TĂŠcnico en Ennoblecimiento Textil
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Actividades de la Asociación Conferencia Panorama Textil Mundial Conferencia Fabricación de Poliester, Hilatura y sus Diferentes Calidades Conferencia Preparación e Hilatura de Algodón Asado Anual Biblioteca / Carrera
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Información General Acerca de Aitex: Instituto Tecnológico Textil. España. Biomédico
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Congresos VII Congreso Nacional de Tecnología Textil
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Artículos Técnicos Reach La Tecnología de Fluidos Supercríticos y sus aplicaciones más relevantes en productos textiles Empleo de los efluentes textiles generados por las tinturas de algodón con colorantes negros Informática ubicua y textiles funcionales Testeando la performance antimicrobial Divino Denim: La tecnología ayuda a la moda del denim a alcanzar nuevos niveles Nanotecnología. Riesgos sobre la salud y el ambiente. Eficacia cutánea de los tejidos biofuncionales
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Repasando Quimica y comportamiento del fuego
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Editorial
Sumario
Revista Galaxia Revista de la Asociación Argentina de Químicos y Coloristas Textiles Simbrón 5756 - (C1408BHJ) Ciudad Autónoma de Buenos Aires Tel/Fax: 4644-3996 / 4644-7520 aaqct@aaqct.org.ar www.aaqct.org.ar Premio APTA - RIZZUTO 1967 Accesit APTA - RIZZUTO 1989 Premio APTA - RIZZUTO 1991 ADHERIDA A LA FEDERACION LATINOAMERICANA DE QUIMICOS TEXTILES
Comisión Directiva Presidente Vicepresidente Secretario Prosecretario Tesorero Protesorero Vocales Titulares Vocales Suplentes Revisores de Cuentas Titulares Revisor de Cuentas Suplente
Eduardo Masini Juan Carlos Iorio Eduardo Coletta Edgardo Zunino Sergio Altamirano Antonio Orlando Guillermo Cevasco Domingo Perre Juan Carlos Martín Guillermo Zacsek Luis Iacovino Jorge García Juan Carlos Wolf Luis Stringa
Subcomisión de la Revista Director Jefe de Redacción Redacción
Publicidad
Roberto Bianchi Nivea Surian Patricia Arrosagaray Mario Castiglione Elsa Iglesias Roberto Goldschmidt Ismael Masana Fabián Moreyra Silvio Roldán Manuel Rozental Eduardo Sgroi AAQCT
Diseño Estudio Interactúa Agustín Pereyra - Tel: (011) 4742-9396 www.interactua.com.ar / apereyra@interactua.com.ar Impresión: IMPRENTA 2.0 juanjo@idoscero.com www.idoscero.com Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723. Registro de la propiedad intelectual nº 1.203.976. Distribución gratuita entre los asociados. Miembro de APTA.
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Guía de Anunciantes Alcesa
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Aloña
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Anilinas Rieger
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Ariston Chemical
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Arkal
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Arsul
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DDColor
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Iliverir
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Ind. Químicas Celta
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Lawer
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Prosintex Química
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Sanyo Color
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Seipac
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Serquim
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Surfactan
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Tanatex
Contratapa
Tintoreria Industrial Modelo
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Zschimmer & Schwarz
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Artículos Técnicos
Editorial En un año signado por un aumento en las dificultades de nuestra industria para mantenerse en los niveles de producción que veníamos teniendo, es fundamental que, desde nuestra responsabilidad de técnicos, no bajemos los brazos y continuemos en la
Eduardo Masini Presidente
senda del mejoramiento de procesos, a través de los controles y el acceso a las novedades que el mundo nos vaya mostrando. En estos momentos en la Asociación Argentina de Químicos y Coloristas Textiles, esta-
Editorial
mos trabajando para avanzar en desarrollos conjuntos con algunas de nuestras universidades. Por ahora en forma tímida diríamos, en orden a encontrar los mecanismos de estas colaboraciones. Creemos que es un camino adecuado para no detener nuestro mejoramiento como institución y para aportar además del esfuerzo volcado a la capacitación de los técnicos, trabajos de innovación útiles a las empresas. Estos proyectos futuros van a necesitar de la colaboración de los socios con disponibilidad, ganas y conocimientos para encarar determinados objetivos que surjan de éstos. Y por supuesto habrá que involucrar en el esfuerzo a las empresas que estén interesadas en apoyar, para en definitiva, usufructuar el resultado que obtengamos del trabajo. Insisto además con un anhelo que espero nos ayuden a concretar que es de acercar a los técnicos del área seca, para lo cual ya estamos trabajando con la temática que tratan las charlas técnicas que se han dictado a lo largo de este año. Desde ya, gracias por apoyarnos y los esperamos. g
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Socios Cooperadores Empresas
Algodonera San Nicolas S.A.
Anilchem S.R.L.
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Algodonera San Nicolas S.A. asn@sanico.com.ar
Cromatex S.R.L. cromatex_srl@hotmail.com
Sedamil S.A. www.sedamil.com.ar
Alpargatas Textil S.A. www.alpargatas.com.ar
Guilford Argentina S.A. www.guilford.com.ar
Seipac S.A. www.seipac.com.ar
Anilchem S.R.L. info@anilchem.com.ar
Hilado S.A. www.tnplatex.com
Surfactan S.A. www.surfactan.com.ar
Anilinas Rieger S.A. www.anilinasrieger.com.ar
Industrias Químicas Celta S.R.L. www.indquimcelta.com.ar
Tanatex Chemicals S.A. www.tanatexchemicals.com
Aranil S.A. info@aranil.com.ar
INTI Textiles www.inti.gov.ar
Tavex Argentina S.A. www.tavex.com.ar
Arkal S.A.
Italcolore S.A. www.italcolore.com.ar
Termitex S.A. termitex@rcc.com.ar
Australtex S.A. www.australtex.com.ar
Pastora Neuquén S.A. www.lapastora.com.ar
Texameri S.A. www.texameri.com.ar
Chromeco S.R.L. chromeco@sinectis.com.ar
Prosintex Química S.R.L. www.prosintex.com.ar
Tintorería Industrial Modelo S.A. www.timodelo.com.ar
Clariant Argentina S.A. www.clariant.com.ar
Ritex - Ricoltex S.A. www.ritexweb.com
Tintosur S.A. tintosursa@hotmail.com
Colivie S.A. colivie@colivie.com
Rontaltex S.A. www.rontaltex.com.ar
Unikrom S.A. www.unikrom.com
Colortex S.A. ocoto@karatex.com.ar.
Sanyo Color S.A. www.sanyocolor.com.ar
Yersiplast S.A. www.iteva.com.ar
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Cromatex S.R.L.
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Actividades de la Asociación
Conferencia Panorama Textil Mundial En ocasión de la presentación de la ITMA 2011, que se celebrará en Barcelona en el Septiembre del corriente año, el Sr. JUAN ALBERTO RUIZ DE VELAZCO de AMEX, dio una charla sobre el tema indicado. La misma se llevó a cabo en las instalaciones del INTI, en Migueletes, Partido de San Martín. De ello pudimos extraer algunos conceptos que consideramos interesantes para nuestros industriales. Durante la década del ´90 se produjo una globalización, que implicó un amplio entramado de las relaciones comerciales, acelerada por el crecimiento del sector en países en vías de desarrollo, la irrupción de China como nueva potencia, la entrada de antiguos países comunistas y la creación de zonas de libre comercio (como el NAFTA). Ello motivó una mejora en comunicaciones y un descenso en el costo del transporte. Todo ello implicó una serie de cambios en los marcos regulatorios con, entre otras medidas, la liberación progresiva y controlada de los intercambios, con lo que se favoreció a nuevos países productores. Además se implementó un control mediante aranceles. La evolución del sector productivo textil provocó una creciente presencia de los países en vías de desarrollo, los que desde los 90 son el primer bloque mundial, con predominio de los países asiáticos con China como líder indiscutible, produciendo intercambios intrazonales, como el comercio de la UE con países del este, México como exportador de vestuario a E.E.U.U y la regionalización de intercambios en Asia. Ello generó nuevas estrategias de los países desarrollados, como las de reubicar algunas fases de la producción, las de mayor incidencia de la mano de obra, en países cuyo costo es más bajo, lo que se aprecia fundamentalmente en el sector de la confección. Lo indicado, además trajo aparejada la reconversión de la Industria Textil europea, la que reaccionó frente a las ventajas competitivas de los productos de los PVD sumando dos frentes, como la protección al mercado sin frenar importaciones y los cambios en las bases tecnológicas y operativas del sector textil europeo. www.aaqct.org.ar
Ello produjo cambios tecnológicos y operativos en Europa como la tecnificación de los procesos, la reconversión a industrias de capital, con lo que los costos de mano de obra pierden peso a favor de inversión. Además la misma implementó un cambio en los productos impulsando los textiles para el hogar y los de usos técnicos (automotriz, sanidad, construcción, etc.). Ello inplicó la restructuración de la actividad productiva e implicó el abandono de productos con mayor incidencia de la mano de obra. Por lo tanto se produjeron cambios tecnológicos y operativos como ser una mayor aproximación a la distribución directa, con redes de tiendas propias o franquicias buscando una mayor cercanía al consumidor y un dinamismo más amplio, con lo que se produjo una pérdida de importancia de la función productiva y una mayor preocupación en los ítems diseño y logística. Esta reconversión dio por resultado una clara tendencia a la reducción de la dimensión del sector, con la consecuencia de tener una menor cantidad de trabajadores y de empresas, con una disminución de las ventas, aunque en menor medida, que los otros parámetros indicados. Desde 1990 se han perdido cerca de un millón de empleos, especialmente en el rubro de la confección y la balanza comercial de la UE presenta un déficit de 46.900 millones de euros (15% mayor que la de 2000). Actualmente China es el principal proveedor textil y de confección con el 30% del mercado. El 60% de las importaciones provienen de Asia y el 26% del entorno euromediterraneo (Turquía, Túnez y Marruecos). Referente a la importancia de la oferta textil europea, Italia es líder en productos de moda. Parte de la deslocalización de producción se derivó a Rumania, Bulgaria y los países de la ex Yugoslavia. Alemania es líder europeo en textiles técnicos e Italia y Alemania son el segundo y tercer exportador textil mundial, sólo superados por China y Hong Kong. La fortaleza de la Industria Textil Europea, se basa Galaxia 218 - 2011/3
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Actividades de la Asociación
en el liderazgo en productos de moda, en los productos diferenciados y con necesidades inmediatas, en la producción destinada al mercado local (medio y alto) y en la innovación en productos de cabecera (tejidos, hilados, fibras químicas, etc.) Influye también la vocación internacional de este mercado debido a que es generador de moda, productos de alta gama, textiles especializados y textiles técnicos y su capacidad de innovación. Items como el diseño de fibras de acuerdo al producto y la modernización de plantas y el desarrollo e inversión en máquinas especiales, son parte de la estrategia. Los avances en Nanofibras, han permitido el desarrollo de textiles especiales para uso médico y otros usos específicos, hasta hace poco tiempo, no convencionales. Es de destacar también el respeto al medio ambiente, que en general posee la industria europea. La concentración empresarial en las industrias proveedoras de la industria textil, debida al acelerado proceso de fusiones y adquisiciones, ha hecho que la expectativa de desarrollo se haya incrementado. Europa, basada especialmente en Alemania, Italia y Suiza y Japón concentran la oferta de provisión a la industria textil. Francia y España con fabricantes más pequeños pero con alto nivel tecnológico y grandísima capacidad
de adaptación al cliente, completan este grupo de liderazgo y la creciente presencia de China, Corea y Taiwan, completan el panorama. Sobre la demanda mundial de maquinaria textil, el 45% de la misma es de países Asiáticos, 22% se concentra en Europa, 12.6% en países del Mediterráneo (Norte de África y Turquía), mientras que América del Norte registra un 12.5 %. Sobre la tecnología textil, indicó que tradicionalmente los fabricantes eran los generadores de la oferta y la innovación. Ello ha cambiado y hoy ese proceso es más complejo, desplazándose el mercado hacia el usuario de la maquinaria, quien dicta la tendencia y a su vez la dirección de la innovación de acuerdo al mismo. Ello condiciona a los fabricantes de maquinaria, de fibra y a la propia organización empresarial. Tradicionalmente los fabricantes de maquinaria y fibras, eran los generadores de la oferta y la innovación. La misma, en tecnología textil esta ligada a las universidades y los centros tecnológicos que tienen vinculación con la industria textil. Las relaciones son de colaboración con el entorno, del que participan las asociaciones empresariales, publicaciones, universidades, centros tecnológicos, la nuevos desarrollos provenientes de otras industrias, etc. g
Conferencia Fabricación de Poliester, Hilatura y sus Diferentes Calidades Lic. LUIS CRUZ e Ing. MARCELO CALLAGHER – MAFISSA En nuestro Salón, el día 6 de Junio, asistimos a una interesante conferencia sobre los procesos de fabricación de Fibra de Poliester, dictada por los dos profesionales mencionados en el encabezamiento, los que nos explicaron en detalle los mismos y al
terminar la disertación respondieron a las preguntas efectuadas por los asistentes. La asistencia fue de unas 30 personas, las que siguieron atentamente la exposición, mostrando incluso maquinaria y parte de la planta de la empresa. g
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Actividades de la Asociación
Conferencia Preparación e Hilatura de Algodón Ing. CARLOS AREAL – TN & PLATEX SA El lunes 9 de Mayo en el Salón de la Asociación Argentina de Químicos y Coloristas Textiles, se llevó a cabo la conferencia indicada, donde el Ing. Areal hizo un pormenorizado del proceso de Preparación e Hilatura de Algodón, mostrando la maquinaria y partes de la planta de producción de TN & PLATEX.
La misma contó con una apreciable cantidad de asistentes, incluso del sector de Hilandería, hecho que para nuestra Asociación es muy gratificante por lo que represente para la misma que se vaya convirtiendo en referente técnico de nuestra Industria Textil. g
EDMUNDO SMOLNY Falleció el 4 de Octubre de 2010, a los 80 años. El mismo era de la primera camada de técnicos que iniciaron esta Asociación y si bien no fue de los socios fundadores de la misma, fue el socio Nº 18. Era egresado de la Escuela Industrial OTTO KRAUSE, donde se recibió de Técnico Químico, graduándose posteriormente en la Universidad Tecnológica Nacional como Ingeniero Textil. Comenzó su actividad profesional realizando tareas de Laboratorio en algunas firmas comerciales de nuestro mercado, para ingresar en 1955 en la fábrica Lanera Braseras, donde estuvo hasta 1960. Pasó al departamento Técnico / Comercial de colorantes y auxiliares textiles de Duperial SA, que dejó en 1962 para ingresar en Fadete SA, donde dirigió la tintorería de poliamida y luego, debido a su destacada actuación fue designado director técnico de la empresa, desvinculándose de la misma en 1974. Hasta 1980 fue parte de un emprendimiento comercial de provisión a la industria textil, denominado Selene. Al abandonar el mismo se hizo cargo de la dirección de Tintorería Del Golfo SA, ubicada en Puerto Madryn. Desde 1988 hasta el final de su carrera, se desempeñó en Tintorería Industrial Lew.
