Otimização do tratamento prévio das fibras de cupro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Fernandes, João Pedro Morais
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/73692
Resumo: Dissertação de mestrado em Química Têxtil
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spelling Otimização do tratamento prévio das fibras de cuproEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado em Química TêxtilCom a realização do presente trabalho pretendeu-se otimizar o processo de tratamento prévio das fibras de cupro. A fim de cumprir este propósito foram testadas, várias condições de tratamento avaliando as propriedades do material após a realização de cada ensaio, em especial no que concerne à resistência à rutura, perda de peso, coeficiente de atrito, cair e grau de fibrilação produzido. A fibrilação das malhas de cupro é realizada com o objetivo de melhorar o toque do material, sendo um processo de tratamento realizado em condições fortemente alcalinas utilizando concentrações de soda cáustica muito altas, que originam um desgaste elevado das máquinas, razões pelas quais se torna importante definir as condições mais vantajosas para realizar o processo. Na primeira parte do projeto foram testadas diferentes concentrações de NaOH (30-90 ml/L) a diferentes temperaturas (80-120 °C) em processos com a duração de 6 horas. Foram adicionadas 20 esferas metálicas às soluções de tratamento para aumentar o efeito abrasivo sobre o material. Os resultados obtidos no decorrer desta etapa permitiram concluir que a resistência à tração, o coeficiente de atrito e o fator “drapé” diminuem com o aumento da temperatura do tratamento e com o aumento da concentração de NaOH, acontecendo o oposto em relação à perda de peso. Com base nos resultados obtidos foi ainda possível construir modelos de regressão linear múltipla que estabelecem a relação entre estes parâmetros. Verificou-se, no entanto, que as amostras tratadas nestas condições não apresentavam fibrilação visível. Assim, na tentativa de promover uma fibrilação mais intensa realizou-se um novo conjunto de ensaios a uma razão de banho de 1:100, tendo-se, no entanto, verificado que as amostras tratadas a 100 °C nestas condições apresentavam após o tratamento uma acentuada degradação. Face a estes resultados, desenvolveram-se um novo conjunto de ensaios para avaliar se a degradação do substrato se devia ao aumento da ação abrasiva exercida sobre o material ou o aumento da razão de banho, tendo-se comprovado ser este último fator, o responsável pelo significativo aumento do grau de degradação do substrato. No decurso desta etapa do trabalho foi ainda possível concluir que o tratamento realizado a uma razão de banho 1:50 promovia um grau de fibrilação aceitável sem, contudo, degradar em demasia o substrato. Perante estes resultados decidiu-se realizar um novo conjunto de ensaios com uma razão de banho 1:50, realizando tratamentos a diferentes temperaturas e com diferentes concentrações de NaOH. Os resultados obtidos permitiram concluir que o grau de fibrilação aumenta com a temperatura e com a concentração de NaOH utilizada no tratamento, tendo sido também neste caso possível desenvolver um modelo de regressão múltipla que estabelece a relação entre estes fatores, o qual indicia que o aumento da concentração de NaOH exerce um efeito mais intenso no processo de fibrilação do que o aumento da temperatura. No decorrer deste estudo foi ainda possível comprovar que o aumento da temperatura favorece o aumento da velocidade de fibrilação facto que poderá permitir reduzir os tempos de processamento que são habitualmente bastante longos, podendo mesmo chegar as 6 horas de tratamento.The present work aimed to optimize the pre-treatment process of cupro fibers. In order to fulfill this purpose, several treatment conditions were tested by evaluating the properties of the material after each test, especially with regard to tear strength, weight loss, friction coefficient, drapé and degree of fibrillation produced. Fibrillation of cupro fibers is performed to improve material touch, being performed under strongly alkaline conditions using very high concentrations of caustic soda that cause high machine wear. In the first part of the project different concentrations of NaOH (30-90 mL/L) were tested at different temperatures (80-120 ° C) in processes lasting 6 hours. Twenty metal spheres were added to the treatment solutions to increase the abrasive effect on the material. The results obtained during this stage allowed us to conclude that the tensile strength, the coefficient of friction and the "drapé" factor decrease with the increase of the treatment temperature and with the increase of the NaOH concentration. The opposite happens in relation to the loss of Weight. Based on the obtained results it was also possible to build multiple linear regression models that establish the relationship between these parameters. However, samples treated under these conditions were found not to have visible fibrillation. Thus, in an attempt to promote more intense fibrillation, a new set of tests was performed at a 1: 100 liquor ratio. However, it was found that the samples treated at 100 °C under these conditions show a visible degradation. In view of these results, a new set of tests was developed to evaluate if the degradation of the substrate was due to the increase of the abrasive action on the material or the increase of the liquor ratio, proved to be this last factor responsible for the significant increase in the degree of substrate degradation. During this stage of the work it was further concluded that treatment at a 1:50 liquor ratio promoted an acceptable degree of fibrillation without, however, degrading the substrate excessively. Given these results it was decided to perform a new set of tests with a 1:50 liquor ratio, performing treatments at different temperatures and with different concentrations of NaOH. The results allowed us to conclude that the degree of fibrillation increases with the temperature and the NaOH concentration used in the treatment. In this case it was also possible to develop a multiple regression model that establishes the relationship between these factors, which indicates that the increase NaOH concentration has a more intense effect on the fibrillation process than the increase in temperature. In the course of this study, it was also possible to prove that the increase in temperature increases the fibrillation speed, which may reduce the processing times that are usually quite long and may even reach 6 hours of treatment.Santos, Jorge GomesUniversidade do MinhoFernandes, João Pedro Morais20192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/73692por202692841info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:35:46Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/73692Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:31:40.895903Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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