APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

A bio-based approach for the removal of anionic dyes from aqueous media has been explored through the development of cellulose derivative particles capable of effectively removing anionic dyes after the dyeing process from both fabric surfaces and water environment. This innovation focuses on reducing the number of wash cycles required for fabrics and obtaining non-contaminated water, thereby addressing significant environmental concerns associated with textile dyeing. These particles were synthesized by bonding microcrystalline cellulose (MC) with chitosan using 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (CHDCA) as a crosslinker. This crosslinker reacts with both biopolymers via esterification or amidation reactions, enhancing the stability and functionality of the resulting compounds. The reaction parameters were studied by varying the cellulose ratio and optionally adding a surfactant (Tween 20) to reduce the surface tension during the reaction, resulting in better yields. The resulting solids were characterized using two advanced techniques: Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR spectroscopy) and Thermogravimetric analysis (TGA), which confirm the success of the reaction and reveal the thermal stability of the obtained structures. To assess the ability of the synthesized compounds to absorb anionic dyes, each solid was mixed with aqueous solutions containing either Direct Red 89 or SOLAR BL 150, both anionic dyes. After a period of contact, the remaining soluble dye concentration was determined by ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis). The dye retention percentage was calculated, showing promising preliminary results that indicate the effectiveness of these cellulose derivative particles. Additionally, the study was extended to a cationic dye, Basic Blue 3, to evaluate the potential versatility of the particles in interacting with different dye types and expanding their applications in wastewater treatment

The scientific and medical communities are showing great interest in tissue engineering to solve issues regarding donor tissues, wound healing and drug delivery systems. For this mean, nanofibers are being studied for their excellent mechanical properties and morphological similarities to the extracellular matrix. This project focus on the obtention of different scaffolds composed by PLA and lanolin layers and their analysis to evaluate which one mimics better the human skin properties. The main focus will be to analyse the permeability of the samples to accomplish the most resemblance to the human skin permeability. In addition, the study of the most outer layer will also be done to evaluate the migration of lanolin through the PLA layers. The tests performed evaluate the zeta potential, the contact angle and the TEWL values of the samples to have different methods to evaluate their hydrophobicity and permeability. In addition, a SEM and FTIR spectroscopy analysis were done to evaluate the composition and organization of the most outer layer of the samples. The results show that the scaffold composed by 8 PLA layers and 3 lanolin layers have a TEWL value between 8.7 and 11 g/(m2·h), which is found in the range of healthy human skin, 2,3 to 44 g/(m2·h)

Els colorants reactius són susceptibles a les interferències químiques durant el procés de tintura, particularment a causa de la reacció de l'aigua amb els grups funcionals del colorant. Aquesta reactivitat pot comprometre l'eficàcia i estabilitat del colorant, afectant el seu rendiment i qualitat final en el teixit. Per això, el present estudi es centra en la recerca de l'encapsulació de colorants reactius i la seva aplicació sobre teixits de cotó. L'objectiu principal ha estat avaluar l'efectivitat d'aquesta tècnica en la protecció i retenció del colorant. Mitjançant aquesta tècnica s'ha proporcionat una capa protectora que aïlla al colorant de factors externs, com l'aigua i altres substàncies químiques presents en el medi de tintura, minimitzant així el risc de reaccions no desitjades que puguin comprometre la seva estabilitat i eficàcia. Els resultats obtinguts en aquest estudi mostren una bona retenció del color i durabilitat en les mostres tractades amb colorant encapsulat. Els espectres FTIR reflecteixen la presencia d'interaccions entre el polímer i el colorant, la qual cosa confirma la formació d'una barrera protectora que impedeix la reacció del colorant amb l'aigua i altres agents químics. No obstant això, s'han identificat unes certes limitacions en el procés de microencapsulació, com la disminució en la intensitat del color i la presència de microcàpsules no degradades en les mostres tintades. Aquests resultats destaquen la importància de continuar investigant i optimitzant aquesta tècnica per a abordar les seves limitacions i maximitzar el seu potencial en la indústria tèxtil. La microencapsulació de colorants reactius emergeix com una prometedora estratègia per a protegir el colorant de les interferències químiques durant el procés de tintura i millorar el seu rendiment en aplicacions tèxtils. Aquest estudi contribueix a l'avanç del coneixement en el camp de la química tèxtil i ofereix noves perspectives per al desenvolupament de tècniques de tintura més eficients i sostenibles en la indústria tèxtil

