13/06/2022

El objetivo del Proyecto PLABITEX es desarrollar nuevos biomateriales con propiedades mejoradas a partir de la incorporación de aditivos u otros polímeros.

|13.06.2022| Actualmente el uso de polímeros de origen biológico está creciendo en muchos sectores industriales. Esta gran demanda obliga a los materiales bio a equiparar sus prestaciones a las de los polímeros termoplásticos más utilizados. Su gran versatilidad de uso convierte a los biopolímeros en una gran apuesta para los procesos de manufactura de termoplásticos. De hecho, se prevé que con el tiempo puedan llegar a sustituir a los polímeros convencionales, obtenidos a partir de recursos no renovables. Esta evolución provocaría una reducción significativa de la huella medioambiental producida por la fabricación de productos plásticos.

Proyecto PLABITEX

En este contexto, AITEX -Centro de Investigación e Innovación- está invirtiendo en I+D para mejorar las propiedades mecánicas y térmicas de polímeros de origen bio y su aplicación en estructuras textiles. Un ejemplo de ello es PLABITEX, un proyecto del ámbito textil que pretende obtener hilos multifilamento a partir del proceso de hilatura por fusión de PLA (Ácido Poliláctico). Todo ello con el objetivo de fabricar tejidos aptos para la confección de artículos textiles que igualen en propiedades a aquellos fabricados a partir de hilos de poliéster o derivados. En última instancia, AITEX aspira a sustituir los tejidos no sostenibles por otros 100% PLA que sean biodegradables y totalmente reciclables.

Para ello, el Centro de Investigación e Innovación ha llevado a cabo pruebas de hilatura multifilamento en su planta piloto de hilatura por fusión. Posteriormente, este producto ha sido texturizado mediante la planta de texturizado DTY; un proceso imprescindible para conseguir un hilo apto para ser introducido en procesos de tejeduría por calada y asegurar un aspecto y un tacto agradables.

Los objetivos del proyecto

Según AITEX, el objetivo del Proyecto PLABITEX es desarrollar nuevos biomateriales con propiedades mejoradas a partir de la incorporación de aditivos u otros polímeros, con el fin de involucrar este tipo de materiales en la industria.

Prototipo desarrollado por AITEX (blusa 100% PLA)

Esta meta general puede desgranarse en varios objetivos específicos:

Funcionalizar polímeros bio mediante el uso de partículas y otros biopolímeros.
Mejorar las propiedades térmicas y mecánicas a partir de la funcionalización con óxidos metálicos.
Aumentar la resistencia de los biopolímeros a las condiciones ambientales usando aditivos antioxidantes de origen natural.
Fabricar probetas y prototipos mediante procesos de manufactura de termoplásticos, como son la impresión 3D y la inyección.
Introducir los biopolímeros en la industria gracias a la mejora de sus características.
Aplicar los biomateriales en procesos de manufactura del sector textil para la fabricación de estructuras textiles.

Detalles técnicos

Los tejidos se han desarrollado mediante tejeduría de calada utilizando diferentes configuraciones de ligamentos. Estas estructuras textiles se han creado con el fin de simular los tejidos actuales, por lo que los ligamentos más empleados son el tafetán, la sarga 2/1 y el raso. Como resultado, se han obtenido tejidos con diferentes espesores y propiedades, en los que se han variado el número de pasadas y el título de los hilos empleados tanto en su trama como en la fabricación de los urdidos.

A la realización de tejidos en crudo utilizando fibras 100% de PLA, se suman las pruebas de tintura, que en este caso se han realizado en masa utilizando masterbatch de colorantes específicos para PLA. Finalmente, y a modo de prototipo funcional, se ha llevado a cabo la confección de prendas fabricadas a partir de los tejidos desarrollados en este estudio.

*Muestras de los tejidos 100% de PLA desarrollados mediante tejeduría de calada.*

Cabe destacar que el proceso de tejeduría se ha llevado a cabo sin dificultades de procesabilidad del producto. Estos datos son muy favorables en lo referente a la escalabilidad industrial del proceso.

Desafío superado

Mejorar las propiedades de un biomaterial tan utilizado y extendido como el PLA no es tarea fácil. Además, la voluntad de introducirlo en procesos industriales hace que se deban tener muy presentes los estándares (características y propiedades) que exigen los diferentes sectores. No obstante, el Proyecto PLABITEX ha logrado los siguientes resultados:

Desarrollo de monofilamentos para impresión 3D en la planta piloto de hilatura monofilamento.
Fabricación de probetas para los ensayos mecánicos de tracción e impacto de polímeros siguiendo las especificaciones de la normativa correspondiente.
Realización de test de envejecimiento en cámara climática para medir la resistencia de los nuevos materiales a la radiación UV.
Fabricación de tejidos de calada utilizando diferentes configuraciones de ligamentos y empleando tanto los hilos desarrollados en AITEX como hilos comerciales de PLA.
Pruebas de hilatura multifilamento en la planta piloto de hilatura por fusión de AITEX que posteriormente han sido texturizados mediante la planta de texturizado DTY.

Con la obtención de tejidos 100% biodegradables y reciclables se ha dado un gran paso para poder llevar estos nuevos biomateriales a nuevos sectores que quieran avanzar hacia un futuro más sostenible.

El proyecto PLABITEX cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball de la Generalitat Valenciana, a través del IVACE. (IMAMCI/2021/1)