Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325146.pdf: 1714956 bytes, checksum: 64a85de0a188f90fde9d8433da14ba4c (MD5) Previous issue date: 2013 / Na área têxtil os padrões de qualidade dos produtos passam a ser cada vez mais abrangentes. O controle de resíduos químicos no produto final, especialmente resíduos de agrotóxicos no algodão é um dos quesitos já exigido no mercado internacional. Neste trabalho foi desenvolvida e testada uma metodologia adequada à determinação de multirresíduos de agrotóxicos em fibra de algodão, cujo diferencial em relação aos métodos tradicionais, além de ser um método multirresíduos, no qual, em uma só análise são determinados múltiplos compostos em um GC/MS, é aplicado ultrassom como método de extração e o método QuEChERS como um método de limpeza. Foram selecionados 30 agrotóxicos para validação da metodologia desenvolvida, sendo os seguintes grupos: organofosforados, organoclorados, piretróides, ciclodienoclorados, carbamatos e dinitroanilinas. Foram testadas as metodologias soxhlet e ultrassom com solventes de polaridades variadas. Para a limpeza do extrato foram testados os adsorventes florisil®, alumina, zeólita, sílica e o método QuEChERS. Para a validação do método analítico foi testado à seletividade, linearidade, exatidão, precisão, robustez, limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ). As fortificações das amostras foram realizadas em 3 níveis de concentração, 30 ng/mL, 100 ng/mL e 200 ng/mL. Dos 30 agrotóxicos 24 apresentaram recuperação de 70% a 120%, com coeficiente de variação percentual (CV) inferior a 3%. A metodologia desenvolvida foi utilizada para análise dos mesmos agrotóxicos em 6 amostras de pluma de algodão, procedente dos EUA, Argentina, Regiões Sul e Nordeste do Matogrosso, Piauí, Bahia e amostras de tecidos procedentes da indústria têxtil dos setores de matéria-prima crua, estamparia, tingimento e acabamento. Em 03 (três) amostras analisadas, foi encontrado resíduo acima dos limites estabelecidos pela Norma Eco Tex 100. Devido ao efeito matriz (contaminação) nenhum dos métodos apresentados na literatura foi eficiente na análise de agrotóxicos em pluma de algodão, já o método desenvolvido demonstra ser rápido, eficiente e robusto para ser aplicado na determinação de resíduos de agrotóxicos em pluma de algodão.<br> / Abstract : In the textile quality standards of products become increasingly comprehensive. The control of chemical residues in the final product, especially for pesticide residues in cotton is one of the requirements already required in the International market. We have developed and tested a methodology suitable for multiresidue determination of pesticides in cotton fiber, which differentiates from traditional methods, besides being a multiresidue method, in which, in one analysis are determined multiple compounds in a GC/MS/SIS. Ultrasound is used as an extraction method and QuEChERS method as a procedure of cleaning and not as an extraction method. We selected thirty (30) pesticides the following groups to validate the methodology: organophosphates, organochlorines, pyrethroids, ciclodienoclorados, carbamates and dinitroanilines. Were tested methodologies and Soxhlet, Ultrasound with varying polarity solvents. For cleaning of the extract was tested adsorbents Florisil®, Alumina, Zeolite, Silica and QuEChERS method. The analytical parameters for validation of the method were: selectivity, linearity, accuracy, precision, robustness, limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ). Samples were fortified at 3 levels of concentration: 30 ng/mL, 100 ng/mL and 200 ng/mL. Of the 30 pesticides 24 showed recovery 70% - 120%, with a coefficient of variation (CV) less than 3%. The methodology was used for analysis of these pesticides in samples of 6 raw cotton coming from the USA, Argentina, region south end northeast Mato Grosso, Piauí, Bahia. Textile Fabrics samples coming from the sectors of textile industry raw material, stamping, dyeing and finishing. Four samples showed concentrations of residues above the limits established by the Eco Tex Standard 100. Due to matrix effects (contamination) none of the methods presented in the literature was efficient for the analysis of pesticides in cotton plume, as the developed method proves to be faster, less expensive and efficient for application in the determination of pesticide residues in cotton plume.