Proyecto IGNICOAT. Mayo 2017

Transcripción

1 Proyecto IGNICOAT Mayo 2017 El mercado global de textiles ignífugos es de gran importancia y presenta un crecimiento sostenido en sub-sectores de textil técnico de alto valor añadido como los Equipos de Protección Individual (EPIs), textiles de uso laboral, textiles para transporte y textil-hogar, principalmente. Dicho mercado todavía consiste en gran medida en formulaciones de recubrimientos basadas en compuestos tóxicos para las personas y el medio ambiente, principalmente contienen compuestos halogenados y antimonio para back coatings así como formaldehido para fibras celulósicas. Aunque actualmente existen productos químicos textiles respetuosos con el medio ambiente que están exentos de compuestos tóxicos, todavía no han alcanzado la funcionalidad ni las prestaciones requeridas (resistencia mecánica y resistencia a lavados). Existe por tanto una gran necesidad en la industria textil de desarrollar recubrimientos textiles ignífugos innovadores, más sostenibles y que mantengan las prestaciones requeridas en su aplicación final a costes de fabricación razonables. El principal objetivo del proyecto IGNICOAT consiste en desarrollar nuevos recubrimientos textiles ignífugos con propiedades mejoradas mediante tecnologías innovadoras, respetuosas con el medio ambiente, escalables industrialmente y con un coste aceptable. Para conseguir tal objetivo, la empresa MARINA TEXTIL y Leitat desarrollarán recubrimientos ignífugos basados en la encapsulación de fosfatos para aumentar la resistencia a los lavados. Además se estudiará la aplicación de la tecnología de plasma para la obtención de nanorrecubrimientos ignífugos depositados mediante procesos de polimerización. También se van a estudiar procesos de curado por plasma atmosférico. Posteriormente a la realización de los recubrimientos, se plantea una caracterización superficial de los tejidos recubiertos y una validación de las propiedades ignífugas y mecánicas bajo ensayos estandarizados. Finalmente se determinará la posibilidad de industrialización de los recubrimientos a partir de un estudio de viabilidad técnica, económica y ambiental.

2 Proyecto IGNICOAT YOUR TECHNOLOGICAL PARTNER Desarrollo de recubrimientos ignífugos mediante tecnologías innovadoras de menor impacto ambiental y mejor rendimiento técnico Retos de la Sociedad 2016

3 Objetivos El principal objetivo del proyecto IGNICOAT consiste en desarrollar nuevos recubrimientos textiles ignífugos mediante tecnologías innovadoras respetuosas con el medio ambiente, escalables industrialmente y con un coste aceptable. Objetivos específicos: 1) Desarrollar recubrimientos textiles intumescentes de alta durabilidad basados en encapsulación de fosfatos. 2) Desarrollar nuevos nanorrecubrimientos textiles ignífugos mediante procesos de polimerización por plasma. 3) Desarrollar nuevos recubrimientos textiles ignífugos de curado por plasma atmosférico. 4) Validar técnica, económica y ambientalmente los nuevos recubrimientos ignífugos desarrollados. 5) Proteger adecuadamente la propiedad intelectual generada durante el proyecto.

4 Soluciones innovadoras -Mejora del rendimiento técnico mediante la encapsulación de agentes retardantes de llama (FR). -Ingredientes activos FR -Membrana protectora -Mejora medioambiental y de la salud humana por la formulación de recubrimientos libres de compuestos tóxicos. - Mejora medioambiental y técnico-económica por el método de curado por plasma y la deposición de nanorrecubrimientos mediante polimerización por plasma.

5 Descripción de tareas

6 Resumen experimental Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores: 1- Encapsulación de agentes ignífugos 2- Desarrollo de los tejidos base parla la aplicación de recubrimientos 3- Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores de curado térmico y curado por plasma 4- Deposición de nano-recubrimientos ignífugos por PECVD