Recordatorio
Fue un activo colaborador de nuestra Asociación, a la que ingresó el 13 de Octubre de 1954. Entre los años 1967 a 1970, fue Prosecretario de la Comisión Directiva. Durante su estadía laboral en Puerto Madryn, la Comisión Directiva lo designó representante de la Asociación en la Patagonia. En el año 2005, recibió la plaqueta por haber cumplido 50 años como socio. Fue nombrado Socio Vitalicio. Para quienes lo conocimos y tuvimos un trato habitual, nos deja el recuerdo de una persona que supo granjearse relaciones en su ámbito profesional y que siempre estuvo al lado de la AAQCT. g
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Actividades de la Asociación
Asado Anual El sábado 28 de Mayo, en el predio del Círculo de Suboficiales del Ejército, ubicado en Villa Maipú, San Martín, se realizó nuestro Asado Anual, reunión cuyo objetivo principal es el de congregar a nuestros asociados, con el objeto de pasar un día entre colegas y amigos, disfrutando, los que están en estado para hacerlo, de un partido de futbol, los que se animan a demostrar sus habilidades para jugar al truco y todos de una comida, que permite la charla amena y no exenta de anécdotas. La reunión, como suele suceder contó con una importante presencia y cumplió con las expectativas de los organizadores. El partido de futbol, fue disputado por dos equipos que se armaron sobre la marcha y que lucieron casacas Naranjas y Violetas. En esta oportunidad, los equipos fueron juveniles, el Naranja, menores de 35 y el Violeta, menores de 55. Obviamente hubo en ambos casos algunas transgresiones a esta regla. El
Integrantes de ambos equipos de Futbol
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resultado final, como suele suceder, sirvió para los comentarios y sonrisas de ambos lados. Es de destacar que este evento, como es habitual fue arbitrado por quien lo hace todos los años, aplaudido por casi nadie y objetado por casi todos, que es Guillermo Zacsek. El resultado final fue de Violetas 3, Naranjas 2. Los equipos estuvieron integrados por: Violetas: Los hermanos Ullman, Raúl Guerra, Eduardo Coletta, Edgardo Zunino, Walter Bustos, Ernesto Berardusi, Juan Carlos Wolf y Bernardo Berman. Naranjas: Adrián De Luca, Rodrigo y Federico Sánchez, Ariel, Juan Carlos Parra, Fernando, Cabaleiro y Fernando Olmedo. Durante el almuerzo, dirigió la palabra a los asistentes, nuestro Presidente, EDUARDO MASINI, el que hizo un breve resumen de las actividades que está desarrollando la Asociación, como la Carrera, los cursos para operarios, en conjunto con el Ministerio de
Vista del Salón durante el almuerzo www.aaqct.org.ar
Actividades de la Asociación
Trabajo de la Nación y la Asociación Obrera Textil y el VII Congreso Nacional de Tecnología Textil, que se llevará a cabo durante el mes de Agosto, organizado en forma conjunta con el INTI. Hizo fundamental incapié en la necesidad de una mayor participación de los técnicos jóvenes, siendo un ejemplo la Subcomisión de Relaciones Públicas y Difusión, organizadora de esta reunión. Entre los presentes se sortearon los obsequios donados por las empresas que se mencionan en lista aparte, a los que en nombre de nuestra Asociación agradecemos su colaboración. El premio principal, un Televisor LCD 42” le correspondió a José Pulikas. Finalmente el torneo de Truco contó con siete tercetos anotados, siendo el ganador, el equipo integrado por Walter Busto, Hugo Klinke y Mario Onvlee, quedando segundo el de Alejandro Ramírez y los hermanos Ullman. g
Presidente EDUARDO MASINI dirigiendo la palabra www.aaqct.org.ar
Empresa
Detalle
ALETAN SA
Teléfono Celular
ARANIL SA
Reloj Pulsera
ARANIL SA
Reloj Pulsera
ARANIL SA
Reloj Pulsera
SEIPAC SA
Marco Digital
TEXCINT SA
Tostadora
PROMECIO SA
Cafetera
TEXCINT SA
Sandwichera
PROSINTEX QUÍMICA SRL
Juguera
TEXCINT SA
Juguera
ANILINAS RIEGER SA
Valija de Viaje
ARKAL SA
Impresora
ARKAL SA
Impresora
SURFACTAN SA
Monitor de PC
ALETAN SA
Minicomponente
SANYO COLOR SA
Televisor LCD 42 “
Hugo Klinke, Walter Busto y Mario Onvlee, ganadores del truco Galaxia 218 - 2011/3
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Actividades de la Asociación
Biblioteca Se convino el intercambio de Galaxia, con la editora de la Revista AHORA, órgano oficial de la Cámara argentina de Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Por medio de una nota a nuestra Comisión Directiva, el Director de la misma Ing. Eduardo Pérez Gattorna in-
formó que aceptaron el intercambio propuesto por nuestra Asociación. De la misma publicamos en esta edición, el artículo titulado “Química y comportamiento del fuego”. g
Carrera Nos informa la Comisión Directiva, que a partir del mes de Junio del año en curso, se les ha encomendado la responsabilidad de dirigir la Carrera de Técnico en Ennoblecimiento Textil a los señores LUIS STRINGA como Director y DOMINGO PERRE en el cargo de Subdirector. A quien fuera Director hasta la fecha indicada, ALBERTO CALDORA, la CD le agradece
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la dedicación prestada, durante el período en el que estuvo a cargo de dicha tarea. Durante el actual cuatrimestre, en total están cursando 26 alumnos, de los cuales nueve lo hacen en 1er. Año, otros nueve en 2º y ocho a distancia, entre ambos años. g
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Actividades de la Asociación
Acerca de Aitex: Instituto Tecnológico Textil. España. AITEX es una asociación de carácter privado, sin ánimo de lucro, creada en 1985, integrada por empresas textiles y afines, cuyo objeto principal es mejorar la competitividad de las empresas textiles, promoviendo acciones de modernización, de introducción de nuevas tecnologías y de mejora de la calidad de las empresas y sus productos. EJEMPLOS DE DESARROLLOS Textil Absorbente Acústico. Comersan El tejido Focusan Alfa, un textil con capacidades demostradas como acondicionador acústico de ambientes. Este tejido se utiliza en la confección de cortinas, estores o paneles y limita el nivel sonoro del ambiente y mejora la calidad del sonido, lo que favorece la comunicación entre las personas. Las capacidades técnicas que presenta dicho tejido permiten acondicionar los espacios para hacerlos más habitables, saludables y eficientes. Además, el tejido cumple con su función ocultante de la luz y tiene un excelente comportamiento ignífugo. Calcetín Cicatrizante- Lurbel Este calcetín, gracias a su composición, acumula diversas propiedades regeneradoras de la piel, como por ejemplo su capacidad para coagular y regenerar el tejido blando de las heridas, además de sus propiedades antimicrobianas. Pero también tiene poder cicatrizante, de eliminación del olor y del exceso de sudoración. Este calcetín debe sus propiedades a su estructura, composición y disposición de las fibras. Nuevos desarrollos textiles en el campo de seguridad y protección. ITURRI Tras pasadas experiencias, y continuando con la firme apuesta de la compañía por la I+D+i enfocada a la satisfacción de las necesidades de sus clientes, Iturri inició junto a un consorcio de empresas y centros tecnológicos un proyecto denominado “INFINITEX” financiado por el CDTI y el ministerio de Ciencia e Innovación. Este proyecto tiene como objetivo úlwww.aaqct.org.ar
timo potenciar una cadena de valor nacional para trabajar en textiles funcionales e inteligentes de alto valor añadido, así como aumentar las funcionalidades de los textiles y las prestaciones de protección y confort. Sistema de medición objetiva y cuantificación automática de arrugas de tejidos mediante visión artificial. FAGOR. Tecnología, única en el mundo, que permite obtener un mapa del tejido para determinar el grado de profundidad de las arrugas en éste. La obtención de este mapa, permite caracterizar con precisión cada uno de los puntos del tejido y, en función de la importancia y la ponderación dada a cada parte del tejido, obtener una valoración final del nivel de arrugado. Body prevenir dermatitis. Instituto Dermatológico Mediterráneo. Tejido Dermatex, un textil que ha demostrado su eficacia en la piel del bebe sano y con dermatitis atópica y alérgica. El tejido incorpora proteínas de soja, la soja contiene un 40% de proteínas, cuyos aminoácidos estimulan la producción de colágeno en la piel del bebé, facilitando su regeneración y el mantenimiento de su humedad de forma natural. Revalorización de residuos procedentes de industrias textiles. Hilaturas Ferre Hilaturas Ferre, S.A. y AITEX han colaborado en la realización de un estudio de investigación relativo a la revalorización de residuos generados en el proceso de hilatura propio de la Empresa. El tipo de residuo objeto de revalorización presenta un aspecto Galaxia 218 - 2011/3
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Actividades de la Asociación
polvoriento, siendo su reducida longitud su principal inconveniente con vistas a su reutilización en la cadena de valor textil. Body antibacteriano y Body termocrómico. Ramón Espí S.L. El fin del proyecto ha sido obtener un artículo textil destinado a bebes, capaz de cambiar de color según la temperatura corporal de éstos, lo cual permite un control visual de su estado de salud y confort, ya que cuando la temperatura aumenta el motivo diseñado adopta un cambio de tonalidad. Cortina Luminiscente. SENSING TEX El objetivo de este proyecto, desarrollado por AITEX en colaboración con la empresa SENSING TEX ha sido desarrollar un tejido lumínico confeccionado con fibra óptica. Esta fibra es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. El resultado un tejido que se ilumina en ambientes sin luz directa. La clave de este desarrollo está en el punto de vista industrial y es que se puede implantar a economías a escala. Es decir, que el sistema lo puede realizar la empresa en su tejeduría a escala industrial tantos metros como necesite, lo que le otorga un precio muy competitivo. Tecnología RFID. TAG Ingenieros. TAG INGENIEROS tiene varios casos de éxito con AITEX que han generado dos patentes relacionadas con la tecnología RFID y su aplicación en productos y procesos de ámbito textil. La primera es una etiqueta RFID textil especialmente diseñada para soportar procesos de lavandería. La segunda se trata de un
innovador sistema de anti-hurto basado en una alfombra que es capaz de detectar todos los artículos debidamente etiquetados con tecnología RFID que pasan sobre ella. Otros productos desarrollados sobre la base de investigaciones conjuntas son los relacionados con la tienda inteligente, como son un probador inteligente y una estantería que detecta de forma automática las prendas expuestas. Regeneración de tejidos vivos mediante biomateriales textiles. INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN SANITARIA LA FE-CIPF AITEX y la Unidad Mixta para la reparación cardiovascular Instituto de Investigación Sanitaria La Fe-CIPF están investigando la utilización de biomateriales en terapias regenerativas con aplicaciones en lesiones cardiacas y lesiones cutáneas (heridas, quemaduras, etc.). Los biomateriales, antes mencionados, son sustratos textiles que tienen propiedades únicas, las cuales facilitan el crecimiento de las células sobre él, y una vez implantadas en el tejido humano dañado, lo regeneran. Sistema de tratamiento de agua para el control y eliminación de legionela. CARBONGEN Este nuevo Sistema es el resultado de un trabajo conjunto entre AITEX y la empresa CARBONGEN que han conseguido un sistema de tratamiento de agua para el control y eliminación de la bacteria Legionella Pneumophila. g Nota de Prensa de AITEX Inmaculada Luna Tfnos; 96.394.29.25/600.47.42.91 inmalc@lobbycomunicacion.es
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Actividades de la Asociaciรณn
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Actividades de la Asociaciรณn
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Actividades de la Asociación
Biomédico Comez ha desarrollado una nueva máquina para tejidos de punto tubulares, que se pueden usar en la fabricación de fibras tridimensionales para la regeneración de células humanas. (De información de Comez S.p.A.) Los tejidos para uso en campo médico representan un sector de gran contenido tecnológico y de indudable rentabilidad que desde hace diversos años está en continua expansión. La investigación en este ámbito está en gran crecimiento y son innumerables las ideas para crear tejidos innovadores que puedan responder de forma adecuada a las exigencias sofisticadas del mundo médico-hospitalario. Un interesante proyecto en curso, denominado “PANAGENESI”, tiene como finalidad la optimización de la implantación de islote pancreáticos humanos mediante el uso de sustratos (scafford) de fibroína. Trasplante de cédulas En septiembre de 2005 fue noticia el éxito del primer trasplante de células pancreáticas y de células madre de la médula ósea de un donante fallecido a una mujer diabética. La operación fue realizada en Florida por Camillo Ricordi, quien está al frente de la sección de trasplantes celulares de la Universidad de Miami. El trasplante de islotes pancreáticos representa hoy en día uno de los posibles tratamientos para la cura de un tipo de diabetes. Suscita interés en el mundo científico a causa de los resultados clínicos obtenidos y de las reales perspectivas de mejoría. Numerosas son las ventajas del trasplante de islotes pancreáticos respecto al de páncreas completo, pero aún existen algunos problemas sin resolver y uno de ellos es el inadecuado arraigo de los islotes trasplantados. La mejoría del proceso de arraigo de los islotes representa actualmente un importante sector de investigación y las estrategias propuestas incluyen el uso de moléculas que reduzcan el componente inflamatorio en el lugar del implante. La fibroína, proteína que se extrae de la seda, ha sido estudiada ampliamente por la ingeniería tisular para aplicaciones biomédicas a causa de su biocompatibiliad, de su www.aaqct.org.ar
Tejido textil tubular tipo 3D (tridimensional), implantado con islas pancreáticas. lenta degradación y de sus notables propiedades mecánicas. La fibroína actualmente se puede modelar en varios formatos (película, fibras, redes, mallas, membranas, hilos y esponjas) y ha demostrado notable capacidad de soporte y de adhesión para células de diverso tipo, promoviendo la reparación de tejidos en vivo. Gracias a sus características moleculares y de superficie es muy biocompatible y su implante está caracterizado por un reducido componente inflamatorio. El objetivo del proyecto “PANAGENESI” es el de optimizar el arraigo de los islotes pancreáticos en el lugar del trasplante mediante el uso de matrices (scaffold) de fibroína con sección circular variable, facilitando la consiguiente reducción del número de islotes prancreáticos necesarios para el completo éxito del trasplante y la prolongación de su función en el tiempo. La matriz (scaffold) es un tejido tubular de pequeño diámetro, constituido por una secuencia de estructuras lobuladas (estrangulamientos alternados con secciones más amplias), con secciones variables y con estructura interna de tipo tridimensional (retículo interno), todo ello realizado con hilos de fibroína. Dos sectores excelentes, el textil con su “saber hacer” y el médico, se reúnen para llevar a la práctica nuevas soluciones para el sector textil y, en concreto, tejidos tanto de pura fibroína como de seda que pueden destinarse para su uso en el campo biomédico y en el de la ropa de calidad.g Resumen del artículo publicado en Textiles Panamericanos. Enero 2011 Galaxia 218 - 2011/3
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Actividades de la Asociación
VII Congreso Nacional de Tecnología Textil Teniendo en cuenta que esta edición de GALAXIA, se está preparando en días previos a la iniciación del mismo y que estará en sus manos cuando el congreso se haya celebrado, incluimos los temas que se tratarán y la lista de Conferencias confirmadas hasta ahora. TEMAS » » » » » »
Desarrollo sustentable Empleo, Educación y Capacitación Tecnología Gestión Calidad Diseño
Las Conferencias que se dictarán, tratarán sobre una amplia gama de temas: Fibras, Encolantes, Enzimas, Pretratamientos, Colorantes, Estampación digital, Colorimetría, Efluentes, Control de calidad, Producción sustentable, Biodegradabilidad y otros temas.
LISTADO DE CONFERENCIAS COMPROMETIDAS Preparation of Fabrics for Digital Printing
Pietro Cusaro
Lamberti Group – Seipac
Innovaciones en Materiales Textiles
Ing. Patricia Marino, Ing. Mariana Carfagnini
INTI-Textiles
New Generation Textiles Enzymes to Reduce your Footprint
Scott T. Brix
Genencor Danisco USA
La nueva era en la estampación digital profesional
Omar Ceruti
MS Italy - Seipac
La Revolución en Encolado
Ing. Hector Calchei Ing. Pablo Calchei
Litesa
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Actividades de la Asociación
Tensioactivos Biodegradables a base de Ésteres de Sacarosa
Ing. Gustavo M. Luján
Tensac SH
Cotton Dyeing: Shouldn´t be a Headache
Simon Charton
Chromatech Sanyo Color
La Revolución en la Tintura con Colorantes Reactivos
Manuel Pendás
Huntsman
Nanotecnología y Microencapsulación en Productos Textiles
Ing. María Miró, Lic. Laura Hermida
INTI Textiles - INTI-Química
Black Magic: Un Nuevo Concepto en el PreTratamiento
Ing. Nestor Blanco
Clariant
Proceso de Tintura a partir de Colorantes Naturales
Lic. Susana del Val, Lic. Cristina Zunino, Dis. Laura Martínez, Tco. Horacio Álvarez
INTI-Textiles
La Producción de Fibra de Camélidos como Motor de la Agricultura Familiar en la Puna Jujeña
Alejandra Agustinho Alejandra Dionicio
INTI-NOA
Fabricación de Poliéster
Ing Marcelo Callegher
MAFISSA
Producción Sericícola en la Argentina
Ing. Patricia Marino, Tco. Hugo Enciso
INTI-Textiles
La Industria Textil Argentina ante los Nuevos Paradigmas, Desafíos y Mitos que le Propone la Búsqueda de Sustentabilidad
Alejandro Dos Santos
AIDIS
Tratamiento de Efluentes en la Industria Textil: Reducción, Recuperación y Reuso
Ing. Jorge A. Khun
Tecnosan Ltda. Sanyo Color
Color en Textiles: Ecología y Color
Lic. Maria Luisa Musso
---
Productos Sustentables Textiles: Sustancias Potencialmente Nocivas
Ing. Patricia Marino, Lic. Germán Escobar, Tco. Mauro Fernandez
INTI-Textiles
Relación Producción-Calidad
Alvaro Miró
---
La Gestión por Competencias en el Ámbito Industrial
Lic. Jorge García
---
Gestión Empresarial Sustentable en la Industria Textil
Miguel Angel Gardetti
Centro Textil Sustentable
Annan de Pergamino: la Fábrica Textil como Antecedente de la Carrera de Diseño en la Región
DCV Marina Calderone DT Cristina Saulino
UNNOBA
Observatorio de Tendencias
Ing. Marina Perez Zelaschi, Lic. Laureano Mon
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Información General
Reach El sistema de registro de sustancias químicas en Europa, REACH: Un importante condicionamiento a la industria química, para asegurar la salud y el medio ambiente. Introducción En las últimas décadas la industria química en todo el mundo se vio sometida a presiones por parte de la sociedad, que buscan asegurar las condiciones higiénicas y ambientales que resultan del uso y aplicación de productos químicos. Se han instalado conceptos como los siguientes: - Respecto de los residuos, se fue pasando de la idea de dilución, a la de tratamiento al fin de la cañería, y luego a la de prevención. - Se instaló el estudio del Ciclo de vida que pasa desde las materias primas a la disposición del producto final. - El lanzamiento de un producto, exige, además de consideraciones técnicas y económicas, minimizar impacto ambiental del mismo. Las presiones en Europa por parte de las entidades ambientales y otros grupos sociales, llevaron a instalar un sistema destinado a proteger a la gente. Surgió un complejo andamiaje legal, con el objeto de instalar un sistema de registración: es el REACH.
