En los últimos años, el calzado fabricado en España, y en la Unión Europea en general, camina hacia nuevos conceptos en los que la sostenibilidad y la incorporación de los elementos "activos" van a tener un importante papel como valor añadido y elemento de competitividad. Este hecho obliga a los fabricantes de calzado y componentes a reinventarse y desarrollar nuevos productos que cumplan con las exigencias tanto del mercado como de los consumidores. Con los últimos avances en el campo de los materiales funcionales y/o activos se abre una nueva vía para el desarrollo de productos que presenten propiedades funcionales dirigidas a los diversos grupos de usuarios con características y necesidades específicas. En ese sentido, la tecnología de microencapsulación es una herramienta prometedora para este sector tan tradicional, ya que permite transformar el calzado en un nuevo soporte para proporcionar tanto un cuidado estético y sanitario del pie como para mejorar el confort del mismo, entre otras muchas posibilidades. La incorporación de sustancias microencapsuladas en los materiales o componentes del calzado permitirá dotar al calzado de nuevas prestaciones y alcanzar el concepto de calzado activo, el cual contribuirá a mejorar la calidad de vida del usuario, satisfaciendo las necesidades y expectativas de los mismos. El objetivo general de este trabajo se centra en la microencapsulación de sustancias activas tales como agentes antimicrobianos y aromas y su posterior incorporación en los materiales de calzado para lograr obtener un nuevo calzado funcional que permita un cuidado activo del pie de los usuarios durante su uso. Para lograr dicho objetivo, este trabajo se ha estructurado en cinco capítulos. En la introducción se detallan las necesidades del sector calzado y se presentan las tecnologías emergentes capaces de proporcionar un salto cualitativo en cuanto a sus perspectivas futuras. En el segundo capítulo se describe y se detallan los objetivos específicos perseguidos con el desarrollo de este trabajo de investigación. En el tercer capítulo se describen los materiales utilizados para llevar a cabo este trabajo, así como las diferentes técnicas instrumentales empleadas para la síntesis, funcionalización y caracterización de microcápsulas y materiales de calzado empleados. El capítulo de resultados y discusión consta de un compendio de 6 publicaciones fruto del trabajo de investigación de investigación realizado en esta tesis. Se ha realizado un estudio de la microbiota del pie sano, así como una revisión de las técnicas en el campo de la nanotecnología que junto con la microencapsulación presentan un gran desafío en cuanto a su aplicación en el sector calzado. Además y fundamentalmente, se ha estudiado la microencapsulación de sustancias mediante la técnica de polimerización in situ para encapsular un aceite esencial con reconocidas propiedades antimicrobianas como es el aceite de Melaleuca alternifolia. Mediante estudios de Termogravimetría (TGA), Espectroscopía Infrarroja (FTIR) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) principalmente, se ha profundizado en el mecanismo de encapsulación y liberación de los aceites esenciales estudiados, tanto en lo relativo a la formación de microcápsulas como en las posibles interacciones fisicoquímicas entre la resina y el aceite, así como su efecto en la liberación del aceite esencial en tratamientos combinados que simulan las condiciones de uso de estos productos. Los resultados obtenidos han demostrado que la relación resina:aceite determina en gran medida la eficiencia de encapsulación así como que existe un valor crítico que determina las propiedades de las microcápsulas sintetizadas y las posibles interacciones fisicoquímicas con los componentes del aceite esencial. Los ensayos de simulación de uso en calzado mostraron que el sudor influye en el perfil de liberación del aceite del núcleo y que la acción combinada de sudor y presión además modifica las características de las microcápsulas. El diseño de microcápsulas con resistencias y diferentes perfiles de liberación de la sustancia activa permite obtener un efecto más prolongado del aroma y/o efecto antimicrobiano en el calzado.