7 1. Encapsulación de agentes ignífugos: Encapsulación de agentes ignífugos a. Polimerización interfacial Fase acuosa: -Diamina -FR Fase orgánica -Diisocianato -Catalizador b. Evaporación del solvente F.orgánica F.Acuosa I Fase orgánica: -Tensioactivo Carcasa de poliurea/uretano: -Resistencia a la abrasión, -Compatibilidad con resinas de recubrimiento de tejido. -Compatible con la piel Emulsión W/O Carcasa de poliurea con grupos amino disponibles para grafting en superficie Microcápsulas HN NH NH Agente retardante de llama 2. Post-funcionalización superficial Emulsión W/O Emulsión W/O/W Eliminación del disolvente F. Acuosa II Unión de la carcasa con el tejido o resina de recubrimiento Mejora de la resistencia a los lavados

8 Resumen experimental Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores: 1- Encapsulación de agentes ignífugos 2- Desarrollo de los tejidos base parla la aplicación de recubrimientos 3- Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores de curado térmico y curado por plasma 4- Deposición de nano-recubrimientos ignífugos por PECVD

9 Desarrollo de los tejidos base parla la aplicación de recubrimientos TEJIDO COMPOSICIÓN REQUISITO NORMA Aramida 100% 94% meta-aramida 5% paraaramida Aumentar propiedades ignífugas del tejido EN EN 469 Stark NP125/NP150 Softshell Marko AT240, AT280, AT320, SSH340 Preox/Kevlar Marlan 310, PLUS235, PLUS300 50%PES multifilament 48%PES 2%AT 40% MA 30% CO 18% PES 10% PU 2%AT 54% MA 44% CO 2% AT 70% Preox 30% Kevlar 50% VIS 30%WO 20%PA Fibra de basalto - Fibra de carbono - Aumentar propiedades ignífugas del tejido EN Aumentar propiedades ignífugas del tejido EN Aumentar propiedades ignífugas del tejido sin modificar sus propiedades contra abrasión, soldadura, arco eléctrico, etc. Aumentar propiedades ignífugas del tejido sin modificar sus propiedades contra abrasión, soldadura, arco eléctrico, etc. Aumentar propiedades ignífugas del tejido sin modificar sus propiedades contra abrasión, soldadura, arco eléctrico, etc. Aumentar resistencia a altas temperaturas en el sector industrial Aumentar resistencia a altas temperaturas en el sector industrial EN EN-ISO 9185 EN EN EN EN-ISO 9185 EN EN EN EN EN EN ISO

10 Resumen experimental Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores: 1- Encapsulación de agentes ignífugos 2- Desarrollo de los tejidos base parla la aplicación de recubrimientos 3- Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores de curado térmico y curado por plasma 4- Deposición de nano-recubrimientos ignífugos por PECVD

11 Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores de curado térmico y curado por plasma Resina Microcápsulas 1) Desarrollo de un recubrimiento basado en poli(urea/uretano) 2) Incorporación de microcápsulas FR 3) Optimización de la formulación (sistema intumescente*) 4) Aplicación por rasqueta 5) Curado térmico/ curado por plasma atmosférico Equipo de recubrimiento Fase Gas Feedback Térmico * Sistema intumescentes: - Donantes de carbono - Donantes de grupos ácidos - Agentes espumantes Calor Oxígeno Calor Productos de combustión Humos Espuma de carbonizado Equipo de plasma atmosférico (tecnología APGD) Fase Condensada Área de descomposición Carbonización

12 Resumen experimental Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores: 1- Encapsulación de agentes ignífugos 2- Desarrollo de los tejidos base parla la aplicación de recubrimientos 3- Desarrollo de recubrimientos ignífugos innovadores de curado térmico y curado por plasma 4- Deposición de nano-recubrimientos ignífugos por PECVD

13 Deposición de nano-recubrimientos ignífugos por PECVD Dos grupos principales de precursores: PRECURSORES Compuestos fosforados Compuestos siliconados ESTADO DE PLASMA COMPORTAMIENTO A LA LLAMA Radicales fosfatos y átomos de fósforo, hidrógeno, carbono y oxígeno Formación de residuo carbonizado, que actúa como barrera a la llama Radicales siliconados y átomos de silicio, hidrógeno, carbono y oxígeno Formación de un residuo de sílice, que actúa como barrera protectora del sustrato inferior Nano-recubrimiento depositado en superficie Equipo de plasma de baja presión Sustrato

14 PRÓXIMO A LAS NECESIDADES DE UN MERCADO GLOBAL Y EN CONSTANTE ADAPTACIÓN info@leitat.org