R egistración: producciones e importaciones de más de 1 ton/año.
E valuación: producciones e importaciones de más de 10 ton/año. A utorización: sustancias de muy alta preocupación. CH emical
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Es el Reglamento relativo al registro, la evaluación, la autorización y la restricción de las sustancias y preparados químicos. Busca mejorar el anterior marco legislativo sobre sustancias químicas en la Unión Europea (UE). REACH otorga una mayor responsabilidad a la industria para la gestión de los riesgos que presentan las sustancias químicas para la salud y el medio ambiente. En términos legales se puede decir que “invierte la carga de la prueba”: la empresa que quiere fabricar un producto debe demostrar que no es peligroso. Las sustancias de muy alta preocupación: carcinogénicas, mutagénicas, bioacumulables, etc. son las encaradas en primer término. Estado actual del REACH El llamado REACH, es en realidad la Regulación (EC) 1907/2006; establece un período de 11 años para cumplimentar los trámites. Muchos juristas europeos consideran que es una de las legislaciones más complejas e importantes de la Unión Europea. Durante los casi 4 años desde su inicio, ha ido avanzando: - Se fue delimitando su campo de acción: si bien afecta a todas las sustancias químicas, se establecieron excepciones, como aquellas que tienen legislación propia, (defensa fitosanitarios), o las poco riesgosas. www.aaqct.org.ar
Biblioteca
- Se establecieron metodologías de trabajo para las registraciones: se aplican programas informáticos específicos; toda la información se maneja en inglés. - Se estableció un calendario que termina en 2018: pero el primer período de registro concluyó el 30 de noviembre de 2010. Las sustancias de mayor riesgo, ya están bajo REACH. No obstante, el número de sustancias incluidas es relativamente bajo y es de esperar que se vaya incrementando mucho. - La Agencia Europea de productos químicos, ECHA, funciona desde 2008, y es el centro de la actividad del REACH. (www.echa.europa.eu). - Se estableció un Foro de intercambio, SIEF, Substances Information Echange Forum, con el objeto de que distintos solicitantes de una misma sustancia compartan información y eviten duplicar pruebas. - En cada estado miembro existen oficinas para ayudar a las empresas contestando consultas. - El período de pre-registro concluyó en 2008. Se había calculado que esta etapa abarcaría 30000 sustancias; sin embargo, las empresas presentaron unas 150000 sustancias; esta situación complicó las tareas de la ECHA. - Los fabricantes o importadores (En Europa) en cantidades superiores a 1 tonelada / año, deben cumplir los pasos relativos al registro, de lo contrario, no pueden fabricar ni comercializar la sustancia en cuestión. - En todos los casos debe presentarse un Expediente Técnico sobre propiedades, usos, instrucciones de seguridad, etc. Si la cantidad es mayor a 10 toneladas/año, se debe presentar un Informe sobre Seguridad con mucha más información. - Las sustancias incluidas en el Anexo XIV, no se pueden usar sin autorización. Son las de alta preocupación, persistentes, bioacumulables, etc, y las sospechosas de causar daños serios, como disruptores endocrinos. Cuestionamientos Tanto al momento del inicio, (2006/2007), como en estos últimos años, la industria química buscó suavizar el impacto de estas exigencias, que pueden considerarse muy condicionantes. www.aaqct.org.ar
Sin embargo, las entidades ambientales que presionan para llevar adelante este sistema, consideran que es demasiado permisivo y buscan presionar para fortalecerlo. Hay también un cuestionamiento sobre la cantidad de animales que se requiere para llevar adelante las pruebas in vivo. Comentarios y Conclusiones Las autoridades han buscado un compromiso entre permitir que la industria química funcione y responder a las preocupaciones sociales sobre salud y medio ambiente. Las consecuencias del funcionamiento de este sistema son importantes. El proceso de registración es costoso, y en algunos rubros puede significar un límite al surtido de productos que cada empresa ofrezca. Desde el punto de vista de la química industrial, se producirá un importante avance de los conocimientos, ya que se impone un estudio exhaustivo de cada sustancia respecto de salud y ambiente. A nivel local, la Cámara de la Industria Química y Petroquímica mantiene en su página web profusa información sobre el tema, e información de novedades www.ciqyp.org.ar Otros links: www.reach-pir.es www.echa.europa.eu www.chem.unep.ch/saicm. g Publicado en “Industria y Química” Septiembre 2010 Argentina Galaxia 218 - 2011/3
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La Tecnología de Fluidos Supercríticos y sus aplicaciones más relevantes en productos textiles Información General
Iratxe Garay – Investigadora Tecnologías Limpias de GAIKER
El Centro Tecnológico GAIKER, ubicado en el Parque Tecnológico de Zamudio (Bizkaia), dentro de su área de Medio Ambiente, y más concretamente en la línea de investigación de tecnologías limpias, lleva desde el año 1997 trabajando con la tecnología de fluidos supercríticos en muy diversas aplicaciones. Las actividades de GAIKER-IK4 en fluidos supercríticos se centraron en sus inicios en aplicaciones extractivas, principalmente en dos campos: Valorización de subproductos agroalimentarios y aplicaciones medioambientales para la descontaminación y reciclado de residuos industriales de muy diversa naturaleza (suelos, aceites industriales, componentes plásticos del sector E&E.etc). Con el transcurso de los años, GAIKER-IK4 se ha ido especializando también en procesos de síntesis, impregnación y encapsulación utilizando dicha tecnología. Tecnología de fluídos supercríticos Un fluido supercrítico (FSC) es un estado de la materia en el que esta tiene un comportamiento intermedio entre un gas y un líquido. Se comporta como un gas adquiriendo la forma de su contenedor pero tiene la densidad de un líquido. Es una forma de materia en el que los estados líquido y gas son indistinguibles entre si, Figura1. Cualquier sustancia sometida a presión y temperatura
Diagrama fases de una sustancia
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por encima de sus condiciones criticas se encuentra en estado supercritico, Figura 1. Pero sin duda alguna el fluido más utilizado tanto a nivel de investigación como en aplicaciones industriales es el dióxido de carbono, CO2. Entre las mayores ventajas del CO2 se destacan: su presión y temperatura critica moderadas, es un gas no toxico, no inflamable y no corrosivo, su bajo coste, es un gas abundante, es considerado disolvente GRAS (RD.2667/1998), y es gaseoso en condiciones ambientales.
Figura 1: Presión y temperatura críticas de distintas sustancias. www.aaqct.org.ar
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Aplicaciones en el sector textil de la tecnología de fluidos supercríticos Una de las aplicaciones más conocidas de los fluidos supercríticos en el sector textil es la limpieza en seco con CO2. Este proceso de limpieza se caracteriza por eliminar la suciedad y manchas tanto de tejidos como de prendas sin provocar perdida de color, encogimiento o cambio de forma en los materiales tratados, y sin provocar arrugas en el tejido tras su limpieza. Este proceso de limpieza no usa solventes orgánicos perjudiciales para el medio ambiente tales como el percloroetileno (PER), muy habitual en los procesos convencionales de limpieza en seco y por lo tanto las prendas no presentan olor tras su lavado. Empresas como Waspoint USA (www.waspoint.com) y Fred Butler (www.hangerseurope.com), que tienen implantado este proceso a nivel industrial en EEUU y Europa respectivamente, aseguran que el lavado en seco con CO2 es más barato que el convencional usando PER. La empresa Waspoint USA, en su página web, pone al alcance de cualquier interesado un programa sencillo y personalizado de cálculo de costos para la comparativa del costo total de limpieza en seco de un Kg de ropa mediante tecnologías convencionales y usando la limpieza con CO2. Otras de las aplicaciones extractivas de los fluidos supercríticos en este sector es el desengrasado de curtidos y determinación de grasa y pentaclorofenol
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en cueros, y la extracción tanto de lanolina como de ceramidas de la lana de oveja. GAIKER-IK4 en colaboración con el Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona (IIQAB) han conseguido revalorizar el proceso actual de la lana mediante la obtención de un extracto rico en ceramidas de la misma, mediante el uso de una tecnología respetuosa con el medio ambiente, la tecnología de fluidos supercríticos. Este extracto tiene una composición lipídica muy similar a la de la piel humana, por lo que muestra notables ventajas de cara a su aplicación en formulaciones cosméticas frente a ceramidas sintetizadas en un laboratorio o ceramidas extraídas por procesos convencionales de fuentes vegetales. Otra de las ventajas del proceso desarrollado es que la lana, tras el proceso de extracción, sigue manteniendo las mismas propiedades, e incluso se ha demostrado que algunas de ellas mejoran, de cara a su procesado posterior en la industria textil. Fruto de este desarrollo GAIKER–IK4 y el IIQAB tienen presentada una patente de invención. Los FSC son muy utilizados a nivel de investigación en la síntesis de polímeros de aplicación en el sector textil, y en la modificación de fibras, por ejemplo para favorecer su teñido final. Los FSC sustituirían a los solventes convencionales en estos procesos. Por otra parte, la tecnología de fluidos supercríticos es muy utilizada en procesos de funcionalización de fiwww.aaqct.org.ar
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bras y teñido de las mismas, procesos en los cuales un compuesto activo, soluble en el fluido es impregnado en la fibra textil. Se entiende por compuesto activo cualquier sustancia que dota, tras su impregnación, de
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actividad o color a la fibra. GAIKER-IK4 ha trabajado en el marco del proyecto europeo SurfaceT NMP2- CT-2005-013524 en el desarrollo de materiales con actividad antimicrobiana. Entre ellos, materiales como el algodón, la poliamida, el poliéster y el polipropileno con diversas aplicaciones en el sector textil (ropa de hospital, toallas, sabanas, ropa de deporte, etc). La ventaja del proceso de impregnación desarrollado frente a los métodos convencionales es que la concentración de agente antimicrobiano en el material es fácilmente ajustable en función de las condiciones de operación, presión y temperatura. Además no se producen perdidas del agente antimicrobiano durante el procesado, y el método de impregnación es muy sencillo. En el caso del teñido textil, la mayor ventaja de la aplicación de esta tecnología frente a las tecnologías convencionales de teñido reside en la sustitución del agua utilizada en el proceso de teñido de fibras por CO2 supercrítico, agua que ha de tratarse como residuo
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contaminante tras el proceso de teñido y que obliga además, a que el tejido sea sometido a un proceso de secado para su acabado, con el consiguiente gasto energético. Tras el teñido con CO2 supercrítico, el CO2 es recuperado del medio en forma de gas, de tal forma que no queda residuos del mismo en la fibra, y ésta queda lista para su procesado final, sin necesidad de la etapa de secado. Por otra parte, el CO2 es prácticamente reciclado en su totalidad y se consigue un teñido uniforme y rápido del tejido sin dañarle. Otra ventaja del proceso es que el tinte es utilizado en su forma sólida, por lo que es fácilmente reciclable, y hay una reducción e incluso eliminación total, en la mayoría de los casos, de los agentes de igualación y dispersantes utilizados en un teñido convencional. Empresas europeas como UHDE y DyeCoo que desarrollan máquinas y procesos de teñido con CO2, aseguran que este proceso es entre un 20-30% mas barato que el proceso de teñido convencional. El sector textil es uno de los más importantes en toda Europa, y la innovación en cualquiera de las ramas que lo engloban es una constante. Es por tanto, que la
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nanotecnología también ha encontrado su hueco importante en este sector, concretamente, en procesos de encapsulación de compuestos activos y desarrollo de nanomateriales para el desarrollo de textiles funcionales y textiles técnicos de aplicación en multitud de áreas (deporte y ocio, hogar, materiales de seguridad, textiles agrarios, productos médicos y de higiene, etc.). Los fluidos supercríticos se utilizan hoy en día en el sector textil para la encapsulación de compuestos activos (aromas, materiales de cambio de fase, retardantes de llama o agentes hidratantes) con el objetivo de dar valor añadido a los productos finales, consiguiendo una liberación controlada del agente activo encapsulado, o protegiéndolo de factores externos. Se esta investigando de forma paralela en nuevos procesos para aplicar los encapsulados obtenidos en el tejido final utilizando esta misma tecnología. Muchas son las aplicaciones prometedoras de la tecnología de fluidos supercríticos en el sector textil que están aun a nivel de investigación. Las principales limitaciones para su industrialización son, además del miedo a reemplazar una tecnología madura por una tecnología embrionaria o en desarrollo y la inversión inicial en el equipo de alta presión, el desconocimiento de las posibilidades de la tecnología. GAIKER-IK4 junto con otras 44 instituciones, forma parte de la Red Temática Flucomp (www.icmab.es/flucomp/), cuyo propósito principal es ayudar a difundir e implantar la tecnología de Fluidos Supercríticos en España. Esta red une a todos los grupos de investigación, centros y empresas a nivel nacional que puedan estar interesados en el estudio y aplicaciones de los fluidos supercríticos. El objetivo de GAIKER-Ik4 con este artículo ha sido dar a conocer la tecnología de fluidos supercríticos y mostrar algunas de las posibilidades de la misma en el sector textil. g Publicado en Revista AITEX Nº 31 España.
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Reuso de los efluentes textiles generados por las tinturas de algodón con colorantes negros Jorge Marcos Rosa, Elesandro Antonio Baptista y José Carlos Curvelo Santana. Nota de la redacción: Presentamos un resumen del trabajo vencedor del concurso de la FLAQT durante el XX Congreso de Química Textil realizado entre 16- 20 noviembre de 2010 en Lima Perú. El trabajo completo aparece en la Revista, en nuestra biblioteca, en idioma portugués.
Resumen El objetivo de este trabajo fue estudiar la utilización de efluentes textiles originados en las tinturas de fibras celulósicas con colorantes negros. Se estudiaron cuatro tipos de colorantes: directos, sulfuro y dos tipos de reactivos. Después de realizadas las tinturas de acuerdo con las indicaciones del fabricante, los efluentes fueron diluidos en proporción 1/9 con pH 7, sometidos a radiación UV en la franja de : 237 nm en presencia de 3,5 x10-2 mol/l de Peróxido de Hidrógeno a temperatura de 296 K durante 120 minutos. La eficiencia de decoloración fue de 9% para el colorante sulfuro, 52% para el directo, 98% para el reactivo A y 99% para el reactivo B. Los efluentes fueron usados para teñir algodón en color blanco, que se comparó con el teñido con agua. Los materiales fueron comparados por espectrofotometría UV/VIS, sistema CIELab, en DL. Los resultados fueron: DL (agua): 0,00, DL (directo): 0,28, DL(reactivo A): 0,17 y DL(reactivo B): 0,10. El efluente más apto para el reuso fue el del reactivo B. 1 - COLORANTES Los colorantes que se usaron en este estudio son: Colorante directo negro. Colorante reactivo A Colorante reactivo B. Colorante sulfuroso.
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2 - METODOLOGÍA 2.1 - Preparación de los efluentes Con el objetivo de obtener un efluente real para el posterior tratamiento fotoquímico, se efectuaron los procesos completos de tintura con los cuatro colorantes, sobre algodón 100% blanqueado, según los procedimientos indicados por los proveedores de los mismos. 2.2 - Tratamiento fotoquímico y análisis espectrofotométrico UV/VIS Se recolectaron por separado los cuatro baños de tintura. En cada uno, se efectuó una dilución en proporción 1:9, (una parte de efluente más tres partes de agua) asegurando el pH en 7. En cada alícuota de 1 litro del efluente diluido, se agregó 3,5 x 0,01 mol/l de agua oxigenada para un posterior tratamiento fotoquímico a 296 K, en un reactor compuesto por un agitador magnético y dos lámparas de 6W del tipo UV-C (237nm). Se retiraron muestras de 10 ml cada 15 minutos para el análisis espectrofotométrico UV/VIS posterior. Las lecturas se realizaron con espectrofotómetro Datacolor SF-600 Plus con cubetas de acrílico de camino óptico de 1 cm.
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2.3 - Reuso de los efluentes tratados Cada muestra de efluente tratado fue utilizada para una tintura en color blanco, para la posterior comparación con teñido efectuado con agua. Los tratamientos se realizaron en un medio de agua oxigenada, hidróxido de sodio y metasilicato de sodio con 1% de blanqueador óptico, a 80C y durante 30 minutos. 3 - RESULTADOS 3.1 - Efluentes Después de las tinturas en negro, los tonos de las muestras se compararon por espectrofotometría, sistema CIELab, bajo iluminante D65, con los siguientes resultados: - Muestras con colorante sulfuro: 0,0 - Muestras con colorante directo: 0,63 - Muestras con colorante reactivo A: 0,14 - Muestras con colorante reactivo B: 0,98 Este resultado demuestra una diferencia no muy significativa de intensidad entre las muestras. Los efluentes, después de la dilución y el ajuste del pH, presentaban una diferencia bien mayor, como se ve en la figura 1, siendo de izquierda a derecha sulfuro, directo, reactivo A y reactivo B., con valores medidos en las respectivas absorciones máximas, 590 nm, 480 nm, 590 nm y 600 nm.
Figura 2: efluente de sulfuro.
Figura 3: efluente de directo.
