10.4 Vereisten Om je rechten op een bepaald voortbrengsel als model te claimen, moet je het als model registreren. Daarbij moet worden voldaan aan twee voorwaarden. 1) Het model moet op het moment van het depot nieuw zijn. Wanneer wordt een model als nieuw beschouwd? Een model wordt als nieuw beschouwd als er op de datum waarop je het depot verricht geen identiek model voor het publiek beschikbaar is gesteld. Modellen in jouw sector worden als identiek beschouwd wanneer de kenmerken ervan slechts in onbelangrijke details verschillen. Voor het publiek beschikbaar stellen gebeurt bijvoorbeeld door een publicatie of tentoonstelling. Het voorwerp op zich moet niet nieuw zijn, maar wel het uiterlijk ervan. Je kan perfect een tafel als model registreren, als de vormgeving maar nieuw is. Je kan die nieuwheid best zelf beoordelen door je model te vergelijken met reeds bestaande modellen. Tip: Stel dat je als ontwerper jouw creatie toch zou tonen op een beurs voordat je deponeert. Dan kan je alsnog modelbescherming krijgen door beroep te doen op de termijn van respijt. Binnen 12 maanden na die openbaarmaking moet je dan wel deponeren. 2) Het model moet op het moment van het depot een eigen karakter hebben. Wanneer heeft een model een eigen karakter? Een model heeft een eigen karakter wanneer de algemene indruk die deze bij de geïnformeerde gebruiker wekt, verschilt van de algemene indruk die bij de gebruiker wordt gewekt door modellen die voor het publiek beschikbaar zijn gesteld vóór de datum van depot. De algemene indruk van een nieuwe vormgeving, bijvoorbeeld van een tafel moet duidelijk verschillen van de algemene indruk van reeds bestaande tafels. Let op: Niet elk uiterlijk van een voorwerp kan als model beschermd worden. Wanneer de uiterlijke kenmerken uitsluitend door de technische functie worden bepaald, kan je er geen modelrecht aan ontlenen. Denk aan schroeven of bouten. Deze moeten een bepaalde vorm hebben om te functioneren.

182


Innovatief Textiel

Ook bepaalde verbindingsstukken kunnen niet als model beschermd worden. Het gaat hier dan over vormen die noodzakelijk zijn om voorwerpen mechanisch met elkaar te verbinden. Bijvoorbeeld de koppeling die een stofzuiger met de slang verbindt. In je model mag je geen gebruik maken van een merk of een auteursrechtelijk beschermd werk zonder toestemming van de houder van dat merk of auteursrecht. Een model mag ook niet in strijd zijn met de openbare orde en goede zeden.

10.5 Modellen registreren Zowel natuurlijke personen als rechtspersonen (bedrijven) kunnen een model registreren. Een registratie kan ook aangevraagd worden door meerdere personen en/of bedrijven gezamenlijk. Een geregistreerd model hoeft niet effectief gebruikt te worden om de rechten in stand te houden. De procedures zijn vrij eenvoudig en aanvragen kunnen online ingediend worden. Een aantal basisgegevens, zoals naam van de deposant en afbeelding(en) van het model zijn vereist. Je moet ook aangeven wat het model juist is m.a.w. in welke (product)klasse het valt. Zo heeft men klassen voor meubels, kleding, voertuigen enz. • Je kunt één enkel model indienen: enkelvoudig depot • Of verschillende modellen samen: meervoudig depot Het Benelux-systeem biedt het voordeel dat je verschillende modellen samen kunt deponeren die toch in verschillende klassen (productgroepen) vallen. Zo kan je bijvoorbeeld keukenaanrechten, koffiekannen en keukenschorten in één meervoudig depot stoppen. Bij het BHIM en het WIPO moeten de verschillende modellen wel tot eenzelfde productklasse behoren (bv: keukenkasten en tafels). Registreren kan op drie verschillende manieren: nationale registratie, Gemeenschapsmodel en internationale inschrijving. 1) Nationale registratie Voor een modelregistratie binnen België, Nederland en Luxemburg kun je terecht bij het Benelux-Bureau voor de Intellectuele Eigendom (BBIE) in Den Haag. Ook voor andere landen kan je een nationale aanvraag indienen bij de verantwoordelijke instantie van het betreffende land. 2) Gemeenschapsmodel Als je in één keer een model wilt dat in alle lidstaten van de EU geldig is, kan je een Gemeenschapsmodel aanvragen bij het Bureau voor Harmonisatie binnen de Interne Markt (BHIM) in Alicante. Deze aanvraag geldt automatisch voor het gehele grondgebied van de EU. Het Europese systeem voorziet ook in een nietgeregistreerd Gemeenschapsmodel. Als je het model al begint te commercialiseren zonder inschrijving, kan je hier beroep op doen. Een nietgeregistreerd Gemeenschapsmodel krijgt bescherming voor een nietverlengbare periode van 3 jaar vanaf de datum waarop het model voor het eerst beschikbaar kwam voor publiek binnen het grondgebied van de EU. Van beschikbaar stellen aan het publiek is sprake bij bekendmaking (door bijvoorbeeld het model te tonen op een beurs) of de publicatie van het model.

183


Innovatief Textiel

Een model bekendmaken en in staat zijn het te bewijzen, zijn cruciaal voor deze modelbescherming. Je moet dus kunnen aantonen dat jouw model op een bepaald moment bekendgemaakt is aan het publiek. Een niet-geregistreerd Gemeenschapsmodel verleent je het recht op te treden tegen commercieel gebruik van een model, maar uitsluitend als dat model een opzettelijke kopie van het beschermde model is en te kwader trouw gemaakt, dat wil zeggen: wetend dat er een ouder model bestaat. 3) Internationale inschrijving Als je in landen buiten de Benelux bescherming wilt krijgen, kan dit ook via het internationale systeem. De Wereld Organisatie voor de Intellectuele Eigendom (WIPO) is bevoegd voor internationale modelregistraties. Een groot aantal landen is aangesloten bij het verdrag van Den Haag dat dit systeem regelt. Anders dan in het merkenrecht is hiervoor geen eerdere nationale inschrijving vereist. Je kunt dus je model onmiddellijk voor een aantal landen registreren. Een internationaal model is een bundel nationale modellen die in één keer wordt verkregen. Dat is tegen een lager tarief dan wanneer je bij elk van de betreffende nationale bureaus afzonderlijk deponeert. Dit betekent dat, afgezien van enkele specifieke bepalingen over de beschermingsduur, de bescherming van jouw model wordt beheerst door het nationale recht van de verschillende aangeduide landen.

10.6 Modellen opzoeken Voor je een model registreert en op de markt brengt, is het belangrijk te onderzoeken of je zelf geen inbreuk maakt op oudere modelrechten en of je ontwerp wel nieuw is. Je kunt dit zelf doen of de hulp inroepen van een merken- en modellengemachtigde. Op internet en in vakliteratuur kan je veel terugvinden over de ontwerpen van jouw concurrenten en onderzoeken wat er al bestaat in jouw vakgebied. Daarnaast kan je de modellenregisters raadplegen. Er zijn 3 websites waar je een geregistreerd model kunt opzoeken: • Benelux-modellenregister: register van alle geldige Benelux-modellen. • DesignView: databank van nationale registers en Gemeenschapsmodellen van EU lidstaten en enkele landen buiten de EU. • TheHagueExpress: modellen die aangevraagd zijn via het internationale verdrag van Den Haag.

