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Patricia Marino | INTI Textiles
Centro de Investigación y Desarrollo Textil
Materiales textiles innovadores
Ing. Patricia Marino
Buenos Aires 2007
Económicos
Comerciales
Organizativos
Valor de la imagen
Tecnológicos
Desarrollos científico-tecnológicos horizontales
Nuevos Productos
Transformaciones sector textil-indumentaria
Aumento de marcas, acortamiento del ciclo de vida del producto, consumidor que
exige novedades permanentemente: ambiente competitivo sin precedentes.
Representa el 6,9 % del comercio internacional (3% de textiles y 3,9% para
indumentaria), con una tasa de crecimiento anual de 7.2% versus 5.7% del promedio
mundial.
Aspectos generales del sector textil y sus productos
La cadena textil amalgama procesos de sofisticada tecnología con otros casi
artesanales vinculados al arte y la cultura.
En la era post industrial ha surgido la convivencia entre el deslumbramiento por la
tecnología de punta y el apego al conocimiento artesanal testimonio de culturas
ancestrales.
Philips
Características del sector de productos textil-indumentaria
Nuevos textiles demandan nuevas tecnologías
Aspectos cualitativos vinculados a la innovación de procesos y productos
Diseño, Marca
Certificación de producto (calidad, seguridad, eco etiqueta)
Certificación de procesos (ISO 9000, ISO 14000, orgánica, etc.)
Responsabilidad social empresaria (certificación ética, SA 8000)
Materiales diferenciados (textiles inteligentes, fibras nobles)
Organización en redes (clusters, distritos, etc.)
Logística y comercialización, servicio al cliente, etc.
Competitividad sectorial
Productos Moda y Técnicos
Artículos de producción muy segmentada, pequeños lotes con diseño, color,
formas, estructuras, nuevos materiales y productos para satisfacer necesidades
específicas de nichos tal como deporte de alto rendimiento, salud, etc.
Prendas estandarizadas
Menos vulnerables a los cambios de la moda, prendas básicas, commodities tales
como t-shirt y jeans. Grandes volúmenes basados en bajo costo y calidad
estandarizada.
Formas organizativas por tipología de producto
Primera mitad siglo XX basado en la química (nuevas tinturas, terminaciones en
tejidos, nuevas fibras).
Segunda mitad: electrónica e ingeniería mecánica aplicadas al desarrollo de
maquinaria.
Primera mitad siglo XXI basada en el desarrollo de materiales: nanotecnología,
ciencias de la información y biología molecular.
La investigación y desarrollo en el sector textil
Textiles técnicos son aquellos textiles con especificaciones técnicas para
cumplir, con un alto nivel de prestaciones ofreciendo soluciones para la sociedad
moderna.
Reemplazan pesadas piezas de metal en aviones y autos, cubren campos de
deportes con membranas que actúan de techo, aseguran la estabilidad de puentes
que pueden ser construidos con menos concreto u ofrecen a un trabajador
seguridad y confort.
Textiles técnicos
Los campos de aplicación de los textiles técnicos abarcan el Agro;
construcciones; prendas y zapatos técnicos, geotecnia (caminos); hogar; industria
(química, mecánica, eléctrica, etc.); medicina; transporte (autos, aviones, barcos,
etc); protección del medio ambiente; envases y embalajes; equipos de protección
personal y deportes.
Textiles técnicos
Textiles inteligentes son aquellos que poseen una estructura con efectos
interactivos en presencia de estímulos dependiendo de quien lo usa y el medio
ambiente en el que se encuentra.
Los smart textiles son aquellos con sistemas electrónicos y sensores
incorporados en la prenda tales como sistemas MP3 o aquellas prendas que
recogen datos médicos, incorporan telefonía celular o sistema de alarmas.
Textiles inteligentes y smart textiles
Carl André Nørstebø Department of Product Design NTNU
Los textiles innovadores (textiles técnicos, inteligentes y smart textiles) crecen a
escala mundial desde 1985 a un promedio anual de 3,5%, son hoy el segmento
textil de mayor crecimiento (representan el 27% del consumo de textiles y 60 mil
millones de euros anuales en el mercado internacional ).
Del total del mercado mundial de textiles innovadores corresponde a Alemania el
12.5 % ; a EEUU el 10.8% y a China el 8.8%.
Los textiles innovadores
En 2005 los textiles diferenciados representaban el 40% de las ventas de
Alemania en textiles. El Ministerio Alemán de Educación e Investigación invierte
anualmente para el desarrollo de nanotecnologías y nuevos textiles 20 millones de
Euros.
Las aplicaciones de nanotecnología para mejorar la perfomance de los productos
representarán en 2007 un mercado de 13,6 mil millones de u$ y llegarán en el año
2010 a un volumen de negocios de de 115 mil millones de u$.
