Proyectos e innovación | Textiles funcionales

La obtención de textiles con acabados de productos microencapsulados, fueron desarrollados en los últimos años para satisfacer las necesidades de confort y seguridad de los usuarios. De acuerdo con un estudio de los Centro INTI Química e INTI Textiles, las aplicaciones más significativas incluyen repelentes de insectos, tinturas, vitaminas, antimicrobianos, materiales de cambio de fase y sustancias para proporcionar características sensoriales agradables. La mcrencapsulación podría definirse como el recubrimiento de una determinada sustancia en forma de partícula sólida o glóbulos líquidos (gotas), con materiales de distinta naturaleza que dan lugar a microparticulas, microesferas o microcápsulas. Esta es una técnica utilizada en diferentes producciones, especialmente para aumentar la estabilidad de materiales susceptibles como los aceites esenciales, que se emplea para proteger agentes funcionales de la humedad, la luz y/ o el oxigeno.

El acabado funcional con la microencapsulación se logra mediante la fijación de diferentes capsulas en textiles, que pueden contener colorantes, enzimas, suavizantes, fragancias, aceites esenciales, retardantes de llama, repelentes de insectos, agentes antimicrobianos y desodorantes. Si se efectúa con agentes funcionales microencapsulados, se podrá esperar que tenga una mayor durabilidad.

Tradicionalmente el tejido se expone a altas temperaturas (130 ºC a 170 ºC) por un tiempo (entre 1 y 10 minutos) en el cual los componentes del ligante reticulan formando una red polimérica que recubre las microcápsulas. Aunque este proceso puede ser eficiente para fijar las microcápsulas, las condiciones podrían volatilizar el componente encapsulado o hinchar el polímero, ocasionando la rotura y/ o liberación del contenido de las microcápsulas.

Procedimiento

El INTI Química y el INTI Textiles estudiaron en forma conjunta dos técnicas de microencapsulación de aceites esenciales, con el fin de obtener textiles funcionales con aroma:

Conservación compleja
Para determinar la relación aceite/ polímero y optimizar las condiciones de endurecimiento de las microcápsulas. Se utilizó gelatina grado alimenticio tipo A200 AH 40 y goma arábiga como materiales de pared y glutaraldehído al 25% como reticulante y aceites esenciales de limón y de menta. Los restantes reactivos empleados fueron de grado analítico.

Microencapsulación en levaduras
Con el fin de aumentar la durabilidad de los aromas en los textiles y evaluar la influencia de la inactivación de las levaduras previa a la encapsulación, la relación aceite/ levadura y la temperatura y tiempo de incubación en la incorporación del aceite esencial. Se utilizaron levadura prensada comercial y levadura en polvo comercial como materiales de pared y encapsularon las dos esenciales naturales antes citadas y los reactivos.

Resultados

La performance de las microcápsulas obtenidas con ambas técnicas, por los métodos de impregnación y recubrimiento, permitieron evaluar la aplicación de un acabado aromático en tejidos de algodón y la solidez a los lavados domésticos.

En el primer caso se consiguieron microcápsulas que, aplicadas en textiles, tanto por impregnación como por recubrimiento, aumentaron la durabilidad de los aromas y resistieron dicho lavado. En el segundo las microcápsulas aplicadas por impregnación mostraron una baja intensidad del aroma del aceite, por lo cual se debe optimizar la microencapsulacion para lograr un mayor porcentaje de aceite encapsulado.

La liberación de las fragancias contenidas en las microcápsulas fue evaluada mediante la metodología de Nariz Electrónica ADQnose, que es un dispositivo desarrollado por el grupo del Dr. Martín Negri, e la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de4 la Universidad de Buenos Aires.

 

Conclusiones

El estudio de los Centros INTI permite concluir que:

  • Las microcápsulas de gelatina / goma arábica (MGG) aplicadas en textiles, tanto por impregnación como por recubrimiento, aumentan la durabilidad de sus aromas.

  • Las MGG con mayor relación A/ P (influencia en peso aceite/ polímero) presentan mayor homogeneidad en suspensión aunque menor resistencia e aromas.

  • En las aplicaciones por impregnación los productos auxiliares afectan negativamente la performance de la MGG.

  • Las MGG con menor relación A/ P muestran una mayor intensidad de aroma en la aplicación por recubrimiento con productos auxiliares.

  • La microencapsulación por coacervación requiere un estricto control de todas las variables para que sean reproducibles las características del producto final.

  • Para comparar la liberación de fragancias de las muestras se provee un método objetivo adecuado para el monitoreo de la liberación de aroma de las microcápsulas, tanto por su sensibilidad como por la reproducción de los resultados.

  • Las MGG no tienen la solidez esperada a los lavados, como demuestra el estudio con microscopio electrónico y confirma el de la nariz electrónica.

  • Los tejidos impregnados con ML (microcápsulas de levaduras) muestran una baja intensidad del aroma del aceite esencial, percibiéndose además una interferencia del olor de las levaduras, probablemente por el bajo porcentaje de encapsulación obtenido y/ o la elevada permeabilidad de la pared de las microcápsulas.

Objetivos a futuro

Continuar los estudios para optimizar la aplicación de las microcápsulas a los tejidos para mejorar el comportamiento a los lavados y los secados sucesivos.

Ampliar la evaluación con nariz electrónica a las diferentes relaciones aceite/ polímero y glutaraldehído / polímero.

Optimizar el proceso de microencapsulación en el caso de las levaduras para lograr un mayor porcentaje de aceite encapsulado, ya que las ML aplicadas pueden observarse en los textiles luego de los lavados. Cabe destacar la importancia de continuar los estudios con estas microcápsulas por el bajo impacto ambiental provocado por sus propiedades biodegradables y baja toxicidad.

Autores

Maria Magdalena Miro Specos (1y2)
Cesar Puggia (1)
Laura Hermida (1)
Patricia Marino (2)
Cristina Zunino (2)
Germán Escabar (2)
Maria Victoria Dafin Tesoriero (1)
1. INTI Química
2. INTI Textiles

Contacto

Lic. Germán Escobar 
german@inti.gob.ar

María Magdalena Miró Specos
mmiro@inti.gob.ar