10.7 Relatie met andere IE-rechten Op een model kan auteursrecht rusten als aan de voorwaarden van de auteurswet is voldaan. Je moet wel kunnen bewijzen dat jij de auteur/ontwerper van het voorwerp bent. Een technische uitvinding kan als octrooi beschermd worden. De uiterlijke kenmerken daarvan kunnen ook als model beschermd worden, maar niet als het uiterlijk van de uitvinding noodzakelijk is om het technisch effect te bekomen. Voorbeeld: Zo kan je de techniek die een stofzuiger zou kunnen doen zweven - gesteld dat deze octrooieerbaar zou zijn - als octrooi beschermen en het uiterlijk van de

184


Innovatief Textiel

stofzuiger als model. Wanneer het uiterlijk echter noodzakelijk is om het zwevend effect te bekomen, kan daarvoor geen bescherming als model worden geclaimd. Als een vorm onderscheidend vermogen heeft en als merk wordt gebruikt, kan hij als merk geregistreerd worden. De vorm mag dan geen wezenlijke waarde aan het product geven en mag ook niet noodzakelijk zijn voor een technische uitkomst.

11 Octrooirecht 11.1 Wat is een octrooi Een octrooi, ook wel patent of brevet genoemd, is een tijdelijk exclusief recht op een uitvinding waarmee je derden kan verbieden die uitvinding te gebruiken. Een uitvinding is een technische oplossing voor een technisch probleem. Dit kan een product zijn, een proces/werkwijze, een toepassing of een combinatie hiervan.

11.2 Waartoe dient een octrooi? Er wordt vaak veel geld geïnvesteerd om tot een bepaalde uitvinding te komen. Er moet onderzoek worden gedaan en ook de verdere ontwikkeling kost veel tijd en geld. Wil je verhinderen dat anderen jouw product of proces gaan kopiëren zodra jij je uitvinding op de markt hebt gebracht, kan je een octrooi aanvragen. Je krijgt een tijdelijk monopolie op je uitvinding, waardoor je iedere derde kan verbieden jouw uitvinding te gebruiken. Hier tegenover staat wel dat je jouw uitvinding moet bekend maken, zodat anderen ook effectief jouw kennis kunnen gebruiken voor verdere ontwikkeling. Anderen kunnen dan zelfs jouw uitvinding exploiteren in de landen waar jij geen bescherming hebt of waar jouw beschermingstermijn afgelopen is. Op die manier stimuleren octrooien ook technische innovatie. In beginsel is het de uitvinder die een octrooi mag aanvragen. We kunnen verschillende situaties onderscheiden: • De uitvinder is een werknemer: dan geldt wat in de arbeidsovereenkomst opgenomen werd, in de meeste gevallen is voorzien dat het de werkgever is die het octrooi mag aanvragen. • De uitvinder is een student: hier geldt het reglement van de onderwijsinstelling. Is het niet echt duidelijk? Dan neem je best contact op met de technologietransferdienst van jouw onderwijsinstelling. • De uitvinding werd gerealiseerd door verschillende uitvinders: in dit geval kan men contractueel afspreken wie het octrooi aanvraagt en hoe de rechten onderling verdeeld worden of men kan kiezen om het octrooi effectief met verschillende uitvinders aan te vragen. Het is de octrooiaanvrager die de houder is van het octrooirecht. Octrooirechten kunnen echter perfect verhandeld worden, via licenties of via verkoop.

11.3 Welke rechten krijg je en wat is de duur? Om octrooibescherming te krijgen, moet je een octrooiaanvraag indienen. Als het octrooi wordt verleend, ben jij als octrooihouder de enige die de uitvinding mag

185


Innovatief Textiel

gebruiken in die landen waar het octrooi verleend is. Dit houdt onder meer in dat je anderen kan verbieden jouw uitvinding te produceren, te verhandelen, in voorraad te hebben. Octrooibescherming verkrijg je voor een periode van maximaal 20 jaar. Jaarlijks betaal je instandhoudingstaksen. Zodra je stopt met de betaling hiervan, vervalt het octrooi. Voor geneesmiddelen en gewasbeschermingsmiddelen bestaat de mogelijkheid om aanvullende beschermingscertificaten te verkrijgen, waardoor bescherming verlengd kan worden tot maximaal 25 jaar + 6 maanden extra voor geneesmiddelen (onder voorwaarden). Let op: Om tot de daadwerkelijke exploitatie van de uitvinding over te gaan, moet je eerst nagaan of er geen andere belemmering bestaat, zoals: • Een octrooi van derden, je moet dan zelf toestemming vragen omdat octrooi te gebruiken. • De nationale veiligheid, bijvoorbeeld in het geval van een octrooi op een wapen.

11.4 Vereisten Eerst en vooral moet het gaan om een echte uitvinding. Meer bepaald dient een uitvinding een technisch karakter te hebben in de zin dat ze een technische oplossing geeft aan een technisch probleem of dat ze een technische bijdrage levert aan de stand van de techniek. Een uitvinding is octrooieerbaar als zij cumulatief voldoet aan de volgende vier voorwaarden: • Nieuwheid: de uitvinding mag nog niet behoren tot de ‘stand van de techniek’. Dit betekent dat de uitvinding op geen enkele wijze publiek beschikbaar mag zijn, bijvoorbeeld nog niet gepubliceerd zijn of in het openbaar gebruikt zijn, ook niet door de uitvinder. • Industriële toepasbaarheid: de uitvinding moet vervaardigd of toegepast kunnen worden in de nijverheid, met inbegrip van land- en tuinbouw. • Uitvinderswerkzaamheid: voor een deskundige uit het vak mag de uitvinding geen voor de hand liggend antwoord bieden op een technisch probleem. • Ten slotte dient de uitvinding ook geoorloofd te zijn. Uitvindingen waarvan de commerciële exploitatie strijdig zou zijn met de openbare orde of met de goede zeden, zijn niet octrooieerbaar. Ook uitvindingen waarvan de toepassing ernstige schade aan het milieu met zich mee zou brengen of zou indruisen tegen de bescherming van het leven of de gezondheid van mensen, dieren of planten, zijn niet geoorloofd.

11.5 Wat is niet octrooieerbaar? Bepaalde zaken zijn niet octrooieerbaar, zoals: • Esthetische vormgevingen • Business methoden • Wetenschappelijke theorieën • Wiskundige methoden • Plantenrassen • Computerprogramma’s

186


Innovatief Textiel

In principe zijn computerprogramma’s uitgesloten van octrooiering, maar wanneer de software, al dan niet in combinatie met hardware, een technisch probleem oplost, kan deze wel in aanmerking komen voor octrooibescherming.

11.6 Uitzonderingen op het exclusieve recht Als octrooihouder kun je anderen verbieden om jouw uitvinding zonder jouw voorafgaande toestemming te gebruiken, te produceren, te verkopen, in te voeren, in voorraad te hebben, enz. Hierop bestaan wel een paar uitzonderingen: • Het octrooirecht heeft geen invloed op wat je in de privésfeer doet, zolang het gaat om niet-commerciële doeleinden. • Als het geoctrooieerde gebruikt wordt in verband met wetenschappelijk onderzoek. • Wie het geoctrooieerde te goeder trouw al toepaste of gebruikte vóór de aanvraag van het betreffende octrooi, mag dit binnen zijn bestaande commerciële activiteiten blijven doen. Dit heet het recht van voorgebruik.

