I + D / Nanotecnología aplicada a materiales textiles. Desarrollo de fibras, hilatura y tejeduría
FIBRECOND – Nanorecubrimientos electroconductores sobre fibras textiles para prendas interactivas deportivas y de protección
Fecha: 2014
Entidad: IVACE
Estado: Finalizado
1. MOTIVACIONES POR LAS QUE SE REALIZA EL PROYECTO:
La demanda de aditivos antiestáticos y conductores que se utilizan en la producción de compuestos plásticos eléctricamente conductores está creciendo. La gama de aplicaciones en expansión incluye embalaje de electrónicos, paneles táctiles, autopartes, componentes industriales, dispositivos médicos y productos utilizados en atmósferas explosivas, componentes aeroespaciales y productos deportivos.
Los aditivos nanométricos están ganando terreno rápidamente con mejoramientos en su relación costo/desempeño y su procesabilidad. Se está mejorando su disponibilidad con nuevas capacidades de producción en marcha. Los más destacados son los nanotubos de carbono (CNT, su sigla en inglés) y en particular, la variedad multi-paredes (MWCNT, en inglés) más ampliamente utilizada.
Las formulaciones innovadoras que presenta este proyecto sobre la funcionalización de fibras textiles con nuevos recubrimientos electroconductores son atractivos por su potencial en el área mercantil. Esto constituirá una aportación novedosa valor añadido destinado a las prendas textiles que en la actualidad concierne a la sociedad en cuanto a moda y tecnología se refiere.
Para ello, se desarrollarán nuevos materiales compuestos a partir de la aditivación de partículas nanocarbonosas, más concretamente Grafenos, sobre matrices de origen termoplástico y termoestable. La decisión de aditivar Grafenos, se encuentra en la búsqueda de una alternativa a la utilización de Nanotubos de Carbono (CNT’s) o Nanofibras (CNF’s) con el objetivo de conseguir cierta capacidad de conductividad eléctrica o más bien disipación electrostática en los materiales poliméricos elaborados, y por consiguiente en las fibras textiles posteriormente desarrolladas con los mismos.
2. OBJETIVOS:
Los objetivos previstos a alcanzar con la ejecución del presente proyecto de investigación pasan por desarrollar de manera exitosa unos nuevos recubrimientos electroconductores sobre fibras inorgánicas (basalto, fibra de vidrio, etc…o aramidas) a partir de materiales poliméricos (PVC, Polipropileno, Poliéster o Poliuretanos) funcionalizados, en fundido o por inmersión, con nanopartículas de Grafeno, y con aplicabilidad final en los sectores de ropa de protección y deporte a través del diseño de “smart-textiles”.
La incorporación de las nanopartículas de Grafeno sobre los distintos polímeros se realizará por dos métodos diferentes según la naturaleza de los mismos. Sobre los termoplásticos se realizará a través del “melt-compounding” o mezclado en fundido, en cambio sobre los termoestables se realizará un mezclado físico. Por otro lado, el recubrimiento con los termoplásticos funcionalizados se realizará por “melt-coat” o recubrimiento en fundido y el de los termoestables por “dip-coat” o recubrimiento por inmersión.
Por tanto, los principales objetivos previstos con la ejecución del presente proyecto de investigación son los siguientes:
- Las fibras recubiertas desarrolladas deben ser de fácil obtención y económicamente viables.
- El recubrimiento obtenido sobre las fibras debe de ser uniforme y cohesionado.
- La resistencia de las fibras no puede verse mermada por la incorporación del recubrimiento.
- Los recubrimientos deben aportar unos valores mínimos de conductividad eléctrica.
- Las fibras obtenidas deben de ser adecuadas para posteriores procesos de tejeduria.
- Obtención de “smart-textiles” en ropa de protección e indumentaria deportiva.
Para alcanzar los objetivos previstos se establecen las siguientes tareas a desarrollar y coordinar durante la ejecución del proyecto en esta anualidad 2014, son:
- Identificación, selección y adquisición de los materiales a utilizar en el desarrollo del proyecto (polímeros, aditivos, fibras inorgánicas, aramidas, etc.), así como analizar el estado del arte de las técnicas a utilizar como el “melt-compound”, “melt-coat” y/o “dip-coating”, así como los requerimientos técnicos que las prendas finales deberán cumplir.
- Desarrollo de materiales funcionalizados de matriz termoplástica aditivados con distintos porcentajes de Grafeno a través de la tecnología de mezclado en fundido o “melt-compound”.
- Desarrollo de materiales funcionalizados de matriz termoestable aditivados con distintos porcentajes de Grafeno a través del mezclado físico-mecánico en disolución.
- Recubrimiento de fibras inorgánicas por “melt-coating” con nanocompuestos conductores basados en Grafeno y matriz polimérica termoplástica.
- Recubrimiento de fibras inorgánicas por inmersión o “dip-coating” con soluciones electroconductoras basadas en Grafeno.
- Exhaustiva caracterización de fibras y recubrimientos obtenidos. Se analizarán propiedades físicas, térmicas, morfológicas, y/o químicas, como por ejemplo: dimensiones, título, sección, resistencia a la tracción, elasticidad, morfología superficial, comportamiento térmico, etc.
3. RESULTADOS OBTENIDOS:
Véase el documento adjunto en el que se muestran los hitos principales y los resultados obtenidos tras la ejecución de esta actividad.
Este proyecto cuenta con el apoyo de la Conselleria d’Economia, Indústria, Turisme i Ocupació, a través del IVACE, y está cofinaciado por los fondos FEDER de la Unión Europea.
EXPEDIENTE: IMAMCI/2014/1
IMPORTE: 139.445,32 €
