Funcionalización de materias de origen bio y reciclada para la obtención de multifilamentos de alto valor añadido

En la actualidad, las fibras sintéticas son las más populares a nivel mundial, y de ellas el Poliéster (PET) se encuentra a la cabeza con un 70% de cuota de mercado. En un futuro cercano, esta gran demanda se va a convertir en un problema importante debido a la escasez de su principal componente, el petróleo (materia no renovable) así como por la elevada cifra de emisiones de CO2 generadas en la fabricación de este tipo de productos. 

Esto junto con la creciente concienciación medioambiental por parte de la sociedad, están reconduciendo el mercado a la utilización de materiales reutilizados o reciclados, por lo que la aparición del Poliéster reciclado es una realidad que debe afrontarse como un reto indispensable para las empresas de los distintos eslabones de la cadena de valor del Sector Textil Valenciano.

Paralelamente a esta problemática, las grandes marcas de “Retail” en el mundo como INDITEX, H&M, IKEA, NIKE, ADIDAS, DECATHLON o C&A están exigiendo a sus proveedores la utilización de este tipo de fibras 100% sostenibles y respetuosas con el medio ambiente para el desarrollo de cada uno de sus artículos textiles que sacan al mercado, con sus correspondientes certificados y/o etiquetas como son el GRS, REMO, RCS, o GOTS.

Por todo ello, AITEX tras detectar esta verdadera necesidad ha ejecutado el presente proyecto de investigación SPUNTEX, en el cual ha desarrollado nuevas fibras multifilamento funcionales a partir de materiales sostenibles como son el Poliéster reciclado procedente de botella (rPET), el Poliéster parcialmente biobasado (bioPET), y el Polibutilen Sucionato (bioPBS) el cual deriva de recursos naturales (como la yuca, caña de azúcar y maíz) siendo compostable en biomasa, CO2 y agua.

Poliéster Reciclado - rPET

• El Poliéster Reciclado (rPET) proviene básicamente del reciclaje de residuos de botellas. Este material puede ser aceptado como ecológico debido a sus ventajas y contribuciones a la reducción de costes de energía y materia prima.
• Se estima que cada año se necesitan unos 104 millones de barriles de petróleo para la producción de PET, es decir, 70 millones de barriles solo para producir el poliéster virgen utilizado en tejidos. Eso significa que la mayoría de los poliésteres, con un valor de 70 millones de barriles, están fabricados específicamente para ser transformados en fibras, NO en botellas. Del 30% de PET que se utiliza para hacer botellas, solo una pequeña fracción se recicla en fibras.

Poliéster biobasado - bioPET

• El bioPET es una resina de poliéster derivada de una forma natural que se utiliza para la producción de numerosos productos, como botellas, productos envasados, interiores de automóviles, productos de construcción y electrónicos. Se espera que el crecimiento de estos sectores junto con el aumento en el número de regulaciones de apoyo impulse la demanda de productos de base biológica.
• El mercado mundial de bioPET se estimó en 823,6 kilo toneladas en 2016 y es probable que sea testigo de un crecimiento sustancial debido a la creciente demanda de productos respetuosos con el medio ambiente por parte de los consumidores. Se espera que la creciente demanda de bio-PET para fabricar diversas soluciones de envasado, incluidas botellas, impulse la demanda.
• En los últimos años, la mayoría del bioPET consiste en un 70% de PTA a base de petróleo y un 30% de MEG de base biológica. Sin embargo, las compañías han estado invirtiendo fuertemente en la investigación para el desarrollo de PET 100% bio-basado que comprende MEG bio-basado y PTA naturalmente derivado.