11.7 Octrooien aanvragen Een octrooi is een juridisch document: in de conclusies wordt beschreven wat je precies claimt. Bedenk eerst in welke landen je bescherming wil. Je bent immers enkel beschermd in die landen waar het octrooi verleend is. Een octrooi biedt enkel bescherming in die landen waar het octrooi verleend is. Nationaal octrooi Wie bescherming wenst in één of meerdere landen afzonderlijk kan in die betreffende landen een nationale octrooiaanvraag indienen. Om een Belgisch octrooi te verkrijgen, dien je je aanvraag in bij de Belgische Dienst voor de Intellectuele Eigendom (FOD Economie - DIE). Europees octrooi Via de Europese octrooiaanvraagprocedure kan je via 1 enkele indieningsprocedure een octrooibescherming aanvragen voor één of meerdere van de 38 landen die zijn aangesloten bij de Europese Octrooiorganisatie. Een Europese octrooiaanvraag wordt grondig onderzocht, waardoor het gemiddeld 3 tot 6 jaar duurt voordat een Europees octrooi effectief verleend wordt. Heel wat aanvragen worden trouwens nooit verleend, omdat ze niet voldoen aan de vereisten. Bij toekenning valt ‘het Europees octrooi’ uiteen in een bundel van nationale octrooien voor de landen die werden aangeduid in de octrooiaanvraag. Een Europese octrooiaanvraag wordt ingediend bij het European Patent Office (EPO). Voor- en nadelen van het Europees octrooi Een belangrijk voordeel van de Europese octrooiaanvraagprocedure is een eenvormig gemaakte en vereenvoudigde procedure voor het aanvragen van een veelheid aan octrooien in de aangesloten landen, wat een besparing in tijd en kosten oplevert.

187


Innovatief Textiel

Een nadeel van de Europese octrooiaanvraagprocedure is dat, wanneer een Europees octrooi geweigerd wordt, dit van toepassing is voor al deze landen en je meestal geen andere octrooiaanvraag meer kunt doen. Europees octrooi met eenheidswerking: unitair octrooi De verwachting is dat je vanaf 2016 een Europees octrooi met eenheidswerking zal kunnen aanvragen bij het European Patent Office (EPO). Dit wordt een unitair octrooi genoemd, dat een eenvormige bescherming zal bieden op het grondgebied van de deelnemende EU-lidstaten. De voordelen van het Europese octrooi met eenheidswerking zullen zijn: • Dat er minder vertalingen dienen te gebeuren. • Dat er slechts één jaarlijkse instandhoudingstaks zal moeten betaald worden aan het EPO. • Dat er een eengemaakt octrooigerecht wordt opgericht dat exclusief bevoegd zal zijn voor alle geschillen voor Europese octrooien. Internationale route De internationale octrooiaanvraagprocedure of de octrooiprocedure volgens de Patent Cooperation Treaty (PCT) is een procedure die de mogelijkheid biedt om na één enkele indiening in meer dan 140 landen octrooibescherming aan te vragen. De internationale octrooiaanvraag wordt ingediend bij de Wereld Organisatie voor de Intellectuele Eigendom in Genève (WIPO). Een PCT-aanvraag leidt tot het verkrijgen van een nietbindend nieuwheidsrapport. Optioneel kan in sommige gevallen ook een niet-bindend octrooieerbaarheidsonderzoek aangevraagd worden. Het doorlopen van een PCTprocedure duurt doorgaans 30 of 31 maanden. Aan het einde van deze periode dient de internationale octrooiaanvraag omgezet te worden in een reeks van nationale (en/of regionale - bijvoorbeeld Europese) aanvragen. Via de PCT-procedure kan men dus de eigenlijke nationale of regionale fasen uitstellen met een dertigtal maanden.

11.8 Octrooien opzoeken Een handige en gratis online databank om octrooien op te zoeken is Esp@cenet. In Esp@cenet vind je een uitgebreide verzameling van octrooidocumenten van meer dan 90 landen wereldwijd. Voor opzoekingen kan je hulp inwinnen bij de Belgische Dienst voor de Intellectuele Eigendom (FOD Economie - DIE), de PatLib Centra en erkende octrooigemachtigden. Waarom is het opzoeken van octrooien interessant? Het ligt voor de hand na te gaan of de technologie die je wenst te ontwikkelen nog niet bestaat en geen inbreuk maakt op octrooien van derden. Daarnaast kan grasduinen in de bestaande octrooiliteratuur een inspiratiebron zijn voor je verdere ontwikkelingen. Heel wat octrooidocumenten zijn immers aanvragen die nooit werden verleend, of octrooien die intussen vervallen zijn, of octrooien verleend in andere geografische gebieden, waardoor de erin beschreven technologie vrij gebruikt mag worden.

188


Innovatief Textiel

11.9 Is een octrooi aanvragen altijd zinvol? Het is niet omdat je iets ontwikkeld hebt dat aan de voorwaarden van octrooieerbaarheid voldoet, dat octrooibescherming ook de beste oplossing is! • Elke octrooiaanvraag wordt gepubliceerd. Als het moeilijk is om na te gaan hoe jouw uitvinding werkt of in elkaar zit, kan het een goede keuze zijn om je uitvinding geheim te houden in plaats van die te octrooieren. • De kostprijs van een octrooi kan vrij snel oplopen, zeker als je bescherming wenst in een aantal landen. Die kostprijs moet je kunnen terugverdienen. Is dat niet het geval (bijvoorbeeld omdat er maar kleine marges zijn op je producten) dan is de investering in een octrooi waarschijnlijk niet aangewezen. • Hou er ook rekening mee dat je zelf moet instaan voor het opsporen en vervolgen van inbreuken en dat hier ook kosten aan verbonden zijn.

11.10

Relatie met andere IE-rechten Wanneer er in de uitvinding ook topografieën zijn, kan er ook bescherming via het chipsrecht ontstaan. Wanneer de uitvinding software betreft, dan geniet deze software ook bescherming via het auteursrecht. Wanneer je een product hebt ontwikkeld dat een nieuwe en originele vormgeving heeft, dan kan je het design van dit product beschermen via een registratie als tekening of model.

12 Vaste datum 12.1 Wat is een vaste datum? Een vaste datum kan dienen als bewijsmiddel om aan te tonen dat jij op een zeker moment bepaalde informatie bezat. Een vaste datum is geen intellectueel eigendomsrecht en biedt dus geen bescherming, maar kan wel dienen als bewijsmiddel, bijvoorbeeld in geval van: • Vertrouwelijke informatie In bepaalde gevallen verstandiger kan zijn om sommige informatie niet met anderen te delen. Met een vaste datum kan je bewijzen dat jij die informatie bezit. Dit kan bijvoorbeeld belangrijk zijn wanneer je gaat onderhandelen met mogelijke partners. • Bewijs voor niet-geregistreerde IE-rechten Als je een nieuwe creatie hebt ontworpen en iemand maakt dit na dan kun je aantonen dat jij eerder was met jouw creatie. Dit is belangrijk bij het auteursrecht en niet-geregistreerde modellen. • Voorgebruik technische informatie Via een vaste datum kan je aantonen dat je al in het bezit was van bepaalde knowhow of gebruik maakte van een bepaalde technologie wat jou het recht op voorgebruik levert.

