Desenvolvimento de um material têxtil termosenssível com micro/nanocápsulas imobilizadas em fibras regeneradas

Intelligent and functional Textile Materials have been widely developed and researched with the purpose of being used in several areas of science and technology. These fibrous materials require different chemical and physical properties to obtain a multifunctional material. With the advent of nanotechnology, the techniques developed, being used as essential tools to characterize these new materials qualitatively. Lately the application of micro and nanomaterials in textile substrates has been the objective of many studies, but many of these nanomaterials have not been optimized for their application, which has resulted in increased costs and environmental pollution, because there is still no satisfactory effluent treatment available for these nanomaterials. Soybean fiber has low adsorption for thermosensitive micro and nanocapsules due to their incompatibility of their surface charges. For this reason, in this work initially chitosan was synthesized to functionalise soybean fibres. Chitosan is a natural polyelectrolyte with a high density of positive charges, these fibres have negative charges as well as the micro/nanocápsules, for this reason the chitosan acts as auxiliary agent to cationize in order to fix the thermosensitive microcapsules in the textile substrate. Polyelectrolyte was characterized using particle size analyses and the measurement of zeta potential. For the morphological analysis scanning Electron Microscopy (SEM) and x-Ray Diffraction (XRD) and to study the thermal properties, thermogravimetric analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Near Infrared Spectroscopy analysis in the Region of the Fourier Transform Infrared (FTIR), colourimetry using UV-VIS spectrum were simultaneously performed on the substrate. From the measurement of zeta potential and in the determination of the particle size, stability of electrostatic chitosan was observed around 31.55mV and 291.0 nm respectively. The result obtained with (GD) for chitosan extracted from shrimp was 70 %, which according to the literature survey can be considered as chitosan. To optimize the dyeing process a statistical software, Design expert was used. The surface functionalisation of textile substrate with 2% chitosan showed the best result of K/S, being the parameter used for the experimental design, in which this showed the best response of dyeing absorbance in the range of 2.624. It was noted that soy knitting dyed with the thermosensitive micro andnanocapsules property showed excellent washing solidity, which was observed after 25 home washes, and significant K/S values.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Os materiais têxteis inteligentes e funcionais têm sido amplamente desenvolvidos e pesquisados com a finalidade de serem utilizados em várias áreas da ciência e tecnologia. Esses materiais fibrosos necessitam de diferentes propriedades químicas e físicas para se tornarem materiais multifuncionais. Com o advento da nanotecnologia, as técnicas desenvolvidas têm sido ferramentas essenciais para caracterizar qualitativamente esses novos materiais. Ultimamente a aplicação de micro e nanomateriais em substratos têxteis tem sido objeto de muitas pesquisas. Muitos desses nanomateriais não tem sido otimizado, e os custos para sua aplicação e a poluição ao meio ambiente vem aumentando, pois ainda não existe tratamento de efluentes contento esses nanomateriais. As fibras de soja têm baixa adsorção de micro e nanocápsulas termosenssíveis devido a sua incompatibilidade de suas cargas superficiais. No presente trabalho utilizou-se a síntese da quitosana para previamente funcionalizar as fibras de soja. A quitosana é um polieletrólito natural apresentando alta densidade de cargas positivas, as fibras de soja apresentam cargas negativas bem como, as micro/nanocápsulas, com isso a quitosana atua como agente cationizador da fibra. Neste caso a quitosana atua como agente auxiliar cationizador para fixar as microcápsulas termosenssíveis no substrato têxtil. Para a caracterização do polieletrólito foram feitas as análises do tamanho das partículas, potencial zeta, bem como as análises morfológicas (MEV e DRX), análises das propriedades térmicas (TG), análise da Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), análise por Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), colorimetria via espectro de UV-VIS foram simultaneamente realizadas no substrato utilizado. No potencial zeta e na determinação do tamanho das partículas foi observada a estabilidade eletrostática da quitosana em torno de 31.55mV e 291,0 nm respectivamente. O resultado obtido com (GD) para o material extraído de camarão foi de 70%, que de acordo com a literatura pode ser considerada como quitosana. Para otimização do processo de tingimento foi usado um software estatístico, o Design expert. A funcionalização do substrato têxtil com 2% de quitosana apresentou o melhor resultado de K/S, sendo o parâmetro utilizado para o planejamento experimental juntamente com as variáveis, tendo demonstrado a melhor resposta de tingimento na faixa de 2,624 de absorbância. Verificou-se também que a malha de soja tingida com as nano/microcápsulas termosenssíveis apresentou excelente propriedade de solidez a lavagem, que foi observada após 25 lavagens caseiras e valores significativos de K/S.