Aprèn - Marta Riba Moliner

Com hem arribat al desenvolupament d'aquest projecte? Cada cop més persones arreu del món pateixen dolències cròniques, una de les causes és la artrosis. Aquesta malaltia pot limitar la vida de les persones degut a les molèsties que provoca. Per poder facilitar el dia a dia de les persones, cada cop són més populars els estudis amb CBD per ajudar a les gent que pateix dolors crònics a portar ritmes de vida més còmodes. En aquest treball s'estudien dos tipus de teixits de cotó amb processos de filatura diferents els quals s'han tractat amb ozó i BTCA anteriorment a la incorporació de l'hidrogel, el qual conté com a principi actiu l'oli de cànem, ric en CBD. Per una banda, tant el tractament de BTCA com la incorporació de l'hidrogel modifiquen els enllaços del teixit de forma que eliminen la permeabilitat i la influencia de l'estructura de les mostres, arribant a la conclusió que el procés de filatura és independent als resultats obtinguts. Seguint un estudi de combinacions de tensioactius s'arriba a la opció més adequada per les mides de les encapsulacions de l'oli de cànem, i facilitar la seva microencapsulació dins de les cavitats de l'hidrogel. I finalment, s'observa que el solut segueix les lleis de Fick, per tant, no necessita ajuda d'un tercer per poder transportar-se des de dins de l'estructura creada en el teixit fins travessar la pell, ja que el gradient es mou d'una zona d'alta concentració a una zona de baixa concentració.

Cómo hemos llegado a desarrollar este proyecto? Cada vez más personas en todo el mundo sufren dolores crónicas, una de las causas es la artrosis. Esta enfermedad puede limitar la vida de las personas debido a las molestias que provoca. Para poder facilitar el día a día de estas personas, cada vez son más populares los estudios del CBD para ayudar a la gente que sufre el dolor crónico a llevar un ritmo de vida más cómodo. En este trabajo se estudian dos tipos de tejido de algodón con procesos de hilatura distintos en los cuales se tratan con ozono y BTCA antes de la incorporación del hidrogel, el cual contiene como principio activo el aceite de cáñamo, rico en CBD. Por un lado, tanto el tratamiento de BTCA como la incorporación del hidrogel modifican los enlaces del tejido de forma que eliminan la permeabilidad i la influencia de la estructura de las muestras, llegando a la conclusión que el proceso de hilatura es independiente a los resultados obtenidos. Siguiendo un estudio de combinaciones de tensioactivos se llega a la opción más adecuada para las medidas de las encapsulaciones del aceite de cáñamo, y facilitar su microencapsulación dentro de las cavidades del hidrogel. Finalmente, se observa que el soluto sigue las leyes de Fick, por lo tanto, no necesita ayuda de un tercer elemento para poder transportarse des de dentro de la estructura creada en el tejido hasta cruzar la piel, ya que el gradiente se mueve de una zona de alta concentración a una zona de baja concentración.

How did we arrive at the development of this project? More and more people around the world suffer from chronic ailments, one of the causes of which is osteoarthritis. This disease can limit people's lives due to the discomfort it causes. In order to make people's daily lives easier, studies with CBD are becoming more and more popular to help people suffering from chronic pain and bring more comfortable life rhythms. In this work we study two types of cotton fabrics with different spinning processes which have been treated with ozone and BTCA prior to the incorporation of the hydrogel, which contains hemp oil, rich in CBD, as active ingredient. On the one hand, both the BTCA treatment and the incorporation of the hydrogel modify the bonds of the fabric in a way that eliminates the permeability and the influence of the structure of the samples, reaching the conclusion that the spinning process is independent of the results obtained. Following a study of combinations of surfactants we arrive at the most suitable option for the measurements of hemp oil encapsulations, and facilitate its microencapsulation within the hydrogel cavities. And finally, it is observed that the solute follows Fick's laws, therefore, it does not need the help of a third party to be transported from inside the structure created in the tissue to cross the skin, since the gradient moves from a zone of high concentration to a zone of low concentration.

Formació de MOF's en substrats tèxtils per a protecció

Bachelor thesis

Zoubir El Ouazzani, Yousra

Tutor / Supervisor: Riba Moliner, Marta; Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2023

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

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Aquest treball incorpora les estructures MOF (Metal Organic Framework) a un teixit tèxtil. Aquestes estructures MOF, per les seves propietats, tenir tendència retardant de la flama, ja que contenen agents portadors de compostos com son el fòsfor. Aquestes estructures MOF també són estructures oxidades, això vol dir que si el teixit es crema, el teixit formarà un estructura química que hauria de retardar la propagació de la flama. Un fet important és que el teixit que s'utilitzarà serà de cotó 100%, el cotó es conegut per tenir una alta propagació de la flama.