12.2 Vaste datum verkrijgen Je kunt op meerdere manieren aan een vaste datum komen: • i-DEPOT • Notaris 189


Innovatief Textiel

• •

Gerechtsdeurwaarder Registratiekantoor

Vaste datum via i-DEPOT Het vastleggen van een idee in het i-DEPOT van het Benelux-Bureau voor de Intellectuele Eigendom is een goede oplossing voor iedereen die regelmatig nieuwe ideeën heeft en op zoek is naar een manier om zijn idee, concept, (mode)ontwerp, prototype, film, songtekst, scenario enz. vast te leggen. Het i-DEPOT geeft je geen intellectueel eigendomsrecht en biedt dus ook geen bescherming. Het i-DEPOT is een wettelijk bewijsmiddel waarmee je kunt bewijzen dat je creatie op een bepaalde datum al bestond. Dat is handig, want als iemand anders claimt dat hij die creatie gemaakt heeft, kan het i-DEPOT je helpen het tegendeel te bewijzen. Maar het i-DEPOT geeft je geen (intellectueel) eigendomsrecht en biedt dus ook geen bescherming. Online gaat snel en gemakkelijk. In een aantal stappen wordt je gevraagd om je referentiegegevens in te vullen en een omschrijving of weergave van je concept of idee toe te voegen. Het bestand of de gezamenlijke bestanden die je toevoegt, mogen niet groter zijn dan 100 MB. Het BBIE garandeert dat de inhoud geheim blijft. De standaard bewaartermijn van een elektronisch i-DEPOT is 5 jaar. Kort voor het verstrijken van die periode ontvang je bericht en kun je de bewaartermijn 5 jaar verlengen. Dit kun je steeds opnieuw doen, zo vaak je wilt. Als je geen verlenging van de bewaartermijn aanvraagt, wordt je i-DEPOT bewijs vernietigd. Vaste datum via notaris Je kunt door een notaris een authentieke akte laten opstellen over het bestaan van je vinding of creatie. Vaste datum via gerechtsdeurwaarder Je kunt een gerechtsdeurwaarder inschakelen om van je vinding of creatie een vaststelling te doen, waardoor deze vaste dagtekening verkrijgt. Van deze vaststelling zal de gerechtsdeurwaarder een proces-verbaal opmaken. Vaste datum via registratiekantoor Ook via een registratiekantoor van de Federale Overheidsdienst Financiën (Algemene Administratie van de Patrimoniumdocumentatie - AAPD) kun je documenten met betrekking tot je vinding of creatie laten voorzien van een datum. Het registratiekantoor zal op dit document een stempel aanbrengen, maar dit wordt niet bewaard op het registratiekantoor.

12.3 Andere methoden om een datum aan te tonen De meest krachtige bewijsvormen zijn deze die hiervoor werden opgesomd omdat zij een vaste datum opleveren. Maar er zijn ook andere methoden om het bewijzen van een datum te vergemakkelijken die echter geen ‘vaste datum’ opleveren. In deze

190


Innovatief Textiel

gevallen zal uiteindelijk de rechter de bewijskracht ervan beoordelen bij een concreet geschil. Voorbeelden hiervan zijn: • Escrow • Datumstempel bij het postkantoor • Datumstempel met aangetekende brief • Intern dossier Escrow Specifiek voor software is er een systeem van ‘escrow’ waarbij de broncodes, technische documentatie en gebruikersdocumentatie van een softwareleverancier gedeponeerd worden bij een onafhankelijke commerciële dienstverlener. Een escrow agent staat doorgaans niet alleen in voor het bewaren van het depot maar voert ook een controle uit op de inhoud van wat in bewaring wordt gegeven (in tegenstelling tot. bijvoorbeeld. een notaris). In een escrow contract staat bepaald dat bij vervulling van specifieke voorwaarden, bijvoorbeeld faillissement van de softwareleverancier, het depot aan bepaalde partijen, bijvoorbeeld de klant, overhandigd kan worden. Datumstempel bij het postkantoor of een aangetekende brief gericht aan de verzender zelf Omzichtigheid is geboden bij deze methoden. In deze gevallen is het immers zeer belangrijk dat de datum rechtstreeks zichtbaar is op het betreffende document. In een rechtsgeding zou men anders gemakkelijk de datum kunnen betwisten. Men zou bijvoorbeeld kunnen aanvoeren dat op een latere datum nieuw materiaal toegevoegd werd aan de verstuurde omslag. Een dergelijke aan zichzelf gerichte brief, zou dan alleen aantonen dat je op die dag een omslag hebt verstuurd, zonder bewijs te leveren over de inhoud ervan. Let op: Door de fraudegevoeligheid van deze methodes zijn dit niet de sterkste bewijsmiddelen, houd hier rekening mee. Intern dossier Het is handig om systematisch op alle documenten een datum te vermelden. Zo bouw je met behulp van foto’s, productfolders, facturen, screenshots van websites, publicaties in tijdschriften en dergelijke een intern dossier op dat de bewijsvoering vergemakkelijkt bij een eventueel later geschil. Voor ondernemingen die continu nieuwe zaken ontwikkelen is het interessant om bijvoorbeeld een (elektronisch) logboek te gebruiken voor het systematisch identificeren, vastleggen en dateren van nieuwe ideeën, ontwikkelingen en verbeteringen. Let op! De methoden die gebruikt worden voor een bewijs van datum creëren geen intellectueel eigendomsrecht en verlenen dus geen exclusiviteit. Het gaat enkel om een hulpmiddel om de bewijsvoering te vergemakkelijken bij een mogelijk geschil.

191


Innovatief Textiel

13 Geheimhouding 13.1 Waarom kiezen voor geheimhouding? Geheimhouding is geen intellectueel eigendomsrecht, maar maakt het wel mogelijk om bepaalde belangrijke informatie die je niet kan of wil beschermen via IE, toch af te schermen voor potentiële concurrenten. Het gaat bijvoorbeeld om informatie die je een niet tegen te spreken concurrentievoordeel geeft, maar die niet te beschermen valt als IE-recht. Denk aan: • Manier van produceren • Fabrieksgeheimen • Klantengegevens • Informatie verkregen via (wetenschappelijk) onderzoek • Marketingstrategie voor de komende jaren • Ideeën voor bijvoorbeeld nieuwe producten (ideeën op zich zijn niet beschermbaar) Andere informatie is dan misschien wel te beschermen via IE-rechten, maar wegen de voordelen wel op tegen de nadelen? Als je een kosten-baten analyse maakt, kun je soms tot de conclusie komen dat het registreren van je IE-recht niet het aangewezen middel is. Zijn de kosten van een octrooi bijvoorbeeld wel terug te verdienen? Kortom, onder bepaalde omstandigheden is de bescherming via IE geen oplossing. Om waardevolle informatie toch zo goed mogelijk te beschermen, hou je deze het best zoveel mogelijk geheim. Een mooi voorbeeld van een goed bewaard bedrijfsgeheim is de formule voor Coca-Cola. Het bedrijf heeft ervoor gekozen om de samenstelling van de frisdrank geheim te houden in plaats van een octrooi erop aan te vragen (in de VS is het namelijk mogelijk een octrooi te krijgen op niet-technische uitvindingen). Indien Coca-Cola een octrooi zou hebben aangevraagd, zou hun formule openbaar zijn geworden bij publicatie van de octrooiaanvraag. Omdat de bescherming door een octrooi beperkt is in de tijd, zou dit bovendien betekend hebben dat concurrenten de formule hadden kunnen kopiëren zodra het octrooi vervallen was. Dit is momenteel maximaal 20 jaar na indiening van de aanvraag. Door de formule geheim te houden is het bedrijf erin geslaagd het monopolie sinds 1886 - reeds meer dan 120 jaar! - te behouden.

