Textiles ecológicos sin PFAS
"La tecnología es respetuosa con el medio ambiente y también tiene un interesante potencial económico"
Chubasqueros, bañadores o tejidos de tapicería: Los tejidos con propiedades hidrófugas requieren impregnación química. Aunque las sustancias químicas PFAS que contienen flúor son eficaces, también son perjudiciales para la salud humana y se acumulan en el medio ambiente. Los investigadores de Empa están desarrollando ahora un proceso con sustancias alternativas que puede utilizarse para producir fibras textiles hidrófugas respetuosas con el medio ambiente. Los primeros análisis lo demuestran: Las fibras "buenas" repelen el agua con más eficacia y se secan más rápido que las de los productos convencionales.
Las fibras textiles (azul) pueden recibir un acabado hidrófugo uniforme mediante recubrimiento por plasma. Incluso las fibras elásticas más exigentes (rojo) quedan impregnadas de forma permanente gracias al nuevo proceso. (Microscopía electrónica de barrido, en color)
Empa
Para que los bañadores conserven su forma después de nadar y se sequen rápidamente, deben combinar dos propiedades: Deben ser elásticos y no deben absorber el agua. Este efecto repelente al agua puede conseguirse tratando los tejidos con sustancias químicas que confieran a la prenda elástica las llamadas propiedades hidrófobas. En los años setenta, se empezaron a utilizar para este fin nuevos compuestos sintéticos de flúor, compuestos que parecían ofrecer innumerables posibilidades de aplicación, pero que más tarde resultaron ser muy problemáticos. Y es que estos compuestos fluorocarbonados, PFAS para abreviar, se acumulan en el medio ambiente y son perjudiciales para nuestra salud. Por eso, los investigadores de Empa colaboran con empresas textiles suizas para desarrollar procesos alternativos respetuosos con el medio ambiente que puedan utilizarse para dar a las fibras un acabado hidrófugo. Dirk Hegemann, del laboratorio de fibras avanzadas de Empa en San Gall, explica el proyecto financiado por Innosuisse: "Utilizamos los llamados siloxanos altamente reticulados, que crean capas similares a la silicona y -a diferencia de los PFAS que contienen flúor- son inocuos."
Envueltos en nubes de plasma
Las instalaciones de recubrimiento por plasma de Empa abarcan desde prácticos modelos de sobremesa hasta dispositivos que llenan salas. Para el recubrimiento de fibras textiles, los siloxanos se atomizan y activan en un gas reactivo. De este modo, conservan sus propiedades funcionales y envuelven las fibras textiles en un revestimiento hidrófugo de sólo 30 nanómetros de grosor. Las fibras así recubiertas pueden transformarse en todo tipo de textiles hidrófugos, por ejemplo prendas de vestir o textiles técnicos como tejidos para tapicería.
La ventaja sobre los procesos convencionales de química húmeda: Incluso con textiles de estructura compleja, se garantiza la distribución sin fisuras de las sustancias hidrófobas en todas las vueltas de las fibras entrelazadas. Esto es crucial, ya que incluso un punto mojable minúsculo bastaría para que el agua penetrara en las profundidades de un bañador, impidiendo que la prenda se secara rápidamente. "Incluso hemos conseguido impregnar permanentemente fibras más exigentes y elásticas con el nuevo proceso, lo que antes no era posible", afirma Hegemann.
Gran interés de la industria
En los primeros análisis de laboratorio, los tejidos fabricados a partir de las nuevas fibras con un recubrimiento respetuoso con el medio ambiente ya se comportan ligeramente mejor que los tejidos convencionales recubiertos de PFAS. Absorben menos agua y se secan más rápido. Sin embargo, las milagrosas propiedades del recubrimiento sin flúor sólo se aprecian realmente después de lavar los tejidos varias veces: Mientras que el rendimiento de los revestimientos PFAS convencionales en tejidos elásticos disminuye considerablemente tras repetidos ciclos de lavado, las fibras sin flúor conservan sus propiedades hidrófugas.
Hegemann y su equipo trabajan ahora en la ampliación del proceso de laboratorio sin flúor a procesos industriales eficientes y económicamente viables. "La industria está muy interesada en encontrar alternativas sostenibles a los PFAS", afirma Hegemann. Las empresas textiles suizas Lothos KLG, beag Bäumlin & Ernst AG y AG Cilander ya están embarcadas en el desarrollo de textiles sin flúor respetuosos con el medio ambiente. "Se trata de una fructífera colaboración que combina materiales, tecnología de fibras y recubrimiento por plasma y conduce a una solución innovadora, sostenible y eficaz", afirma Dominik Pregger, de Lothos. Y Bernd Schäfer, director general de beag, añade: "La tecnología es respetuosa con el medio ambiente y también tiene un potencial económico interesante".
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