This work encompasses two disciplines: textile engineering and chemical engineering. It deals with the formation of MOF'S in textile substrates for protection. In this work we will talk about MOF'S, their structure and characteristics, this for the chemical part, for the textile part we will talk about sizing and flame retardant fabrics. An experimental part will be carried out, which consists of introducing MOF'S in a fabric and see if there are differences between a treated fabric and an untreated one. Three fabrics will be compared, two treated with trimesic acid, one with terephthalic acid and one untreated fabric. The fabric to be used will be 100% cotton. Cotton is known to have a high flame spread. For the experimental part, a study of the flame propagation will be carried out, it will be seen in different times the propagation that the flame has had. Also a study to see if the fabric is hydrophilic or hydrophobic and the difference between the structure of the treated fabrics. A budget study will also be carried out to see the cost involved in this work. What is expected to be achieved is that the treated fabrics will have less flame propagation. And indeed it has been achieved, the treated tissues have a low flame spread, even the flame was self-extinguishing and the tissues found it difficult to continue burning, the trimesic acid has also maintained a fairly solid structure after burning.

Aquest treball engloba dues disciplines l'enginyeria tèxtil i l'enginyeria química. Es tracta de la formació de MOF'S en substrats tèxtils per a la protecció. En aquest treball es parlarà dels MOF'S, la seva estructura i les seves característiques, això per a la part química, per a la part tèxtil es parlarà dels aprestos i dels teixits ignífugs. Es realitzarà una part experimental que consisteix en introduir MOF'S en un teixit i veure si existeixen diferències entre un teixit tractat i un sense tractar. Es comparen tres teixits, dos tractats, amb àcid trimesic, un amb àcid tereftàlic i un teixit sense tractar. El teixit que s'utilitzarà serà de cotó 100%. El cotó és conegut per tenir una alta propagació de la flama. Per la part experimental es durà a terme un estudi de la propagació de la flama, es veurà en diferents temps la propagació que ha tingut la flama. També un estudi per veure si el teixit és hidrofílic o hidròfob i es veurà la diferència entre l'estructura que tenen els teixits tractats. Igualment, es durà a terme un estudi del pressupost per veure el cost que implica aquest treball. El que s'espera aconseguir és que els teixits tractats tinguin menor propagació a la flama. I en efecte s'ha aconseguit, els teixits tractats tenen una baixa propagació de la flama, fins i tot la flama era autoextingible i als teixits els costava continuar cremant, l'àcid trimesic també ha mantingut una estructura bastant sòlida després de cremar.

Supercritical fluid dyeing system

Bachelor thesis

Muñoz Vallecillo, Anna Yan

Tutor / Supervisor: Riba Moliner, Marta; Lis Arias, Manuel José

Publication date: 2023

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

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Estudio para el desarrollo de nuevos materiales compuestos por textiles de fibras naturales con matriz orgánica, obtenida de residuos

