● Sostenibilidad (DÍA 15)
→ Impacto ambiental de los componentes de calzado
En torno al 40 % de los impactos medioambientales de un zapato proviene de la manipulación de los diferentes materiales que lo componen. Este hecho ha provocado que muchas empresas apuesten por materiales sostenibles. Sin embargo, nos encontramos con que no todos valen, por ello es clave identificar aquellos que sí alcanzan un reducido impacto ambiental y que cumplen con los estándares de calidad, durabilidad y salud.
Para ello, INESCOP ha identificado y calculado el impacto ambiental de estos nuevos materiales sostenibles en el marco del proyecto ACVSHOES. Todo este conocimiento quedará reflejado en un e-Book que servirá como guía para el ecodiseño de calzado.
Cálculo del impacto ambiental de materiales utilizados en la fabricación de calzado (ACVSHOES IMDEEA/2020/41)
→ Eco-adhesivos desmontables para su uso en calzado, construcción y transporte
El amplio uso de adhesivos en esto sectores, unido a la necesidad de recuperar los diferentes materiales unidos para ser reciclados a posteriori, exigía el desarrollo de adhesivos ecológicos, a la vez que desmontables, es decir, que facilitasen la separación de las piezas previamente ensambladas.
Para ello, INESCOP y AIMPLAS han unido sus conocimientos y han desarrollado eco-adhesivos desmontables de poliuretano y epoxi, que no solo permitirán separar las piezas a demanda, sino que estas podrás ser recicladas para su reutilización. Asimismo, estos adhesivos han pasado por los controles de calidad y se ha validado su uso en sectores como el calzado, la construcción o el transporte.
Desarrollo de ecoadhesivos desmontables para el sector del calzado, construcción y transporte (ECOGLUE II IMDEEA/2020/43)
→ Establecimiento de requisitos de ensayos para cueros sostenibles
La tendencia sostenible que está viviendo la industria de calzado ha hecho que en el sector proliferen nuevos productos catalogados como sostenibles, como por ejemplo el cuero. Sin embargo, para que el cuero pueda considerarse sostenible, tendría que poder ser biodegradable y/o compostable, así podría utilizarse como fertilizante orgánico.
Dado que no existe hasta la fecha ninguna metodología capaz de validar este tipo de cueros denominados sostenibles, INESCOP ha establecido una serie de requisitos, basados en ensayos de biodegradación, compostaje, análisis de sustancias peligrosas y ecotoxicidad de plantas, con el fin de asegurar la mineralización los cueros sostenibles y determinar si además son compatibles con los requerimientos exigidos para su uso como compost orgánico.
Establecimiento de requisitos de ensayos para cueros sostenibles (BIOREQ IMDEEA/2020/42)
→ Materiales de empeine sostenibles a partir de fibras recicladas
El modelo productivo industrial actual no es sostenible para la conservación del planeta porque está ocasionando un agotamiento acelerado de los recursos y una acumulación descontrolada de residuos.
Tampoco el del calzado. Por ello, INESCOP, siguiendo las directrices del Pacto Verde Europeo, y con el fin de que la industria de calzado contribuya a la reducción del impacto ambiental, ha investigado y desarrollado materiales de empeine a partir de fibras recicladas. Con estos materiales, con los que se cierra el círculo, se elaborará una guía que servirá como base para impulsar el ecodiseño en calzado.
Materiales para calzado basados en fibras recicladas y acabados sostenibles (GREENMATSHOE IMDEEA/2020/45)
→ Planta piloto para poner en valor los residuos de calzado, textil y juguete
Las industrias del calzado, textil y juguete se unen para buscar una solución sostenible a la gran cantidad de residuos multicomposición y multiformato que generan, tanto en la fase de producción, como en la de posconsumo. Y es que estos, a pesar de tener un gran potencial de reutilización, no están siendo en su totalidad objeto de revalorización, acabando, en el mejor de los casos, en vertederos controlados.
Por esta razón, y en línea con el modelo de economía circular, CIRCULAR INDUSTRY – CV pretende crear sinergias entre sectores para crear un demostrador tecnológico, en forma de planta piloto, que clasifique y transforme los residuos que generan sus industrias, en materias primas, creando así un modelo de negocio de economía circular con una aplicación intra e intersectorial que potencie un tejido empresarial más resiliente a futuras crisis económicas.
Economía circular para la revalorización de residuos multicomposición de las industrias del calzado, juguete y textil de la Comunidad Valenciana (CIRCULAR INDUSTRY-CV IMIDEC/2019/16)
→ Demostrador para el desarrollo de adhesivos y pinturas a partir de CO2
A estas alturas ya no cabe duda de que el exceso de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera contribuye al cambio climático. Sin embargo, este gas de efecto invernadero, asociado tradicionalmente a connotaciones negativas, podría convertirse en materia prima para la fabricación de poliuretanos, un material muy empleado en la industria de calzado. Para ello, INESCOP, junto con los centros tecnológicos AIMPLAS y AIDIMME, trabaja en una tecnología innovadora capaz de convertir el CO2 procedente de las emisiones industriales en materia prima sostenible para la creación de adhesivos, pinturas y barnices.
