Descripció del projecte
El objetivo del proyecto es desarrollar un nuevo material capaz de substituir al cuero natural y al cuero sintético, en aplicaciones como moda, marroquinería o automoción. El proyecto comprenderá la fase de investigación y desarrollo y la fase de escalado industrial que se realizará entre la Universidad Politècnica de Catalunya (centro de investigación Intexter) y la empresa Labcat del Grup Fontanellas y Martí.
El cuero sigue un proceso de curtición y recurtición de gran impacto medioambiental. Las curtiembres europeas en los últimos años consumieron 2,15kg de auxiliares químicos por metro cuadrado de cuero acabado, una media de 1,76 toneladas equivalentes de petróleo (TOE) por cada 1000 metros cuadrados de cuero (energía consumida), así como 0.12 metros cúbicos de agua por metro cuadrado de cuero acabado.
En cuanto al cuero sintético, hay varias estructuras que intentan similar la piel natural. El que tiene mejores propiedades y mayor similitud, es el cuero de microfibra. La producción de este tipo de material tiene un impacto medioambiental menor que el cuero natural. Aún así, es en su totalidad de origen petroquímico, y además actualmente se ha demostrado la contaminación de aguas residuales por microplásticos procedentes de las microfibras de origen petroquímico.
Además en los dos casos, se utilizan “films” de poliuretano en los acabados. El PU utilizado en estos casos no es reciclabe ni reutilizable y es también de origen petroquímico.
La creciente preocupación actual por el medioambiente y el bienestar animal, así como el uso de productos de origen animal para industrias como la moda, han hecho crecer la necesidad de crear productos substitutos con menor impacto, más sostenibles y más éticos. El reto en este caso es, lograrlo sin comprometer ninguna de las propiedades que hacen al cuero natural ser una de las mejores opciones para las aplicaciones anteriormente comentadas.
En este proyecto se desarrollará un producto que intentará plasmar la estructura de la piel natural que está compuesta por varias capas con funciones complejas y muy determinadas que le confieren propiedades únicas.
– 1a fase:
Parametrización y caracterización de la piel natural y del cuero sintético (permeabilidad al vapor de agua, tensiones superficiales, propiedades mecánicas, ensayos termogravimétricos, confortabilidad, porosidad, microscopía, IR, entre otros). Estos parámetros servirán de referencia para el desarrollo del nuevo producto.
Desarrollo de un soporte estándar de base petroquímica a base de fibras o microfibras sintéticas: poliéster (reutilizable y reciclable) y poliamida (biodegradable), fibras bicompuestas (tipo “islands-in-the-sea”) por método “needle-punch” y estabilización térmica. Esta base simulará las capas más internas de la piel (dermis: parte de zona papilar y reticular).
En la parte superior y para substitur los films de poliuretano, se añadirán capas (“Layer by layer”) que se irán caracterizando, para conseguir imitar la estructura flor de la piel (dermis y epidermis). Esta capa estará constituida por monocapas celulósicas conformadas por estructuras de “scaffolds” (estructura nanoscópica, bicompuesta), con agentes de acomplamiento y poliiminas (substituible por ácido tánico o cítrico) que darán más o menos flexibilidad / hidrofobicidad a la estructura. Se realizará mediante nanoemulsiones y nanodispersiones (que permitan asegurar una dispersión uniforme). Dada la reactividad que tendrán estas estructuras, se controlará también la rigidez del material (factor limitante para la resistencia del producto y su confortabilidad).
– 2a fase:
Substitución de los productos utilizados en la base de la fase anterior (poliéster y poliamida) por productos de origen natural como fibras de cáñamo, algodón o kapok. Estudio de la compatibilidad de las capas superiores diseñadas anteriormente.
Adición de propiedades que añadan valor al producto final: microcápsulas (con olor corporativo, aceites esenciales), efecto refrescante, propiedades antimicrobianas (a base de xerogeles), entre otros.
– 3a fase:
Pruebas en planta piloto y escalado industrial. Estudio de la viabilidad de producción en las instalaciones actuales de la empresa.