Figura 1: Diferencia de absorción entre las muestras de efluentes. 3.2 - Tratamiento fotoquímico El comportamiento de los procesos de fotodescomposición de los efluentes se muestra en los gráficos siguientes: Figura 4: efluente de reactivo A. www.aaqct.org.ar
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Figura 5: efluente de reactivo B.
Figura 7: efluente de directo.
En las figuras 6, 7, 8 y 9 se muestran los gráficos que contienen los valores de absorbancia (Abs) en relación con los tiempos de exposición fotoquímica. Notese que el efluente del teñido con sulfuro es extremadamente resistente a la degradación, comportamiento que se observa tanto en la figura 2 como en la figura 6 de caída de la absorbancia.
Figura 8: efluente de reactivo A.
Figura 6: efluente de sulfuro.
En la tabla 1 se presentan las absorbancias iniciales y finales junto con los respectivos valores de conversión α = (Abs final –Abs inicial / Abs inicial ) y eficiencia. Figura 9: efluente de reactivo B.
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EFLUENTE
Abs inicial
Abs final
Conversión α
Eficiencia % α x 100
Sulfuro
1,4374
1,3114
0,09
9
Directo
0,1905
0,0913
0,52
52
Reactivo A
0,3917
0,0064
0,98
98
Reactivo B
0,5321
0,0068
0,99
99
Tabla 1 3.3 - Teñidos con los efluentes tratados versus el teñido con agua. Para las tinturas en color blanco, se usaron sólo los efluentes de los colorantes directos y reactivos A y B debido a la baja conversión del efluente del colorante sulfuro, como se ve en la figura 10.
dad y bajo el iluminante D 65, presentando los siguientes resultados. Como se ve en la figura 11, a pesar que las curvas están muy próximas, se verifica que la mejor teñido de blanco se obtuvo con el reactivo B que confirma el valor que aparece en la tabla 2 de 0,10, muy cercano al valor de la tintura con agua. La eficiencia en la decoloración del efluente también fue el mejor: 99%.
Figura 10: muestras de los efluentes antes y despues del tratamiento. Las tinturas en color blanco se evaluaron por espectrofotometría UV/VIS Sistema CIElab, como luminosiMuestra teñida con:
Diferencia de color versus el agua
Agua (patrón de comparación)
0,0
Directo
- 0,28
Reactivo A
- 0,17
Reactivo B
0,10
Tabla 2
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Figura 11: curvas de transmitancia de las tinturas en blanco. 4 - CONCLUSIÓN En este estudio, se comprobó que de las tres clases de colorantes ensayados en teñidos de algodón en color negro de la misma intensidad, sólo una, la de los reactivos, puede ser tratada y reusada para teñidos posteriores. g Publicado en “Revista Química Textil”, Diciembre 2010 Brasil. Traducción NS www.aaqct.org.ar
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Informática ubicua y textiles funcionales (*)
Desarrollo y retos comerciales Dr. Peter Dabnichki – Catedrático de Ingeniería Médica e Investigador Principal del Grupo de Textiles Inteligentes, biomecánica y biomimética de Queen Mary, Universidad de Londres. ¿QUÉ ES LA INFORMÁTICA UBICUA? La informática ubicua (o pervasive computing, por su forma en inglés) es la tendencia a conectar cada vez más dispositivos informáticos en el entorno, tendencia ocasionada por la convergencia de la electrónica avanzada y, en particular, de las tecnologías inalámbricas e Internet. Los dispositivos a los que nos referimos en la informática ubicua no son ordenadores personales tal y como los solemos imaginar, sino dispositivos diminutos, a veces invisibles, ya sean móviles o integrados en prácticamente cualquier objeto imaginable, inclui-
dos coches, herramientas, electrodomésticos, ropa y diversos bienes de consumo, todos ellos comunicados a través de un número cada vez mayor de redes interconectadas. La saturación de servicios Wi- Fi y la multitud de redes existentes permiten la conexión y la comunicación instantánea con cualquier punto del planeta. Los textiles inteligentes y particularmente los textiles electrónicos o e-textiles parecen ser la solución ideal para extender la informática ubicua a la vida cotidiana de manera cómoda y natural, sin interferir en las tareas del día a día. Hace ya algunos años, la tecnología estaba lo suficientemente avanzada para permitir el desarrollo de
(*) Ubicuo: que está en todas partes al mismo tiempo.
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plataformas informáticas “vestibles”, es decir, que se pueden llevar puestas, pero el progreso no ha sido uniforme ya que la aceptación de este tipo de tecnologías se muestra bastante lenta y, lo que es más importante, no es lo bastante rentable como para que las empresas inviertan sumas considerables en el desarrollo de productos que puedan atraer a la gran masa de usuarios. Es más, parece ser que el i-Pod de Apple se ha convertido en un accesorio de moda, más deseado que los productos de moda basados en textiles inteligentes. En este artículo trataremos de analizar los problemas en la evolución de los textiles inteligentes, pasando de productos más bien alternativos hasta productos extensamente utilizados y establecidos, desde el punto de vista de la investigación y el desarrollo y desde el punto de vista comercial. La electrónica vestible y los textiles inteligentes han ido de la mano desde hace más de diez años. Las nuevas tecnologías de bajo costo para la producción de textiles ofrecen el potencial necesario para integrar componentes electrónicos en los tejidos. Estos productos, llamados
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textiles electrónicos o e-textiles, ofrecen una amplia gama de aplicaciones potenciales para la informática vestible y aplicaciones de gran dimensión como el control médico, la asistencia a discapacitados, las redes de sensores distribuidos e incluso la mejora acústica. No obstante, en todos los casos los productos desarrollados únicamente ofrecen intercambio de información, por lo que parecen no resultar atractivos para el usuario. De hecho existen multitud de prototipos de laboratorio que ofrecen desde los ordenadores vestibles, a guitarras eléctricas virtuales, o camisas de monitorización de constantes vitales, pero ninguno de ellos ha conseguido un verdadero éxito comercial. TEXTILES FUNCIONALES Los textiles funcionales son una prueba evidente del potencial de oportunidades que la industria textil puede ofrecer. Los requisitos de rendimiento de los materiales textiles en aplicaciones de alta calidad, como los materiales biocompatibles para implantes, tejidos activos, materiales aerospaciales y otras estructuras de peso ligero, entre otras, son cada vez más exigentes. El desarrollo de textiles funcionales superiores y de
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gran valor añadido proporciona soluciones eficaces a muchas de estas necesidades. Sin embargo, los conocimientos actuales en este campo no son suficientes, por lo que deben utilizarse enfoques multidisciplinarios para desarrollar textiles funcionales capaces de rendir y adaptarse en entornos poco convencionales. La demanda del mercado de textiles de alto rendimiento se hace patente, debido a los cambios en el estilo de vida, la atención sanitaria, las actividades de recreo y la mejora generalizada de los entornos de trabajo, hogar y ocio. Por ejemplo, se han fabricado artículos de ropa inteligentes con propiedades termorreguladoras, elaborados con materiales y microcápsulas de cambio de fase que responden activamente a los cambios de temperatura. En el área de prevención de lesiones, se ha probado un dispositivo único basado en textiles para posibles programas de prevención de lesiones, la rodillera inteligente, que utiliza tecnología de polímeros conductores y que ha dado resultados prometedores.
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Por otro lado, las tecnologías de tejido avanzadas posibilitan la introducción de metales y aleaciones en los textiles. Así, se han incorporado a una chaqueta para temperaturas frías espirales helicoidales de nitinol, una aleación con efecto térmico de memoria, que proporciona un aislamiento inteligente que percibe y reacciona ante las condiciones ambientales. Estas espirales fueron recocidas y preparadas termomecánicamente para que la separación entre sus ondulaciones fuese de 10μm o 15μm a bajas temperaturas y se mantuviesen planas a temperaturas cálidas. Sin embargo, todos estos ejemplos, pese a ser impresionantes en términos de desarrollo tecnológico, no han conseguido ningún éxito comercial destacable. La pregunta es: ¿por qué esa falta de aceptación de los textiles inteligentes en el mercado, a pesar de haberse realizado importantes campañas en los medios de comunicación? Las experiencias del pasado siempre ayudan a comprender el porqué de la situación actual.
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ROPA INTELIGENTE Dos de los avances más prominentes de los últimos años han sido la camiseta sin mangas de Nike diseñada para atletas, que mide la respiración y el ritmo cardíaco, y la chaqueta confeccionada por Philips y Levi’s conjuntamente. Ambas han constituido más bien la materialización de un concepto que un auténtico producto comercial. En ambos casos su éxito comercial fue muy limitado y, a pesar del revuelo que causó en los medios, su vida útil resultó bastante corta. Similares expectativas suscitó un producto que constituye el mejor ejemplo hasta la fecha de aplicación de un material funcional: el sujetador inteligente amortiguador de vibraciones, desarrollado en Australia. De nuevo, a pesar de que tuvo una gran cobertura en los medios de comunicación, este producto probado y bien definido no consiguió alcanzar el impacto comercial esperado. Como resultado, la realidad actual
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es que los fabricantes de artículos de ropa funcional para el deporte, por ejemplo, actividades de exterior y rehabilitación se centran más en los textiles funcionales que en las prendas inteligentes. ¿Significa ésto que la ropa inteligente y la electrónica vestible no tienen futuro, o que necesitan otro tipo de aplicaciones? A continuación, trataremos de dar una respuesta a esta importante pregunta. El verdadero problema es que, hasta la fecha, el desarrollo se ha centrado en el llamado technology push o “empujón tecnológico”, y en todos los casos ha mostrado problemas e incertidumbres significativas. Amortiguar las vibraciones de los tejidos blandos es una idea excelente pero, ¿es realmente necesario? Los tejidos blandos son amortiguadores naturales que han ido evolucionando durante millones de años y superar su rendimiento no es una tarea fácil. De manera similar, es fantástico que los aislamientos térmicos respondan a las condiciones ambientales, pero también lo hace el cuerpo; ¿cómo pueden integrarse estos dos mecanismos para proporcionar unos resultados óptimos?, ¿conocemos lo suficiente la regulación térmica del cuerpo para poder interferir en ella de manera inteligente? La respuesta a estas preguntas es en parte negativa, puesto que la emergencia de artículos de ropa inteligentes ha mostrado un gran número de problemas, que sólo han sido investigados parcialmente, y necesitamos unos conocimientos mucho más profundos para desarrollar productos de éxito. Otra cuestión importante es que prácticamente todo lo que se incluye dentro de la denominación de “ropa inteligente” representa un claro ejemplo del conocido fenómeno del “empujón tecnológico”. El “empujón tecnológico” sin un “tirón del mercado” normalmente está destinado al fracaso. Además, es importante que el enfoque actual de los desarrollos ubicuos vire hacia la funcionalidad. Parece ser que los consumidores no están muy interesados en los productos electrónicos alternativos. Por ejemplo, la chaqueta que permitía conectar la PDA, el teléfono móvil y el reproductor de MP3 ya no es necesaria, puesto que un simple móvil cuenta por sí solo con las funcionalidades de los tres dispositivos. Es más, ¿quién iba a llevar la misma www.aaqct.org.ar
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chaqueta todos los días y qué haría el usuario en verano? De ahí que crear un ordenador o dispositivo de comunicación alternativo con éxito comercial sea tan difícil. Es mejor centrarse en productos únicos en términos de atractivo y funcionalidad que ofrezcan una nueva dimensión para captar a un sector diferente de clientes. Después de todo, no todos somos adictos a los ordenadores o la música. El análisis anterior no pretende de ningún modo criticar a quienes desarrollan los productos mencionados, pues éstos constituyen un paso necesario para la aceptación de las nuevas tecnologías por parte del colectivo de usuarios. No hay que olvidar que hace tan sólo veinte años eran muy pocos los que entendían de ordenadores, mientras que ahora prácticamente todo el mundo utiliza en cierta medida la informática, aunque sólo sea el teléfono móvil. Por ello, parece ser que la mejor aplicación de la ropa inteligente es proporcionar plataforma
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única y realmente ubicua para la informática en la que la actividad de los sensores, los análisis y evaluaciones locales y la comunicación tengan lugar de manera sincronizada, sin afectar al estilo de vida. No obstante, para ello el centro de atención debería desplazarse del intercambio y procesamiento de la información hacia una funcionalidad única de valor añadido. De aquí se extrae que la simbiosis de la informática ubicua y los textiles funcionales parece ser el mejor camino a seguir. ¿POR QUÉ LOS TEXTILES FUNCIONALES Y LA INFORMÁTICA? En la era de los rápidos avances tecnológicos a veces parecemos olvidar cuál fue el inicio de todo: la primera Revolución Industrial que cambió los fundamentos de nuestro desarrollo social y cultural. La impulsora de esta revolución tecnológica fue la industria textil, que experimentaba una rápida expansión.
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Uno de los progresos más importantes, no sólo para el ámbito de los textiles, fue el cabezal de Jacquard, desarrollado a principios del siglo XIX, que constituye de hecho el primer procesador de información binaria. Éste llevó a la invención de las tarjetas perforadas y el subsiguiente desarrollo de este método por Babbage y Hollerith condujo al nacimiento de la máquina procesadora, la olvidada predecesora del ordenador de nuestros días. El éxito abrumador de los ordenadores unido al de las tecnologías de la información y el sector del entretenimiento ha resultado en una nueva revolución del consumidor, que continúa hasta el día de hoy. La reducción de tamaño y la gran variedad de las aplicaciones hace que superar la electrónica tradicional sea un reto casi imposible. ¿Qué pueden ofrecer los textiles funcionales que no puedan los dispositivos electrónicos tradicionales? La respuesta es sencillamente funcionalidad y maneras alternativas de intercambiar información. Las respuestas a los factores externos no han de proporcionarse necesaria y únicamente mediante un análisis informático tradicional, sino que pueden “programarse” en la macroestructura de los materiales; por
otro lado, el intercambio de información no tiene por qué ser binario –los humanos no lo somos-, sino que nos comunicamos mediante una gran variedad de métodos, entre los cuales no se encuentran las señales eléctricas. Otras señales como el aroma, el sonido, la luz, los cambios de color, etc. podrían constituir métodos de comunicación más eficaces y atractivos. Los textiles funcionales se encuentran preparados tecnológicamente para proporcionar tan increíbles oportunidades. ¿QUÉ ES NECESARIO PARA HACER DE ESTO UNA REALIDAD? El problema actual reside en el desequilibrio existente entre el desarrollo tecnológico y el grado de conocimiento de sus aplicaciones. La primera fase de la estrategia debería centrarse en la funcionalidad enfocada a necesidades prácticas, superando los métodos existentes. Por ejemplo, el desarrollo de textiles pretensados para proteger las articulaciones de los deportistas y, por consiguiente, evitar lesiones. Tales desarrollos han de superar las restricciones de los vendajes tradicionales y de la ortótica, y proporcionar un rendimiento sin limitaciones. De manera similar, los dispositivos médicos, que no interfieren en las actividades diarias de los usuarios, deben ser sólidos y precisos. El desarrollo de estos productos ha de utilizarse como plataforma de lanzamiento de productos inteligentes que respondan a necesidades estéticas y emocionales de un nivel superior. Es probable que se trate de un desarrollo a medio plazo, pero tiene el potencial necesario para producir productos de un alto valor añadido, que serían difíciles, si no imposibles, de producir a bajo costo. Los desarrollos de tecnología avanzada tienden a mantenerse estables en Europa, por lo tanto esta puede ser nuestra oportunidad para competir con los productos de bajo costo provenientes de Extremo Oriente. g Publicado en Revista AITEX Nº 32. España.
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Controlando la actividad
antimicrobial Por María Thiry.
