Development of dynamic textiles based on shape memory polyurethane (SMPU) for applications in car seat upholstery

(English) In recent years, numerous studies have been carried out on functional textiles due to their ability to adapt and interact with the environment. In particular, special focus has been placed on dynamic textiles incorporating shape memory materials (SMMs). The most advanced studies in this field deal with the use of shape memory alloys (SMAs) or with the use of shape memory polymer finishes (SMPs), thoroughly analyzing the dynamism of shape memory and its benefits, mainly in terms of comfort and protection. However, despite the rapid development experienced by SMPs due to their versatility, low cost and easy transformation into different formats such as foams, gels or films, their integration in the form of monofilament/multifilament yarns in textiles has yet to be studied in depth. This integration presents significant manufacturing challenges on an industrial level, both in obtaining fibers of adequate fineness retaining their physical properties and shape memory effect (SME), as well as in their subsequent integration into textiles. Studies are currently underway to improve their processability and the properties of SMP yarns, based on shape memory polyurethanes (SMPUs), with the aim of achieving optimum performance and industrial production. However, research on the implementation of SMPU yarns in textiles and their potential applications is still rather limited and further investigation in this area is required. This study focuses on the development of dynamic textiles by integrating SMPU yarns in order to increase comfort in vehicle seats. The research was organized into three phases: the fabrication of the SMPU yarn, the incorporation of the yarns into openwork fabrics and the proposed application. The first research phase was based on the development and characterization of optimal SMPU yarns for use in textile applications. For this purpose, an industrializable SMPU yarn production system was studied, which included the permanent shape programming an
(Català) Els darrers anys s'han realitzat nombrosos estudis sobre els tèxtils funcionals per la seva capacitat per adaptar-se i interactuar amb l'entorn. En particular, s'ha prestat una atenció especial als tèxtils dinàmics que incorporen materials amb memòria de forma (SMM). Els estudis més avançats en aquest camp aborden l'ús d'aliatges amb memòria de forma (SMA) o l'ús d'acabats polimèrics amb memòria de forma (SMP), analitzant en profunditat el dinamisme de la memòria de forma i els beneficis, principalment en termes de confort i protecció. No obstant això, malgrat el ràpid desenvolupament experimentat pels SMPs a causa de la seva versatilitat, baix cost i fàcil transformació en diferents formats com escumes, gels o films, la seva integració en forma de fils monofilament/multifilament en tèxtils encara no ha estat estudiada en profunditat. Aquesta integració presenta importants reptes de fabricació a nivell industrial, tant en l'obtenció de fibres de finor adequada que conservin les seves propietats físiques i el seu efecte de memòria de forma (SME), com en la seva integració posterior en tèxtils. Actualment s'estan duent a terme estudis per millorar-ne la processabilitat i les propietats dels fils SMP, basats en poliuretans amb memòria de forma (SMPU), amb l'objectiu d'aconseguir un rendiment òptim i una producció industrial. No obstant això, la investigació sobre l'aplicació dels fils de SMPU en tèxtils i les seves possibles aplicacions continua sent força limitada, per la qual cosa cal continuar investigant en aquest àmbit. Aquest estudi se centra en el desenvolupament de tèxtils dinàmics mitjançant la integració de fils SMPU per tal d'augmentar el confort als seients dels vehicles. La investigació es va organitzar en tres fases: la fabricació del fil SMPU, la incorporació dels fils a teixits calats i l'aplicació proposada. La primera fase de la investigació es va basar en el desenvolupament i la caracterització de fils de SMPU òptims per al seu ús en aplicac
(Español) En los últimos años se han realizado numerosos estudios sobre los textiles funcionales por su capacidad para adaptarse e interactuar con el entorno. En particular, se ha prestado especial atención a los textiles dinámicos que incorporan materiales con memoria de forma (SMM). Los estudios más avanzados en este campo abordan el uso de aleaciones con memoria de forma (SMA) o el empleo de acabados poliméricos con memoria de forma (SMP), analizando en profundidad el dinamismo de la memoria de forma y sus beneficios, principalmente en términos de confort y protección. Sin embargo, a pesar del rápido desarrollo experimentado por los SMPs debido a su versatilidad, bajo coste y fácil transformación en diferentes formatos como espumas, geles o films, su integración en forma de hilos monofilamento/multifilamento en textiles aún no ha sido estudiada en profundidad. Esta integración presenta importantes retos de fabricación a nivel industrial, tanto en la obtención de fibras de finura adecuada que conserven sus propiedades físicas y su efecto de memoria de forma (SME), como en su posterior integración en textiles. Actualmente se están llevando a cabo estudios para mejorar su procesabilidad y las propiedades de los hilos SMP, basados en poliuretanos con memoria de forma (SMPU), con el objetivo de conseguir un rendimiento óptimo y una producción industrial. Sin embargo, la investigación sobre la aplicación de los hilos de SMPU en textiles y sus posibles aplicaciones sigue siendo bastante limitada, por lo que es necesario seguir investigando en este ámbito. Este estudio se centra en el desarrollo de textiles dinámicos mediante la integración de hilos SMPU con el fin de aumentar el confort en los asientos de los vehículos. La investigación se organizó en tres fases: la fabricación del hilo SMPU, la incorporación de los hilos en tejidos calados y la aplicación propuesta. La primera fase de la investigación se basó en el desarrollo y la caracterización de hilos de SMPU óptim
Postprint (published version)