Investigación y estudio de aplicación de procesos acabados sostenibles

by Beatriz Domenech
Investigación y estudio de aplicación de procesos acabados sostenibles

PROYECTOS I+D

20 de febrero de 2020

En la actualidad, la producción mundial en el sector de indumentaria ha llegado a alcanzar valores de 100.000 millones de prendas producidas anualmente, provocando enormes problemas medioambientales en toda su línea de producción. El suministro de materias primas, la producción y el uso de los productos químicos, así como las emisiones hídricas, atmosféricas y los residuos generados en las fases de producción y de postproducción, están comprometiendo el equilibrio natural de los ecosistemas.

Es por lo que la sociedad y, en concreto el sector textil, cada vez más apuestan por procesos sostenibles, con el fin de desarrollar tejidos y productos libres de químicos sustituyéndolos por productos naturales, así como utilizando materia renovable y evitando en la mayor medida posible el uso y contaminación de agua y aire, protegiendo así el suelo, reduciendo residuos y ahorrando energía con su consiguiente disminución del calentamiento global.

Desde el Grupo de Investigación de Acabados Técnicos, Medio Ambiente y Salud de AITEX junto con las empresas del sector, se viene investigando sobre diferentes tecnologías ECO y el uso de productos naturales analizando las ventajas y limitaciones que estas ofrecen.

El objetivo principal de este proyecto se ha centrado en investigar las diferentes tecnologías ECO en los procesos de pre y post tratamiento a la tintura con colorantes naturales para desarrollar nuevos productos dentro del sector de la indumentaria y hábitat, buscando a su vez analizar, demostrar y cuantificar las ventajas que aportan dichas tecnologías frente a las tecnologías tradicionales.

Para alcanzar el objetivo principal del proyecto, se optó por dividir el mismo en diferentes objetivos secundarios en función de la tecnología a emplear, estableciendo a su vez una serie de resultados esperados, los cuales se han ido cumpliendo a lo largo del proyecto y se describen a continuación:

• Estudio de los posibles efectos de tintura mediante el uso de colorantes naturales a través de la técnica de micronizado en la cual el consumo de agua y productos químicos es mínimo, y no existen vertidos. Determinando que el uso combinado de colorantes y auxiliares de origen natural y de tecnologías de proceso sostenibles, resultan ser una válida alternativa ecológica con respecto a los tradicionales procesos productivos. Obteniendo tinturas homogéneas y reproducibles mediante el uso de la tecnología de micronebulización y la utilización de colorantes de origen natural. Consiguiendo variedad de colores finales mediante cambios de mordientes, mezclas de colorantes unitarios y tricromías.

Captura

Fijación de colorantes naturales de origen vegetal sobre tejido y prenda confeccionada mediante tintura en baño, obteniendo una paleta de colores representativa y variada conforme a las actuales exigencias de mercado de la moda, desarrollando formulaciones y prototipos utilizando diferentes tipos de mordientes como por ejemplo: Alumbre de potasio, Sulfato de Aluminio y Sulfato de Hierro; y diferentes tipos de colorantes naturales como Reseda, Clorofila, Acacia, Madder, Lac Dye o Logwood en diferentes grados de concentración. Todo ello sobre tejidos de diferentes composiciones, mayoritariamente de algodón y pieles naturales, alcanzando reproducibilidad de tinturas y propiedades físicas adecuadas.

• Aplicación de diferentes productos funcionales (suavizado, repelente a líquidos, antimicrobiano, resinas easy-care…) en procesos previos y/o posteriores a la tintura con colorantes naturales, con un mínimo consumo de agua y productos químicos, y cero vertidos mediante la técnica de micronizado.

• Utilización de la tecnología de ozono como proceso de pre y post tratamiento de diferentes tejidos de origen natural en la aplicación de colorantes naturales, consiguiendo colores más intensos y vivos a través del pretratamiento con ozono y tintados con colorantes naturales, así como efectos de degradado en el proceso de post tratamiento de diferentes sustratos textiles tintados con este tipo de colorantes. Reduciendo considerablemente el consumo de agua y energía, eliminando también la necesidad de procesos tóxicos y el uso de permanganato.