Los antimicrobiales realzan la funcionalidad y el valor de los productos textiles manteniendo bajo control a los microorganismos que causan olor y degradación de las fibras. Los hilados, los tejidos y los productos acabados pueden todos tratarse con antimicrobiales, dice Jack Gabay, presidente de TransTex Technologies International, proveedores de la marca de antimicrobiales SilverClear. No obstante, al final del día ,¿como sabe una marca o un comercio minorista que el antimicrobial se ha aplicado a su producto o está funcionando como se prometió? “ No hay manera sencilla de detectar la performance, efecto o durabilidad de los acabados antimicrobiales sin el ensayo de laboratorio”, dice Kristofer Skantze, jefe de ventas y marketing para el proveedor HeiQ Materials AG. A diferencia de la mayoría de los auxiliares textiles, los tratamientos antimicrobiales son difíciles de demostrar puesto que no crean ningún efecto visual o táctil “, acuerda Dave Klein, gerente de proyecto par Thomson Research Associates, proveedores de la marca de antimicrobiales Ultra Fresh. Los ensayos miden “la presencia y la fuerza de la acwww.aaqct.org.ar
tividad antimicrobial para las muestras tratadas con aditivos biocidas”, dice Skantze. Lo que se intenta es “apoyar el desarrollo de productos, el control de calidad de producción y los esfuerzos de marketing” él dice. Gabay hace notar que para una marca, los ensayos apoyan los esfuerzos de marketing que se hacen para sus productos “hay ramificaciones legales relacionadas con reclamos erróneos de antimicrobiales”. Para lograr test bien hechos, es importante especificar los métodos de ensayo correctos. Estas decisiones dependen de la tecnología antimicrobial, de los microbios en cuestión, del sustrato del artículo, y del uso final destinado. Selección de los ensayos Matt Henry, que es el gerente ingeniero de aplicaciones para el proveedor de antimicrobiales NanoHorizons, dice que no hay un “mejor” test para la medición de la performance antimicrobial. El dice que todo se refiere a elegir un método de ensayo antimicrobial o estándar que es “designado para evaluar el material que usted quiere ensayar bajo condiciones Galaxia 218 - 2011/3
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que mejor simulan el medioambiente donde el producto final será usado”. Hay algunos puntos críticos que hacen que un método de ensayo sea válido, dice Mark Wiencek, gerente de desarrollo para antimicrobiales en Milliken. Estos puntos incluyen realizar el ensayo sobre una muestra control no tratada que “imite todos los otros acabados y tratamientos en la muestra tratada con el antimicrobial”. Wiencek dice que el ensayo debe considerarse no válido si la bacteria decrece por más de 1.5 log en la muestra no tratada. “Si eso ocurre , algo estuvo mal en el ensayo “. Modificación de los ensayos Klein menciona que algunos métodos de ensayo permiten una opción en el uso del inóculos de alta o baja proteína , “creando condiciones de crecimiento ya sea de estado dinámico o estático para el microorganismo.” El ensayo de laboratorio puede entonces seleccionar el medioambiente que sea más parecido a lo que el artículo tratado con el antimicrobial encontrará en su uso actual. Por ejemplo , Ben Tanner , presidente de los Laboratorios de Ensayos Antimicrobiales , utiliza el método AATCC (TM 100) debido a que es flexible en la concentración del caldo de cultivo usado para fomentar el crecimiento bacterial. “Tal como el ensayo está
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escrito, utiliza un caldo concentrado, pero permite el uso de un caldo salino más débil“, el acota. El caldo de máxima fuerza simula un escenario de “peor caso”, mientras que el caldo débil simula condiciones donde la bacteria se reproducirá no tan rápidamente. “Cuando se informa el ensayo, el laboratorio debería especificar cuan concentrado es el caldo nutriente utilizado” dice Tanner. Inoculación; inóculo - implante de microorganismos en un medio de cultivo para fomentar su crecimiento ; un medio de cultivo que contiene microorganismos. Reducción log – una reducción de la bacteria en una (base10) escala logarítmica. Por ejemplo: “5 log” significa una reducción por un factor de 105 o 99.999%. Agar – sustancia gelatinosa derivada de las algas rojas , tradicionalmente usada como sustrato sólido para contener medios de cultivo para ensayos microbiológicos. Microbios Los textiles se enfrentan a diferentes clases de microbios y los ensayos deberían reflejar esto. Don Satchell , director de tecnología para Situ Biociences, dice que los ensayos que evalúan la eficacia de un tratamiento contra los microorganismos de hongos www.aaqct.org.ar
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son diferentes de los ensayos para los antibacteriales. De acuerdo a Satchell, “ la mayoría de los hongos o mohos son filamentosos” – crecen en una maraña de fibras que no se pueden contar individualmente como las bacterias. Por lo tanto, los ensayos de hongos se valoran sobre la cantidad relativa de la superficie textil cubierta.” Es un test de evaluación visual con una escala de ranking“, dice Wiencek. Ian Strudwick, gerente técnico en Shirley Technologies, dice que los ensayos más comunes son el AATCC TM30 Parte 2,3 y 4; BS/EN/ISO 14119; y SNV 195921. Algunos ensayos antihongos miden la “reducción de las propiedades en los materiales tratados - generalmente la resistencia a la tracción”, dice Strudwick.” El más común de estos ensayos usa la técnica del entierro en el suelo, donde tiras del textil se entierran en suelos microbiológicamente activos bajo temperatura y humedad controladas y condiciones húmedas; se mide la pérdida de tracción luego de un período definido de entierro.” El incluye ensayos como ATCC
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TM30 Parte1 , BS 6085, BS/EN/ISO 11721 Parte 1 , y BS/EN 12225. Satchell dice que el sustrato hace una gran diferencia en los ensayos antihongos. “La fibra celulósica les dará mejores resultados más rápidamente cuando se evalúan muestras tratadas versus no tratadas porque suministra una fuente directa de carbón para el hongo.” Para las fibras sintéticas debe agregarse un completo nutriente con carbono. Tecnologías antimicrobiales Es también importante saber cómo trabaja el antimicrobial cuando se selecciona un método de ensayo. De acuerdo a Satchell, las dos categorías generales de antimicrobiales en textiles son los catiónicos (platas, silanos cuaternarios, PHMB (polihexametilen biguanida) y chitosan) y los orgánicos (triclosan y zinc pyrithiona). Wayne Swofford, vice-presidente de investigación y desarrollo para el proveedor de antimicrobiales Mi-
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Ensayos Antimicrobiales recomendados Materiales hidrofílicos
Materiales hidrofóbicos
AATCC TM30
AATCC TM30
AATCC TM100
AATCC TM147
AATCC TM147
AATCC TM100*
ASTM E2149
ASTM E2149
ASTM G 2196
ASTM G2196
DIN/EN 14119
DIN/EN 14119
DIN/EN/ISO 20645
DIN/EN/ISO 20645
EN/ISO 20743
EN/ISO 20743*
ISO 846
ISO 846
JIS L 1902
JIS L 1902* JIS Z 2801
Fuente : Peter Stutte , jefe del departamento técnico para Sanitized AG. (*) Solo con un surfactante apropiado. croban International, dice que “los ensayos de nutrientes completos”, que especifican cantidad de nutrientes para que la bacteria crezca, penalizan a la plata, los silanos cuaternarios y las tecnologías antimicrobiales de PHMB. Esto es porque “ ellos se ligan con las proteínas del nutriente” y no demuestran su actividad antimicrobial correctamente. Algunas tecnologías de antimicrobiales catiónicos “necesitan ponerse en contacto con la bacteria para funcionar”, dice Jeff Trogolo, jefe tecnológico del proveedor de antimicrobiales Agion. “El test ASTM E2149 fue diseñado para este tipo de tecnología antimicrobial y se lleva a cabo con una constante agitación de un frasco que contiene la muestra de material y el inóculo bacterial,” el agrega. Fibras y telas sustratos Además de los diferentes tipos de microbios y de las tecnologías antimicrobiales utilizadas para combatirlos, los sustratos específicos de fibras y telas de una muestra de ensayo particular pueden influenciar sobre que tipo de ensayo es necesario para medir
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la performance antimicrobial. Klein dice que un factor clave a tener en cuenta es el tipo de fibra. “Las telas pueden estar compuestas de fibras que son de naturaleza hidrofílica o hidrofóbica, y pueden jugar un rol significativo en el grado de contacto entre el espécimen de ensayo y el inóculo, “ dice él. Wiencek acota que en muchos de los ensayos diseñados para telas, si el inóculo no se empapa en la tela y hace buen contacto con la sustancia antimicrobial, el antimicrobial no mostrará una buena performance. Wiencek aclara que para muchas telas hidrofóbicas, es necesario un “puente” de humedad entre el antimicrobial y la bacteria para la mejor performance. “Para los propósitos del ensayo, hay maneras de asegurar que el microbio tome contacto con los textiles. Por ejemplo, un ensayo de película de contacto como el JIS Z 2801 pone el inóculo en la superficie de una muestra textil hidrofóbica y luego sobre ella una pieza de film o película. El inóculo “sándwich” ayuda a maximizar el área del textil en contacto con el inóculo y también ayuda a estandarizar la cantidad de área en contacto de muestra a muestra “, dice él. Otro www.aaqct.org.ar
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modo de asegurar el contacto de la superficie con los inoculantes es hacer modificaciones en el inoculante. “Se hace el líquido más viscoso para estar seguro que toca más muestra”, dice Wiencek. Otro camino para el problema, agrega Rottjakob, es aumentar la humectabilidad del tejido por adición de una cantidad pequeña de surfactante al inóculo. Las telas recubiertas o laminadas con una barrera impermeable se comportan más como plásticos que como textiles, dice Trogolo. Con estas telas, como así también las tratadas para ser superhidrofóbicas, el método de ensayo más apropiado es el ASTM E2180. “Es importante ensayar las telas luego de la tintura y el acabado para asegurarse que los procesos no afectan la tecnología antimicrobial”, dice Skantze. El agrega que algunos productos antimicrobiales pueden filtrarse durante el teñido o enmascararse durante el acabado.“ “Esto es aun agravado por otros auxiliares textiles”, dice Klein.” Los acabados para el control de humedad
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y la repelencia a las manchas pueden también tener una dramática influencia en los resultados de los ensayos. Es por eso importante seleccionar un método de ensayo que permita la mejor oportunidad de tener íntimo contacto entre el espécimen y el inóculo, “ dice él. Strudwick remarca que “ es probable que uno obtenga resultados inconclusos realizando ensayos diseñados para plásticos sobre textiles y viceversa.” Por ejemplo, los ensayos de entierro en suelos sobre telas celulósicas no recubiertas para carpas duran cerca de dos semanas. “En contraste, el mismo análisis para materiales geotextiles sintéticos requiere un período de entierro de 16 semanas,“ el agrega. g Originalmente publicado en AATCC Review Noviembre / Diciembre 2010 Reproducido con la autorización de la AATCC www.aatcc.org. Copyright holder. Traducción PA.
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Divino Denim Artículos Técnicos
La tecnología ayuda a la moda del denim a alcanzar nuevos niveles Por Maria C. Thiry
De oscuros a desteñidos, pantalones chupin o campana, de brillo y diamantes de imitación a agujeros y bigoteado: cada cambio físico o químico que pudo realizarse sobre el tejido de denim se ha hecho. Cada nuevo aspecto se ha probado; cada aspecto envejecido se ha reinventado. Como dice el refrán, “no hay nada nuevo bajo el sol”. ¿O hay? Desde que alguien tuvo la brillante idea de tirar piedras pómez en una lavadora para acelerar artificialmente el desgaste y la suavidad de un par de pantalones vaqueros, cada aspecto reciente del denim proviene de algún aspecto de la nueva tecnología. La moda es la inspiración del denim, pero la tecnología ayuda a alcanzar nuevos niveles. Alterando la apariencia Unas de las principales herramientas de la moda del denim es la aplicación de color y matices exactos, logrados a través de colorantes, lavados y tratamientos físicos, incluyendo desteñido y abrasión. Además, no solamente el color sino también la forma del tejido pueden ser alterados con efectos 3D. Desteñido El desteñido fue la primera innovación en el denim. Cuando la gente notó que el denin envejecido y desteñido era más suave y confortable, se buscó acelerar ese proceso, y el aspecto desteñido comenzó a estar de moda. Hoy, hay varios caminos para lograr ese aspecto.
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Blanqueo Químico Por muchos años, se utilizaron químicos fuertes para remover el color de los tejidos de denim. Sin embargo, de acuerdo a Julie Clemmons, gerente de marketing del proveedor de enzimas Novozymes North America Inc.,”los blanqueos químicos tradicionales remueven el color. Pero también reducen la resistencia de la prenda y la cantidad de color descargado es difícil de controlar”. “El hipoclorito como blanqueador es fácil de usar, pero puede ser inestable”, advierte el consultor de denim Harry Mercer. “Si el pH cae de 10-11 a 8 durante la etapa de blanqueo, se genera ácido hipocloroso, lo cual resulta en una significativa pérdida de resistencia del tejido”. El hipoclorito también es malo para las fibras elastoméricas que cada vez más se encuentran en los tejidos de denim, añadió Mercer, convirtiendo a las propiedades elásticas del elastano en poco efectivas.” El blanqueo con hipoclorito no solo destruye la capacidad del elastómero de elasticidad y recuperación, sino que lo debilita hasta el punto en que se rompe fácilmente”. Blanqueo Enzimático Un nuevo e interesante paquete de productos para el blanqueo enzimático proviene de Genencor. De acuerdo al presidente de Tumbling Colors, Chuck Stewart, el paquete Prima Green de Genencor ofrece “una herramienta única, robusta y reproducible, apliwww.aaqct.org.ar
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cable a temperatura ambiente, con consumo reducido de agua”. El sistema PrimaGreen incluye: EcoFade LT 100, enzima lacasa para índigo; PrimaGreen EcoLigh 1, estearasa, diseñada para el blanqueo del colorante sulfuro del denim negro; y PrimaGreen Super, celulasa, para efectos abrasivos. Stewart dice “el paquete Prima Green ofrece una combinación de tres enzimas que producirán un desteñido preciso para un espectro de colores. El lavadero de denim puede crear enzimáticamente un único rango de matices sin clorito, agentes oxidantes o permanganato. Usted puede conseguir un rango de looks de lavados controlados, reproducibles y consistentes”. “El diseñador tiene ahora herramientas que permiten tomar una base de denim y crear múltiples aspectos. Esto tiene el potencial de ahorrar dinero y tiempo de desarrollo”, dijo Stewart. Blanqueo con Ozono Mary Ankeny, directora de desarrollo de tintura Cotton Incorporated, también ha visto “un incremento en el uso de ozono para aclarar tejidos, limpiar fondos y blanqueo”. Hector Ballon, vice-presidente de PROTrim Enterprices, representa la compañía de maquinaria lST, productores de OM-O, Ozone System. Él dijo: el ozono oxida, así también como blanquea, se usa a temperatura ambiente y sin agua ni químicos. El ozono residual vuelve a su estado inicial (Oxígeno). De acuerdo a Ballon, si un tejido esta mojado se oxida más que si está seco. Ballon dijo esto ofrece oportunidades a los diseñadores para crear “dos tonos o efectos salpicado” a través del uso selectivo de agua y ozono. El uso de ozono reduce el tiempo del lavado a la piedra o el lavado enzimático un 20% - 30% por la eliminación del colorante superficial que puede redepositarse sobre el tejido, dijo Ballon. Él también dijo: ya que el ozono es un proceso acumulativo, el color puede ser desmontado más precisamente. “Al mismo tiempo, el ozono no amarilla el tejido y no degrada la elasticidad de los tejidos con elastano”. Abrasión Recientemente, H&M y Levi Strauss & Co, anunciaron www.aaqct.org.ar
que ya no podrán colocar ordenes de prendas con efectos abrasivos por chorro de arena. La abrasión con arena es una técnica controvertida que crea tratamientos de moda atractivos, pero es problemático para la salud del trabajador y desde el punto de vista de seguridad: muchos trabajadores murieron o tienen discapacidad debido a los efectos del chorro de arena realizado con un equipamiento de protección no adecuado. Muchas técnicas de abrasión físicas pueden ser problemáticas en términos de seguridad del trabajador, como el chorro de arena, o en términos de seguridad ambiental, como lavado a la piedra. Consecuentemente, más y más productores de jeans están volviéndose a alternativas con tecnología textil. Abrasión enzimática Los efectos de la abrasión usando enzimas son muy conocidos y han tenido “gran impacto en el lavado de denim en los últimos 20 años”, de acuerdo a Kevin Jenkinson of AB Enzymes. Él dijo que “nuevas enzimas, tales como Ecostone Czyme 50, son aplicadas a temperaturas más bajas y a pH neutral. Además de ser más suaves con a fibra, reduce la tendencia al manchado de color sobre las áreas no teñidas o el bolsillo de las prendas. Niveles significativos de manchado resulta en una menos atractiva superficie del tejido (por Ej. Menos contraste entre áreas teñidas y no teñidas)”. De acuerdo a Clemmons, “las celulasas pueden usarse para desgastar el denim, pero solo pueden ser usadas para crear una superficie suave y limpia después que otros lavados se han aplicados. Las celulasas bio destructoras son enzimas muy específicas que reaccionan principalmente sobre la superficie del tejido para remover las fibras cortas y pelusas. Novozymes recientemente lanzó la primera enzima bio destructiva neutra”. Abrasión Láser Si las técnicas de abrasión física y las enzimas pertenecen a los viejos tiempos las técnicas láser son la nueva clase de técnicas de abrasión. “El láser quema el denim en un patrón como una impresora de alta definición”, dijo Carlos Arias, presiGalaxia 218 - 2011/3
