Tesis doctoral de Carlos Díaz Blanco
Esta tesis se organiza en dos bloques principales unidos por un objetivo común: mejorar procesos textiles ya instaurados mediante el uso de la biotecnología y de estrategias bio-inspiradas. La primera parte de la tesis (capítulos 2, 3 y 4) fue enfocada a la provisión de nuevos métodos para el recubrimiento de superficies en diferentes procesos textiles como son la tintura de tejidos y el encolado de alfombras. Los procesos tradicionales de tintura normalmente se llevan a cabo en condiciones duras, usando grandes cantidades de tintes productos auxiliares. Gran parte de estos reactivos de desechan sin que hayan reaccionado, con los consiguientes problemas a la hora de manejar dichos residuos. Por otra parte, los métodos actualmente utilizados en proceso de encolado de las alfombras están basados en el látex sintético, un producto derivado del petróleo que es difícilmente biodegradable. Para minimizar estos problemas y al mismo tiempo reducir la huella de carbono de dichos procesos se adoptó una estrategia bio-inspirada. El concepto se basa en la generación de recubrimientos fenólicos en procesos análogos a la síntesis del pigmento melanina en hongos y animales y a la biosíntesis de la lignina en plantas. Estos procesos naturales se basan en la polimerización oxidativa de compuestos fenólicos a través de la acción de la enzima lacasa. el otro objetivo principal de esta tesis fue la mejora de bio-formulaciones de limpieza centrándose en un tipo concreto, aquéllas que contienen enzimas (capítulos 5 y 6). Los procesos desarrollados durante este trabajo consistieron en el uso sinérgico de copolímeros anfifílicos con propiedades antena para la transducción de luz en energía química, llamados aquí photozymes (pzs), junto con actividades enzimáticas específicas como las de las lipasas o las proteasas, con el fin de eliminar de manera eficiente manchas especialmente difíciles sobre tejidos. Los pzs muestran tres características principales que les hacen firmes candidatos a ser incluidos en formulaciones de lavado: i) disuelven y mantienen en disolución suciedad que de otra manera sería difícil de extraer de los tejidos, ii) mejoran la estabilidad y actividad enzimática y iii) producen oxígeno singlete al ser irradiados con luz, siendo así capaces de degradar la suciedad orgánica que se encuentra solubilizada en las estructuras pseudo-micelares que adoptan en agua. los principales resultados de esta investigación son: 1. Un proceso para la tintura/recubrimiento permanente de tejidos de algodón ¿ a través de adsorción física ¿ con un pigmento insoluble en agua generado in situ por el entrelazado oxidativo catalizado por lacasa de ácido 2,5-diaminobenzensulfónico (2,5-dabsa) y 1-hydroxyphenol (catechol). 2. Un proceso para la tintura/recubrimiento permanente de tejidos de algodón a través de la fijación covalente de un pigmento fenólico generado in situ sobre la superficie del material. La oxidación con lacasa de los precursores posibilitó la generación y fijación simultáneas de un pigmento sobre tejido de algodón pre-funcionalizado con grupos amino. 3. Un proceso a baja temperatura basado en el entrecruzamiento enzimático de compuestos fenólicos naturales para generar un adhesivo capaz de sustituir el proceso tradicional de encolado a altas temperaturas mediante el uso de látex. 4. Formulaciones de limpieza mejoradas obtenidas por la combinación de pzs y las enzimas lipasa y proteasa. La eliminación de suciedad orgánica de los tejidos mejoró en un 33 % y un 20 % para las formulaciones de lipasa-pz y proteasa-pz respectivamente. 5. Formulaciones de limpieza activadas bajo iluminación. La irradiación con luz de manchas de vino en presencia de un pz conllevó un aumento del grado de limpieza del 37 % comparado con las muestras irradiadas sin el pz.
Datos académicos de la tesis doctoral «Biotechnical and biomimetic approaches for coating of textile surfaces and enhancement of cleaning formulations«
- Título de la tesis: Biotechnical and biomimetic approaches for coating of textile surfaces and enhancement of cleaning formulations
- Autor: Carlos Díaz Blanco
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 19/12/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Tzanko Tzanov
- Tribunal
- Presidente del tribunal: teresa Vidal llucia
- Andrea Zille (vocal)
- iva hristova Pashkuleva (vocal)
- María Diaz gonzalez (vocal)