Polibutilen Sucionato - bioPBS

• El BioPBS es el único bioplástico que posee estas dos propiedades bio, es un plástico biológico y biodegradable. Derivado de recursos naturales, como la yuca, caña de azúcar y maíz, el BioPBS es compostable en biomasa, dióxido de carbono y agua. Los productos fabricados con BioPBS pueden eliminarse junto con los desechos orgánicos. El BioPBS no tiene efectos adversos en el medio ambiente y es naturalmente compostable, sin requerir una instalación especializada de compostaje.
• Este material puede utilizarse con las mismas máquinas de transformación habituales sin ninguna inversión adicional. El BioPBS puede aplicarse en máquinas de recubrimiento por extrusión, extrusoras de film soplado y máquinas de moldeo por inyección.

El objetivo general del proyecto es desarrollar nuevos multifilamentos a partir de Poliésteres sostenibles y derivados. Las características físicas de estas fibras deberán centrarse en buscar una gran finura y valores muy elevados de tenacidad.

Adicionalmente, a estas fibras se les incorporará nuevas funcionalidades, al mezclar en el fundido los aditivos con el polímero, a través de un proceso previo de compounding, nuevos aditivos para este tipo de materias sostenibles.

El objetivo final del proyecto es aportar nuevos valores añadidos a las empresas del Sector Textil de la Comunidad Valenciana a través de la implementación y uso de nuevas materias primas sostenibles de aplicabilidad en los distintos sectores productivos involucrados.

Respecto a la preparación técnica del proyecto, éste se ha iniciado con una actualización sobre el conocimiento de la técnica en los distintos campos de aplicación del proyecto, así como sobre los requisitos necesarios para el correcto desarrollo de los productos definidos.

Un vez adquirido el conocimiento necesario para el inicio de las tareas técnicas, se procedió a la adquisición de las distintas materias primas necesarias para el desarrollo de las nuevas fibras. En concreto, se adquirieron distintos polímeros sostenibles como el Poliéster reciclado (rPET), un Poliéster parcialmente biobasado (bioPET), y Succinato de Polibutileno (bioPBS).  

Con los distintos materiales adquiridos se procedió a realizar las primeras pruebas de hilatura multifilamento sin ninguna funcionalización. Tras estos tests, se continuó con la aditivación en fundido de las mismas, aportando distintos aditivos para alcanzar propiedades como capacidad anti-estática, anti-copia y/o anti-olor. 

Con las nuevas formulaciones desarrolladas y con el know how alcanzado tras las pruebas de hilatura iniciales se procedió a realizar la hilatura de las distintas materias funcionalizadas, obteniendo distintos tipos de fibras según el tipo de aditivo y su concentración (%).

Una vez obtenidas las fibras se procedió a conferirles mayor tenacidad y mejora al tacto aplicándoles diferentes tipos de texturizado. Los texturizados experimentados fueron por jet de aire TASLAN y por falsa torsión (FT).

A partir de las distintas fibras desarrolladas se paso a la fabricación de distintos tejidos según distintos gramajes y estructuras, finalizando la parte técnica obteniendo distintos prototipos en forma de camisetas.

Los resultados obtenidos con la ejecución del proyecto SPUNTEX se centran en el desarrollo de multifilamentos funcionales muy finos, con propiedades mecánicas adecuadas para los procesos posteriores de tejeduría, y obtenidos a partir de las distintas formulaciones sostenibles obtenidas en las fases iniciales del proyecto. En concreto los resultados obtenidos en el proyecto han sido:

• Creación de un estado del arte sobre la tecnología vinculada y los materiales utilizados, así como definir los principales requisitos técnicos a tener en cuenta. 
• Desarrollo de nuevos multifilamentos a partir de materias primas sostenibles, como son el Poliéster reciclado, el bioPoliéster y el bioPBT.
• Desarrollo de nuevas formulaciones con nuevos propiedades antiestáticas, anticopia, antiolor y confortables sobre polímeros sostenibles, así como el posterior desarrollo de innovadores multifilamentos funcionales.
• Desarrollo de tejidos funcionales sostenibles.
• Desarrollo de prendas y/o indumentarias a partir de las fibras desarrolladas.

Este proyecto cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball de la Generalitat Valenciana, a través del IVACE, y están cofinanciados por los fondos FEDER de la UE, dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020. Expediente: IMDEEA/2018/110

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