En la actualidad, la industria textil se sostiene sobre un modelo de negocio lineal que apela al consumismo y por ende produce una gran cantidad de residuos textiles, por lo que se considera una de las más contaminantes del planeta. Si bien existen diversos métodos de reciclaje textil, este proyecto se enfoca en optimizar y mejorar el proceso de reciclaje mecánico. El objetivo es diseñar y fabricar un prototipo de separador ciclónico para la clasificación de las fibras procedentes de la ropa posconsumo tras pasar por los procesos de triturado y desfibrado, lo que permitiría mejorar la eficiencia del reciclaje y la calidad de los hilos y las telas. Este trabajo parte de un estudio previo realizado en un Trabajo de Fin de Grado, donde se evaluaron los resultados del diseño de un separador ciclónico destinado a la clasificación de fibras textiles procedentes del reciclaje mecánico [1]. El ciclo de vida de este proyecto empieza con el estudio de la teoría de los separadores ciclónicos, seguido del rediseño del prototipo original. A continuación, se desarrolla el diseño 3D y la elaboración de los planos mecánicos para su posterior fabricación. Paralelamente, se realiza una búsqueda de proveedores, solicitando ofertas y comparándolas para comprar el material al precio más competitivo. Con la recepción de los componentes se da inicio al proceso de fabricación y construcción del prototipo, abordando los contratiempos y realizando las mejoras necesarias. Finalmente, con el prototipo en funcionamiento, se llevan a cabo una serie de pruebas para verificar los datos calculados teóricamente y analizar el comportamiento de las fibras. El principal resultado de este proyecto es la obtención de un equipo completamente funcional, modular, fácil de transportar y de utilizar, con un diseño eléctrico y mecánico que garantiza la seguridad del usuario

A project of a study and the development of functional thermoregulation textiles for applications in mattresses is carried out, with the aim to create a product that directly warms people instead of heating the spaces, thus reducing the environmental impact of energy use for heating, and helping to address the global climate crisis. To achieve this objective, contextualisation of technical concepts is worked on, and a search of published articles of similar research and of commercial products existing is carried out. Following the information search, prototypes were designed and elaborated by two textile processes, embroidering and knitting, elaborated by two types of conductive yarns. Subsequently, several tests are carried out to characterise the yarns and the fabrics, as well as their thermal response to the application of electrical stimuli. The results show that the best option of the thermoregulable smart textiles prototypes produced is the one embroidered with stainless-steel yarn. In addition, a possible alternative for improving the solution presented and continuing with the investigation is proposed

El presente trabajo explora la influencia de las propiedades electrostáticas, concretamente el potencial zeta, en las capacidades de filtración de diversos materiales. Reconociendo una laguna en la bibliografía existente, el estudio se centra en comprender la correlación entre el potencial zeta y las características inherentes de los medios de filtración, con el objetivo de perfeccionar el proceso de selección de materiales filtrantes. El estudio incorpora una metodología que abarca tanto el análisis teórico como el procedimiento experimental. Se seleccionan varios materiales sintéticos debido a su uso habitual en la fabricación de filtros y a sus distintas propiedades electrostáticas. Además, se evalúan combinaciones de estos materiales para determinar el potencial de mejora sinérgica de las capacidades de filtración

