Publicação
Nano coloração: revestimento de substratos têxteis com cristais fotónicos
| Resumo: | A indústria têxtil é considerada uma das indústrias mais poluentes a nível mundial. A procura de novos métodos mais ecológicos de processamento de substratos têxteis é de interesse contínuo e de permanente investigação. Uma das principais preocupações ecológicas é o elevado consumo de água utilizada em processamento têxtil e seus efluentes, que contêm uma alta carga de produtos químicos tóxicos para o ambiente. Sendo o tingimento um dos processos com maior consumo de água, devido às quantidades necessárias para a preparação do banho de corante e respetivas lavagens para remoção do corante em excesso que não tenha reagido/penetrado na fibra, é necessário arranjar uma alternativa ecológica. A coloração de substratos têxteis através da cor estrutural (interação física de luz com materiais que possuem variação nanoestrutural no índice de refração) pode ser a solução para este problema, pois o consumo de água é drasticamente reduzido, sendo apenas necessário água para a síntese dos cristais fotónicos, a partir dos quais a cor é conseguida. Através desta técnica é possível obter uma ampla gama de cores (consoante o tamanho dos cristais) com um brilho que não é possível obter com corantes tradicionais. Esta técnica também permite obter substratos têxteis com iridescência, uma propriedade caraterística dos cristais fotónicos, onde a cor do substrato muda consoante o ângulo de observação e o ângulo de incidência da luz. Assim sendo, este trabalho teve como objetivos principais (i) sintetizar cristais fotónicos com diferentes tamanhos, (ii) testar diferentes técnicas de deposição dos cristais, (iii) utilizar biopolímeros para melhorar a adesão e uniformidade dos cristais aos substratos e (iv) melhorar a solidez à lavagem e à fricção dos substratos revestidos. Em relação ao primeiro objetivo, foram sintetizados cristais fotónicos de poli(estireno-metilmetacrilatoácido acrilíco), com tamanhos entre os 170 e os 250 nm, através de uma reação de polimerização, alterando as condições reacionais. Em relação ao segundo objetivo, foram testados dois métodos de deposição diferentes, por deposição gravitacional e por dip-drawing. O método por dip-drawing foi o método onde se obtiveram melhores resultados de uniformidade, obtendo-se uma variada gama de cores (violeta, azul, verde, amarelo e vermelho), aquando da deposição dos cristais em tecidos de poliamida 6,6. Quanto ao terceiro objetivo, foi utilizada uma solução 15.00 g/L de quitosano como biopolímero. Este biopolímero também foi utilizado no quarto objetivo, onde infelizmente não foi possível obter melhorias de solidez significativas. |
|---|---|
| Autores principais: | Fernandes, Rui Daniel Vilaça |
| Assunto: | Cor estrutural Cristais fotónicos Iridescência Nanopartículas Structural color Photonic crystals Iridescence Nanoparticles |
| Ano: | 2019 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A indústria têxtil é considerada uma das indústrias mais poluentes a nível mundial. A procura de novos métodos mais ecológicos de processamento de substratos têxteis é de interesse contínuo e de permanente investigação. Uma das principais preocupações ecológicas é o elevado consumo de água utilizada em processamento têxtil e seus efluentes, que contêm uma alta carga de produtos químicos tóxicos para o ambiente. Sendo o tingimento um dos processos com maior consumo de água, devido às quantidades necessárias para a preparação do banho de corante e respetivas lavagens para remoção do corante em excesso que não tenha reagido/penetrado na fibra, é necessário arranjar uma alternativa ecológica. A coloração de substratos têxteis através da cor estrutural (interação física de luz com materiais que possuem variação nanoestrutural no índice de refração) pode ser a solução para este problema, pois o consumo de água é drasticamente reduzido, sendo apenas necessário água para a síntese dos cristais fotónicos, a partir dos quais a cor é conseguida. Através desta técnica é possível obter uma ampla gama de cores (consoante o tamanho dos cristais) com um brilho que não é possível obter com corantes tradicionais. Esta técnica também permite obter substratos têxteis com iridescência, uma propriedade caraterística dos cristais fotónicos, onde a cor do substrato muda consoante o ângulo de observação e o ângulo de incidência da luz. Assim sendo, este trabalho teve como objetivos principais (i) sintetizar cristais fotónicos com diferentes tamanhos, (ii) testar diferentes técnicas de deposição dos cristais, (iii) utilizar biopolímeros para melhorar a adesão e uniformidade dos cristais aos substratos e (iv) melhorar a solidez à lavagem e à fricção dos substratos revestidos. Em relação ao primeiro objetivo, foram sintetizados cristais fotónicos de poli(estireno-metilmetacrilatoácido acrilíco), com tamanhos entre os 170 e os 250 nm, através de uma reação de polimerização, alterando as condições reacionais. Em relação ao segundo objetivo, foram testados dois métodos de deposição diferentes, por deposição gravitacional e por dip-drawing. O método por dip-drawing foi o método onde se obtiveram melhores resultados de uniformidade, obtendo-se uma variada gama de cores (violeta, azul, verde, amarelo e vermelho), aquando da deposição dos cristais em tecidos de poliamida 6,6. Quanto ao terceiro objetivo, foi utilizada uma solução 15.00 g/L de quitosano como biopolímero. Este biopolímero também foi utilizado no quarto objetivo, onde infelizmente não foi possível obter melhorias de solidez significativas. |
|---|