Desarrollo de adhesivos y pinturas para el sector del calzado y mueble a partir de CO2 procedente de instalaciones industriales de la Comunidad Valenciana (PUCO2 IMIDEC/2019/6)
● Confort y Salud (DÍA 16)
→ Sistemas virucidas para la desinfección de calzado
El elevado grado infeccioso del SARS-COV-2, así como su fácil transmisión, hace indispensable una buena desinfección. Puesto que el calzado puede constituir uno de los medios de propagación de la infección por trasiego, es importante que los materiales que lo constituyen, principalmente la suela, tenga propiedades virucidas que eviten su propagación.
Puesto que se ha demostrado que los virucidas existentes pueden suponer cambios en las propiedades estéticas, mecánicas y funcionales del calzado, INESCOP trabaja en el desarrollo de agentes desinfectantes que no interfieran en las propiedades del calzado y en el desarrollo de nuevos materiales con capacidad virucida que sean capaces de mantener el zapato desinfectado durante un largo periodo de tiempo.
Sistemas desinfectantes virucidas contra el COVID-19 para calzado (COVIDSHOE IMDEEA/2020/79)
→ Reductores de formaldehído sobre cuero acabado
Tras comprobar que el formaldehído es uno de los sensibilizantes más frecuentes en calzado y que puede generar alergias en la piel por contacto, INESCOP ha trabajado para minimizar los posibles riesgos de ciertas sustancias químicas que, como esta, se emplean en los procesos de curtición o fabricación de calzado.
En este caso en concreto, y con el fin de que el sector del cuero ofrezca productos con garantía de inocuidad, se han validado reductores de formaldehído, basados en antioxidantes de origen vegetal obtenidos a partir de residuos agrícolas. Con estos reductores, que no influyen en las cualidades del producto, se estaría minimizando la exposición a la sustancia y, por tanto, evitando alergias por contacto.
Potenciales reductores en cuero acabado para evitar exposición química a formaldehído (NOFORMALD II IMDEEA/2020/47)
→ Modelo para la predicción del confort térmico en calzado
INESCOP trabaja en el desarrollo de un modelo predictivo de confort térmico en calzado que permita, bajo condiciones ambientales determinadas, evaluar tanto el aislamiento térmico como la gestión del sudor del pie, desde un punto de vista objetivo. Dos variables clave que permiten medir el grado de confort térmico que tiene un zapato.
Está comprobado que el confort térmico, a pesar de ser una percepción subjetiva de cada persona, puede influir en el rendimiento y salud del trabajador. Así, el disconfort térmico puede dar lugar a un descenso en el rendimiento, un aumento de la irritabilidad o provocar accidentes por fatiga y falta de concentración.
Desarrollo de modelos que permitan predecir las propiedades termorreguladoras del calzado para adultos (THERMODELSHOE IMDEEA/2020/51)
→ Mejora funcional para el desarrollo del zapato de tacón
La búsqueda del confort por parte de usuario, también a la hora de calzarse, ha dado pie a que el sector se preocupe por la comodidad que ofrecen sus zapatos de tacón. Para ello es vital que el calzado se diseñe y fabrique según las necesidades funcionales del pie.
Gracias a la investigación realizada por el laboratorio de análisis funcional de INESCOP, las empresas podrán aplicar las reglas de diseño y fabricación que precisa un zapato de tacón confortable. Para ello, además de la digitalización 3D, INESCOP ha utilizado técnicas experimentales complementarias como radiografías RX, y metodologías de análisis funcional como baropodometría externa e interna, sistemas de análisis de movimiento, electromiografía y termografía infrarroja.
Análisis funcional mediante estudio de la estabilidad de los tacones para la mejora del diseño de calzado de señora saludable (TACONSHOE II IMDEEA/2020/50)
→ Nuevos métodos ecológicos de hidrofugación de la piel y el calzado
La propiedad de resistencia al agua ya no será exclusiva del calzado técnico gracias al desarrollo de INESCOP de un cuero repelente a líquidos que podrá usarse como material de corte en calzado casual. Este nuevo material, desarrollado a partir de técnicas sostenibles, protege al pie frente a condiciones climatológicas adversas, evita el sudor y favorece su aireación.
Pero además, gracias a su característica de repelencia al agua, estos materiales podrían combatir la propagación del virus SARS-Cov-2, ya que las gotas respiratorias no se posarían sobre el material y, en caso de que lo hiciesen, se podría utilizar un virucida líquido para desinfectar el calzado.
Nuevos métodos ecológicos de hidrofugación de la piel y el calzado (ECOHIDROFUGACION IMDEEA/2020/44)
● Fabricación avanzada (DÍA 17)
→ Diseño avanzado de suelas de calzado
INESCOP ha desarrollado una nueva tecnología basada en subdivisión de superficies para el diseño 3D de calzado orientada al diseño de suelas y otros componentes de calzado como pueden ser adornos o piezas plásticas complejas. Esta tecnología toma forma gracias a un conjunto de herramientas software que posibilitan al usuario desarrollar suelas de calzado digitales en un menor tiempo.