Los textiles innovadores
Hasta 1990 cubrir el cuerpoabrigofácil cuidadomoda
Hasta 1995 livianosuavidadconfortmoda
Etapas de evolución en las necesidades de los usuarios
Hasta 2000 funcionesdiferenciaciónecologíamoda
Hasta 2004 versatilidadsaludinteligenciamoda
1990 1995 2000 2004
Clasificación tradicional
Vestimenta | Hogar | Textiles técnicos
Clasificación de los textiles
Los términos que hoy identifican los textiles son múltiples
eco textiles
aero textiles
geo textiles
medical textiles
textiles inteligentes
Nuevos textiles
smart textiles
sport textiles
nano textiles
fashion textiles
textiles biofuncionales
Antimicrobianos
Antiácaros
Protección UV
Luminicencia
Reflectancia
Absorción de smog
Autolimpiante
Microencapsulados
(cambios de color, mantener la temperatura corporal, cosmética, etc.)
Antifricción
Materiales impermeables que respiran
Funciones a incorporar
Conceptos y nuevas tecnologías
Nanotecnologías
Tratamientos para la modificación de superficie
Biomimetismo
Biomateriales
Reciclado
Sensores
Desarrollo de nuevos materiales
Etapas del proceso
Innovación en fibras
Innovación en hilados y tejidos
Procesos de terminación de tejidos
Innovación en prendas y productos
Desarrollo de nuevos materiales
1982
Naturales 55%
algodón 50%
animales 5% (lana, seda, pelos)
Químicas 45%
Consumo mundial de fibras
2005
Naturales 42.6%
algodón 40.6%
animales 2%
Químicas 57.4%
Biomateriales de última generación:
Lyocel
Modal
Soybean (soja)
Ingeo (maíz)
Omikenshi (quitina de crustáceos)
Richiel (coníferas)
Bambú
Innovación en fibras
Biomateriales de ultima generación
Microencapsulados en fibra de
viscosa
Innovación en fibras
Fibras con carbón activado de
coco
Magazine Future MaterialsOutlast ®
Hilado Spinair (fibras naturales con fibras solubles en el centro. Kuralón K II)
Innovación en fibras
Coolmax ®
Innovación en fibras
Fibras antimicrobianas
Ensayo para evaluar la efectividad del tratamiento
Innovación en fibras
Innovación en fibras
Ácaro
Aumento: x200
Ácaro.
Aumento x80
MICROBIOS - Ácaros
Tratamientos físicos: plasma
Tratamientos químicos: biológicos (enzimas)
Tratamientos físico/químicos: microencapsulado (aplicación de nanosustancias),
membranas.
Innovación en terminación o finishing de tejidos
Schoeller 3Xdry®15
Innovación en terminación o finishing de tejidos
Schöeller Textil de Suiza: membrana biónica que controla el vapor emitido por el
cuerpo dejando escapar el excesivo vapor y mantener un clima de confort entre el
cuerpo y la prenda.
Innovación en terminación o finishing de tejidos
Schöeller Textil Universidad de Bath
Biomimetismo significa analizar no sólo las formas de la naturaleza sino
fundamentalmente la función.
Biomimetismo
Universidad de Bath
El velcro fue uno de los primeros materiales cuya función imitaba el
comportamiento de la naturaleza (abrojos)
Biomimetismo
Velcro TM
Speedo Fastskin®
Innovación en terminación de tejidos (biomimetismo)
Pata de lagartija: puede trepar sobre cualquier superficie
Alas de mariposa: el color se basa en la difracción de la luz sobre nano escamas
Biomimetismo: proyectos textiles en desarrollo
Morphotex® Magazine Future Materials
Microencapsulados
Comenzó en EEUU en 1968 para papel carbónico, en 1980
como comunicación olfativa, la aplicación en textiles comenzó en 1990.
Esta técnica permite aislar compuestos activos mediante una
membrana natural, biopolimérica de forma esférica (diámetro de 5 a 20 mm).
Cuando la membrana se rompe el producto se libera.
Retardante a la llama, desodorantes, perfumes,
absorventes UV, antimicrobianos, insecticidas,
textiles biofuncionales (aloe vera, vitamina E).
Innovación en terminación de tejidos (biomimetismo)
Outlast®
Innovación en terminación o finishing de tejidos
Schoeller® PCM
Registro térmico guantes sin microcápsulas
Registro témico guantes con microcápsulas
Innovación en terminación o finishing de tejidos
TITKOutlast®
Integración como nuevo material flexible y de bajo volumen en equipos
electrónicos tradicionales
Integrar nuevas funciones a las prendas y otros textiles
Productos textiles y microelectrónica: smart textiles
Manchester University UK
Prendas tecnológicas
Innovación en productos: smart textiles
Soft switch
Interiores inteligentes
Innovación en productos: smart textiles
Soft switch
Interfases con computadoras y juegos
Smart textiles Wronz (NZ)
Soft switch
Productos con paneles solares flexibles
Productos textiles y microelectrónica
Power in the bag, Marc-Picard Triumph ®Leitat Es.
