I + D / Nuevos Materiales y Sostenibilidad. Revalorización de residuos, no tejidos y composites
BIOCELL: Aplicación de técnicas biotecnológicas en el proceso de funcionalización de sustratos textiles celulósicos para su aplicación en el sector cosmético-sanitario. (Final)
Fecha: 2013
Motivaciones por las que se realiza el proyecto (razones del estudio)
La presente iniciativa tiene como objetivos principales: por un lado, la investigación de textiles funcionales aplicados en el ámbito cosmético-sanitario mediante el empleo de técnicas biotecnológicas con el fin de desarrollar productos con propiedades beneficiosas para la salud; por otro, adaptar la utilización de las técnicas empleadas al sector textil, de forma que no se requieran grandes inversiones y puedan producirse nuevos productos sin sobrecostes.
Los tejidos susceptibles de funcionalización serán sustratos textiles de base celulósica, ya que son los más empleados en el sector médico/sanitario/cosmético por poseer propiedades como una elevada hidrofilidad, biocompatibilidad, etc.
La funcionalización de estos se llevará a cabo mediante las siguientes tecnologías:
1. Tecnología enzimática: concretamente la tecnología XET, mediante la cual es posible incorporar nuevos grupos químicos a la celulosa que le dan nuevas propiedades, como por ejemplo, sustratos celulósicos capaces de capturar biomoléculas de interés en el campo médico, o celulosa con capacidad de actuar como un material indicador, o capacidad para fijar microcápsulas mediante enlace covalente y, conseguir una mayor durabilidad de la funcionalidad.
2. Encapsulación: mediante esta técnica es posible inmovilizar cualquier principio activo sobre la superficie de la celulosa, garantizar su vida útil y, una liberación progresiva del mismo. En este caso se pretende desarrollar textiles con propiedades hidratantes, calmantes, desodorantes, repelentes, etc.
El desarrollo del proyecto se ha focalizado en los ámbitos cosmético y sanitario porque son sectores en los que existe una mayor preocupación por el bienestar del ser humano. La tecnología XET y la tecnología de encapsulación permiten adherir a los sustratos textiles principios activos susceptibles de ser liberados durante el uso textil, aprovechando de este modo la posición privilegiada de los textiles con respecto al cuerpo. Dependiendo del principio activo seleccionado puede variar considerablemente la funcionalidad del tejido. Así, es posible obtener productos meramente cosméticos (hidratantes, aromas relajantes, etc.) o productos sanitarios (antibacterianos, antiinflamatorios, etc.).
Cabe destacar que el proyecto ha sido planteado para su ejecución en dos anualidades. La primera se que se ha llevado a cabo durante 2013 se ha basado principalmente en la generación del conocimiento necesario para acometer correctamente la inclusión de principios activos en cápsulas y la modificación de sustratos textiles de base celulósica mediante la tecnología XET, esta base de conocimiento ha permitido durante el primer año la realización de pruebas piloto, tanto en encapsulación como en aplicación de la tecnología XET.
2. Objetivos
El objetivo general del presente proyecto es la funcionalización de los sustratos celulósicos mediante la aplicación de técnicas biotecnológicas, basadas por una parte en la utilización de la tecnología enzimática y por otra, en la tecnología de encapsulación de principios activos, para conseguir productos textiles que sean de aplicación en el sector cosmético-sanitario.
Para llevar a cabo el objetivo general del Proyecto ha sido necesario aunar conocimientos procedentes de disciplinas muy diferentes como son la biotecnología y, más concretamente la tecnología enzimática; la textil o mejor dicho los procesos de acabado textil; y la cosmética con el estudio de los principio activos naturales beneficiosos para el usuario final. Durante esta primera anualidad se han llevado a cabo los siguientes objetivos:
– Investigación y desarrollo de un procedimiento basado en la biotecnología para conseguir funcionalizar la celulosa empleada como sustrato base de los textiles y, otorgarle nuevas características y funcionalidades, que permitan sustituir los productos químicos empleado en ocasiones para conseguir algunas modificaciones químicas.
– Investigación y desarrollo de procedimientos de encapsulación de principios activos naturales con efecto beneficioso para la salud de los usuarios (como por ejemplo, hidratantes, antioxidantes, etc), empleando diferentes tecnologías de encapsulación y, optimizando los parámetros de operación.
– Implementación de nuevas tecnologías de validación de las propiedades de los textiles.
El resto de objetivos que centran el Proyecto se llevarán a cabo durante la segunda anualidad del Proyecto para conseguir en última instancia los textiles funcionales.