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T05:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 212455.pdf: 2477004 bytes, checksum: 9abf57f886856f22cc84274dbf2b2987 (MD5) / A escassez dos recursos naturais tem levado à leis ambientais cada vez mais rígidas e os custos envolvidos com o uso destes recursos vem se tornando mais crescentes no setor industrial, levando as indústrias a buscar alternativas que minimizem estes custos, procurando desta forma reduzir os impactos ambientais. As indústrias têxteis apresentam uma elevada relação de volume de água consumido por volume de material têxtil processado, 170 L/kg, conseqüentemente a geração de efluentes líquidos e a carga poluente são elevadas. Contudo, tem-se buscado alternativas para um menor consumo de água e técnicas de reuso e reciclagem em seus processos, de forma a não comprometer a qualidade do produto. O objetivo deste trabalho é demonstrar a viabilidade de reuso direto das correntes líquidas de efluentes têxteis, oriundas do processo de tingimento e enxágüe de tecidos com composição de 100% algodão, tingidos com corantes reativos. Foram determinados os limites de tolerância para aprovação da tonalidade do substrato tinto como: variação da tonalidade (DE), intensidade da cor e teste de solidez final do substrato têxtil. Nos banhos de tingimento foram determinados os parâmetros de pH, condutividade, absorbância e sólidos totais. Todos os tingimentos e as análises foram feitos em escala laboratorial, reproduzindo o processo de uma empresa têxtil de grande porte de Santa Catarina. Foram realizados tingimentos em três padrões de cores diferentes: cor clara, com até 0,5% de corante; cor média com até 1,5 % de corante e cor escura, com mais de 1,5% de corante sobre o peso do material têxtil. Alguns limites de tolerâncias para o reuso direto do efluente e algumas alternativas para o reuso indireto destas correntes foram estabelecidos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Quimica, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T13:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274069.pdf: 8939632 bytes, checksum: 3334b71cbb83d7308558aa6d0fb0e1c0 (MD5) / Na indústria têxtil o recobrimento ou engomagem do fio de algodão tem como objetivo aumentar a resistência mecânica dos fios, ou seja, resistência às trações, vibrações, fricções, choques e alongamentos, que são alguns dos esforços sofridos durante o processo de tecelagem. A escolha da formulação de engomagem é extremamente importante, pois proporciona o máximo desempenho da tecelagem, devendo ter um mínimo ou nenhum efeito prejudicial no urdume tinto e ser de fácil remoção após o processo. O principal objetivo deste trabalho é estudar novos procedimentos para recobrimento do fio têxtil 100% algodão utilizando polímeros sintéticos hidrofílicos como substitutos da goma de amido, visando conferir uma resistência mecânica temporária a esse fio. Para o processo de recobrimento dos fios foi estudado o comportamento dos polímeros sintéticos Poli(álcool vinílico) e Poli(N-vinil-2-pirrolidona). Para a fixação do polímero no fio foram estudados possíveis processos de reticulação, tais como a reticulação via radiação UV-C, via reação Fenton e Foto-Fenton, via glutaraldeído e via radiação UV-C sensitizada (utilizando peróxido de hidrogênio). Para cada processo de reticulação ainda foi verificada a influência de parâmetros, tais como peso molecular do polímero; concentração da solução de polímero a ser aplicada no fio; temperatura de secagem do polímero; umidade relativa do ambiente de trabalho e tempo de exposição do polímero à radiação UV-C. A influência de cada processo de reticulação no polímero foi medida através de testes de tração e ruptura dos fios recobertos, verificando-se assim o aumento ou a redução da resistência mecânica do fio após os processos de recobrimento e reticulação polimérica. Os ensaios de tração realizados no fio indicaram que o melhor processo de reticulação empregado foi via radiação UV-C, de comprimento de onda 254 nm. De acordo com os resultados, este processo aumentou a resistência mecânica do fio em até 74,6% se comparado ao fio cru, ou seja, sem recobrimento polimérico e reticulação. Os processos oxidativos utilizados para reticulação, tais como Fenton e foto-Fenton não foram eficientes, diminuindo a resistência do fio de algodão. O estudo da aplicação da radiação UV-C foi de grande relevância, pois além de aumentar a resistência mecânica do fio de algodão, esta técnica dispensa o uso de substâncias químicas, evitando a geração de rejeitos tóxicos ao final do processo. / Coating of cotton fiber is employed in the textile industry in order to increase the mechanical resistance of the yarns, that is, resistance to vibration, friction, impact and elongation, which are some of the forces the yarn is subjected during the weaving process. The choice of the coating material is extremely important, since it can provide the best performance during the weaving process. However it must present no harmful effect on the dying process and must be easily removed after the weaving process. The main objective of this study is to investigate the usage of synthetic hydrophilic polymers, poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) and