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Trabajo de investigación de Manik Chandra Biswas, Universidad Estatal de Carolina del Norte, Raleigh, NC, EE. UU.Desarrollo de tecnología de hilado de fibra ecológico Enfocando el reciclaje de desechos textiles y la fabricación de MMCF como alternativas

Las fibras sintéticas como el poliéster, polipropileno, nailon, etc. se utilizan ampliamente en la industria textil y afines. En las últimas décadas, ha habido una explosión de esfuerzos concienzudos para mejorar la sostenibilidad y circularidad de las economías relacionadas con las marcas textiles y de moda. A medida que aumenta la población mundial, también lo hace el uso de ropa y sus subproductos de desecho. Las tendencias recientes de la ropa han provocado la demanda de moda rápida, al tiempo que han aumentado la contaminación de la ropa en los vertederos. La contaminación por microfibras en el agua de mar y otras vías fluviales es motivo de gran preocupación. Tales preocupaciones ambientales han hecho que los esfuerzos en sostenibilidad se conviertan en tendencias en la industria textil. Esto ha provocado un renovado interés en el uso de fibras naturales y / o biodegradables como alternativas a los sintéticos a base de petróleo.

Manik Chandra Biswas es un candidato a doctorado en el programa de Ciencias de Fibras y Polímeros en Wilson College of Textiles, North Carolina State University, donde se unió al programa en el otoño de 2018 como beneficiario de la beca de la North Carolina Textile Foundation (NCTF), y su investigación se centra en mejorar la sostenibilidad de la industria textil. Lo entrevistamos para escuchar más sobre su increíble investigación de posgrado centrada en la sostenibilidad y la economía circular en las industrias textil y de la moda, así como sus planes para los esfuerzos futuros.Las fibras sintéticas como el poliéster, polipropileno, nailon, etc.se utilizan ampliamente en industrias textiles y afines. En las últimas décadas, ha habido una explosión de esfuerzos concienzudos para mejorar la sostenibilidad y circularidad de las economías relacionadas con las marcas textiles y de moda. A medida que aumenta la población mundial, también lo hace el uso de ropa y sus subproductos de desecho. Las tendencias recientes de la ropa han provocado la demanda de moda rápida, al tiempo que han aumentado la contaminación de la ropa en los vertederos. La contaminación por microfibras en el agua de mar y otras vías fluviales es motivo de gran preocupación. Tales preocupaciones ambientales han hecho que los esfuerzos en sostenibilidad se conviertan en tendencias en la industria textil. Esto ha provocado un renovado interés en el uso de fibras naturales y / o biodegradables como alternativas a los sintéticos a base de petróleo.

Su investigación de doctorado se enfoca en reemplazar aditivos tóxicos y dañinos para el medio ambiente en la ropa conocidos como “fibras de acetato de celulosa” (que se encuentran en ropa de alta calidad que solo se puede lavar en seco, como vestidos de novia) por fibras más fuertes y más verdes. Desarrolló una tecnología de hilado de fibras de ropa sostenible que es más segura y ecológica en comparación con los medios actuales, y presentó una patente estadounidense para esta tecnología y publicó un artículo de revista revisado por pares en la revista Carbohydrate Polymers. Puede leer el artículo publicado aquí: “Aditivos de ácido glucárico para la antiplasticización de fibras hiladas en húmedo a partir de acetato de celulosa / ácido acético / agua”.

Estas innovaciones en la sostenibilidad textil fomentan una economía circular tanto en la industria textil como en la agrícola, lo que significa que las telas se reciclan y reutilizan fácilmente. Su investigación se centra tanto en minimizar el desperdicio durante la producción y la fabricación como en garantizar que las telas al final sean sostenibles, económicamente efectivas y equilibradas. También presentó su investigación sobre fibras regeneradas reforzadas con aditivos en la Sociedad Internacional de Fabricantes de Tejidos Industriales (ISIFM), que cubre las innovaciones en la industria química posterior, como la tecnología de acabado de hilado, la nanotecnología, el desarrollo de fibras, el tejido 3D y las pruebas el 21 de octubre. , 2019 en Greenville, Carolina del Sur, EE. UU.