3. Resultados obtenidos
Como se ha comentado anteriormente el trabajo llevado a cabo en esta anualidad se ha centrado en dos área: encapsulación y tecnología XET.
Por lo que a la encapsulación se refiere, en el Proyecto se han puesto en marcha diverso equipamiento de encapsulación: secado por pulverización o spray-dry y extrusión +gelificación. Ambas tecnologías han permitido la encapsulación de diferentes principios activos beneficiosos, estudiando los parámetros de operación, evaluando la influencia de los distintos materiales encapsulantes para optimizar la cantidad de principio activo encapsulado y la calidad de la capsulada final.
Por tanto, durante este año se han conseguido una gran cantidad de sistemas encapsulantes capaces de liberar de forma controlada el principio activo, reproducible a nivel industrial y de gran calidad.
Ejemplo de microcapsula obtenida.
Por lo que se refiere a la tecnología XET, durante esta anualidad se ha investigado el proceso de obtención de la enzima XET y funcionalización del xiloglucano, realizando pruebas preliminares de funcionalización de la celulosa con este tipo de enzimas.
Con todo ello, durante la segunda anualidad se pretende realizar una mayor investigación realizando la optimización del proceso.
IMPACTO EMPRESARIAL
La Iniciativa BIOCELL es un proyecto que considera la adecuada y coordinada utilización de diferentes tecnologías para la funcionalización de textiles de base celulosa. Sin embargo, en esta iniciativa subyace un trabajo de prospectiva destinado a dotar al entramado empresarial susceptible de aprovechar los resultados del proyecto de las herramientas necesarias para una introducción en el corto-medio plazo en el ámbito cosmético-sanitario. Esta actividad no calificable como tecnológica presenta un alto interés para las empresas de la C. Valenciana en tanto en cuanto permitirá a las mismas dado que sentará las bases de futuras estrategias de comercialización.
El presente proyecto pretende potenciar la sinergia de tres industrias completamente diferentes como son la biotecnología, la cosmética y la textil, todas ellas con amplia representación en la comunidad valenciana, para que obtengan beneficios y un nuevo nicho de mercado para sus productos. Gracias a esta asociación, la biotecnología encuentra un nuevo sector de aplicación de sus desarrollos, la cosmética por su parte encuentra un nuevo soporte para sus productos, lo que le permite crear nuevas aplicaciones, y la industria textil, consigue incrementar el valor de sus productos y ampliar sus mercados de venta.
IMPACTO SOCIO-ECONÓMICO
Después de una coyuntura especialmente grave en 2009, el Sector Textil / Confección de la Comunidad valenciana ha ido recuperando niveles más normales de actividad. Esta recuperación se ha basado en el dinamismo de los mercados exteriores, lo que contrasta con la atonía del mercado español, lastrado por una elevada tasa de paro y el estancamiento del consumo.
La elevada especialización del textil valenciano en el mercado de textiles para el hogar: tejidos de hogar y decoración, ropa de hogar, etc. ha hecho que se haya visto muy afectado por el importante retroceso del mercado de la vivienda en España.
Los productos textiles cuyas exportaciones muestran un comportamiento más dinámico son los textiles técnicos, productos con un elevado componente de I+D e innovación, y cuyas empresas son las más activas en ese ámbito.
La tipología de empresas a las que se planea dirigir la innovación resultante serán empresas de la Comunidad Valenciana del sector textil, cosmético y biotecnológico. Fundamentalmente empresas interesadas en la diversificación de sus productos hacia el desarrollo de productos técnicos de valor añadido aplicados en sectores hasta la fecha no comunes para ellos. Por ello, las empresas serán conscientes de la capacitación técnica necesaria (formación relativa a materiales, productos, equipamiento, requisititos de entrada, estructura organizacional, sistema de valor de este sector…) y la tramitación administrativa necesaria en términos de homologación, acreditación y certificación necesaria y recomendada, previa sensibilización empresarial por parte de BIOCELL. La iniciativa BIOCELL tiene una duración de 2 años obteniéndose los resultados esperados en diciembre de 2014 a partir de entonces se espera, si los resultados son satisfactorios, que los sectores involucrados en el Proyecto reorienten su enfoque de mercado, hacia el desarrollo de productos que mejoren la salud y bienestar de los usuarios.
En este sentido se espera que con el desarrollo de un producto tan técnico, y aprovechando la tendencia cada vez más clara de la sociedad por la salud y la belleza, estos productos tengan una elevada aceptación lo que se pueda traducirse en un aumento de ventas, y en consecuencia en un aumento en el número de empleos.
Nº de expediente: IMDEEA/2013/47