Materiales luminosos flexibles
Materiales textiles y microelectrónica
Dow Corning
Material de silicona flexible capaz de endurecerse ante un fuerte impacto y
absorber las tensiones del golpe.
La empresa Rukka de Finlandia desarrolló un traje para corredores de motos con
membrana flexible, impermeable al agua y al viento con material de silicona Alto
Impacto en las partes del cuerpo mas expuestas.
Logrando una protección inteligente.
Materiales textiles y la innovación en prendas
Desarrollo de prendas sobre el cuerpo:
El diseñador Manuel Torres del London College de UK desarrolló un aerosol con
partículas de algodón que permite hacer una prenda sobre el cuerpo en el
momento.
La empresa es FABRICAN Ltd.
Innovación en prendas
El uso de nanocompuestos o los procesos de nanocambios superficiales (nano-
finishing y nanofibras) lideran los llamados textiles inteligentes.
(nanotecnología: ciencia capaz de manipular materiales del tamaño de una mil
millonésima parte de un metro)
La tecnología aplicada a textiles
Nanofibras Electro polimerización
Fibras sintéticas durables con la sensación de confort del algodón
Nanotecnología aplicada a textiles
Biopolímeros en nanofibras y nanomembranas se hilan por Electrospinning y
tienen aplicaciones importantes en biología e investigación médica.
Nanofibras
Superficies autolimpiantes
Aplicaciones de nanotecnología: efecto loto
BASF
Textiles que repelen las manchas
Aplicaciones de nanotecnología
Los tratamientos con plasma de materiales textiles consisten en someterlos a la
presencia de gases inertes en una atmósfera de vacío.
De esta manera se producen nano cambios superficiales en las fibras adquiriendo
nuevas propiedades tales como:
Mayor suavidad
Reducción del afieltrado
Incrementar resistencia
Reducir estática
Mejorar la hidrofilidad
Propiedades de impermeabilización
Repeler aceites
Tratamiento con plasma
Plasmaterial ®
Los tratamientos con plasma de materiales naturales por ejemplo fibras animales
permiten eliminar encogimientos de los tejidos y afieltrado evitando el uso de
agentes clorados que contaminan el medio ambiente.
Previo a la tintura mejoran la absorción del colorante y del estampado así como en
los procesos de terminación aumentar la suavidad.
De igual modo amplía el uso de estas fibras hacia prestaciones no tradicionales
Tratamiento con plasma
En el grupo de fibras nobles (tal como las denomina Premiere Vision) podemos
incluir aquellas fibras naturales que le brindan al tejido un aspecto diferente
generalmente ligada a una mano ultra suave y liviana y de aspecto lujoso.
Su consumo y precio se encuentra en crecimiento para nichos muy selectos, los
productos involucran mezclas y sofisticadas tecnologías de procesamiento y
terminación.
Fibras nobles
Algodón con distintos colores naturales de Perú
Seda, angora, mohair, cashmere, alpaca, vicuña, guanaco, lana, lino, algodón,
llama,ramio, viscosa, bambú o soja .
Ejemplos:
- 55/45 lana/ramio (Paylana)
- 50/50 vicuña/cashmere (Tailor &Lodge)
- 33/15/52 algodón/lana/seda (Spoerry)
- baby camel y seda; cashmere y lino; cashmere y angora; etc.
Fibras nobles
Las últimos esfuerzos tecnológicos en lana están dirigidos a obtener una fibra
mas fina y suave. El proceso Optim modifica la sección para obtener una fibra
con mas lustre y resistencia (AWI).
Marks & Spencer vende el primer traje de pura lana lavable en lavarropas y
con secado en tamble. Precio 129 Libras
Fibras nobles
La FAO (Food and Agriculture Organitation) de las Naciones Unidas, declaró el
año 2009 como el año de internacional de las fibras naturales (IYNF) con el
propósito de:
Elevar el perfil de estas fibras para enfatizar sus atributos naturales, ambientales,
saludables y de confort así como promover su consumo.
Destacar el rol de las exportaciones de fibras naturales en la contribución al alivio
de la pobreza.
El IYNF esta dirigido a todas las fibras naturales vegetales y animales.
Importancia de las fibras naturales
Los materiales textiles a partir de la ingeniería de materiales tienen mucho que
aportar para mejorar la calidad de vida.
La innovación en productos textiles abre un extraordinario campo para la
competitividad sectorial, integrando equipos multidisciplinarios de I&D con
diseñadores, ingenieros textiles y profesionales de distintas disciplinas.
Los desarrollos se deben basar en nuevos materiales como en materiales
tradicionales con modificaciones estructurales innovadoras.
Conclusiones
Prendas que cambian de color de acuerdo a la personalidad del usuario.
Muchas Gracias!!
Emotional sensing
Ing. Patricia Marino
Directora del Centro de Investigación y Desarrollo Textil
Docente Universidad Tecnológica Nacional
www.inti.gov.ar
(54 11) 4724 6224