Estas herramientas CAD permiten reducir el coste de creación de prototipos de suelas y otros elementos gracias a la velocidad de desarrollo de los nuevos modelos.
Nuevas técnicas de modelado poligonal mediante superficies de subdivisión para el diseño de suelas en calzado (SUBSOLES IMDEEA/2020/52)
→ Visualización avanzada de modelos de calzado virtuales
La personalización en calzado ha cambiado la manera de fabricar zapatos: se ha pasado de fabricar muchas unidades de pocos modelos, a fabricar pocas unidades de muchos modelos. Este nuevo modelo de productivo no solo exige ser mucho más rápido y creativo, sino que conlleva unos costes económicos muy elevados.
La solución a esta problemática la tiene INESCOP, que ha creado una arquitectura web para la visualización 3D de modelos de calzado en tiempo real. Gracias a esta tecnología, la empresa será más ágil en la toma de decisiones y realizará un menor número de muestras físicas, al tiempo que permitirá la digitalización de sus procesos y la reducción del impacto ambiental.
Sistema de visualización realista en tiempo real de modelos de calzado (SIVITREMAR IMDEEA/2020/49)
→ Tratamiento con plasma atmosférico para mejorar la adhesión de los materiales
INESCOP ha desarrollado una celda robótica colaborativa para aplicar plasma atmosférico como tratamiento superficial para mejorar la adherencia de las suelas de calzado. Gracias a esta tecnología se podrá automatizar un proceso industrial que, desde el punto de vista del trabajador actualmente puede ser perjudicial, debido a emisiones de gases nocivos.
Además, estamos ante una tecnología sostenible, ya que reduce la emisión de gases de efecto invernadero, el uso de productos químicos, la generación de residuos sólidos y además no se generan vertidos, pues el proceso no precisa de la utilización de agua.
Tratamiento de plasma atmosférico aplicado mediante robot a materiales poliméricos de difícil adhesión en la industria del calzado (PLASMABOT II IMDEEA/2020/48)
→ Manipulación multirobot para la operación de unión corte-piso
En COMMANDIA, INESCOP trabaja junto con 4 universidades europeas, en la automatización de la operación de unión entre el corte del zapato, y un objeto deformable como es el piso. La manipulación de objetos deformables es unos de los principales retos actuales de la robotización.
Esta operación de unión tiene lugar después de que el adhesivo haya sido aplicado sobre el piso, y consiste en recoger la suela de una cinta con un robot, y con la ayuda de un segundo robot, ejecutar con precisión la unión sobre un corte que se encuentra prefijado. Para esta unión, contamos con un sistema de visión 3D que nos dirá en todo momento la posición relativa entre los elementos y las acciones necesarias de los robots para proceder adecuadamente. El uso de dos robots nos permite manejar correctamente el piso aún siendo flexible, y poder usar este factor en nuestro favor si es necesario.
COMMANDIA. Robótica móvil colaborativa de objetos deformables en aplicaciones industriales (SOE2/P1/F0638)
→ Sistemas robóticos para manipulación de objetos flexibles
INESCOP, junto con otros 11 socios europeos, participa en el proyecto SOFTMANBOT que proporcionará un sistema robótico innovador para el manejo de materiales flexibles dentro de diferentes procesos de producción.
Desde el punto de vista de la automatización, la manipulación de objetos flexibles supone, a día de hoy, un reto sin resolver ya que no hay una solución robótica robusta aplicable de manera industrial. Por ello, muchas operaciones con productos deformables son realizadas actualmente por operarios de forma manual como ocurre, por ejemplo, en el sector calzado, con la extracción de pisos inyectados de su molde. Esta tarea, entre otras, tiene el inconveniente de que puede producir lesiones a corto y largo plazo en los operarios debido a la constante repetición de movimientos y a la fuerza necesaria para poder realizarla.
El sistema robótico desarrollado por SOFTMANBOT asistirá al ser humano en la realización de este tipo de tareas. Para ello, se llevarán a cabo cuatro demostradores piloto en los que participarán diferentes sectores manufactureros clave: calzado, juguetes, textil y neumáticos.
SOFTMANBOT. Tecnología robótica avanzada para el manejo de materiales blandos en sectores de fabricación
→ Manipuladores multipropósito para operaciones manufactureras
INESCOP trabaja en el desarrollo de un prototipo para realizar el embolsado de plantillas, el principal objetivo del proyecto es la manipulación de componentes diversos mediante manos robóticas integradas en Cobots.
APRIL proporcionará una innovadora tecnología de sensores y visión computacional que permitirá detectar deslizamientos, estimar el peso, el centro de masa dinámico o regular las fuerzas de agarre mientras se manipulan objetos deformables de diferentes tipos (por ejemplo: papel, pechuga de pollo, plantillas de zapatos, materiales textiles visco elásticos, cables, etc.).
Los robots integrados operarán en etapas críticas que afectan a la producción, el empaquetado y al control de la calidad, realizando además estudios de ergonomía en los procesos manuales de las operaciones y mejorando así la salud laboral de los trabajadores evitando la realización de trabajos repetitivos.
APRIL. Robótica multipropósito para la manipulación de materiales deformables en procesos de fabricación.
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