Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química

ENGINYERIA INDUSTRIAL
INNOVACIÓ EN
TECNOLOGIA
TÈXTIL QUÍMICA
Guia de l’assignatura
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25065 Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 7/06/06
1
Crèdits: 6 ( 4 teoria + 2 pràctiques)
Crèdits ECTS: 4,8
Tipus: Optativa ICT Tèxtil
Coordinador: Ascensión RIVA JUAN (ariva@intexter.upc.edu)
Altres Professors: Josep VALLDEPERAS I MORELL (valldeperas@intexter.upc.edu)
Departament d’Enginyeria Tèxtil i Paperera
Presentació
Coneixements previs
Química, Física i Matemàtiques bàsiques.
Imprescindible haver cursat: “Matèries tèxtils i la seva transformació en fils”, “Preparació, tintura i
estampació de materials tèxtils” i “Aprestos i acabats de teixits”
Camps professionals
Aquesta assignatura proporciona als alumnes conecixements sobre els avenços més recents en els
productes i processos relatius a la tecnologia tèxtil química, els dóna la visió de l’ampli camp de
possibilitats d’innovació aplicables a aquesta i els predisposa per tenir la inquietud d’estar al dia en els
desenvolupaments que ofereixen les noves tecnologies relacionades.
Tot això els ajudarà a poder liderar, en el seu moment, equips de treball d’enginyeria de nous
productes i processos en relació a la tecnologia tèxtil química tenint en compte els diferents aspectes
de la mateixa: tècnics, econòmics, socials i mediambientals.
Els camps professionals són: Indústria tèxtil d’ennobliment tèxtil, Construcció de maquinaria, Química
tèxtil, Fabricació de colorants i productes auxiliars tèxtil-químics.
Relació amb altres assignatures
Aquesta assignatura té com a suport bàsic: Físico-Química i Termodinàmica, Mecànica de Fluids
Té relació amb totes les assignatures del ICT-Tèxtil, i molt especialment amb: “Fibres d’altes
prestacions i teixits tècnics” i “Projectes d’instalacions tèxtils i mediambient”
Objectius generals
Objectius relacionats amb els continguts
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25065 Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 7/06/06
2
Aprofondir en els coneixements dels processos de coloració i acabats tèxtils a través d’una visió dels
desenvolupaments més recents en quant a productes, maquinaria i aplicació de noves tecnologies,
sempre tenint en compte els aspectes mediambientals:
a) Reforçament dels coneixements bàsics i científics del tractament de substrats tèxtils:
•
Interaccions a superfícies
•
Cinètica heterogènia
•
Difusió en sòlids
b) Noves aplicacions i desenvolupaments tecnològics de les bases científiques
•
Nous processos d’ennobliment tèxtil
•
Nous desenvolupaments en maquinària i instal·lacions industrials
c) Exemples de nous productes i processos tèxtils, amb criteris econòmics i mediambientals
d’optimització.
Objectius relacionats amb les capacitats i habilitats
Fomentar la capacitat de relacionar els coneixements adquirits en les assignatures més bàsiques amb
les tecnologies més innovadores per tal de que vagin adquirint les habilitats d’aplicar sol·lucions
tecnológiques des d’un plantejament pluridisciplinar.
Temari
Mòdul 1 Revisió de les bases físico-químiques dels processos de ennobliment i coloració tèxtil
(10 hores )
Tema 1. Coloració de mescles de substrats tèxtils
(5 hores)
Mescles de fibres naturals. Mescles de fibres naturals i artificials. Mescles de fibres naturals i
sintètiques. Mescles de fibres sintètiques.
Tema 2. Fisico-quimica de la coloració de mescles
(5 hores)
Principis de tintura de mescles de fibres que tenyeixen per mecanismes diferents. Principis de
tintura de mescles de fibres que tenyeixen per mecanismes similars.
Mòdul 2 Processos de tintura i estampació
(20 hores)
Tema 3. Els polímers tèxtils
(6 hores)
Polímers naturals: fibres cel.lulòsiques, fibres proteiques, fibres elàstiques. Polímers sintètics:
Fibres de poliamida, fibres acríliques, fibres de poliester, fibres elastòmeres.
Tema 4. Fibres elastòmeres
(4 hores )
Síntesis de les fibres elastòmeres. Estructura de les fibres elastòmeres. Propietats i
comportament de les fibres elastòmeres, en front de: temperatura, aigua, àcids, alcalis,
tensoactius i colorants.
Tema 5. Tintura de mescles de fibres tèxtils amb filaments elastomèrics.
(10 hores)
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25065 Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 7/06/06
3
Tintura de mescles cel·lulósiques i elastomèriques. Tintura de mescles proteiques i
elastomèriques. Tintura de mescles de poliamida i elastomèriques. Tintura de mescles de
poliester i elastomèriques. Tintura de mescles de acríliques, poliester modificat i
elastomèriques. Estampació de mescles de fibres tèxtils amb elastomers. Acabat de teixits que
contenen elastomers. La maquinaria per tintura, estampat i acabat de teixits elàstics
Mòdul 3 Nous productes i mètodes d’acabat de teixits (10 hores )
Tema 6. Aplicacions enzimàtiques en el procesos químic-tèxtils
(3 hores)
Enzims. Activitat enzimàtica i estabilització. Termodinàmica bàsica i cinètica enzimàtica.
