Síntese de microcápsulas cerâmicas para aplicação em suportes têxteis

Abstract

A engenharia de materiais tem avançado muito nos últimos anos, vale salientar o campo das tecnologias de microencapsulação. Um dos processos em que há avanços importantes é a microencapsulação em meios inorgânicos que utiliza o método sol-gel devido a facilidade de controle sobre a morfologia e distribuição do tamanho das partículas. Posto este cenário, o presente trabalho estuda a viabilidade da microencapsulação de dolomita e a propriedade de barreira térmica das microcápsulas quando aplicadas em tecidos utilizados em jalecos e aventais expostos a altas temperaturas. O procedimento experimental constitui, inicialmente, na síntese de microcápsulas cerâmicas, com e sem dolomita, via método de policondensação sol-gel. As caracterizações das partículas foram estudadas via estéreo microscópio, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por energia dispersiva (EDS), feixe de íons focados acoplado à microscopia eletrônica de varredura (FIB - MEV) e BET. Posteriormente, foi feita a aplicação das microcápsulas em suportes têxteis utilizando dois métodos diferentes, sendo eles a impregnação e o aerógrafo. A caracterização dos suportes com microcápsulas incorporadas foi realizada por MEV e termografia. Como resultados gerais da obtenção, caraterização e aplicação, pode-se concluir que as microcápsulas foram sintetizadas de maneira adequada obtendo-se micropartículas de casca cerâmica com tamanho entre 7-14 μm e micropartículas com casca cerâmica e núcleo de dolomita com tamanho entre 7-20 μm, tendo ambas permanecido agregadas aos tecidos após a secagem. Com a análise via termografia observamos a propriedade de barreira térmica obtida pela presença das microcápsulas nos suportes têxteis. Não foram observadas disparidades significativas entre os resultados quando comparamos os suportes contendo as quantidades de 1 e 2 g de micropartículas com e sem núcleo. O algodão apresentou melhores resultados quando as microcápsulas foram aplicadas pelo método de impregnação, e o poliéster apresentou bom desempenho para ambos os métodos, impregnação e aerógrafo. Os resultados finais permitem afirmar a possiblidade da utilização da tecnologia de microencapsulação para aplicação das partículas formadas como barreira térmica em tecidos.

Material engineering has advanced a lot in recent years, emphasizing the field of microencapsulation technologies. One of the processes in which there are important advances is the microencapsulation in inorganic media that use sol-gel method due to the facility of control on particles sizes’ morphology and distribution. Given this scenario, the present work studies the viability of dolomite’s microencapsulation and thermal stability’s property of the obtained microcapsules when applied in fabrics worn in lab coats and aprons exposed to high temperatures. Initially, the experimental procedure consisted on the synthesis of ceramic microcapsules, with and without dolomite, via sol-gel polycondensation method. The particles’ characterization was studied by stereo microscope, scanning electron microscopy (SEM), dispersive energy spectroscopy (EDS), focused ion beam coupled to scanning electron microscopy (FIB-SEM) and BET. Subsequently, the microcapsules were applied in textile supports using two different methods, which were the impregnation and the airbrush. The supports’ characterization with incorporated microcapsules was performed by MEV and thermography. As a general result of the preparation, characterization and application, it can be concluded that the microcapsules were synthesized in a suitable manner, obtaining microparticles with a ceramic size of 7-14 μm and microparticles with a ceramic shell and a core of dolomite with a size between 7- 20 μm, which both remained attached to the tissues after drying. With the analysis through thermography we observed the property of thermal barrier obtained by the presence of microcapsules in the textile supports. No significant disparities were observed between the results when comparing the supports containing the amounts of 1 and 2g of microparticles with and without a core. The cotton presented better results when the microcapsules were applied by the impregnation method, and the polyester presented good performance for both methods, impregnation and airbrush. The final results allow affirming the possibility of using the microencapsulation technology in order to apply formed particles as thermal barrier in fabrics.