Master thesis

Abello Hernández, Laura

Tutor / Supervisor: Riba Moliner, Marta

Publication date: 2023

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

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Uno de los mayores retos respecto a las consideraciones ambientales es la gestión eficaz de los residuos provenientes de diferentes industrias a nivel mundial, especialmente de la industria textil y la industria hortofrutícola. Con relación a los desechos, la edición de 2018 de What a Waste 2.0: A global Snapshot of Solid Waste Management to 2050, estimó que la producción mundial de residuos sólidos municipales será de 2,01 billones de toneladas por año y se prevé que aumente a 3,4 billones de toneladas por año para 2050 [1]. El sector textil y de la moda han sido definidas como industrias que conllevan un alto gasto de recursos a lo largo de toda la cadena de valor. La fabricación de tejidos y en general de productos textiles terminados, abarca diferentes procedimientos que van desde la obtención de las fibras hasta el material o producto finalizado. Estos procesos requieren en su mayoría el uso de productos químicos, un elevado volumen de agua y energía, además de la generación de aguas residuales y de desechos textiles que no siempre tienen un plan de reciclaje o reutilización, por lo que suelen terminar desechados en vertederos o incinerados, causando así emisión de gases efecto invernadero (GEI) y en general un alto índice de contaminación al medio ambiente. Solo en la Unión Europea (UE) los consumidores desechan alrededor de 5,8 millones de toneladas de textiles al año [2], cifra que no incluye los desechos provenientes de la industria textil y de la moda a lo largo de los diferentes procesos hasta llegar al producto final. Por otro lado, la industria hortofrutícola y más específicamente la relacionada con la productora de manzana, se dedica principalmente a la cosecha y venta del fruto fresco ya sea como fuente de alimento o para diferentes industrias que lo procesan en productos como zumos, sidras, vinagres, entre otros. Estas industrias procesadoras del fruto de manzana generan un tipo de desecho orgánico conocido como orujo de manzana, el cual está compuesto normalmente por restos fibrosos de pulpa, cáscaras, tallos, semillas, mesocarpios y endocarpios. Si este residuo no se gestiona adecuadamente con tratamientos inmediatos a su obtención o con pretratamientos de compostaje necesarios antes de ser vertido al suelo en un vertedero, puede causar contaminación al medio ambiente y generar peligro para la salud pública, debido principalmente al riesgo de contaminación microbiana [1]. La necesidad de crear una economía circular y de valorizar los residuos para ambas industrias está respaldada en el presente trabajo final de Máster a través del desarrollo de un nuevo material compuesto de base natural, hecho con una matriz orgánica de pectina y reforzado con fibras textiles 100% algodón (CO). Estas materias primas aparte de ser biológicas y de provenir de fuentes renovables, han sido recuperadas de dos tipos de desechos generados en diferentes procesos industriales: el orujo de manzana generado en la producción de zumo casero (simulando la producción industrial a gran escala) y de residuos textiles de producción hechos 100% de fibra de CO en forma de textil, respectivamente. La elaboración del nuevo material compuesto divide el desarrollo de la investigación en tres procesos principales: el primero proceso se centra en el reciclado mecánico de los residuos textiles de producción hechos 100% de CO el cual incluye inicialmente y con la ayuda de una línea ¨air-laid¨ el corte y desfibrado del material textil en forma de tejido hasta obtenerlo de nuevo en fibras sueltas o floca, para posteriormente someterlas al proceso de cardado a fin de limpiarlas, paralelizarlas y homogeneizarlas y obtener una napa textil a la cual se excluye del proceso de consolidado. El segundo proceso se basa en la extracción de la pectina del residuo orgánico conocido como orujo de manzana a través del método de hidrólisis ácida, haciendo uso de un ácido orgánico menos corrosivo y más amigable con el medio ambiente como lo es el ácido cítrico. El tercer y último proceso se basa en la producción del material compuesto en forma de película, siguiendo metodologías de investigación similares. La pectina extraída del orujo de manzana se gestionan como la matriz orgánica y las fibras textiles de CO recicladas en forma de napa son gestionadas como material de refuerzo. La formación del nuevo material incluye un análisis general de su superficie y la caracterización de algunas de sus propiedades de físicas y mecánicas más relevantes. provenir de fuentes renovables, han sido recuperadas de dos tipos de desechos generados en diferentes procesos industriales: el orujo de manzana generado en la producción de zumo casero (simulando la producción industrial a gran escala) y de residuos textiles de producción hechos 100% de fibra de CO en forma de textil, respectivamente. La elaboración del nuevo material compuesto divide el desarrollo de la investigación en tres procesos principales: el primero proceso se centra en el reciclado mecánico de los residuos textiles de producción hechos 100% de CO el cual incluye inicialmente y con la ayuda de una línea ¨air-laid¨ el corte y desfibrado del material textil en forma de tejido hasta obtenerlo de nuevo en fibras sueltas o floca, para posteriormente someterlas al proceso de cardado a fin de limpiarlas, paralelizarlas y homogeneizarlas y obtener una napa textil a la cual se excluye del proceso de consolidado. El segundo proceso se basa en la extracción de la pectina del residuo orgánico conocido como orujo de manzana a través del método de hidrólisis ácida, haciendo uso de un ácido orgánico menos corrosivo y más amigable con el medio ambiente como lo es el ácido cítrico. El tercer y último proceso se basa en la producción del material compuesto en forma de película, siguiendo metodologías de investigación similares. La pectina extraída del orujo de manzana se gestionan como la matriz orgánica y las fibras textiles de CO recicladas en forma de napa son gestionadas como material de refuerzo. La formación del nuevo material incluye un análisis general de su superficie y la caracterización de algunas de sus propiedades de físicas y mecánicas más relevantes

Recuperació de la cel·lulosa provinent de teixits polièster/cotó a partir de la utilització de líquids iònics

Bachelor thesis

Villalta Boza, Emma

Tutor / Supervisor: Lis Arias, Manuel José; Riba Moliner, Marta

Publication date: 2022

Terrassa School of Industrial, Aerospace and Audiovisual Engineering (ESEIAAT)

