Uusi sovellus nopeuttaa tekstiilien kierrätystä

Kuva
Tekstiilitunnistussovellus nopeuttaa kierrätystä
LAB-ammattikorkeakoulussa kehitetty sovellus helpottaa tekstiilien uusiokäyttöä. Innovaation ansiosta tekstiilijätteen lajittelu kankaan rakenteen, värin ja materiaalin mukaan on yhä nopeampaa. Sovelluksen avulla useita ympäristöä kuormittavia työvaiheita pystytään mahdollisesti jatkossa jättämään tuotantoprosessista pois.

LABin muovi- ja materiaalitekniikan laboratoriossa jo aiemmin pilottikäyttöön otettu lajittelulinjasto tunnistaa tekstiilimateriaalien kuituja infrapunan avulla. Linjasto lajittelee eri tekstiilikuidut, kuten puuvillan ja polyesterin, mutta se ei kykene erottamaan tekstiilin rakennetta eli sitä, onko materiaali neulottu vai kudottu. Materiaalin rakenne puolestaan vaikuttaa siihen, kuinka tekstiili voidaan mekaanisesti avata kuiduksi ja kuinka se voidaan uusiokäyttää.

Nyt kehitetty tekstiilitunnistussovellus laajentaa tuon pilottilinjaston ominaisuuksia tunnistamalla sekä tekstiilien rakenteen että värin. Sovelluksen tekoäly on tällä hetkellä koulutettu tunnistamaan tekstiilien rakenteen sekä yhdeksän eri väriä. Tämän avulla tekstiilien kierrätys tehostuu ja uusiokäyttö helpottuu huomattavasti.

”Jos jatkokäyttäjä esimerkiksi tarvitsee sinistä kuitua kierrätyslangan kehräykseen, kone ohjelmoidaan keräämään kyseiset tekstiilit yhteen. Yksi vaateteollisuuden suurista veden kuluttajista, värjäys, voidaan näin jättää uudelleenkäytössä prosessista pois”, LAB-ammattikorkeakoulun TKI-asiantuntija Ville Teräväinen kertoo.

”Sovellus kuvaa linjastolla kulkevaa tekstiiliä ja kertoo pilottilaitteelle, kuinka linjalla oleva tekstiili lajitellaan. Kamera kuvaa materiaaleja ja ilmoittaa päälaitteelle esimerkiksi, että sininen, neuletta oleva tekstiili on seuraavaksi tulossa linjastolle ja se lajitellaan tiettyyn paikkaan”, Teräväinen selventää.

Tekstiilitunnistussovellus voi myös tuottaa raportteja perustuen sen tekemiin ennustuksiin tulevan tekstiilin laadusta. Tämä auttaa suunnittelemaan ennalta tekstiilien lajittelua sekä niiden mahdollista jatkokäyttöä.

Kuva
Tekstiilitunnistussovellus

Tekoälyä koulutetaan jatkuvasti

Tekstiilitunnistussovelluksen tekoälyä on tällä hetkellä koulutettu erottamaan toisistaan eri värit sekä kudotut ja neulotut tekstiilit. Tekstiilien kuitumateriaalin tunnistaminen tapahtuu käytössä olevalla pilottilinjastolla, ja tällä uudella sovelluksella pystytään lisäämään tekstiilien rakenteellista tunnistamista ja laajentamaan kierrätysmahdollisuuksia.

Varsinaisen tekoälyn eli AI:n kouluttaminen tapahtuu keräämällä ensi alkuun dataa käsiteltäväksi. ”Erilaisia näytteitä kuvataan ja kategorisoidaan tekoälylle, joka opettelee kuvasarjoista kullekin luokalle olennaiset ominaisuudet. Tämän jälkeen AI luo päätelmäketjun, jonka perusteella se päättelee mihin kategoriaan kameralla näkyvä tekstiilikappale todennäköisimmin kuuluu”, LAB-ammattikorkeakoulun kehitysinsinööri Niko Rintala kertoo.

Laitteiston koulutuksessa on tärkeää, että jokaisessa kuvasarjassa on mahdollisimman paljon eroavaisuuksia. Mitä useampi samankaltaisuus näytteissä olisi, sitä todennäköisemmin AI ryhtyisi päättelemään ominaisuuksien olevan kategorioille ominaisia. Eli esimerkiksi liian suuri määrä punaisia neulosnäytteitä tekstiilirakennetyyppikoulutuksessa saisi aikaan sen, että AI luokittelisi esimerkiksi kaikki punaiset näytteet neuloksiksi.

Tekstiilien kierrätys on vielä alkutaipaleella kaikkialla maailmassa

Tekstiilien kulutus ei ole kestävällä pohjalla millään mittarilla mitattuna. Tekstiilituotannossa käytetään paljon uusiutumattomia materiaaleja vaatteisiin, jotka lyhyen käyttöiän jälkeen päätyvät poltettaviksi tai jopa kaatopaikalle. Varsinkin erilaisten muovipohjaisten kuitujen käyttö lisää hukkaan menevän tekstiilin määrää. Tekstiilien tehokas lajittelu ja kierrätys auttavat säästämään sekä materiaaleja että vettä, kun raakamateriaalit ovat jo olemassa.

Tällä hetkellä kaikista tekstiileistä yli 60 prosenttia on vaatteita. Vaatetuotanto on tuplaantunut viimeisen 15 vuoden aikana, ja samalla vaatteiden käyttöikä on lyhentynyt lähes 40 prosenttia. Vaatteista jopa 73 prosenttia päätyy kaatopaikalle tai polttoon, ja vain prosentti kierrätetään vaatteina.

Jotta järjestelmistä on hyötyä, täytyy olla kysyntää

Tekstiilijätteen kierrätyksen edistämisen ensisijaisena edellytyksenä on kierrätysmateriaaleista valmistettujen vaatteiden ja muiden tuotteiden kysynnän lisääminen.

Arviolta 80 prosenttia tuotteen ympäristövaikutuksista määräytyy tuotesuunnitteluvaiheessa. Suunnittelijan työ on äärimmäisen haastavaa, sillä he joutuvat tekemään päätöksiä monenlaisten vaatimusten ja reunaehtojen ympärillä. Suuryrityksillä on usein tarkkaan määritellyt toimittajat ja materiaalit, ja yksittäisen tuotesuunnittelijan vaikutusmahdollisuudet ovat näin ollen rajalliset.

”Tuotesuunnittelijan rooli ja vaikutusvalta tulee vahvistumaan tulevaisuudessa. Siitä pitää huolen EU, joka viime keväänä julkaistussa kiertotalouden toimintasuunnitelmassa ensimmäistä kertaa nosti esille tekstiilit strategiseksi tuotekategoriaksi muun muassa pakkausten ja elektroniikan rinnalle. Tulevaisuudessa tuotteet on suunniteltava kestäviksi ja kierrätettäviksi ja tämä koskee myös tekstiilituotteita”, LABin tekstiilien ja muovien materiaalikiertojen tutkimustiimin vetäjä Kirsti Cura pohtii vaateteollisuuden kasvihuonepäästöjä käsittelevässä artikkelissa.

Lisätietoja:

Ville Teräväinen, LAB-ammattikorkeakoulu

+358 44 708 5166, ville [dot] teravainenatlab [dot] fi

Tilaa uutiskirje!

» LABin uutiskirje tarjoaa uusimmat kuulumiset suoraan sähköpostiisi kerran kuukaudessa. 

» Hakijan uutiskirjeestä saat sähköpostiisi ajankohtaiset tiedot ja vinkit hakemiseen sekä valintaan liittyvissä asioissa.