[ES] La tecnología de microencapsulación se ha utilizado en áreas como farmacología, medicina, ingeniería y diseño. Centrado en el área de la ingeniería, más específicamente, la selección de materiales y el desarrollo de productos, el carácter simbólico, perceptivo y funcional se puede combinar para el diseño de productos innovadores. Mediante la tecnología de microencapsulación se combinan una amplia gama de materiales de núcleo y membrana, más específicamente en la área textil, la aplicación de microcápsulas puede proporcionar el desarrollo de tejidos y materiales funcionales con propiedades específicas. En este contexto, este trabajo se propone verificar las condiciones y analizar la síntesis de microcápsulas de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) y estudiar su comportamiento cuando se aplica a tejidos de algodón. Para la síntesis de microcápsulas de membrana polimérica de melamina-formaldehído con núcleo de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) se utilizó el método de polimerización in situ. El aceite esencial de naranja se caracterizó por cromatografía de gases, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, termogravimetría, las microcápsulas sintetizadas se caracterizaron por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier, termogravimetría, microscopía electrónica de barrido y haz de iones enfocado. Las microcápsulas poliméricas con núcleo de aceite esencial de naranja sintetizadas se aplicaron al tejido algodón mediante tres métodos diferentes (impregnación, pulverización y estampación). Después de la aplicación sobre el tejido de algodón, se realizón prueba de frote, pruebas de lavado y prueba de actividad antibacteriana en laboratorio para estudiar el comportamiento de las microcápsulas sobre el sustrato. La caracterización de las muestras de tejido con las microcápsulas aplicadas, antes y después de las pruebas de durabilidad, se realizó mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier. Al finalizar se sistematizaron los procedimientos, condiciones y parámetros para la polimerización in situ así como la aplicación de microcápsulas poliméricas con núcleo de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) en tejido 100 % algodón, avanzando en el estudio de la selección de materiales para aplicación en textiles que se puede utilizar para el desarrollo de productos innovadores. Los resultados mostraron que se produjo la microencapsulación del aceite esencial de naranja volátil y que las microcápsulas aplicadas al tejido de algodón presentan actividad antibacteriana y resistien quince ciclos de lavado utilizando la norma ISO 105 C06: 2010. / [CA] La tecnologia de la microencaspulació s'utilitza en àrees com farmacologia, medicina, enginyeria i disseny. Centrat en l'àrea de l'enginyeria específicament, la selecció dels materials i el desenvolupament de productes de caràcter simbólic, perceptiu i funcional es pot combinar per al disseny de productes innovadors. Mitjançant la tecnologia de la microencapsulació es combinen una àmplia gamma de materials de nucli i membrana, més específicament en l'àrea tèxtil, l'aplicació de microcàpsules pot proporcionar el desenvolupament de teixits i materials funcionals amb propietats específiques. En aquest context, aquest treball es proposa verificar les condicions i analitzar la síntesi de microcàpsules d'oli essencial de taronja (Citrus sinensis) i estudiar el seu comportament quan s'aplica als teixits de cotó. Per a la síntesi de microcápsules de membrana polimèrica de melanina-formalheid amb nucli d'oli essencial de taronja (Citrus sinensis) s'ha utilitzat el mètode de polimeritzacio in situ. L'oli essencial de taronja es va caracteritzar per cromatografia de gasos, espectroscòpia infraroja per transformada de Fourier, termogravimetria, les microcàpsules sintetitzades es caracteritzaven per espectroscopia infraroja per transformada de Fourier, termogravimetria, microscòpia electrònica d'escombrat i feix d'ions enfocat. Les microcàpsules polimèriques amb nucli d'oli essencial de taronja sintetitzades s'han aplicat al teixit de cotó mitjançant tres mètodes diferents (impregnació, pulverització i estampat). Després de l'aplicació sobre el teixit de cotó, s'ha realitzat prova de trot, prova de llavat i prova de activitat antibacteriana en laboratori per a estudiar el comportament de les microcàpsules sobre el sustrat. La caracterització de les mostres de teixit amb microcàpsules aplicades, abans i després de les proves de durabilitat, s'ha realitzat mitjançat microscòpia electrònica d'escombrat i espectroescòpia infraroja per transformada de Fourier. Al finalitzar la sistematització dels procediments, condicions i paràmetres per a la polimerització in situ així com l'aplicació de microcàpsules polimèriques amb nucli d'oli essencial de taronja (Citrus Sinensis) en teixit de cotó 100%, avançat en l'estudi de la selecció de materials per a l'aplicació en tèxtil que es puga utilitzar en el desenvolupament de productes innovadors. Els resultats han demostrat que s'ha produït la microencapsulació del oli essencial de taronja volàtil i que les microcàpsules aplicades al teixit de cotó presenten activitat antibacteriana han resistit quinze cicles de llavat utilitzant la normativa ISO 105 C06:2010. / [EN] Microencapsulation technology has been used in areas such as pharmacology, medicine, engineering and design. Focused on the engineering area, more specifically, material selection and product development, the symbolic, perceptive and functional character can be combined for the design of innovative products. Through microencapsulation technology, a wide range of core and membrane materials are combined, more specifically in the textile area, the application of microcapsules can provide the development of fabrics and functional materials with specific properties. In this context, this work proposes to verify the conditions and analyze the synthesis of microcapsules of orange essential oil (Citrus sinensis) and study their behavior when applied to cotton fabric. For the microcapsules synthesis of melamine-formaldehyde polymeric membrane with orange essential oil core (Citrus sinensis), the in situ polymerization method was used. The orange essential oil was characterized by gas chromatography, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric, the synthesized microcapsules were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric, scanning electron microscopy and focused ion beam. The polymeric microcapsules with an orange essential oil core synthesized were applied to cotton fabric by three different methods (impregnation, spraying and screen printing). After application on the cotton fabric, friction tests, washing tests and antibacterial activity tests were performed in the laboratory to study the behavior of microcapsules on the substrate. The characterization of fabric samples with the applied microcapsules, before and after the durability tests, was performed by scanning electron microscopy and infrared spectroscopy by Fourier transform. At the end, the procedures, conditions and parameters for in situ polymerization as well as the application of polymeric microcapsules with an orange essential oil core (Citrus sinensis) in 100 % cotton fabric were systematized, advancing the study of the selection of materials for application in textiles that can be used for the development of innovative products. The results showed that microencapsulation of the volatile orange essential oil occurred and that the microcapsules applied to the cotton fabric showed antibacterial activity and resisted fifteen washing cycles using the ISO 105 C06: 2010. / Soares Rossi, W. (2022). Síntesis, caracterización y aplicaciones de microcápsulas de aceite esencial de naranja (Citrus sinensis) en tejidos 100 % algodón [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182096