Nanorevestimento de tecido de algodão através de impregnação de TiO2 e filme DLC depositado por plasma

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Freitas, Duciane Oliveira de
• Orientador(a): Alves Júnior, Clodomiro
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Algodão; Fotodegradação; Molhabilidade; Plasma; Tecido; TiO2
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20423

O uso de nanomateriais na indústria têxtil vem demonstrando destaque nas áreas de engenharia de superfície e acabamento de tecidos planos, malhas, fios e fibras. Os produtos têxteis, tratados com estes nanomateriais, adquirem novas propriedades como a autolimpeza. Esta propriedade tem como característica a capacidade de decompor substâncias orgânicas, adsorvidas sobre a superfície do material; isto ocorre por meio da fotodegradação (reação química produzida na presença de um fotocatalizador). O dióxido de titânio (TiO2) está entre os nanomateriais mais utilizados como fotocatalizador na indústria têxtil. Diversos métodos são empregados para a deposição de TiO2. Um exemplo comum deste tipo de processo para aplicação em tecidos têxteis é a pré-ativação da superfície através de plasma, seguida de imersão em solução sol-gel com TiO2. Neste caso, são utilizados elementos químicos que elevam os custos do processo, além de se tornarem tóxicos. Neste âmbito, este trabalho propõe uma técnica alternativa para acabamento têxtil com TiO2. Ela consiste em aspergir sobre o tecido, as nanopartículas (NPs) de TiO2 diluídas em água destilada, utilizando um nebulizador pneumático a jato de ar. A técnica também utiliza um filme de carbono (Diamond-like carbon - DLC) para reduzir a hidrofilicidade do tecido de algodão potencializando, assim, o processo de autolimpeza na superfície do tecido. As amostras, após a aspersão, foram secadas em estufa por 5 minutos a 100ºC e introduzidas em reator de plasma, com fonte de descarga contínua pulsada, para deposição do filme de DLC em atmosfera CH4 (gás metano) em três tempos diferentes de deposição: 10, 20 e 30 minutos. A caracterização do material foi realizada por Microscopia eletrônica de varredura (MEV), Espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Espectroscopia Raman, contagem de distribuição de partículas, fotodegradação por radiação de luz Ultra Violeta (UV) e análise de molhabilidade por método wicking de espalhamento e absorção de líquido. Na análise da morfologia da superfície, os resultados mostraram boa distribuição das partículas sobre a amostra. Em relação ao tempo de deposição do DLC, as amostras tratadas em 10 minutos, apresentaram os melhores resultados tanto para a fotodegradação do corante azul metileno sob luz UV, quanto para o espalhamento e absorção de líquidos. Esses resultados mostraram que a utilização do nebulizador para depositar TiO2 sobre um material têxtil é viável e que o filme de DLC, além de funcionar como ancoragem para as NPs, também diminui a hidrofilicidade do tecido de algodão sem interromper a ação de fotodegradação do TiO2. Além disso, a técnica proposta reduz a quantidade de água como veículo de deposição das NPs, o tempo e custo no processo de acabamento têxtil. Todos esses aspectos são relevantes para a produção industrial no momento onde se busca redução dos custos aliada ao menor impacto ambiental.