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El consum de tèxtil per habitant creix de manera exponencial, de manera que, el desenvolupament de nous processos sobre la gestió i els tractaments de residus tèxtils resulta una oportunitat clau per aconseguir models integrals d'economia circular que assegurin el tancament dels cicles. Actualment, es calcula que aproximadament un 80% dels residus tèxtils generats estan constituïts per fibres de cotó (CO) i polièster (PES). L'heterogeneïtat en els residus tèxtils és tot un repte per a la indústria tèxtil, per la qual cosa en aquest projecte s'estudia la recuperació de la cel·lulosa provinent de teixits PES/CO a partir de l'ús de líquids iònics (ILs). Inicialment s'analitza l'efecte dels líquids iònics sobre la superfície del teixit, determinant els factors influents referents a l'entrada del IL a l'interior del teixit i el mecanisme químic que governa el sistema. En aquest projecte es contempla l'estudi de les variables de temps, ràtio i temperatura del sistema, amb l'objectiu de definir quina d'elles té una major influència sobre el procés. S'avalua la capacitat dels líquids iònics, en concret de l'AmimCl, per a dissoldre la cel·lulosa i posteriorment regenerar la matèria mitjançant una simulació del procés wet spinning. El medi d'inflament de la fibra, aigua o DMSO, també ha estat un altre factor estudiat, examinant així la influència de cada dissolvent i les interaccions quan entren en contacte amb el líquid iònic. Finalment, de la matèria regenerada es caracteritza la seva estructura superficial a partir del microscopi electrònic d'escombratge (SEM), la seva estructura molecular mitjançant un anàlisis d'espectroscòpia infraroja (FTIR) i la seva estabilitat tèrmica amb un anàlisi termogravimètric (TGA).

El consumo de textil por habitante crece de manera exponencial, de manera que, el desarrollo de nuevos procesos sobre la gestión y los tratamientos de residuos textiles resulta una oportunidad clave para conseguir modelos integrales de economía circular que aseguren el cierre de ciclos. Actualmente, se calcula que aproximadamente un 80% de los residuos textiles generados están constituidos por fibras de algodón (CO) y poliéster (PES). La heterogeneidad en los residuos textiles es todo un reto para la industria textil, por lo que en este proyecto se estudia la recuperación de la celulosa proveniente de tejidos PES/CO a partir del uso de líquidos iónicos (ILs). Inicialmente se analiza el efecto de los líquidos iónicos sobre la superficie del tejido, determinando los factores influyentes referentes a la entrada del IL en el interior del tejido y el mecanismo químico que gobierna el sistema. En este proyecto se contempla el estudio de las variables de tiempo, ratio y temperatura del sistema, con el objetivo de definir cuál de ellas tiene una mayor influencia sobre el proceso. Se evalúa la capacidad de los líquidos iónicos, en concreto del AmimCl, para disolver la celulosa y posteriormente regenerar la materia mediante una simulación del proceso wet spinning. El medio de inflamiento de la fibra, agua o DMSO, también ha sido otro factor estudiado, examinando así la influencia de cada disolvente y las interacciones cuando entran en contacto con el líquido iónico. Finalmente, de la materia regenerada se caracteriza su estructura superficial a partir del microscopio electrónico de barrido (SEM), su estructura molecular mediante un analisis de espectroscopia infrarroja (FTIR) y su estabilidad térmica con un analisis termogravimétrico (TGA).

Textile consumption per inhabitant is growing exponentially, and therefore the development of new processes related to the management and treatment of textile waste is a key opportunity to achieve comprehensive circular economy models that ensure the closure of cycles. Nowadays, it has been estimated that approximately an 80% of the textile waste generated is composed of cotton (CO) and polyester (PES) fibers. The heterogeneity in the textile waste is a huge challenge for the textile industry, and for this reason this project studies the recovery of cellulose coming from textile fabrics composed of PES/CO making use of ionic liquids (ILs). Initially, the effect of ionic liquids on the surface of the textile is analyzed, determining the influencing factors related to the entry of IL inside the textile and the chemical mechanism that controls the system. This project considers the study of the time, ratio, and temperature variables of the system, with the aim of defining which of them has a greater influence on the process. The ability of ionic liquids, specifically AmimCl, to dissolve cellulose and subsequently regenerate the material through a simulation of the wet spinning process is evaluated. The responsible for the fiber's inflation, water or DMSO, has also been another factor of study, analyzing the influence of each solvent and the interactions when in contact with the ionic liquid. Finally, the regenerated substance is characterized by: its surface structure using the scanning electron microscope (SEM), its molecular structure by infrared spectroscopy analysis (FTIR) and its thermal stability by thermogravimetric analysis (TGA).