• Desarrollo de artículos multicapa mediante calandra por laminación de films termoadhesivos y con efectos especiales. Consiguiendo que la aplicación de temperaturas elevadas (cerca de 170 ºC) no modifique ni el aspecto ni color del tejido tratado. Evitando la excesiva modificación del tacto y caída de los tejidos, así como de las propiedades tanto físicas como ignífugas del tejido original. Llevando a cabo pruebas sobre tejidos de diferentes gramajes comprobando que el adhesivo depositado no traspasa el tejido en ningún caso.

• Aplicación de plasma corona como pretratamiento de materiales para su posterior tinte por micronizado y baño de colorantes naturales, mediante un modo seco, amigable con el medioambiente y eficiente a nivel de coste, sin operaciones manuales ni uso de productos químicos. Consiguiendo mejorar aspectos tales como corrosión, dureza, humectabilidad, adhesión… pero sin afectar a las propiedades generales del material tratado, alcanzado mayor afinidad de los tejidos a los colorantes naturales.

• Personalización de prendas y tejidos mediante procesos de marcado láser tras el tintado con colorantes naturales, donde los residuos generados por el marcado láser son prácticamente nulos. Analizando como afecta y reacciona la zona marcada en el proceso de tintura y observado que el marcado láser como pretratamiento no afecte en el posterior proceso de tintado con colorantes naturales, así como se ha logrado que el marcado láser sobre tejidos ya tintados, como proceso de post tratamiento, se desarrolle de un modo homogéneo, consiguiendo resultados reproducibles.

• Evaluación de las ventajas de cada proceso (Análisis de ciclo de vida, huella de carbono), llevando a cabo un análisis comparativo para comprobar la mejora ambiental en la categoría de Cambio Climático (Huella de Carbono) entre 6 procesos textiles eco-sostenibles frente a sus homólogos tradicionales, donde además de establecer la reducción de impactos que implica el empleo de estos procesos eco-sostenibles, ha permitido establecer el porcentaje de reducción de impacto, medido en potencial de calentamiento global, de cada una de las soluciones sostenibles frente a la alternativa tradicional. Para el cálculo de la Huella de Carbono de los distintos procesos comparados se han empleado los factores de emisión recogidos en el 5º Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas. Este panel de expertos es el encargado de evaluar periódicamente el potencial de impacto global de los distintos gases emitidos en nuestro planeta.

Gracias a estas investigaciones se han conseguido las hojas de ruta de la obtención de sustratos textiles de diferentes composiciones tintados con colorantes naturales pre y post tratado con diferentes procesos eco sostenibles, así como se han descubierto nuevas aplicaciones de interés para las empresas del sector hábitat e indumentaria de las tecnologías ECO.
Cabe destacar que tras llevar a cabo las diferentes líneas de trabajo del proyecto y sus respectivas caracterizaciones se han conseguido alcanzar resultados iguales e, inclusive, en ocasiones mejores a los obtenidos mediante procesos de ennoblecimiento tradicional, incluyendo la versatilidad que ofrecen algunos de estos nuevos procesos eco frente a sus homónimos tradicionales.

El estudio comparativo de procesos eco sostenibles frente a tradicionales, realizado según lo establecido por la norma UNE-CEn ISO/TS 14067 “Gases de efecto invernadero. Huella de carbono de productos. Requisitos y directrices para cuantificación y comunicación”, nos permite concluir que las alternativas eco analizadas suponen una menor huella de carbono con reducciones de impacto respecto a la alternativa convencional de entre un 30% y un 99%, que corresponden con la tintura por micronizado de los tintes reactivos y el pretratamiento hidrofílico respectivamente. Quedando la tabla de reducciones obtenidas del siguiente modo:

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Obteniendo una serie de recomendaciones y acciones a seguir, con el objetivo de reducir la huella de carbono:

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