Textiles sustentables a partir de mezclas biodegradables de PLA y almidón

La industria textil, una de las más contaminantes del mundo debido a los rápidos cambios en la moda (fast-fashion), va desde la producción, distribución, uso, lavado y disposición final.

Los textiles obtenidos a partir de materiales sintéticos son los más utilizados gracias a las propiedades que ofrecen frente a los textiles de origen natural como la lana, el algodón y el sisal, entre otros.

Sin embargo, sus propiedades de alta resistencia y durabilidad hacen que estos textiles se conviertan en un gran problema de contaminación, ya que muchos de ellos terminan en vertederos o basureros clandestinos. Aunado a esto, la producción de textiles sintéticos lleva a procesos no sustentables que utilizan recursos no renovables, además del uso de materiales dañinos para el medioambiente.

Los textiles sustentables se pueden definir como aquellos que tienen el menor impacto sobre el medioambiente, es decir, que presentan bajo consumo de agua en sus procesos, reducen la huella de carbono, se realizan a partir de fibras naturales u organismos vivos que son biodegradables o bien a partir de materiales sintéticos reciclados, y que en su proceso de fabricación están libres de químicos o agroquímicos dañinos para las personas y el medioambiente. (1)

El desarrollo de textiles sustentables se ha convertido en una importante área de investigación para lograr alternativas más amigables con el medioambiente. Múltiples actividades de investigación científica y de innovación tecnológica han resultado grandes aliadas para lograr textiles sustentables, fabricados a partir de recursos naturales y, a la vez, amigables con el entorno.

A los trabajos de investigación se unen los esfuerzos de instituciones gubernamentales y de regulación para gestionar aún más el desarrollo de procesos y economías sustentables, que ayuden a mitigar la afectación al medioambiente, a crear procesos más limpios y a fomentar el uso de recursos renovables y materiales sustentables.

Como ejemplo podemos mencionar la norma ISO 14040: 2006 (gestión medioambiental: evaluación del ciclo de vida [LCA, por sus siglas en inglés]), diseñada para evaluar el impacto medioambiental de un producto a lo largo de su ciclo de vida desde las materias primas hasta la fabricación, su consumo y el ciclo final del producto.(2)

Muchas industrias aplican en sus procesos este modelo de gestión, ya que les permite adecuarse a los nuevos lineamientos sustentables y, a la vez, les otorga un plus de mayor apertura y aceptación a sus productos entre las nuevas generaciones, con ideas cada vez más conscientes con el planeta.

Por ello, la generación de cualquier producto se hace hoy con mayor conciencia respecto a los procesos que involucran su fabricación y su disposición final. Como consecuencia, cada vez se busca aplicar el uso de los polímeros biodegradables en textiles.

Entre las fuentes de materia prima para generar bioplásticos se encuentran las de origen vegetal, a partir de microorganismos, y sintetizadas por procesos convencionales, derivados de recursos agrícolas. (3)

CIQA y la investigación en textiles sustentables a partir de bioplásticos

El Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA) dispone de un grupo de trabajo fortalecido con líneas de investigación bien definidas y desarrolladas en el tema de bioplásticos, como es la obtención de almidón termoplástico modificado, estudiado en diversos compuestos junto con otros polímeros de origen natural y sintético.

Con el fin de atender las necesidades de la industria textil se trabaja en compuestos de ácido poliláctico (PLA) y almidón termoplástico (TS) para la fabricación de telas no tejidas mediante la técnica de melt-blown, con el propósito de generar textiles sustentables, de menor costo, mayor biodegradabilidad y propiedades que puedan ser de interés en la industria textil.

En la figura 1 se muestra el esquema general de fabricación de la tela no tejida a partir del mezclado por extrusión, para lo cual se utilizaron dos proporciones, 85PLA (con 15 % de TS) y 65PLA (con 35 % de TS); posteriormente se procesó mediante la técnica de melt-blown. (4)

Por primera vez se logró procesar TS por melt-blown para la elaboración de telas no tejidas, y el éxito para este logro fue reducir la viscosidad del TS, mejorar su estabilidad térmica e incrementar su compatibilidad y mezclado con el PLA a través de la modificación química del almidón por extrusión reactiva.

Los resultados obtenidos al momento muestran que la adición de almidón al PLA incrementa la porosidad de las fibras y afecta su diámetro, desde 2.5 μm hasta 82.1 μm (ver figura 1) con una apariencia más rígida y un espesor de la tela no tejida de hasta 0.6 mm.

Las telas presentaron mayor afinidad al agua debido al carácter hidrofílico y la estructura compleja del almidón, lo que podría ser de interés para algunas aplicaciones como la fabricación de textiles absorbentes o de un solo uso, por ejemplo, batas y gorros quirúrgicos, y en labores donde se coloca una prenda sobre otra para protección de derrames o en algunos procesos que exigieran remover el almidón y brindar ciertos acabados a la tela.

Los trabajos de investigación continúan para obtener compuestos de mayor estabilidad durante el procesamiento con el fin de optimizar el contenido óptimo de almidón y, así, incrementar la resistencia mecánica de las telas y que puedan soportar varios ciclos de lavado para un mayor uso y durabilidad.