13.2 Hoe organiseer je geheimhouding? Als je opteert voor geheimhouding als beschermingswijze, moet je er wel zorg voor dragen dat de informatie inderdaad geheim blijft. Dit kun je doen door: • Het afsluiten van geheimhoudingscontracten met iedereen aan wie de geheime informatie meegedeeld wordt. Op basis van een dergelijk contract kan je optreden tegen diegene die ondanks de overeenkomst toch informatie publiek maakt. • Een geheimhoudingsclausule op te nemen in de arbeidscontracten. • Voldoende maatregelen te nemen zodat de informatie geheim blijft. Dit kan door de informatie enkel door te geven aan mensen die deze moeten kennen, de toegang tot vertrouwelijke informatie te beperken enz… 192


Innovatief Textiel

•

Te zorgen voor bewijs van de vertrouwelijke informatie via bijvoorbeeld vaste datum.

13.3 Wat is een geheimhoudingsovereenkomst? Een geheimhoudingsovereenkomst wordt ook wel een Non Disclosure Agreement (NDA) genoemd. De naam van deze overeenkomst zegt het eigenlijk al, de personen die het contract ondertekenen spreken met elkaar af dat bepaalde vertrouwelijke informatie niet naar buiten gebracht mag worden of door henzelf gebruikt mag worden. Dit kun je bijvoorbeeld afspreken met eventuele investeerders of producenten. Belangrijk hierbij is dat je de vertrouwelijke informatie goed definieert door een nauwkeurige omschrijving te geven of een bijlage met een tekening of ontwerp toe te voegen aan het contract. Op die manier kun je, mocht het misgaan en de ander er met jouw geheimen of ideeĂŤn vandoor gaat, bewijzen dat er sprake is van contractbreuk waardoor je recht zou kunnen hebben op schadevergoeding.

193


Innovatief Textiel

Bibliografische gegevens 1

Bibliografie Aeschelmann, F., & Carus, M. (2015). Biobased building blocks and polymers in the world. Hßrth, DE: Nova Institute. Agentschap Ondernemen, & Benelux-Bureau voor Intellectuele Eigendom. (2015, sep 14). E-Learning Intellectuele Eigendom. Opgehaald van Website van That's IP. 14/09/2015: http://www.thatsip.be Anurag, C., Harsha, A., & Anvesh, C. (2015). Auxetic materials. International Journal for Trends in Engineering & Technology, 156-160. (sd).Bekintex. www.swicofil.com. Swicofil, Zwitserland. Belgisch kenniscentrum over welzijn op het werk. (2015, 9 5). Opgehaald van www.beswic.be: http://www.beswic.be/nl/topics/cbm-pbm/ Bioplastics News. (2019, 10 14). Bio-based polyamides. Opgehaald van www.bioplastics.com: https://bioplasticsnews.com/2016/11/21/bio-based-polyamides/ Body Armor Protective Jacket. (2017, augustus 8). Opgehaald van Skidirect: http://skidirect.com.au/sunny-field-pro-d3o-body-armor-protective-jacket-for-extremesports.html Burke, G., Major, I., & Geever, L. M. (2017). Biodegradation and biodegradable polymers. In D. M. Devine, Bioresorbable polymers and their biomedical applications (pp. 1-25). Smithers Rapra. C., S. (2016). AT Patentnr. EP 3 253 912 B1. Centexbel. (2017, augustus 1). Fotoluminescente materialen. Opgehaald van Centexbel: http://www.centexbel.be/files/PDF_files/technische-fiches/slimme-materialen-fichefotoluminescent.pdf Centexbel. (sd). Comfort. Opgehaald van http://www.centexbel.be/files/brochurepdf/comfort_0.pdf Cochrane, C., Rochery , M., & Hertleer, C. (2012, december). Smart Textiles - Module 1: Functional and Smart Textile Material. Lille, France: ENSAIT, UGent. Correa do Amaral, M., Zonatti, W. F., Liotino da Silva, K., & Baruque-Ramos, J. (2018). Industrial textile recycling and reuse in Brazil:Case study and considerations concerning the circular economy. Gestao & Produçao, 13. Coyle, S., Lau, K.-T., & Moyna, N. (2010). BIOTEX - Biosensing Textiles for Personalized Healthcare. IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, 364-370. Curone, D., Secco, E. L., Tognetti, A., Loriga, G., Dudnik, G., Risatti, M., . . . Magenes, G. (2010). Smart Garments for Emergency Operators: the ProeTEX project. IEEE transactions on information Technology in biomedicine: a publication of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Cutecircuit. (2017, juli 31). The Hugshirt. Opgehaald van Cutecircuit: http://cutecircuit.com/the-hug-shirt/ Daanen, H. A. (2004). Warm aanbevolen. Opgehaald van http://members.ziggo.nl/daanen/inaug.pdf

