Estudo da funcionalização de fibras de algodão através da síntese in-situ de ZnO

Abstract

O avanço tecnológico possibilita a ampliação do mercado têxtil por meio do desenvolvimento de novas técnicas de tecelagem, como a tecelagem 3D, e da criação de materiais mais sofisticados, como os tecidos funcionais. Entre os aspectos que possibilitam a geração de tais tecidos, tem-se como pomto principal o estudo da área superficial das fibras e da sua interação com o agente funcionalizador, no qual geralmente são os óxidos inorgânicos. A impregnação de nanopartículas é uma das técnicas de funcionalização que desperta grande interesse, porque permite aumentar a durabilidade do efeito funcional. Os óxidos mais estudados para funcionalização têxtil são TiO2, AgO, ZnO. O óxido de zinc (ZnO) apresenta como vantagens o fato de não ser tóxico à saúde humana e o baixo custo quando comparado com os outros materiais. Tendo como objetivo a funcionalização de tecidos, este trabalho trata de um no vo método de impregnação de nanopartículas de ZnO em tecidos de algodão mercerizado e não mercerizado. A funcionalização têxtil foi realizada por síntese in-situ fazendo uso de agentes precursores HTMA e Zn (NO3)2.6H2O. O teor de ZnO impregnado e os fenômenos decorrentes desse processo, assim como, as modificações estruturais causadas pela etapa de mercerização foram avaliados por meio de análises de espectroscopia UV-Vis, difração de raios X, perda ao fogo e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados mostraram que o método desenvolvido viabiliza a síntese de nanoestruturas de ZnO, com morfologia hexagonal, sobre a superfície das fibras de algodão. Os tecidos tratados por esta técnica apresentam aumento no seu fator de proteção contra radiação ultra violeta. O algodão submetido ao processo estudado pode ter o seu fator de proteção UV duplicado quando comparado com tecido de algodão comum.

The technological advance enables the expansion of the textile market through the development of 3D fabrics and the manufacture of new materials, such as functional textiles. One of the main aspects that makes the conceiving of such fabrics possible is the undersranding of the realation between fibers' surface and the agent responsible for provinding the functional action, which are usually inorganic oxides. Among the techniques of the textile functionalization, nanoparticles impregnation has attracted considerable interest in recent years, mostly because in textile research are TuO2, AgO and ZnO. the zinc oxide (ZnO) presents advantages such as being nontoxic to human health and a low price when compared to other materials. Aiming to the development od functional fabrics, this project focus on the ZnO nanoparticles impregnation process in mercerized and non-mercerizad cotton fabric. The textile functionalization was realized via in-situ utilizing HMTA e Zn (NO3)2.6H2O as precursor agents. The content od ZnO impregnated and the outcomes of this process, as well as the structural modifications caused by the mercerization stage were evaluated through UV-Vis spectroscopy analysis, XRD, SEM and loss to fire. The results indicated that the methodology developed promoted the synthesis of ZnO nanostructures with hexagonal morphology on the surface of cotton fibers. The fabrics treated by this technique have an increase in their ultraviolet protection factor. The cotton fabrics subjected to the studied process may have the UV protection factor double when compared to the common cotton fabric.