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

pmarino@inti.gov.ar

www.inti.gov.ar

(54 11) 4724 6224