In order to make better use of clean energy such as solar energy, textile on earth have the potential to be made into solar textiles. The commercial solar cells can be embedded between the textile layers by laminating to harvest energy for e-textile applications. Research about solar textiles is not mature enough, and many aspects of the problem need to be solved. However, connecting techniques of conductive textile wires to flexible and solid solar cells are not in-deep studied. In addition, solar textile products with these connection technologies must meet washable requirements. To solve the problem of connecting textile wires to flexible and solid solar cells in the production of solar textiles, this study proposes three connection techniques for solar textiles, which are tape, adhesive and stitching based on literature and experimental validation. The feasibility of tape and adhesive methods was analyzed by literature review and the feasibility of stitching method was verified by experiments. The stitching is unapplicable method for solid solar cells that are difficult to penetrate, but applicable for flexible solar cells. The machine-washing durability of solar textile which composed of solar cells with stitch-connected conductive textile wires was verified by experiments. First, the textile wires were joined to flexible solar cells by stitching with the sewing machine and then embedded between fabric layers with TPU-lamination to simulate real set up in e-textile application. The humidity stickers were attached to the surface of solar cells, and it was expected to present solar textile samples with or without water inside. After the machine-washing process is completed, the individual parts of the solar textile sample are disassembled by delamination. For stitching method, after 15 machine wash tests by household washing machines, the performance of the solar cells was hardly affected, and the internal water resistance of the samples was good. The delamination process verifies that the components of the solar textile can be disassembled and have the potential to be recycled. The feasibility of tape connections has been proven by previous studies. Flexible adhesives that have the potential to connect textile wires to solar cells are listed

Durante las últimas décadas, la administración de medicamentos a través de la piel ha evolucionado significativamente. En 1981, se patentaron parches que liberaban escopolamina para tratar mareos y náuseas. Este método, conocido como sistema de administración de fármacos (DDS), combina materiales poliméricos y farmacéuticos para administrar sustancias de manera menos invasiva. Los apósitos, utilizados desde los albores de la medicina, han evolucionado hacia versiones sintéticas multifuncionales. Estos apósitos buscan prevenir infecciones y fomentar la cicatrización. Las membranas nanofibrosas creadas mediante electrospinning son cruciales en este avance, permitiendo el transporte de fármacos en diversas patologías, como el cáncer y la regeneración ósea. El ácido poli-láctico (PLA), un polímero biodegradable, se emplea para formar membranas poliméricas que actúan como vehículos de fármacos. Estas membranas, llamadas estructuras sándwich, desempeñan un papel vital en la administración controlada de medicamentos. Las membranas nanofibrosas también sirven como base para andamios poliméricos, esenciales en la ingeniería de tejidos y que pueden ser reforzados con partículas electroactivas como la lanolina, con propiedades antibacterianas. El proyecto se centra en desarrollar estructuras sintéticas similares a la piel humana en términos de permeabilidad, capas, lubricación y porosidad. Estas estructuras podrían convertirse en una vía de transporte para fármacos microencapsulados en el futuro. Se obtuvieron cuatro membranas híbridas en cuya estructura llevaba intrínseca la lanolina, con distintas características de hidrofobicidad e hidrofilia y, a través de análisis potenciométrico y medida del ángulo de contacto, una de ellas demostró tener un comportamiento parecido a la piel humana en cuanto a afinidad por el agua, porosidad y transpirabilidad

El presente trabajo de investigación se centra en la obtención y caracterización de mezclas de fibras celulósicas y yute con el propósito de explorar su aplicabilidad en la industria textil. Inicialmente, se deslignificó el yute proveniente de sacos de café para eliminar la lignina, lo que resultó en fibras de yute postconsumo. Estas fibras se mezclaron con algodón y liocel en diferentes proporciones para producir hilos de distintos títulos y tejidos de diferentes longitudes de malla. Se llevó a cabo una encuesta para evaluar las propiedades táctiles y visuales de los hilos y tejidos obtenidos. Se elaboró una propuesta de aplicación en varios sectores industriales y se desarrolló un estudio de viabilidad económica. Además, se diseñó y creó una materioteca para visualizar y evaluar las propiedades de los materiales textiles obtenidos, lo que facilita el análisis y las futuras aplicaciones de los sustratos textiles. Los resultados indican que las mezclas de 80-70% de fibras celulósicas y 20-30% de yute, junto con un tratamiento superficial, son especialmente prometedoras para su uso en la industria de la moda y la decoración del hogar. Este proyecto contribuye al avance de la industria textil al ofrecer una alternativa sostenible y versátil en forma de mezclas de fibras celulósicas y yute, demostrando su potencial en distintos campos y destacando su importancia en la búsqueda de soluciones textiles respetuosas con el medio ambiente

