Mejora de textiles con biocarbón

El biocarbón, un material versátil y rico en carbono, ha hecho una entrada notable en la industria textil, que está en constante evolución, revolucionando el enfoque de la producción de tejidos. Este artículo explora las fascinantes aplicaciones del biocarbón en los textiles, profundizando en su capacidad para mejorar las propiedades de las telas para ropa funcional, proporcionar aislamiento térmico, enmascarar olores y ofrecer capacidades ignífugas. Embárquese en un viaje para descubrir cómo el oro negro de la naturaleza se encuentra con los textiles.

¿Qué es el biocarbón y cómo se produce?

La agronomía y la agricultura generan miles de toneladas de residuos que, si se desechan de forma inadecuada, plantean desafíos ambientales (Filho y Franco, 2015). Estos residuos, procedentes de la agricultura y otras fuentes como la silvicultura, la producción animal e incluso los textiles, pueden someterse a tratamientos termoquímicos como la pirólisis para producir biocarbón (Ferreira et al., 2019).

El biocarbón es una sustancia similar al carbón vegetal que se obtiene quemando material orgánico procedente de residuos agrícolas y forestales (biomasa) en un proceso controlado llamado pirólisis (Batista et al., 2018). Durante la pirólisis, materiales orgánicos como astillas de madera, hojarasca o plantas muertas se queman en un recipiente con un mínimo de oxígeno, liberando poco o ningún humo contaminante. Este proceso convierte el material orgánico en biocarbón, una forma estable de carbono. Además, el calor generado durante la pirólisis puede aprovecharse como fuente de energía limpia.

En cuanto a sus atributos físicos, el biocarbón es negro, altamente poroso, ligero, de grano fino y posee una gran superficie. Aproximadamente el 70 por ciento de su composición es carbono, lo que lo convierte en un material potente para diversas aplicaciones en la construcción, los suelosy el tratamiento de aguas residuales.

Gestión de la humedad y propiedades funcionales

El biocarbón puede utilizarse como aditivo textil para mejorar el rendimiento de las prendas y conferir propiedades funcionales a los materiales textiles. Investigadores como Çay et al. (2019) han explorado el potencial de utilizar biocarbón derivado de residuos textiles para mejorar los materiales textiles. En sus estudios, varios tipos de residuos textiles, como algodón, algodón/poliéster y acrílico, se carbonizaron a bajas temperaturas para producir biocarbón. Este biocarbón se aplicó posteriormente a tejidos de algodón mediante un método de impresión convencional.

Los resultados fueron fascinantes. La adición de biocarbón proporcionó un ligero efecto hidrofóbico en la cara impresa de los tejidos de algodón, dando lugar a una estructura textil de doble cara con propiedades tanto hidrofílicas (que atraen el agua) como hidrofóbicas (que repelen el agua). La adición de biocarbón mejoró la transferencia de humedad, aceleró el tiempo de secado y aumentó la permeabilidad al vapor de agua.

Enmascaramiento de olores y propiedades desodorantes

El biocarbón mejora el rendimiento de los tejidos al proporcionar propiedades de enmascaramiento de olores y desodorización. Çay et al. (2019) demostraron que los tejidos estampados con biocarbón enmascaran eficazmente los olores desagradables. Del mismo modo, la investigación de Lin et al. (2007) reveló que las fibras de carbón de bambú/alcohol polivinílico tienen propiedades de conservación del calor y desodorización. Lin y Chang (2008) demostraron además que los filamentos de poliéster con un 2% de biocarbón de bambú mejoraban las propiedades térmicas y de transpirabilidad, al tiempo que reducían el desarrollo de olores por el sudor.

Biocarbón para recubrimientos resistentes al fuego

Los tejidos de algodón, muy utilizados en ropa y textiles, son altamente inflamables, lo que plantea problemas de seguridad. Estudios recientes de Barbalini et al. (2020) y Cheng et al. (2022) desarrollaron con éxito recubrimientos resistentes al fuego para tejidos de algodón utilizando una combinación de ácido fítico (PA), quitosano (CH) y biocarbón (BC). Estos innovadores recubrimientos mejoran la resistencia del tejido a la combustión y mantienen sus propiedades ignífugas incluso después del lavado.

En estos estudios, el biocarbón desempeñó un papel crucial en el sistema ignífugo, actuando como una capa protectora que evitaba la propagación de oxígeno y calor durante la combustión. Los investigadores descubrieron que la adición de biocarbón aumentaba significativamente el residuo carbonizado, mejorando la estabilidad térmica del tejido y reduciendo la tasa máxima de liberación de calor (pkHRR) y la tasa total de liberación de calor (THR).

La técnica de ensamblaje capa por capa implica la deposición secuencial de PA, CH y BC sobre la superficie del tejido, asegurando una cobertura uniforme. La integración de biocarbón en el recubrimiento mejora las propiedades ignífugas del tejido, ofreciendo una solución sostenible y eficaz a los problemas de inflamabilidad.

Aislamiento térmico para ropa funcional

Tradicionalmente, las fibras naturales eran la opción principal para el aislamiento térmico en la ropa. Sin embargo, con los avances tecnológicos, las fibras sintéticas han ganado popularidad en los productos de aislamiento térmico. Entre estas innovaciones, el biocarbón ha surgido como una solución prometedora debido a sus propiedades únicas, que incluyen aislamiento térmico, desodorización e higroscopicidad.

Muchas empresas reconocen el potencial del biocarbón, como el biocarbón de bambú, y han desarrollado diversos productos que lo incorporan. El polvo o las partículas de biocarbón de bambú se añaden habitualmente a las fibras, mejorando sus propiedades térmicas. Estas fibras innovadoras encuentran aplicaciones en ropa interior, rodilleras, calcetines y ropa de cama (Lin & Chang, 2008).

En un estudio realizado por Lin y Chang (2008), los filamentos de poliéster con un 2% de biocarbón de bambú mejoraron el aislamiento térmico y la transpirabilidad. El biocarbón en las fibras creó una barrera térmica que atrapaba el calor de forma eficaz, proporcionando un mayor aislamiento. Además, las propiedades únicas del biocarbón facilitaron la transpirabilidad, permitiendo que la humedad escapara y garantizando la comodidad del usuario.

Conclusión

La convergencia del biocarbón y la industria de la moda presenta posibilidades apasionantes para la producción textil. Al incorporar biocarbón en los tejidos, los investigadores han observado una mejora en la transferencia de humedad, la capacidad de secado, la permeabilidad al vapor de agua y la adsorción de olores. Además, el biocarbón ha demostrado ser valioso en la creación de recubrimientos ignífugos para tejidos de algodón, abordando el problema de seguridad que supone la inflamabilidad.

En general, la integración del biocarbón en la industria textil ofrece una solución sostenible para la protección del medio ambiente. Esta combinación del oro negro de la naturaleza y la moda presenta posibilidades extraordinarias para un enfoque más sostenible y responsable de la producción de ropa y textiles.

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Referencia

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