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dente de la fábrica de denim Denimtrix. “El láser permite diseños muy elaborados que tomarían mucho tiempo si se hicieran a mano”. “Con el uso de tecnología láser se puedo conseguir diseños similares pero con mucho más detalle, repetibilidad y precisión que con el lijado manual”. Adriana Galijasevic, fundadora del Denim Institute, dijo que en la reciente muestra Blue Zone en Munich, “Jeanologia tiene una maravillosa exposición llamada Truth & Light. La tecnología láser tiene la reputación de no ser capaz de lograr un desgaste tan natural como el que se puede hacer a mano. Para cambiar este concepto Jeanologia presentó las prendas originales, Truth (un surtido de piezas que cubren casi cada década del siglo 20) acompañada por replicas idénticas de prendas, Light (hechas usando estas tecnologías). Uno puede fácilmente confundir las Light o Truth”, dijo Galijasevic. De acuerdo a Ballon, los sistemas láser LSTTex de LST “pueden simular efectos de bigotes y lijado a mano y efectos 3D, permitiendo a sus clientes lograr un aspecto vintage totalmente natural”. Ya que el diseño del patrón se almacena digitalmente “el mismo patrón puede repetirse sobre todas la prendas, dando consistencia y eliminación de segunda”. El consultor de denim Thomas Hawthorn advierte que el láser puede dar diferentes resultados sobre diferentes tejidos “principalmente dependiendo de la construcción del hilado y el teñido”. Y Arias dice que, para láser, “índigo puro responde mejor que el sulfuro”. Ankeny dice que “la precisión y el grado de penetración es la clave”. Tintura Por muchos años, los jeans han sido sobreteñidos con tintas o colorantes para obtener efectos de moda. Brad Mowry, de la consultora de denim Olah Inc., advierte una tendencia en el uso de pigmentos, sulfuros modificados u otra línea de colorantes superficiales para crear efectos envejecido. Ged Doyle, director del proveedor Tanatex Chemical Hong Kong Ltd., dijo que para la tintura de pigmento en prenda,” el Blue J Prefix CD de Tanatex es robusto, fácil de usar, no necesita enjuagues y se pude pasar directamente al
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dente de la fábrica de denim Denimtrix. “El láser permite diseños muy elaborados que tomarían mucho tiempo si se hicieran a mano”. “Con el uso de tecnología láser se puedo conseguir diseños similares pero con mucho más detalle, repetibilidad y precisión que con el lijado manual”. Adriana Galijasevic, fundadora del Denim Institute, dijo que en la reciente muestra Blue Zone en Munich, “Jeanologia tiene una maravillosa exposición llamada Truth & Light. La tecnología láser tiene la reputación de no ser capaz de lograr un desgaste tan natural como el que se puede hacer a mano. Para cambiar este concepto Jeanologia presentó las prendas originales, Truth (un surtido de piezas que cubren casi cada década del siglo 20) acompañada por replicas idénticas de prendas, Light (hechas usando estas tecnologías). Uno puede fácilmente confundir las Light o Truth”, dijo Galijasevic. De acuerdo a Ballon, los sistemas láser LSTTex de LST “pueden simular efectos de bigotes y lijado a mano y efectos 3D, permitiendo a sus clientes lograr un aspecto vintage totalmente natural”. Ya que el diseño del patrón se almacena digitalmente “el mismo patrón puede repetirse sobre todas la prendas, dando consistencia y eliminación de segunda”. El consultor de denim Thomas Hawthorn advierte que el láser puede dar diferentes resultados sobre diferentes tejidos “principalmente dependiendo de la construcción del hilado y el teñido”. Y Arias dice que, para láser, “índigo puro responde mejor que el sulfuro”. Ankeny dice que “la precisión y el grado de penetración es la clave”. Tintura Por muchos años, los jeans han sido sobreteñidos con tintas o colorantes para obtener efectos de moda. Brad Mowry, de la consultora de denim Olah Inc., advierte una tendencia en el uso de pigmentos, sulfuros modificados u otra línea de colorantes superficiales para crear efectos envejecido. Ged Doyle, director del proveedor Tanatex Chemical Hong Kong Ltd., dijo que para la tintura de pigmento en prenda,” el Blue J Prefix CD de Tanatex es robusto, fácil de usar, no necesita enjuagues y se pude pasar directamente al
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proceso de tintura con pigmento”, ahorrando tiempo, energía y agua. Clariant introdujo sus colorantes al sulfuro avanzados para denim el año pasado, pero no solo para el negro sino para muchos matices de azul denim. Así como los efectos de moda, el sistema es más ecológico que la tradicional tintura de índigo, dice Swain Bennett, representante técnico de Clariant, con sustanciales ahorro de agua y energía. De acuerdo a Bennett, el nuevo sistema Pad-Ox de Clariant,” este sistema ahorra 60% de agua comparado con la tintura tradicional de sulfuro pad/steam“, y ofrece buenos efectos de moda “alto-bajo” (contraste en frunces alrededor de las costuras). El algodón catiónico ha existido por muchos años, pero la tecnología está, actualmente, recibiendo atención, entusiasmo y desarrollo, según Tom McCall, manager de marketing y desarrollo de Cottina Group I.I.C. La diferencia de cualquier otro denim teñido o tecnología de decoloración es que el tratamiento de algodón catonizado cambia las cargas químicas de la fibra de algodón, de manera tal que las fibras se tiñen más fácilmente, y se unen al colorante más fuertemente. “El algodón cationizado mantiene su color más tiempo que el denim tradicional: el color que Ud. pone, es el color que se consigue. Con algodón cationizado,
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los diseñadores tienen la capacidad de hacer colores intensos y mantener la mano suave y relajada”, dice McCall. “El denim oscuro con mano suave es posible sin otro tratamiento químico”. El algodón catiónico también trabaja adecuamente con mezclas de fibra elastoméricas y poliéster. Los jeans con algodón cationizado tienen que estar limitados por índigo tradicional y colorantes al sulfuro, dice McCall. “El algodón cationizado puede ser teñido con colorantes directos, reactivos o ácidos. Los colorantes ácidos no tiene afinidad por algodón tradicional, pero pueden ser usados con algodón catiónico”, dijo. “Los colorantes ácidos poseen un alto valor tintóreo, a tal punto que usted puede lograr con ellos colores muy brillantes. Usted puede producir colores que la gente nunca ha visto en denim, como verde musgo, verde brillante, amarillo, bordo. Los colorantes ácidos se lavan más que los colorantes reactivos, por lo tanto pueden usarse para efectos de lavado” Efectos 3D Arias nota que los tratamientos con resina son populares (efectos 3D de moda sobre el denim) usados para arrugas permanentes y “para dar un brillo especial y protección de color”. Sin embargo, de acuerdo a Bill Ward, de desarrollo de negocios funcionales de Garmon & Bozzetto JV, hay grandes problemas en la industria con el control tradicional de los efectos 3D. “Ellos puede causar mano áspera, pérdida de resistencia, y son, frecuentemente, difíciles de controlar para lograr looks consistentes”. Marco Nava, el director de exportación de Garmon SA (parte de Garmon & Bozzetto JV), dijo que una nueva resina polimérica LegaFinish Fast de la compañía, soluciona esos problemas, logrando “efectos 3D durables con cero daño del tejido, cero residual de formaldehído en las prendas, y curado a 90 – 100C”. Él dijo que LegaFinish permite efectos 3D durables sobre textiles, como tejidos elásticos o recubiertos, que podrían haber sido considewww.aaqct.org.ar
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rados “problemáticos” en el pasado. Además, a diferencia de los tratamientos con resinas, añadió Ward, el tratamiento LegaFinishFast permite sobreteñir, lo cual abre más posibilidades de moda. Construcción del Tejido Al fin y al cabo, hay una base para todos estos aspectos: el tejido de denim. Rob Mann, presidente de Henry & Belle Premium Denim, dijo su mantra es “ comenzar con un gran tejido. La industria del denim necesita, a veces, ofrecer intrínsecamente valor en el tejido”. Mowry dice que él ha visto marcas innovadoras comprando pocos tejidos y diferenciarlos con la aplicación creativa de colorantes y terminaciones húmedas y secas. Arias nota que cuando se desarrolla el tejido, la terminación que finalmente va experimentar, tiene que ser tenida en cuenta.” Por ejemplo, ¿tendrá el tejido la resistencia para soportar la terminación con resina? “El desarrollo de producto tiene que ser más integrado. Es importante tener un conocimiento del desarrollo del lavado del tejido. Cuando mejor coordinación Ud. tenga, mejor serán los resultados”, dijo Arias. Hablando de tejidos de denim durables, Cindy McNauil, directora de marketing para la marca Cordura de Invista, dijo que Invista ha introducido una línea de tejido de denim Cordura. “Este está hecho con Invista T420 nylon 6,6 fibras discontinuas específicamente diseñado para mezclar con algodón”. Ella dijo que la mezcla añade resistencia a abrasión, resistencia al desgarro y resistencia a la tracción al tejido de denim tradicional. “Ahora Ud. no tiene que sacrificar confort por durabilidad”. Mowry también advierte que los diseñadores innovadores están experimentando con una mezcla de fibras y la tratan con lavados tradicionales. “el tema común es la suavidad”. Él parece interesado en mezclas multi-fibras usando lyocell, rayón, hilado Pima, mezclas cupro y otras mezclas que afectan la suavidad. Él también analiza tejidos con una fibra en la urdiembre y otra en la trama, esto hace posible cambiar el color de la urdiembre con una prenda sobre teñida y crea un aspecto de denim usando tramas sintéticas para www.aaqct.org.ar
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dar contraste, looks frescos y flexibilidad “más allá del azul”. “Kurabo Denim de Hong Kong ha, recientemente, salido con un nuevo concepto de fibra revolucionaria llamado ¨S3¨ que utiliza la combinación de fibras elastoméricas en la trama, creando un producto de alta elasticidad con ilimitado potencial de lavado, recuperación consistente y encogimiento manejable”, dijo Mowry. Mann dijo que el también experimento con mezclas de fibra, “Las fibras elásticas Invista T400 dan elasticidad con gran recuperación y soporta los procesos más rigurosos mejor que el elastano. Para un importante tejido, Mann usa un hilado de centro mezcla de algodón Supima y Lycra Xfit de Invista, el cual tiene T400 en trama y urdido. “Es elástico en todas las direcciones con alta recuperación, muy durable y excelente mano” Mann dice que es importante crear un look de moda sobre el tejido que soportará los procesos y también dar al consumidor confort y calce. “No queremos sacrificar una cosa por otra. Queremos todo: calce, tacto y estética”. ”El confort es lo que atrajo a la gente originalmente. Hoy, no se necesita un compromiso entre estilo y confort. Si el denim de hoy no ofrece ambos, que se queda atrás.” El Futuro del Denim La tendencia del denim de hoy es la historia del denim de mañana. Hemos visto que la tecnología es la clave de las tendencias de la moda del futuro. Entonces, ¿qué tecnología textil tiene guardada el denim? Doyle cree que el bienestar y la función continuarán siendo fuertes, con “terminaciones funcionales que provean frescura, calentamiento, manejo de la hu-
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medad y efectos antimicrobianos”. También él piensa que el denim puede aventurase en los olores, si controla olores a través de neutralizador de olor Bayscent, o “con el rango de esencias Bayscent tales como té verde, lavada, ginseng, o rosa, para nombrar algunos”. Roshan Paul, coordinador de tecnologías textiles R&D en el centro tecnológico LEITAT, está de acuerdo que la función será importante en el futuro del denim, y piensa que el cambio de fase de los materiales para controlar temperatura y micro cápsulas o ciclodextrinas para controlar el olor (o liberar perfume o productos para el bienestar) pueden jugar un papel importante. Los aspectos pueden ser influenciados por el termocromismo (cambio con temperatura), fotocromismo (cambio con la luz), fosforescencia (brillo en la oscuridad) y metalizado o pigmentos ópticamente variable. La producción de denim puede transformarse de esta manera, dijo Ankeny. Cotton Incorporated está desarrollando un “denim digital” técnica para la estampación digital del “look” final del jean sobre un tejido sin teñir. Un exitoso desarrollo de esta técnica puede alterar la cadena entera de proveedores de denim. Hasta ese momento, la tecnología textil ayudará a los diseñadores a encontrar y aprovechar las nuevas posibilidades para el denim, el mismo viejo tejido que se mantiene para renacer. g Originalmente publicado por AATCC Review Noviembre/Diciembre 2010. Reproducido con la autorización de la AATCC. www.aatcc.org Copyright holder. Traducción EI
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Nanotecnología
Riesgos sobre la salud humana y el ambiente Noemí E. Walsöe de Reca. CINSO (Centro de Investigaciones en Sólidos) CITEFA-CONICET. Juan Bautista de La Salle 4397, Villa Martelli (B1603ALO) Buenos Aires. walsoe@citefa.gov.ar.
La nanociencia es el estudio de los fenómenos y la manipulación de materiales en escala atómica, molecular y macromolecular y cuyas propiedades difieren considerablemente de aquellas correspondientes a escalas mayores [1]. La nanotecnología reúne el diseño, caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas controlando la forma y el tamaño a escala nanométrica [1]. En la página web de la NASA se encuentra una definición interesante de nanotecnología como la creación de materiales funcionales, dispositivos y sistemas a través del control de la materia en escala nanométrica (1-100nm) y la explotación de nuevos fenómenos y propiedades (físicas, químicas y biológicas) en esa escala [2]. Un nanómetro es la billonésima parte del metro (10-9). Para tener alguna referencia: un cabello tiene un diámetro cercano a los 50.000nm, un nanotransistor puede presentar una dimensión aproximada a los 20 nm y lo más pequeño que puede apreciar el ojo humano es aproximadamente 10.000 nm. En cuanto al origen de los Nanomateriales, éstos se pueden considerar: • Naturales: en los que no hay intervención del homwww.aaqct.org.ar
bre en su obtención, están en la atmósfera, sal de mar (evaporación), orgánicos y sulfatos de gases biogénicos y nitratos, su concentración varía según la geografía, • Antropogénicos: los que están indirectamente creados por el hombre, son por ejemplo, el resultado de la combustión de combustibles fósiles, están contenidos en el humo de los lugares donde se hacen soldaduras (sulfatos, nitratos y óxidos) y en los aerosoles. • Sintetizados: son los creados por el hombre tratando de modificar sus propiedades, por ejemplo, en el caso de alimentos se puede producir un aumento de la solubilidad, mejora del color y del sabor, aumento de la capacidad de espesantes, etc. Cabe preguntarse ¿por qué los nanomateriales exhiben propiedades nuevas o diferentes?, la respuesta está en que el tamaño de las partículas o cristalitas que los conforman, es comparable (y a veces menor) que la distancia crítica de algunos fenómenos, por ejemplo: la longitud de onda de De Broglie del electrón, el camino libre medio de los excitones, la distancia requerida para formar un lazo de Frank-Reed en una dislocación o el espesor de un espacio de carga. En los nanomateriales los efectos de superficie se vuelGalaxia 218 - 2011/3
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ven muy importantes dominando la termodinámica y la energía de las partículas lo que involucra cambios en la estructura cristalina, la morfología superficial o la reactividad. Como consecuencia, las propiedades físicas, químicas o biológicas de los nanomateriales pueden variar espectacularmente respecto de las del mismo material de tamaño micrométrico de cristalita. Se ha encontrado que las nanopartículas de metales, semiconductores o cristales moleculares disminuyen su temperatura de fusión lo que se explica porque la energía superficial aumenta cuando decrece el tamaño de cristalita. Las energías de cambio de fase disminuyen con el tamaño de cristalita lo que es atribuible a la variación de la relación [energía superficial/energía de volumen] en función del tamaño de partícula. Se ha probado que, por ejemplo, las peculiares propiedades físicas de los nanomateriales se basan en diferentes fundamentos, por ejemplo, la energía superficial muy alta de los nanomateriales es responsable de la reducción de la estabilidad térmica y del superparamagnetismo; la difracción superficial aumentada es responsable de la reducción de la conductividad eléctrica, el confinamiento por tamaño re-
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sulta en la variación de las propiedades electrónicas y ópticas de los materiales. En este último caso, se considera un “quntum dot” a un nanosemiconductor (de tamaño entre 1 y 10 nm) que produce nuevos fenómenos cuánticos capaces de generar beneficios interesantes en su aplicación. Las propiedades de los materiales en esta escala varían espectacularmente porque los efectos cuánticos surgen del confinamiento de los electrones y los agujeros en el material. Si un “dot” es excitado por luz, cuanto más pequeño sea éste, mayor será la energía y la intensidad de la luz emitida. También, la reducción del tamaño favorece un aumento en la perfección del arreglo cristalino y, en consecuencia, las propiedades mecánicas de los materiales individuales de tamaño nano, aumentan. Por otra parte, los efectos de tamaño sobre las propiedades mecánicas de los materiales nanoestructurados, son más complejos porque involucran, a su vez, otros mecanismos: cambios de fase, bordes de grano y tensiones. Se ha demostrado que algunos materiales presentan superelasticidad. Se han mencionado sólo algunas de las variaciones de las propiedades de estos materiales y se puede intuir las numerosas aplicaciones que pueden surgir al sintetizar materiales con nuevas o diferentes propiedades. Los métodos de síntesis varían según el material a obtener: metales, óxidos, conductores iónicos, semiconductores, cerámicos, compuestos orgánicos, etc. y se mencionan sólo algunos (sol-gel, gelificacióncombustión, “dip-coating”, “spin-coating”, hidrólisis forzada, evaporación, depósitos sobre sustratos, síntesis por aerosol, “spray-pyrolysis”) que no constituye su descripción el objetivo de este trabajo. La caracterización (que también se menciona someramente) incluyen técnicas especiales que consideren el tamaño de las cristalitas: microscopías electrónicas de barrido y transmisión (FESEM, TEM y HRTEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM) para el estudio de la morfología a las escalas micro y nanométrica; de difracción de rayos X (DRX) convencional y con radiación sincrotrón empleadas para la determinación del tamaño medio de cristalitas, identificación de fases, estructura cristalina (de largo alcance) y medidas de EXAFS (Extended X-ray Absorption Fine Structure) www.aaqct.org.ar
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para estudiar la distribución de los vecinos más cercanos de un dado átomo; la espectroscopía de absorción de rayos X (XAS) para conocer la estructura local (a corto alcance) o la dispersión de rayos X de pequeños ángulos (SAXS) para estudiar la distribución del tamaño de nanopartículas en una matriz, nanoporos en polvos nanocristalinos; determinación de área específica (BET) para medir área por unidad de masa, tamaño medio de partícula y micro y nanoporosidad, etc. Las Figuras 1 y 2 muestran micrografías de nanopartículas de SnO2 y del ordenamiento atómico en una de ellas, obtenidas por microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). La DRX convencional (DRX)c o con radiación de mayor energía del sincrotrón (DRX)s permite la identificación de fases (análisis cualitativo y cuantitativo), la determinación de la estructura cristalina (medida de parámetros de red y de posiciones atómicas), se obtiene información de la microestructura (tamaño promedio y distribución de tamaño de cristalita, tensiones) y se determina la densidad de defectos cristalinos, entre otros.