Rising temperatures due to climate change necessitate textile covers, commonly called awnings, in public spaces such as squares, terraces, and other outdoor areas that were previously optional. Although useful in various scenarios, these textile covers often present design challenges that make their maintenance, disassembly, or replacement difficult. Traditionally, they are static fixtures made of extensive lengths of fabric. If damaged, they require total replacement. Additionally, the most commonly used textile cover material is PVC-coated polyester, and its production causes a substantial environmental footprint. Nonetheless, architectural and textile engineering advancements can alleviate these issues. This master's thesis reviews the main techniques for designing and constructing shade covers and their fabrics in public spaces. In particular, we have redesigned one of the principal public spaces at UPC-ESEIAAT to provide adequate shading for its outdoor regions. Our proposal is a folding, modular textile cover grounded on eco-design principles and advances on textile engineering. The materials are locally sourced (km 0), and the fabrics are durable and crafted using sustainable techniques. These features are essential for these fabric structures to adapt to the fluctuating weather conditions induced by climate change, thereby enhancing the adaptability and resilience of public spaces

L'objectiu d'aquest estudi ha sigut l'optimització d'un procés tèxtil de tintura amb colorants reactius, concretament de la gama Remazol®, que es porta a terme a l'empresa Acabats Lloret S. L. L'optimització que s'ha previst fer és des del punt de vista del temps que, conseqüentment, s'ha pogut traduir en un estalvi energètic. El procés estudiat ha constat inicialment en l'ús d'un auxiliar regulador de pH que reacciona progressivament dins del bany, permeten la seva adició a l'inici del procés de tintura, reduint així el temps total del procés en més de dues hores. Addicionalment, també s'ha volgut estudiar la implementació d'una millora en les operacions de rentat final, posteriors al procés de tintura, mitjançant l'ús d'uns nous tensioactius que tenen una major afinitat pel colorant no fixat i que actuen a baixa temperatura. Totes les accions de millora que s'han estudiat, han sigut primer analitzades a nivell de laboratori i després s'han traslladat a producció industrial. Finalment s'ha comprovat si aquestes han complert amb les expectatives de qualitat esperades, des del punt de vista d'intensitat de tintura i solideses. Les tintures que s'obtenen han complert amb satisfacció l'objectiu, presenten tonalitats característiques dels colorant escollits, així com intensitats cromàticament fortes. Els controls de qualitat així com els de solideses han superat les expectatives

Els residus tèxtils han generat un gran interès en els darrers anys, per culpa de la generació de tanta quantitat. L'aplicació de la nova directriu europea sobre els residus, que marca que serà obligatori el reciclatge dels residus tèxtils a partir del 2025, ha posat de manifest la necessitat de cercar alternatives per al reaprofitament d'aquests. Dins d'aquest context, la idea d'aquest projecte és crear una col·lecció d'accessoris pensats per la pràctica d'activitat esportiva lleugera el més sostenible possible, emprant com a matèries primeres el residu tèxtil. La matèria prima utilitzada seran residus tèxtils de diferents empreses del sector de la construcció i la restauració. D'aquests residus obtinguts se'n farà una caracterització amb especificacions. En la fase de disseny d'aquests cinc accessoris (gorra, barret, caputxa, bandolera i motxilla) s'utilitzaran estratègies d'eco-disseny per tal d'aconseguir que els productes siguin el més sostenibles possible i es procedirà a crear unes fitxes tècniques que aportin les il·lustracions del disseny i especificacions per a la producció d'aquest. Donant una vida més llarga, s'intentarà a través del patronatge i la confecció dels accessoris, resoldre tancaments i subjeccions de maneres més sostenibles i s'estudiarà l'ús de fornitures d'aprofitament. Per altra banda, es farà un anàlisi de cicle de vida del producte final, amb una recol·lecció de dades i amb l'ajuda de programari per a l'anàlisi de l'impacte ambiental ‘'GaBi Education'', del procés de producció de dos accessoris i una petita comparativa amb el que suposaria l'abocament o el reciclatge del residu