El reciclaje de la celulosa de los textiles de algodón minimizaría el uso de fibras de cultivos vírgenes y productos petroquímicos no renovables como fuentes de resina para la producción de fibras sintéticas. Los productos fabricados con polímeros reciclados son generalmente inferiores en rendimiento mecánico a los fabricados con resina virgen o fibras naturales; este comportamiento probablemente se aplicaría a la celulosa regenerada (RC) procedente de celulosa reciclada. Este desafío impulsó la investigación de aditivos de base biológica capaces de mejorar la resistencia mecánica y la rigidez de las fibras mediante aditivos antiplastificantes. Otro estudio se centró en el reciclaje de celulosa de camisetas de algodón y reforzado mecánicamente con ácido glucárico (GA), un subproducto de fermentación no tóxico que es capaz de antiplastificar las fibras RC que ganó el 1er lugar en TUFF CHALLENGE y reconocidos como GOLD WOLVES. Los autores agradecen enormemente a Tyton Biosciences por apoyar esta investigación y donar pulpa de algodón de camisetas recicladas y Kalion, Inc. por donar ácido glucárico.

Investigar objetivos:

  1. Investigar la viabilidad de reciclar la celulosa en fibras hiladas con una pérdida mínima de resistencia a la tracción que respalde la economía textil circular.
  2. Desarrollar técnicas de procesamiento de fibra sostenibles y ecológicas para mejorar la reputación de las marcas hacia la sostenibilidad y la economía circular.

En general, su investigación sobre la innovación tecnológica para el reciclaje y el fortalecimiento de las fibras vegetales como una alternativa potencial de los polímeros a base de petróleo, podría abrir una nueva ruta para reubicar la industria textil y de la confección en los EE. UU. Y en otros países.

Sostenibilidad y Economía Circular en Textiles

Como estudiante de maestría en la Universidad de Tuskegee en Alabama, publicó tres artículos de revistas revisados ​​por pares y dos capítulos de libros, en los que dos artículos describen la síntesis de nanomateriales a partir de biomasa residual y el posterior refuerzo de plásticos y envases de alimentos antimicrobianos. Su experiencia fundamental en química aplicada, ingeniería química, polímeros y fibras lo motivó en las innovaciones de la química verde, así como en su adopción por la industria y el gobierno.

Sus momentos más orgullosos como internacional bangladesí en la Universidad Estatal de Carolina del Norte de haber logrado hasta ahora son (1) presentar una solicitud de patente en los EE. UU. Y (2) redactar otra divulgación de patena, (3) publicar tres artículos de revistas (1 publicado, 2 en -progreso) en su Ph.D. trabajo de investigación. Puede leer otro artículo publicado recientemente aquí: “Tecnología de impresión 3D de compuestos de fibra de polímero en la industria textil y de la moda: una hoja de ruta potencial del concepto al consumidor” en Estructuras compuestas.

Además, recibió la beca de la Fundación Textil de Carolina del Norte (NCTF) (2018-2019) y se desempeñó como Vicepresidente (Interno) y Secretario en la Asociación Textil de Estudiantes Graduados (TAGS) de 2018-2019 y 2019-2020 respectivamente. En general, está muy agradecido de unirse a Wilson College, NC State University y Ford Innovation Team (FIT), Ingeniería Textil, Química y Ciencia.

Su sueño es ser un futuro líder e impulsor para ayudar a la industria textil a adoptar una economía circular. Le encantaría trabajar en Investigación y Desarrollo en cualquier Laboratorio o Industria Nacional y verse a sí mismo como científico jefe. Después de 5 a 10 años, quería ser un emprendedor y comenzar su propia empresa que se enfocaría en crear materiales sostenibles para promover la producción de valiosos productos ecológicos. Al iniciar una empresa para fabricar esos materiales, alentaría aún más a las industrias textiles, así como a cualquier empresa orientada a polímeros y materiales como Eastman, Tesla, Nike e incluso Amazon, a avanzar hacia una economía más verde y sostenible.