Catalisi homogenia i heterogenia. Arees de futur en les aplicacions enzimàtiques als procesos
tèxtils
Tema 7. Acabat de teixits mitjançant radiacions
(3 hores)
Plasma i làser. Fonaments. Tipus de tecnologia. Possibles efectes de l’aplicació d’aquestes
tècniques sobre els textils. Tipus d’acabats que es poden obtenir: en teixits de fibres
cel·lulòsiques, de fibres proteiques, de fibres sintètiques
Tema 8. Nanotecnologia aplicada a l’acabat de teixits
(4 hores)
Definicions i camps d’aplicació de la nanotecnologia. Acabats amb micro y nanopartícules.
Encapsulats. Acabats bactericides. Perfums. Materials amb canvi de fase. Acabats especials:
perfums, bactericides, canvis de fase, efectes termocròmics, fisiològics, de bio-control, etc.
Mòdul 4 Recobriment de teixits amb polímers (20 hores )
Tema 9. Generalitats sobre recobriments
(2 hores)
Recobriments i laminats: definicions. Consideracions tècniques sobre els textils recoberts i
laminats. Consideracions comercials sobre els tèxtils recoberts i laminats.
Tema 10. Materials, propietats i mètodes de producció de teixits recoberts
o laminats
(4 hores)
Teixits aptes per recobriments. Tipus de polímers. Principis generals del recobriment de teixits.
Mètodes d’aplicació dels polímers.
Tema 11. Productes obtinguts amb teixits recoberts
(6 hores)
Teixits hidro-repelents i transpirables. Recobriments microporosos i films. Teixits per a
camuflatge: visible, IR. Teixits reflectants. Teixits de protecció: tèrmica, biològica, anti-gasos
tòxics, anti-radiacions
Tema 12. Tests per a la evaluació de la qualitat i funcionalitat dels productes
(4 hores)
Consideracions generals. Test per a teixits recoberts. Caraterístiques físico-mecàniques.
Característiques de confort. Característiques estètiques i funcionals. Tests especials per a
teixits protectors contra riscos.
Tema 13. Aspectes mediambientals en el recobriment i laminat de teixits.
(4 hores)
Control de sustàncies nocives. Reciclat de materials tèxtils. Reciclat d’aigües residuals.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25065 Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 7/06/06
4
Metodologia de treball
L’assignatura s’organitzarà en:
a) classes de teoria: exposició a l’aula dels continguts teòrics de l’assignatura utilitzant pissarra,
transparències i projector.
b) classes de pràctiques a l’aula: sessions tipu seminari i discusió amb els alumnes de temes que
previament s’hauran proposat.
A partir de les explicacions a les classes de teoria i de les discusions a les classes de pràctiques, i
mitjançant la consulta de la bibliografia, els alumnes estaran en disposició de comprendre els
fenòmens implicats, així com la seva relació amb els coneixements bàsics de física-química ja
estudiats a les assignatures anteriors.
Sessions teoria, problemes
n 2 sessions presencials de 2 hores / setmana
Pràctiques, laboratoris
Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant
Temps de
Classe
Temps
d’estudi
Temps
total
Mòdul 1: Revisió de les bases físico-químiques dels
processos de ennobliment i coloració tèxtil
10 hores
10 hores
20 hores
Mòdul 2: Processos de tintura i estampació
20 hores
20 hores
40 hores
Mòdul 3: Nous productes i mètodes d’acabat de teixits
10 hores
10 hores
20 hores
Mòdul 4: Recobriment de teixits amb polímers
20 hores
20 hores
40 hores
Mòdul
Importància i dificultat dels mòduls
L’assignatura s’ha organitzat en dos mòduls relatius a les innovacions en la tintura i dos mòduls
relatius a les innovacions en els acabats.
Per tractar-se d’una assignatura de total caràcter tecnològic cada mòdul té la seva pròpia importància
i extensió adequada a la mateixa, partint de la base d’uns coneixements fonamentals de físicaquímica i matemàtiques adequats per traspasar-los a un procés industrial complex.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25065 Innovació en la Tecnologia Tèxtil-Química. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 7/06/06
5
Materials
Bibliografia bàsica
- Bibliografia corresponent als mòduls de tintura
J. Cegarra, Introducción al blanqueo de materias textiles, Universitat Politècnica de Catalunya, (1966)
J. Cegarra, Fundamentos y tecnología del blanqueo de materias textiles, Universidad Politècnica de
Catalunya (1977)
J. Cegarra, P. Puente, J. Valldeperas, Fundamentos científicos y aplicados de la tintura de materias
textiles Universidad Politècnica de Catalunya
J. Cegarra. Fundamentos de la maquinaria de tintoreria, Universidad Politècnica de Catalunya, (1987)
J. Valldeperas, J. Cegarra, Apuntes de estampación
J. Valldeperas Morell, J.R. Sanchez Martin, Problemas de tontoreria. Golden Quimica do Brasil, Ltda.
(2005)
- Bibliografia corresponent als mòduls d’acabats
D.J. Hill, M.E. Hall, M. Lomoas, K. Padmore, Textile wet processing, Bolton Institute (1993)
M. William Ronny, Textile processing and finishing aid: recent advances (2000)
A. Cavaco-Paulo, G.M. Gübitz, Textile processing with enzymes, The Textile Institute-WPL (2002)
M. Fung, Coated and laminated textiles, The Textile Institute-WPL (2002)
K. Slater, Confort properties of textiles, Textile Progress, vol 9, nº 4, The Textile Institute (1977)
M. A. White, Highlights of recent developments in the finishing of wool piecegoods, CSIRO Division
Conference (1983)
Avaluació
Nf = 0,4·N1p + 0,4·N2p + 0,2·Nt
Nf : nota final
N1p : nota 1r parcial
N2p : nota 2on parcial
Nt : nota treball dels alumnes