Estudo de alternativa aos fluorocarbonos como agentes de repelência à água e óleos na indústria têxtil

• Autor(a) principal: Correia, Catarina Cruz
• 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/10400.22/14871
• topic: Hidrofobicidade; Oleofobicidade; Têxteis funcionais; Teste de resistência a Hidrocarbonetos; Teste de spray; Hydrophobicity; Oleophobicity; Functional textiles; Hydrocarbon resistance test; Spray test

As atividades produtivas de têxteis e vestuário têm acompanhado a história da humanidade, evoluindo em sintonia com as necessidades sentidas pelo ser humano. Atualmente, os têxteis são utilizados numa larga variedade de aplicações, pelo que os consumidores exigem produtos têxteis com elevado desempenho. Os têxteis funcionais surgiram assim para satisfazer requisitos funcionais bem determinados, que se sobrepõem às necessidades estéticas e de conforto, garantidas por um têxtil convencional. Um dos requisitos funcionais mais difundido é a repelência à água e a óleos. Atualmente, na generalidade dos casos, a repelência à água e ao óleo é alcançada pela aplicação de acabamentos químicos de fluorocarbonos. A recente intensificação da legislação e o aumento da pesquisa à cerca da natureza toxicológica e persistente dos fluorocarbonos ditaram a necessidade de se encontrar uma alternativa a estes compostos. O presente trabalho tem assim como objetivo o estudo de uma alternativa aos fluorocarbonos como agentes de repelência à água e óleos na indústria têxtil. O trabalho desenvolvido compreendeu a incorporação de diversos produtos químicos fluorados (Produtos C6 e C8) e não fluorados (Produtos A, B, C, D, E, F e G), nos substratos têxteis de algodão e de poliéster, através de um processo de pad-dry-cure, e posterior avaliação das propriedades funcionais dos mesmos, nomeadamente as propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas, através da realização de testes de spray, medição de ângulos de contacto e testes de resistência a hidrocarbonetos. Realizaram-se ainda testes de durabilidade do revestimento por este ser um filme à superfície, nomeadamente o teste de solidez do acabamento à lavagem e o teste de abrasão Martindale. Os acabamentos com os produtos químicos fluorados (Produtos C6 e C8), a uma concentração de 40 g/L, demonstraram uma ótima repelência à água e ao óleo. Este trabalho permitiu confirmar que os acabamentos com fluorocarbonos de cadeia longa (Produto C8) conferem um melhor desempenho a nível das propriedades hidrofóbicas e oleofóbicas, comparativamente aos fluorocarbonos de cadeia curta (Produto C6). Com a espetroscopia de infravermelho foi possível concluir que os produtos A, B, C e D apresentam um perfil espetroscópico característico de hidrocarbonetos, enquanto que os produtos E e F apresentam um perfil espetroscópico típico de silicones. Os acabamentos com os produtos químicos não fluorados, a uma concentração de 80 g/L, não demonstraram repelência ao óleo, sendo claramente inferiores nesta propriedade aos acabamentos com os produtos fluorados. No entanto, os acabamentos com os produtos A, B, C, D e E, apresentaram um bom grau de repelência à água, superior a ISO 3, em algodão e poliéster. Este trabalho permitiu assim concluir que conhecendo a energia livre superficial de um sólido, a partir da identificação dos grupos funcionais é possível prever o comportamento de um líquido sobre o mesmo. Relativamente aos testes de durabilidade realizados, este trabalho permitiu concluir que a lavagem e a abrasão, de uma forma geral, reduzem a hidrofobicidade e oleofobicidade das superfícies. Os acabamentos com os produtos não fluorados apresentaram uma solidez à lavagem inferior aos produtos fluorados. Com vista a melhorar este problema, procedeu-se à aplicação de nanopartículas de sílica, usando uma abordagem baseada no trabalho de Roe e Zhang. No entanto, não se conseguiu uma melhoria na solidez à lavagem. Os acabamentos repelentes são importantes em várias vertentes da indústria têxtil, nomeadamente em vestuário para atividades ao ar livre. Tendo em conta que a principal propriedade de repelência exigida no vestuário para atividades ao ar livre é a repelência à água, a aplicação de acabamentos de fluorocarbonos neste setor é supérflua, uma vez que estes acabamentos fornecem repelência ao óleo, o que excede os requisitos da maioria dos usuários. Desta forma, podem ser aplicados acabamentos com produtos não fluorados, como hidrocarbonetos ou silicones, sem que haja uma redução muito significativa no desempenho da repelência à água nas roupas.