194


Innovatief Textiel

Dean, B., & Bhushan, B. (2010, december 28). Shark-skin surfaces for fluid-drag reduction in turbulent flow: a review. Phylosophical Transactions of the Royal Society, 4775-4806. Opgehaald van The Royal Society. Domaske, A. (2011). DE Patentnr. US 2013/0256942 A1. Dupont Tate & Lyle. (2019, 10 11). Dupont Tate & Lyle BioProducts. Opgehaald van duponttateandlyle.com: http://www.duponttateandlyle.com/our_process (sd).Elektrisola Medical Technologies. Elektrisola medical technologies. Elektrisola, USA. European Commission. (2010). Being wise with waste: the EU's approach to waste management. Luxemburg: Publications office of the European Union. FOD Werkgelegenheid, Arbeid en Sociaal Overleg. (2009, 5). De risicoanalyse. Opgehaald van www.werk.belgiĂŤ.be: http://www.werk.belgie.be/publicationdefault.aspx?id=3732 FS.COM. (2015, december 23). Understanding loss in fiber optic. Opgehaald van FS.COM: http://community.fs.com/blog/understanding-loss-in-fiber-optic.html Future Shape. (2017, juli 31). NaviFloor. Opgehaald van Future Shape: http://futureshape.com/en/research/ Gaan, S., Salimova, V., Rupper, P., & Ritter, A. (2011). Flame retardant functional textiles. In N. P. Sun, Functional textiles for improved performance, protection and health (pp. 98-130). Woodhead Publishing. Gambichler, T. (2011). Ultraviolet protection of clothing. In N. P. Sun, Functional textiles for improved performance, protection and health (pp. 45-63). Woodhead Publishing. Grado Zero. (2017, juli 31). Info over Oricalco. Opgehaald van Website van Grado Zero: http://www.gradozero.eu/gzenew/index.php?pg=oricalco&lang=en Grado Zero. (2017, juli 31). Thermoregulating Systems. Opgehaald van grado Zero: http://www.gradozero.eu/gzenew/index.php?pg=thermaltech&lang=en Granger, K. (2015, oktober 7). Hydrogel. Opgehaald van https://www.slideshare.net/kegranger1/hydrogel-53634746 Gupta, S. (2008). All Weather Clothing. Opgehaald van Techexchange: http://techexchange.com/library/All%20Weather%20Clothing.pdf Hoe werkt een batterij? (2017, augustus 17). Opgehaald van Aljevragen: http://www.aljevragen.nl/sk/redox/RED013.html Hu, J., & Meng, Q. (2011). Functional shape memory textiles. In N. P. Sun, Functional textiles for improved performance, protection and health (pp. 131-162). Woodhead Publishing. IEC-CENELEC Agreement on Common planning of new work and parallel voting. (2015, 9 8). Opgehaald van www.cenelec.eu: ftp://ftp.cencenelec.eu/CENELEC/Guides/CLC/13_CENELECGuide13.pdf Kamimura, A., Shiramatsu, Y., & Kawamoto, T. (2019). Depolymerisation of polyamide 6 in hydrophilic ionic liquids. Green energy & environment, 166-170. Kurian, J. V. (2005). A new polymer platform for the future - Sorona from corn-derived 1,3 propanediol. Journal of polymers and the environment, 159-167. Ledbury, J., & Jenkins, E. (2016). Composite Fabrics for Functional Clothing. In S. G. Hayes, & P. Venkatraman, Materials and Technology for Sportswear and Performance apparel (pp. 113-114). Boca Raton: CRC Press.

195


Innovatief Textiel

Maritieme bescherming. (2015, 10 16). Opgehaald van www.sioenapparel.com: http://www.sioenapparel.com/NL/en-iso-12402-264.aspx Miller, K. (2010). Sizing, a headache for globalizing apparel industry. Opgehaald van Just Style: http://www.just-style.com/management-briefing/sizing-a-headache-forglobalising-apparel-industry_id108359.aspx Mondal, S. (2011). Thermo-regulating textiles with phase-change materials. In N. P. Sun, Functional textiles for improved performance, protection and health (pp. 163-183). Woodhead Publishing. Paleos, G. A. (2012). What are hydrogels? Opgehaald van Pittsburgplastics.com: http://pittsburghplastics.com/assets/files/What%20Are%20Hydrogels.pdf PBM Gids. (2015, september 29). Opgehaald van Arbo vakbase: http://www.arbovakbase.nl/artikel/antistatische-kleding-2158152.html (sd).Rock West Composites. Carbon Fiber Fabric. Rock West Composites, VS. Sabir, T., & Wood, J. (2016). Fabrics for Performance Clothing. In S. G. Hayes, & P. Venkatraman, Materials and Technology for Sportswear and Performance Apparel (pp. 87-102). Boca Raton: CRC Press. Saville, B. (1999). Comfort. In B. Saville, Physical Testing of Textiles (pp. 209-243). Cambridge: Woodhead Publishing. Schubert, M., & Werner, J. (2006). Flexible solar cells for clothing. Materials Today, 42-50. Science Daily. (2017, juli 31). Info over Philips Research. Opgehaald van Science Daily: https://www.sciencedaily.com/releases/2006/08/060828085919.htm Scientific Earth Conscientious. (2012, juli 24). Discoveru that shark skin actually generates thrust to give the fish an additional boost. Opgehaald van Scientific Earth Conscientious: https://scientificearthconscientious6.wordpress.com/2012/07/24/1871discovery-thatshark-skin-actually-generates-thrust-to-give-the-fish-an-additional-boost/commentpage-1/ Sgro, D. (2017, augustus 31). Biomimicry and fashion practice. Opgehaald van Donna Sgro: https://docs.google.com/file/d/0B6_GqbK7TV1pSXp4Q3MweUcwbUE/edit Single Market and Standards. (2015, 9 8). Opgehaald van www.ec.europa.eu/growth: http://ec.europa.eu/growth/single-market/european-standards/harmonisedstandards/personal-protective-equipment/index_en.htm Sukan, A. (2015). Dual biopolymer production and separation from cultures of Bacillus spp. Westminster: University of Westminster. Swicofil AG. (2019, 10 11). Soybean SPF. Opgehaald van swicofil.com: https://www.swicofil.com/commerce/products/soybean/152/introduction Textile Care Symbols. (2015, 9 5). Opgehaald van www.ginetex.net: http://www.ginetex.net/files/pdf/gin_pfle_bro_ch_gb_web_rz.pdf Thompson, R. (2016, juni 17). Stretchable Electronics Market Estimated Worth of $ 911.37 million by 2023. Opgehaald van Consumer Electronics Daily News: http://www.consumerelectronicsdailynews.com/stretchable-electronics-marketsestimated-worth-of-911-37-million-by-2023/ Toray. (2019, 10 14). making functional wear plant-based and environmentally friendly. Opgehaald van www.Toray.com: https://www.toray.com/advertising/vol_05.html

196


Innovatief Textiel

Tukker, A. (2006). Environmental impact of products. Spain: European Commission Joint Research Center. United States Environmental Protection Agency. (2019, 10 25). Facts and figures about materials, waste and recycling. Opgehaald van EPA: https://www.epa.gov/facts-andfigures-about-materials-waste-and-recycling/plastics-material-specificdata#PlasticsTableandGraph Van Parys, M. (1994). Textiel en Comfort, deel 1. Unitex, 4-11. Vasile, S., De Raeve, A., Ellegiers, T., Van Langenhove, L., & Hertleer, C. (2013). Wintex . Gent: HoGent, UGent. Venkatraman, P. (2016). Fabric Properties and Their Characteristics. In S. G. Hayes, & P. Venkatramen, Materials and Technology for Sportswear and Performance apparel (pp. 53-86). Boca Raton: CRC Press. Venkatraman, P. (2016). Fibres for Sportswear. In S. G. Hayes, & P. Venkatraman, Materials and Technology for Sportswear and performance Apparel (pp. 23-52). Boca Raton: CRC Press. Vienna Agreement. (2015, 10 12). Opgehaald van www.cenelec.eu: http://isotc.iso.org/livelink/livelink/fetch/2000/2122/3146825/4229629/4230450/42304 58/01__Agreement_on_Technical_Cooperation_between_ISO_and_CEN_(Vienna_A greement).pdf?nodeid=4230688&vernum=-2 Vismara, E., & Santanocito, A. M. (2014). IT Patentnr. EP 3030584. von Pogrell, H. (2017, 10 23). Bioplastics: helping the EU 'close the loop'. Opgehaald van The parliament magazine: https://www.theparliamentmagazine.eu/articles/partner_article/europeanbioplastics/bioplastics-helping-eu-%E2%80%98close-loop%E2%80%99 Weir, J. (2007, mei 12). Adidas-Polar fusion apparel for runner. Opgehaald van Crunchwear: http://crunchwear.com/adidas-polar-fusion-apparel-for-runner/ Weir, J. (2007, mei 17). Double sided fabric keyboard from Eleksen. Opgehaald van Crunchwear: http://crunchwear.com/double-sided-fabric-keyboard-from-eleksen/ Wood, J. (2016). Smart Materials for Sportswear. In S. G. Hayes, & P. Venkatraman, Materials and Technology for Sportswear and Performance Apparel (pp. 153-170). Boca Raton: CRC Press. Yeh, Y., Yen, C.-K., & Hung, S.-T. (2017). TW Patentnr. EP 2 093 314 B1. ZEISS. (2017, augustus 1). Introduction to fluorescent proteins. Opgehaald van Carl Zeiss Microscopy online campus: http://zeisscampus.magnet.fsu.edu/print/probes/fpintroduction-print.html Zhang, X. (2011). Antistatic and conductive textiles. In N. P. Sun, Functional textiles for improved performance, protection and health (pp. 27-44). Woodhead Publishing.