APLICACIONES DE LOS NANOMATERIALES Las características de los productos nanocristalinos incluyen materiales naturales y sintéticos que presentan: alta área superficial, alta actividad, superficie catalítica, son fuertemente adsorbentes, fácilmente aglomerables, poseen un amplio rango de reacciones químicas y, en consecuencia, permiten numerosas aplicaciones, entre ellas: Materiales Inteligentes: Materiales capaces de realizar una tarea (en nanodimensión esa tarea es en el nivel molecular), por ejemplo, de reconocimiento: de moléculas para responder a un estímulo, crecimiento de nanotubos o nanohilos; separación: selectividad reactiva, ej. celofán, membranas de diálisis, captura de iones en una solución, nanofiltración, catálisis: aceleración de una reacción química, en el cuerpo (por ej. la enzima ptialina que transforma almidón en azúcares, zeolitas para ablandadores de agua, separación de hidrocarburos); nanoestructuras heterogéneas con muy buenas propiedades mecánicas, por ej.: compositos para aumentar la resistencia mecánica en artículos para deportes (raquetas, pelotas de golf o de tennis); encapsulado: movimiento de cobre en la célula, encapsulado en proteínas (chaperones), estructuras de vidrio en nanoescala para proteger del sol, auto-reparación: de membranas, telas, cubiertas de goma, Aplicaciones Biomédicas: la nanoescala es la escala natural de todos los procesos vivos con uso, fundamental, en drogas: actuación local, disolución rápida, especificidad; entrega de drogas: (drug- delivery) encapsulado con liberación lenta o rápida con rotura de la cápsula por acción de la temperatura, de un choque, de la variación del pH; interfases neuro-electrónicas: en investigación para construir nanodispositivos que permitan unir la computadora al sistema nervioso con conductores moleculares y con sistema propio de conducción iónico o electrónico; ingeniería de proteínas para sintetizar las proteínas y aplicarlas en medicina o en alimentos sintéticos (la biotecnología usa ADN sintético para producir proteínas particulares); en biología se mueven grupos de células y otras estructuras
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Figura 1. Micrografía HR-TEM de NPs de SnO2.
a través del cuerpo empleando la posibilidad de su detección por el uso de colorantes orgánicos (grupos nanolumiscentes ); crecimiento de colágeno y tejidos para uso médico; materiales para implantes para dientes y huesos (cementos), entre otros. Cosméticos: en protectores solares de grado alto, se usan TiO2 y ZnO nanocristalinos para producir activación de los rayos UV, presentan altos riesgos de pasaje de las nanopartículas por los poros de la piel; nanocolorantes de lápices labiales o sombras para ojos con alto riesgo de absorción en mucosa o por piel; componentes de cremas cosméticas: hidroxiácidos (AHA) y ácido glicólico (humidificante) con riesgos de penetración percutánea y activación por UV; otros componentes aceptados de las cremas y nanoemulsiones si son nanocristalinos (glicerina, hidrocortisona, benzofenona, agua tritiada, hidroquinona, aceites para la piel) pueden producir los mismos efectos, pastas dentífricas. Agrocompuestos: la fusión de la nanotecnología con la biotecnología tiene consecuencias desconocidas para la salud, la biodiversidad y el ambiente. El nivel nanométrico no puede pensarse sólo desde el ámbito de la química y la física convencionales: el tamaño es importante y es necesario que los agricultores cowww.aaqct.org.ar
Figura 2. Micrografia HR-TEM de una NP de SnO2 (Aumento = 106 x) nozcan las nuevas tecnologías con el uso de nanocompuestos. Veamos algunos ejemplos: la revolución verde: emplea plantas enanas que adsorben mejor los fertilizantes sintéticos pero necesitan una cantidad considerable de pesticidas con compuestos nano de mayor absorción; la manipulación: por ejemplo, para lograr el aumento de producción de celulosa del pino “de incienso” para lo cual se crean nanofibras de carbono en las que se ensarta ADN sintético, se lanzan células vivas sobre las fibras que las perforan y les inyectan ADN y éste se mantiene adherido a la fibra de carbono que no se integra al genoma propio de la planta. La planta rinde más celulosa pero, esta ventaja no se transmite a la semilla y el agricultor necesita adquirir siempre especies tratadas. Es interesante plantearse qué pasa si las nanofibras tóxicas son ingeridas por los animales; fungicidas (tipo Banner MAXX) para evitar que el pasto de las canchas de golf crezca muy rápido; pesticidas activos encapsulados (Monsanto, Syngenta) con nanoingredientes para insectos caseros (la cápsula revienta-panza se rompe en el medio alcalino de la panza de un insecto, las cápsulas pueden abrirse por acción del pH, temperatura o H2O). Se ha comprobado que estas manipulaciones resultan tóxicas también para las abejas (con la consiguiente desventaja comercial); fertilizantes Galaxia 218 - 2011/3
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en base a fullerenos y plaguicidas nanoestructurados; soluciones de TiO2 para favorecer la fotosíntesis o de Fe empleadas para mejorar el crecimiento de tomates o compost con nanocompuestos. Alimentos y Nutrición: producir comida mediante manufactura molecular es el objetivo más ambicioso de la nanotecnología pero, ¿es seguro agregar nanopartículas a los alimentos? Hoy, nadie lo sabe a ciencia cierta. Varios alimentos que contenían nanopartículas han llegado al mercado pero han sido retirados del mismo. Actualmente, se emplean todavía aditivos alimentarios nanoescalares: carotenos (antioxidantes que se convierten en vitamina A), el licopeno, saborizante y colorante aceptado por la FDA con partículas micrométricas ya que en tamaño nano aparecen problemas de aglomeracíón y de desaglomeración por enzimas; aditivos espesantes: sólo se pueden usar aquéllos cuyas nanopartículas se disuelven antes o durante el consumo; colorante blanco brillante para recubrimiento de galletitas en base a TiO2 y el SiO2 como agente aglutinante (Patente Mars Co.) para fabricar productos comestibles con cubierta–barrera inorgánica delgada que no altere el color y el sabor. Óptica y Microelectrónica: Transmisión de la luz relacionada con la energía de la luz, su generación y transmisión, captura y dispositivos fotovoltaicos; control y manipulación de la luz: pasaje de información por fibras ópticas y manipulación de señales; sensores de gases para el monitoreo de la contaminación ambiental urbana e industrial y el control de la calidad de alimentos, bebidas o cosméticos; electrónica: tecnología para la computación y las comunicaciones, electrónica molecular: moléculas tradicionales orgánicas u órgano-metálicas que se usan como componentes electrónicos; “Gates” y llaves: se hacen llaves “on-off” y se colocan en un arreglo de “gates” lógicos que realizan tareas computacionales; arquitectura: es la estructura general del diseño de una computadora que permite una aplicación particular y alcanzar versatilidad para diferentes aplicaciones; obtención de “quantum-dots”(nanocristales semiconductores de tamaño entre 1 y 10nm cuyas propiedades varían en forma sorprendente debido a
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los efectos cuánticos provenientes del confinamiento de electrones y de agujeros en el material) ; nanotubos de carbono que solos actúan como transistores y en pares cruzados actúan como estructuras lógicas, y que también se emplean en sensores de gases; memorias: las nanoestructuras aumentan la eficiencia y bajan el costo respecto de las memorias magnéticas; obtención de tintas conductoras para la fabricación de microcircuitos; “chips” para detección temprana de enfermedades en ganado y para detectar a los animales (rebaño inteligente). Investigación en Materiales: Varios materiales nanoestructurados presentan retención de fases metaestables, aumento de la difusión de los átomos en la red cristalina, mejora de las propiedades ópticas en el caso de semiconductores, mejora de las propiedades tribológicas usando lubricantes de base agua o aceites con nanotubos de carbono, sulfuros, óxidos, compuestos orgánicos, microesferitas de metales u óxidos; mejora de procesos catalíticos, incremento de la resistencia mecánica, de la capacidad de absorción y de la conductividad eléctrica, entre otras. RIESGOS DE LOS NANOMATERIALES Si bien, en parte, ya se han señalado algunos riesgos que presentan ciertos nanomateriales es necesario evaluar en forma segura el problema de las nanopartículas (NPs) asociado con la fuente de obtención, o sea su manipulación durante la síntesis, caracterización y aplicaciones (interesan los métodos empleados y la capacitación de la mano de obra). Existen algunos métodos de síntesis, como el de gelificación-combustión, que producen una proyección considerable de NPs durante su obtención lo que puede acarrear riesgos de inhalación para el operador. Las máscaras con malla más fina, actualmente en uso, son para protección de virus (Ф - 0,1µm) y las NPs pueden tener diámetros (Ф)en un rango de 2-100nm. Con posterioridad a la síntesis, la manipulación del material y la limpieza del laboratorio son fundamentales. Es importante también conocer previamente las propiedades del material a sintetizar (si es homogéneo, fácilmente soluble en un medio líquido, su toxiwww.aaqct.org.ar
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Figura 3. Micrografia FE-SEM (Aumento: 20000x)
cología previa, estructura cristalina, grupos funcionales o su tiempo de reactividad) y la variación esperada de estas propiedades cuando el material alcanza tamaño nanométrico. Otra etapa que implica riesgos sobre la salud (contaminación del usuario) es durante el uso de los materiales nanoestructurados, generalmente, por desprendimiento de NPs, (por ej. en pinturas, telas impregnadas o productos para deportes) o de materiales hidrofóbicos (capaces de formar especies coloidales suspendidas en agua) pudiéndose producir también contaminación del suelo y del agua, captación de metales pesados, contaminación de napas por penetración en el suelo (agroquímicos), entre otros. Las NPs desprendidas o como productos de desecho pueden acarrear riesgo ecológico, contaminación atmosférica por residuos incinerados, contaminación de napas por penetración a través del suelo de los depósitos de basura, etc. Actualmente, las NPs se encuentran frecuentemente en el comercio como cosméticos y protectores solares (TiO2, Fe3O4 y ZnO), espesantes de pastas dentífricas (SiO2), en la filtración de agua, en sistemas catalíticos o en celdas solares (CdS, CdSe, ZnS). Desafortunadamente, los estudios toxicológicos de los últimos 10 años han mostrado que las NPs (α <100nm) causan daños inflamatorios en los pulmones más importantes www.aaqct.org.ar
que los producidos por cualquier partícula respirable [3-5] en tamaño micrométrico convencional. Este comportamiento se ha encontrado para una amplia gama de materiales de baja toxicidad tales como el negro de humo y el TiO2 [6]. Estos compuestos reaccionan activados por la luz del sol produciendo foto-oxidaciones que pueden explicar, por ej. la alta toxicidad del TiO2 iluminado ya que absorbe un 70% de la radiación UV incidente y sus efectos posibles sobre el ADN. Otro factor de riesgo se produce por el uso de nanotubos, fundamentalmente de carbono, son estructuras cilíndricas de Ф = 1-2 nm y con longitudes mayores de 20μm y que exhiben bio-persistencia. Presentan inusuales propiedades electrónicas, mecánicas y térmicas con uso potencial en numerosos dispositivos, entre ellos sensores. Los nanotubos (la Figura 3 muestra nanotubos de SnO2 empleados para sensores de gases) actúan en el organismo, dado su tamaño, como verdaderas agujas con la patogeneidad potencial de una fibra. Al ser aspiradas, su efecto sobre el organismo es semejante al de las fibras de asbesto (asbestosis), en tanto que las nanopartículas al ser aspiradas producen obstrucción de los alvéolos pulmonares semejantes a las de la silicosis (Figura 4) [7]. COMO CONTRIBUIR A LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA DE CONTAMINACIÓN POR NANOPARTÍCULAS Es una obligación de la comunidad científica hacer conocer los peligros asociados con la manipulación y la aplicación de los nanomateriales. Las propiedades sorprendentes que presentan pueden tentar a un mercado inescrupuloso para su producción descontrolada con los consiguientes riesgos para los usuarios y la contaminación del ambiente. En consecuencia, la responsabilidad de los científicos es grande y mucho mayor aún cuando los conocimientos se transfieren a la industria para la aplicación de estos materiales. El personal involucrado en su obtención debe ser instruido y protegido con normas de seguridad estrictas basadas en normas internacionales y el usuario debe ser conciente de los peligros asociados con las NPs. Sin embargo, en muchos países todavía el vacío regulatorio es total. No obstante, existen organismos Galaxia 218 - 2011/3
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Figura 4. Esquema de los daños sobre el organismo de NPs inhaladas internacionales que se ocupan de estos temas y que pueden asesorar para que cada país (entre ellos el nuestro) dicten sus normas al respecto. Algunas importantes asociaciones internacionales involucradas en esto temas son: EPA (Environmental Protection Agency), FAO (Food Agricultural Organization), ETC (Action Group on Erosion, Technology and Concentration), NBIC (Nanotechnology, Biotechnology, Informatics Comité), CTEKS (Converging Technologies European Knowledge Society), OMS (Organización Mundial de la Salud), OIT (Organización Internacional del Trabajo), IRGC: International Risk Governance Council), ITRE (Comité de Revisión de Tecnologías del Parlamento Europeo), The Royal Academy of Sciences (UK), DIA (Defense Intelligence Agency), ISO (International Standards Organization), UNESCO (United Educational, Scientific and Cultural Organization), OECD (Organization for Economic Cooperation and Development), entre otras.
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Referencias: [1] The Royal Society and Royal Academy of Engineering. Nanoscience and Nanotechnologies: Opportunities and Uncertainties, 2004. [2] http://www.ipt.arc.nasa.gov/nanotecnology.html, 2006 [3] R. L. Maynard y C.V. Howard, Ed. “Particulate Matter: Properties and Effects Upon Health”, BIOS, Sci. Publishers/ Royal microscopical Soc. Oxford (1999)115. [4] K. Donaldson et al.Occup. Environ. Med. 58 (2001) 211. [5] K. Donaldson et al. Philos.Trans.Royal Soc. London, A 358 (2000) 2741. [6] M. R. Wilson et al. Toxicol. Appl.Pharmacol. 184 (2002) 172. [7] K. Donaldson y V. Stone “Toxicological properties of nanoparticles and nanotubes” en Issues in Environmental Sci. and Techn. No.24 “Nanotechnology: Consequences for Human Health and the Environment”, the Royal Soc. of Chemistry (2007) pp.81-91. g
Publicado en Industria y Química Org. Oficial de la A.Q.A. Asociación Química Argentina Nº 362
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de los tejidos biofuncionales V. Martinez (*). Institut de Química Avançada de Catalunya, (IQAC-CSIC), Jordi Girona 18-26, 08034 Barcelona, España. (*) Primer premio del 23º Premio de la AEQCT (2010) al mejor textil o químico textil de aplicación a la industria. Este trabajo ha sido desarrollado en el grupo de Biofísica de Lipidos e Interfases en colaboración con I. Yuste, J.L. Parra, L. Coderch y M. Marti.