2

Lijst met afbeeldingen Figuur 1 Self ironing shirt (Grado Zero, 2017) ....................................................................... 6 Figuur 2 Philips Lumalive (Science Daily, 2017) .................................................................... 7

197


Innovatief Textiel

Figuur 3 Grado Zero I.O.W. (Intelligent Object to Wear) (Grado Zero, 2017) ......................... 7 Figuur 4 F1 McLaren cooling overall (Grado Zero, 2017) ...................................................... 7 Figuur 5 Geleiders en halfgeleiders (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ........................12 Figuur 6 Materiaalclassificatie volgens geleidbaarheid (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ....................................................................................................................................12 Figuur 7 Bekintex (Bekintex) ................................................................................................13 Figuur 8 Kopergaren (Elektrisola Medical Technologies) ......................................................13 Figuur 9 Geweven koolstofgarens (Rock West Composites) ................................................14 Figuur 10 Atoom ...................................................................................................................15 Figuur 11 Natriumatoom met 1 elektron in de buitenste schil en chlooratoom met 7 elektronen in de buitenste schil ............................................................................................16 Figuur 12 Tribo-elektrische reeks van Hersch en Montgomery .............................................16 Figuur 13 Opbouw optische vezels .......................................................................................19 Figuur 14 Lichtbreking in een optische vezel (By Mrzeon - self-made, based on Image:Tipos_fibra.jpg, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2790879) ..............................................19 Figuur 15 Verliezen in optische vezels (FS.COM, 2015).......................................................20 Figuur 16 - 17 Fluoresceïnepoeder (rechts onder UV licht) ..................................................21 Figuur 17 GFP (ZEISS, 2017) ..............................................................................................21 Figuur 18 GFP (ZEISS, 2017) ..............................................................................................21 Figuur 19 Structuurformule fluoresceïne ...............................................................................21 Figuur 20 Lotus effect ...........................................................................................................22 Figuur 21 Fotokatalytische reacties ......................................................................................23 Figuur 22 Shark skin (Scientific Earth Conscientious, 2012) .................................................23 Figuur 23 vloeistofstroming langs gladde en ruwe oppervlaktes (Dean & Bhushan, 2010) ...24 Figuur 24 Gecko voetzool voetzool (Bjørn Christian Tørrissen - Own work by uploader, http://bjornfree.com/galleries.html, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6874833) ..............................................24 Figuur 25 Morphotex dress (Sgro, 2017) ..............................................................................25 Figuur 26 Vloeibare warmte vs. latente warmte ....................................................................32 Figuur 27 Principe van een PCM ..........................................................................................32 Figuur 28 Invloed van rek op spanning bij NiTinol® ..............................................................34 Figuur 29 One-way en two-way SMA (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) .....................34 Figuur 30 Functionaliseren van SMP ....................................................................................35 Figuur 31 Principe van SMPU ..............................................................................................36 Figuur 32 Effect van water op hydrogels (Granger, 2015) ....................................................36 Figuur 33 SAP ......................................................................................................................36 Figuur 34 Normale materialen vs. auxetische materialen By LZ6387 at German Wikipedia, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18859076 .....................37 Figuur 35 Auxetische structuur .............................................................................................37 Figuur 36 Auxetisch polymeer (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ................................38 Figuur 37 D3O principe (Body Armor Protective Jacket, 2017) .............................................38 Figuur 38 Piëzo-elektrisch effect ..........................................................................................39 Figuur 39 Smart textile system (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ...............................40

198


Innovatief Textiel

Figuur 40 Intelligente brandweerjas en onderhemd ..............................................................42 Figuur 41 Adidas Fusion T-shirt (Weir, Adidas-Polar fusion apparel for runner, 2007) ..........43 Figuur 42 Principe van een thermokoppel ............................................................................44 Figuur 43 Druksensor volgens weerstandsprincipe (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) 45 Figuur 44 Principe van elektrische capaciteit ........................................................................45 Figuur 45 Key board in textiel (Weir, Double sided fabric keyboard from Eleksen, 2007) .....45 Figuur 46 Serie- en parallelschakeling..................................................................................47 Figuur 47 SeriĂŤle en parallelle constructie geleidend textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ....................................................................................................................................48 Figuur 48 WarmX heating garment (www.warmx.de) ...........................................................48 Figuur 49 Het weefpatroon en de positie van de geperforeerde zones bepalen het patroon (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ...............................................................................49 Figuur 50 Philips Blue Touch Pain Relief Patch ....................................................................50 Figuur 51 Structuur van een OLED.......................................................................................50 Figuur 52 Werkingsprincipe van OLEDs ...............................................................................51 Figuur 53 Elektroluminescent garen (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) .......................51 Figuur 54 EL garens verwerkt in kledij (www.allyn.com) .......................................................52 Figuur 55 Harde printplaat (R) www.pcb-solutions.com en rekbare printplaat (R) (Thompson, 2016) ....................................................................................................................................53 Figuur 56 Rekbare elektronica aanbrengen op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) .............................................................................................................................................53 Figuur 57 Flexibele printplaat vastgenaaid op een textielmateriaal (Fraunhofer IZM, Germany) .............................................................................................................................54 Figuur 58 Printplaat d.m.v. drukknopen aanbrengen op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) .....................................................................................................................54 Figuur 59 Printplaat lamineren op textiel (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) ................54 Figuur 60 Werkingsprincipe PVC (www.zonnepanelen-info.nl) .............................................55 Figuur 61 Winterjas van Maier Sports (Schubert & Werner, 2006) .......................................55 Figuur 62 Redox reactie (Cochrane, Rochery , & Hertleer, 2012) .........................................56 Figuur 63 Zink-kool batterij (Hoe werkt een batterij?, 2017) ..................................................56 Figuur 64 Condensator .........................................................................................................57 Figuur 65 Waardeketen voor textiel en kleding (Correa do Amaral, Zonatti, Liotino da Silva, & Baruque-Ramos, 2018) ........................................................................................................59 Figuur 66 Orange fiber .........................................................................................................62 Figuur 67 Flow chart voor de productie van alginaat ............................................................63 Figuur 68 Caseinegranulaat .................................................................................................63 Figuur 69 SPF (Soybean protein fiber) (Swicofil AG, 2019) ..................................................64 Figuur 70 S.CafĂŠ vezel .........................................................................................................64 Figuur 71 Wereldwijde productie van bio-plastics (Aeschelmann & Carus, 2015) .................65 Figuur 72 Afbreekbaarheid van bio-gebaseerde en conventionele plastics...........................65 Figuur 73 desintegratie vs. biodegradatie .............................................................................66 Figuur 74 Biodegradatie gekoppeld aan de omgeving (bron: OWS) .....................................67 Figuur 75 Structuurformule van PET ....................................................................................68 Figuur 76 Productie bio-PDO (Dupont Tate & Lyle, 2019) ....................................................68

199


Innovatief Textiel

Figuur 77 Productie van bio-PET (Toray, 2019) ...................................................................69 Figuur 78 Eqobalance proces ...............................................................................................70 Figuur 79 productie van biobased PA (Bioplastics News, 2019) ...........................................70 Figuur 80 Closing the loop for bioplastics (von Pogrell, 2017) ..............................................71 Figuur 81 EU waste hierarchy (European Commission, 2010)..............................................72 Figuur 82 Low impact towel Clarysse ...................................................................................72 Figuur 83 Coderingssysteem voor plastics ...........................................................................73 Figuur 84 Evolutie van het beheer van plastic afval tussen 1960 en 2015 (United States Environmental Protection Agency, 2019) ..............................................................................74 Figuur 85 Chemisch recycleren van PET .............................................................................75 Figuur 86 Teijin ECO CIRCLE fibers ....................................................................................75 Figuur 87 Depolymerisatie van PA6 (Kamimura, Shiramatsu, & Kawamoto, 2019) ..............76 Figuur 88 REFIBRA proces (bron: Lenzing) .........................................................................76 Figuur 89 Invloeden op de warmtebalans .............................................................................82 Figuur 90 Thermoregulering door het menselijk lichaam (Gupta, 2008) ................................84 Figuur 91 Schematische voorstelling van de opstelling voor het bepalen van de Rct ............90 Figuur 92 Schematische voorstelling van de opstelling voor het bepalen van de Ret ...........91 Figuur 93 Fabric Touch Tester (SDL Atlas) ..........................................................................91 Figuur 94 Thermal Manikin Newton (Centexbel, sd) .............................................................92 Figuur 95 Serieel model .......................................................................................................93 Figuur 96 Parallel systeem ...................................................................................................93 Figuur 97 Zelfde maat, verschillende lichaamsvorm .............................................................95 Figuur 98 Rct van een mannen (rood) en vrouwen (groen) model OK kleding ......................96 Figuur 99 Ret van een mannen (rood) en vrouwen (groen) model OK kleding .....................97 Figuur 100 Rct van een nauw (rood) en los (groen) model overal ........................................97 Figuur 101 Ret van een slim fit (groen) en loose fit (rood) overal ..........................................98 Figuur 102 Rct verschillende modellen winterjas: geen ventilatie (blauw), ventilatie op de rug (rood), ventilatie op rug, borst en mouwen (groen) ...............................................................99 Figuur 103 Ret van verschillende modellen winterjassen: geen ventilatie (blauw), ventilatie op de rug (rood), ventilatie op de rug, borst en mouwen (groen) ........................................100 Figuur 104 Rct van regenjassen met verschillende assemblagetechniek ...........................100 Figuur 105 Ret van regenjassen met verschillende assemblagetechniek ...........................101 Figuur 106 Minimale vereisten voor materialen gebruikt in sportkledij ................................102 Figuur 107 Inslagbreisel .....................................................................................................103 Figuur 108 Kettingbreisel....................................................................................................104 Figuur 109 Spacer fabrics ..................................................................................................105 Figuur 110 CE-label ...........................................................................................................110 Figuur 111 Evolutie van de markt in beschermende kleding ...............................................115 Figuur 112 Demingcirkel.....................................................................................................116 Figuur 113 Wassymbolen volgens Ginetex.........................................................................120 Figuur 114 Wassymbolen volgens EN ISO 30023:2010 .....................................................120 Figuur 115 Maataanduiding ................................................................................................121 Figuur 116 Regenkledij.......................................................................................................124 Figuur 117 Hogezichtbaarheid vest ....................................................................................126

200


Innovatief Textiel

Figuur 118 Positionering van reflecterende banden ............................................................128 Figuur 119 Etikettering EN 11612 .......................................................................................131 Figuur 120 Test vlamverspreiding volgens EN 15025 .........................................................132 Figuur 121 Test convectiewarmte volgens ISO 9051 ..........................................................132 Figuur 122 Test stralingswarmte volgens ISO 6942 ...........................................................132 Figuur 123 Test gesmolten metalen volgens ISO 9185 ......................................................133 Figuur 124 Pyroman test ....................................................................................................136 Figuur 125 Vlamboog .........................................................................................................139 Figuur 126 Interventiekledij ................................................................................................141 Figuur 127 pictogram EN 469 .............................................................................................141 Figuur 128 Blokkering door het vastlopen van de ketting in vezelbundels ..........................147 Figuur 129 Type A bescherming onderste ledematen ........................................................148 Figuur 130 Type B bescherming onderste ledematen ........................................................148 Figuur 131 Type C bescherming onderste ledematen ........................................................148 Figuur 132 permeatie testcel ..............................................................................................157 Figuur 133 gasdichte naadconstructie voor type 1 gaspak .................................................161 Figuur 134 Type 1 kledij .....................................................................................................161 Figuur 135 type 2 kledij ......................................................................................................162 Figuur 136 Type 3 kledij .....................................................................................................162 Figuur 137 Type 5 kledij .....................................................................................................163 Figuur 138 Type 6 kledij .....................................................................................................163 Figuur 139 OK-textiel .........................................................................................................165 Figuur 140 kogelwerende vest............................................................................................168 Figuur 141 drijfpak..............................................................................................................168 Figuur 142 camouflage kledij ..............................................................................................168

201


Innovatief Textiel

3

Nuttige links Zie begeleidende PowerPoints.

202


Innovatief Textiel

Acroniemenlijst ECTS

European Credit Transfer System

HoGent

PANI

Polyaniline

PEDOT

Poly- 3,4 ethyndioxythiofeen

PPy

Polypyrol

ICP

Intrinsic conductive polymer

PMMA

Polymethylmetacrylaat

LOI

Limiting Oxygen Index

PBI

Polybenzimidazole

FR

Flame Retardant

PFOS

Perfluorooctaansulfonyl

PFOA

Perfluorooctaanzuur

ePTFE

geëxpandeerd polytetrafluorthyleen

PCM

Phase Change Material

SMM

Shape memory Matterial

SMA

Shape Memory Alloy

SMP

Shape Memory Polymer

SAP

Superabsorberende Polymeren

PVDF

Polyvinylideenfluoride

LED

Lighr Emitting Diode

ECG

Elektrocardiogram

EMG

Elektromyogram 203

Hogeschool Gent


Innovatief Textiel

OLED

Organic Light Emittting Diode

RFID

Radio Frequency Identification

PEEK

Polyetherketon

PVC

fotovoltaĂŻsche cel

CEN

European Committee for Standardisation

TC

Technical Committee

WG

Work Group

PBM

Persoonlijk Beschermingsmiddel

WI

Work Item

WG

Work Group

PPE

Personal Protective Equipment

204