RESUMEN En los últimos años, la cooperación entre los diferentes especialistas tales como médicos, químicos e ingenieros textiles ha producido una multitud de aplicaciones innovadoras para la industria textil, especialmente en el campo de tejidos inteligentes y biofuncionales. En este trabajo, la acción en la piel de un textil biofuncional se evaluó mediante dos métodos, in vitro e in vivo. Para ello, un filtro solar fue utilizado como trazador cuando un textil biofuncional estaba en contacto con la piel. Los textiles biofuncionales se prepararon con un filtro solar, metoxicinamato etilhexilcetona (EHMC), vehiculizado con liposomas de lípidos internos de la lana (IWL) o fosfatidilicolina (PC), optimizando su aplicación en tejidos de acrílico, poliéster, algodón y poliamida mediante tratamientos por agotamiento de baño. Para estudiar la penetración de principio activo en la piel, se han utilizado sólo tejidos de algodón y poliamida, mediante la metodología in vitro basado en la absorción percutánea para demostrar la entrega de principio activo de los textiles a las capas de la piel (estrato córneo, epidermis o dermis). Además, estos textiles biofuncionales con filtro solar se aplicaron sobre los antebrazos de voluntarios para demostrar los posibles beneficios en la piel del propio vehículo, mediante técnicas no invasivas, tales como Tewameter y corneometer. También se evaluó la presencia de EHMC en el estrato córneo por el método de stripping. El principio activo (EHMC) fue detectado en la dermis, epidermis y estrato córneo (SC) por el método in vitro de absoción percutánea, y también se detectó en las www.aaqct.org.ar
capas más externas de la SC por el método in vivo de striping. Por otra parte, los liposomas utilizados como vehículos de la EHMC aumentaron el nivel de hidratación de la piel y provocaron una disminución en los valores TEWL de la piel en contacto con el textil biofuncional. INTRODUCCIÓN Tejido biofuncional La piel, que habitualmente actúa como una barrera protectora del organismo, está expuesta a diferentes tipos de ataques del medio ambiente en el que vivimos, pudiendo llegar a enfermar. Por eso puede resultar muy beneficiosa la creación de una capa protectora, una segunda piel, que ayude a protegerla y permita realizar una vida normal. Esta segunda piel serían los tejidos biofuncionales, capaces de interaccionar con la piel y proporcionarle una serie de beneficios dependiendo del principio activo que lleven incorporados. Liposomas Los liposomas son estructuras constitutivas generalmente por fosfolípidos. Presentan una analogía constitucional y estructural con las membranas celulares y son de capaces de encerrar en su espacio interior acuoso los principios activos hidrófilos, mientras que los principios activos liposolubles se hallan en la envoltura lípida. Esta particular composición permite un ordenamiento compacto de los lípidos conocido con el nombre de estructura de bicapa lípida. Además presentan la posibilidad de incorporación en la propia bicapa Galaxia 218 - 2011/3
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de determinadas moléculas lipófilas que pueden modificar sus propiedades y comportamiento. Como ya se ha mencionado, se utiliza esta estructura liposómica con dos fines: como vehículo de administración de principios activos y como propio principio activo, es decir, se aprovecha que los lípidos internos de la lana son muy parecidos a los lípidos que encontramos en la piel y que además en trabajos anteriores se ha demostrado que los IWL favorecen la función barrera de la piel. El campo de aplicación de los liposomas es muy amplio, son utilizados en cosmética,
en farmacia y en la industria textil. Los liposomas actúan como si fueran un envoltorio de sustancias, sobretodo grasas y elementos acuosos que una vez entran en contacto con la piel son capaces de liberar poco a poco su contenido. En este trabajo también se han utilizado liposomas formados con fosfatidilcolina (PC) para un mejor estudio de la vehiculizacion del principio activo. Resulta muy interesante estudiar la vehiculización y liberación del liposoma PC ya que éste es muy abundante en los compuestos estructurales principales en la mayoría de membranas biológicas de plantas y animales. En el caso de PC, se ha visto que la parte hidrófoba queda lo más lejos posible de las moléculas de agua, y la parte hidrofilica se coloca en contacto con el agua. Así se forma una bicapa donde las cadenas hifrocarbonadas quedan en el interior. Esta estructura de bicapa no existe en ausencia de agua. Principio activo El principio activo utilizado como trazador en este estudio, ha sido un filtro solar. Se ha utilizado un filtro solar lipófilo, el Etil Hexil Metoxicinamato (EHMC), ya que no presenta ningún problema de detección analítica y, además, tiene un comportamiento muy regular durante la absorción percutánea lo cual facilita su estudio. Tejidos Se han utilizado cuatro tipos de fibras textiles estándar, el algodón (CO) (Style 400), la poliamida (PAM) (Style 361), acrílica (PAC) (Style 864) y poliéster (PES) (Style 777) (11). Objetivos En principal objetivo de éste estudio fue demostrar que un tejido biofuncional en contacto con la piel, es capaz de liberar el principio activo, evaluando su penetración en la piel. Se trata de establecer una metodología sólida, desde un punto de vista científico, para obtener una fijación adecuada del principio activo en el textil que posibilite una liberación gradual a la piel de dicho compuesto. Por ello, los objetivos generales del proyecto fueron: 1) Encapsular el principio activo, filtro solar, en los
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liposomas, y optimizar la metodología de su aplicación en el textil. 2) Evaluar la liberación controlada de este principio mediante estudios de absorción percutánea, in vitro e in vivo. CONCLUSIONES Se evaluó la absorción/desorción de liposomas formados con lípidos internos de la lana estudiándose la influencia de la carga positiva, el pH y la temperatura sobre tejidos de algodón, poliamida, acrílica y poliéster. Los liposomas sin carga, con pH 8 a 60ºC se absorben adecuadamente sobre la mayoría de tejidos. EHMC encapsulado en liposomas de IWL o de PC se aplicó sobre tejidos de algodón y poliamida a dichas condiciones para evaluar su paso a la piel humana in vivo e in vitro. Se aplicaron los dos tipos de tejido (algodón y poliamida) tratados con filtro solar encapsulado en dos tipos de liposomas (PC y IWL) en cinco voluntarios, durante 24 horas. El tipo de lípidos usados influyen en las propiedades de la piel, de forma que los IWL disminuyen la pérdida transepidérmica de agua mejorando la función barrera de la piel. No se han encontrado diferencias en cuanto a la hidratación, ya que el propio tejido hace un efecto oclusivo suficiente como para no detectar la influencia del tipo de lípido usado. Mediante el método de stripping se cuantificó el paso del principio activo, filtro solar, desde el tejido a las capas más superficiales de la piel, el estrato córneo de los voluntarios. El tejido biofuncional que favorece el mayor grado este paso es la poliamida tratada con liposomas de lípidos internos de la lana y en un menor grado, la poliamida tratada con lípidos de PC. En el estudio de absorción percutánea los liposoma PC promueven más la penetración del EHMC que los liposomas IWL. Utilizando la técnica de absorción percutánea, optimizada anteriormente, para evaluar in vitro la funcionalidad de los tejidos biofuncionales, se ha visto que el sistema tejido-vehículo-principio activo favorece la penetración del principio activo, en este caso EHMC hasta la Dermis, pero permitiendo una liberación controlada ya que en 24 horas ha pasado sólo 3,5% del www.aaqct.org.ar
Soluble en agua
+agua Oleoso
molécula fosfolípida Bicapa orientada
Liposomas Figura 1: Estructura de los liposomas. total aplicado. Los resultados muestran que el EHMC no llega al fluido receptor en ninguna de las muestras estudiadas. Hay que resaltar que en este caso el EHMC, filtro solar, ha penetrado hasta la dermis, pero en ningún caso se puede generalizar este resultado, ya que la interacción entre el sustrato, el vehículo y el principio activo son diferentes en cada caso. Una mejor penetración en la piel del EHMC se haya para las muestras de PAM respecto a CO, siendo las muestras de PAM con liposomas de PC los que producen una mayor penetración. Este trabajo presenta una metodología muy útil para que las industrias, tanto las que comercializan como las que aplican principios activos encapsulados y vehiculizados sobre un tejido textil, puedan demostrar y cuantificar la penetración en la piel del principio activo utilizado. En un futuro sería interesante optimizar la fijación de los liposomas en el tejido, ya sea variando el tipo de lípidos, o combinando otras estructuras lipídicas con los liposomas. g Publicado en Revista de Química e Industria Textil Nº 198. España. Galaxia 218 - 2011/3
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Química y comportamiento del fuego El fuego es una reacción química autoalimentada y exotérmica que se produce entre una sustancia combustible sólida, líquida o gaseosa y el oxígeno, la que una vez comenzada a través de una energía de iniciación, se mantiene a sí misma hasta la consumición de alguno de los substratos intervinientes, usualmente el combustible. Como resultado de esta reacción se obtiene luz, calor y humo (este último formado por partículas de hollín, restos de gases combustibles no quemados, gases tóxicos e irritantes dependientes del tipo de material que se combustiona y las temperaturas alcanzadas, monóxido y dióxido de carbono y vapor de agua). También, como cualquier reacción química, está expuesta a la acción de catalizadores e inhibidores. Las primeras son sustancias que presentes, aún en pequeñas cantidades, aumentan la velocidad e intensidad de la reacción. Las segundas, adicionadas a la reacción o a los reactivos, disminuyen su intensidad y velocidad o aumentan la cantidad de energía necesaria para iniciarla. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, podemos decir que el fuego está representado por un triángulo, siendo cada lado de éste un componente indispensable del proceso: CALOR, COMBUSTIBLE y COMBURENTE (OXIGENO). Este es el llamado TRIANGULO DEL FUEGO, y a través de su simple observación advertimos que nuestra actuación en cualquiera de sus lados llevará a la interrupción del proceso ígneo. La posterior aplicación de productos químicos con buena
Figura 11: curvas de transmitancia de las tinturas en blanco.
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capacidad de extinción pero que no poseían grandes cualidades de enfriamiento y sofocación, llevaron a un estudio más profundo de esta teoría, encontrando un cuarto factor interviniente que fue denominado REACCION EN CADENA, y que es la inestabilidad de la reacción producida por los radicales químicos libres que se liberan por la acción de la temperatura sobre el combustible, y que favorecen la prosecución del proceso. El hallazgo de este cuarto factor determinó que el anteriormente denominado triángulo del fuego se transformara en una figura de cuatro caras triangulares: el TETRAEDRO DEL FUEGO, y en el cual cada una de sus caras representa un factor interviniente. COMPONENTES BASICOS Los componentes básicos del fuego son COMBUSTIBLE, COMBURENTE Y CALOR. El combustible puede ser cualquier sustancia inflamable, ya sea sólida, líquida o gaseosa. Debemos tener en cuenta que lo que se quema casi siempre son los vapores o gases inflamables de la sustancia, lo que implica que los sólidos necesitarán mayor cantidad de energía calorífica para iniciar su combustión que los líquidos, y estos a su vez mayor aporte energético que los gases. Otros factores que también influyen en la cantidad de energía necesaria para iniciar la combustión son, además del estado de agregación del combustible, su estado físico (grandes trozos, gránulos, polvos finamente divididos), el grado de homogeneización de su mezcla con el oxígeno (polvos, nieblas o sprays de sólidos y líquidos) y la temperatura a la que se encuentre la sustancia o la mezcla. Cuando la combustión se desarrolla sobre toda la masa del combustible y no sobre los vapores generados, nos www.aaqct.org.ar
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Algunos gases tóxicos presentes en un incendio de una habitación: P: Irritante Pulmonar S: Tóxico Sistémico
Difusores de Luz, Acrílico:
Papeltapiz y revestimientos laqueados: Acetaldehido (P) Formaldehido (P) Óxidos de nitrógeno (P) Ácido Acético (P)
Acroleína (P) encontramos con el proceso denominado CO (S) Poliuretano en incandescencia o brasa. tapicería, madera, algodón, papel, etc: El comburente es el oxígeno, gas presente Óxidos de azufre (P) Isocianatos (P) en la atmósfera en una proporción del 21% Cianuro de Hidrógeno (S) CO (S) (el otro 78% corresponde al nitrógeno y el 1% a otros gases). Tengamos en cuenta Nylon en alfombras, melamina: Amoníaco (P) que el aumento accidental de esta proporCianuro de Hidrógeno (S) CO (3) ción acelerará el proceso combustivo, y su Piso de engomado, empapelado de vinilo, tuberias: Cloruro de hidrógeno (P) Manual Insta disminución lo hará más lento, llegando inFosgeno (P) y CO (S) Javier A. da Cunha Colaboración: Dra. Susana García Dr. Sergio Saracco cluso a extinguirlo. Asimismo el incremento del porcentaje de oxigeno disminuirá la generación de humo y monóxido de carbono, no del proceso de combustión. Es importante diferenciar aumentando la producción de dióxido de carbono, luz y temperatura y cantidad de calor: la primera es un indicade energía calorífica radiante, la que, al aumentar la pitivo del calentamiento de una sustancia expresada en una rolisis de los materiales combustibles que se encuentran determinada escala, la segunda es la cantidad de energía a su alrededor, requerirá en poco tiempo mayor cantidad calórica necesaria para lograr esa temperatura y está dide comburente que el presente en el medio, comenzando rectamente ligada a la masa del cuerpo en cuestión y a su a generar humo y monóxido de carbono nuevamente. material constitutivo. También recordemos que aquellos También es importante saber que en determinadas circunsmateriales que necesitan una gran cantidad de calor para tancias, el oxígeno puede ser aportado por sustancias elevar su temperatura, la cederán cuando entran en conquímicas (denominadas oxidantes) que se encuentren tacto con otros a menor temperatura, provocándole damezcladas con el combustible, lo que hará muy difícil ños, y en el caso de la piel humana, serias quemaduras; apagar estos fuegos por sofocación, ya que el aporte de asimismo si entran en combustión serán más difíciles comburente se desarrolla directamente en la reacción. En de extinguir que aquellos cuya energía de iniciación es otras ocasiones, debido a las características extremadamenor. mente reactivas de las sustancias involucradas pueden Cada sustancia combustible tiene una TEMPERATURA DE producirse combustiones en ausencia de oxígeno, como INFLAMACION O PUNTO DE FLASHEO (FLASH POINT en por ejemplo la combustión de polvo de circonio bajo atinglés) a la cual emite gases inflamables en cantidad sumósfera de dióxido de carbono o de hidrocarburos en ficiente para provocar su ignición en presencia de chispa presencia de una atmósfera de cloro gaseoso. o llama, pero sin llegar a continuar luego de esta primera Para que la combustión sea posible, el combustible (o reacción con un fuego autosostenido. Un poco por ensus gases) deberán mezclarse con el oxígeno en proporcima de esta temperatura de inflamación se encuentra la ciones determinadas, denominadas límites inflamables TEMPERATURA DE IGNICION, en la que habiendo iniciado superior e inferior y por encima o por debajo de estos no la combustión por la acción de chispas o llamas, ésta se se producirá la reacción, en el primer caso por exceso de mantiene en el tiempo mientras haya combustible y comcombustible y en el otro por falta de oxigeno. burente presentes. Por último, bastante más elevada es El calor puede ser aportado por llamas, chispas, procesos la TEMPERATURA DE AUTOIGNICION, a la cual se inicia la de fermentación y putrefacción, el sol, etc. Puede ser un reacción en forma espontánea sin necesidad de presencia aporte instantáneo o acumulativo, siendo en realidad su de chispas o llamas. g tasa de generación y disipación, las características del Extraído de la Revista Ahora combustible presente y su mezcla más o menos intrínseca con el oxígeno las que determinarán la iniciación o
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Buen Humor Diferencia entre inteligencia e ingenio.... LA NASA Cuando antes de los ‘60 la NASA emprendió el lanzamiento de astronautas al espacio, advirtieron que sus bolígrafos no funcionarían en gravedad cero, ya que la tinta no bajaría a la superficie en que se deseara escribir. Al cabo de 6 años de pruebas e investigaciones que demandaron un gasto de 12 millones de dólares, lograron desarrollar un bolígrafo que funcionaba en gravedad cero, abajo del agua, sobre cualquier superficie incluyendo cristal y en un rango de temperaturas que iban desde bajo cero hasta 300 grados centígrados. Los rusos, por su parte, descartaron los bolígrafos y dieron lápices a sus tripulaciones para que pudieran escribir. EL EMPAQUETADO DE JABONES En 1970, un ciudadano japonés envió una carta a una fábrica de jabones de Tokio, reclamando haber adquirido una cajita de jabones que -al abrirlaestaba vacía. El reclamo puso en marcha todo un programa de gestión administrativa y operativa; los ingenieros de la fábrica recibieron instrucciones de diseñar un sistema que impidiera que esta dificultad volviera a repetirse. Luego de mucha discusión, los ingenieros estaban de acuerdo que el problema se había suscitado en la cadena de empaquetado de los jabones, donde una cajita en movimiento no fue llenada con el jabón respectivo. Por indicación de los ingenieros se diseñó e instaló una sofisticada máquina de rayos “X” con monitores de alta resolución, operada por dos trabajadores encargados de vigilar todas las cajas de jabón que salían de la línea de empaquetado para de esa manera asegurarse de que ninguna estuviera vacía. El costo de esa máquina superó los 250,000 dólares. Cuando la máquina de rayos “X” comenzó a fallar al cabo de cinco meses de ser operada en los tres turnos de la empresa, un obrero del área de empa-
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quetado pidió prestado un potente ventilador y lo apuntó hacia la parte final de la faja transportadora. Mientras las cajitas avanzaban en tal dirección, las que estaban vacías simplemente salían volando de la línea de empacado. EL HOTELERO NEOYORKINO El gerente general de una cadena hotelera neoyorkina viajó por segunda vez a Seúl en el lapso de un año; al llegar al hotel donde debía hospedarse fue recibido cálidamente con un “Bienvenido nuevamente señor, que bueno es verlo una vez más en nuestro hotel”. Dudando de que el recepcionista tuviera tan buena memoria y sorprendido del recibimiento, se propuso que, a su retorno a New York, impondría igual sistema de trato al cliente en la cadena hotelera que regentaba. A su retorno convocó y reunió a todos sus gerentes encomendándoles desarrollar alguna estrategia ad-hoc a tal pretensión. Los gerentes determinaron implementar un software con reconocimiento de rostros, base de datos actualizada día a día, cámaras especiales, con un tiempo de respuesta en micro segundos, así como la pertinente capacitación a los empleados, etc., cuyo costo aproximado sería de 2.5 millones de dólares. El gerente general descartó la idea por costosa. Meses después, en su tercer viaje a Seúl, luego de ser recibido de la misma manera, ofreció una buena gratificación al recepcionista para que le revelara cómo lo hacían. El recepcionista le dijo: “Mire señor, aquí tenemos un arreglo con los taxistas del aeropuerto; durante el trayecto ellos preguntan al pasajero si ya antes se hospedó en este hotel y, si la respuesta es afirmativa, ellos depositan sus maletas al lado derecho del mostrador. Si el cliente llega por primera vez, sus maletas son dejadas al lado izquierdo. El chofer es gratificado con un dólar de propina.” g
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