poly(vinyl alcohol), to coat 100% cotton textile fiber, aiming to give the fiber a temporary mechanical resistance. In order to improve the mechanical resistance of the fiber, the following crosslinking processes were investigated: UV-C radiation, the Fenton and photo-Fenton reactions, sensitized UV-C radiation and using crosslinking agents, such as, the glutaraldehyde. For each crosslinking process the influence of some parameters were verified, such as: polymer molecular weight; concentration of the polymer solution; drying temperature of the polymer; relative humidity of the environment and UV-C radiation exposure time. The influence of each crosslinking process was determined through tensile testing of the coated fibers. The results indicated that the best crosslinking process employed was UV-C radiation, increasing the mechanical resistance of the yarn up to 74,6% if compared with the pure cotton yarn, that is, without polymeric coating and crosslinking. The oxidative processes used, Fenton and photo-Fenton, were not efficient, decreasing the yarn mechanical resistance. The study of the application of UV-C radiation was of great relevance and despite increasing the mechanical resistance of the yarn it dispensed the use of chemical substances, avoiding the generation of toxic wastes at the end of the process.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309605.pdf: 2444803 bytes, checksum: e4dbe219196b1e3c35b537991c4883d9 (MD5) / As enzimas celulásicas vêm sendo amplamente utilizadas em substituição aos produtos químicos nas indústrias têxteis em etapas de biopolimento, conferindo aos artigos têxteis maior maciez e melhor acabamento superficial através de um processo ambientalmente correto. Neste contexto, o foco deste trabalho foi avaliar a etapa de biopolimento sob diferentes condições reacionais. Os processos enzimáticos, e em particular a aplicação de celulase investigada neste trabalho, apresentam limitantes como a inibição proporcionada pelos produtos solúveis da reação, afetando diretamente a cinética enzimática. Além disso, a aplicação de celulase na etapa de biopolimento forma como subproduto microfibrilas insolúveis de algodão, que após secas geram um fino pó que acompanham principalmente os artigos felpudos acabados, dando um aspecto indesejável ao produto final. Neste trabalho, aplicou-se celulase comercial sobre tecido felpudo na presença dos inibidores glicose e celobiose, com o objetivo de avaliar o grau de redução da atividade enzimática, a adsorção da celulase sobre o substrato, perda de massa da amostra e geração do pó resultante da clivagem das fibras de algodão pela celulase e posterior análise de suas características físicas. Inicialmente, em escala de bancada, o processo de biopolimento foi simulado utilizando-se concentrações enzimáticas de 5,0 a 50,0 L/gsubstrato e agitação orbital branda, através de shaker em banho termostático, na presença de concentrações iniciais dos inibidores glicose e celobiose. Nesta etapa avaliou-se o efeito dos inibidores (a) em tratamento com diferentes concentrações de celulase após 1 h de hidrólise e (b) através de cinética enzimática a uma concentração de 50,0 L/gsubstrato, onde amostras foram coletadas ao longo do período de reação. Por meio destes experimentos foi possível observar uma maior ação inibitória da glicose sobre as enzimas que compõem o complexo celulásico. Já para a celobiose não se observou um grande inibidor nas condições de teste. No processo com sobrecarga enzimática (342,5 L/gsubstrato), 3 h de tratamento e agitação mecânica intensa através de equipamento laboratorial de tingimento e testes de solidez à lavagem, os resultados foram similares ao processo anterior, contudo o efeito de inibição da celobiose tornou-se mais pronunciado após 1 h de tratamento. Além disso, observou-se ao longo do processo um aumento na adsorção da celulase sobre o substrato quando aplicado glicose e celobiose, obtendo-se uma adsorção ao fim de 180 min de 3,84 e 3,54 mg/gsubstrato, respectivamente. Já na ausência de concentrações iniciais dos inibidores, a adsorção foi de 2,91 mg/gsubstrato. Foi possível, através da utilização de sobrecarga enzimática, a obtenção e quantificação do pó de algodão. Este pó, após tratamento de lavagem, secagem e pesagem, foi submetido à análise de difração de raio X para avaliação do grau de cristalinidade e imagens superficiais através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados de cristalinidade e análise superficial dos fragmentos de algodão não apresentaram diferenças expressivas para os tratamentos na ausência e na presença de concentrações iniciais dos inibidores glicose e celobiose. Os resultados deste trabalho são importantes para balizar a aplicação do biopolimento de tecidos felpudos de algodão na indústria têxtil, evitando as condições que favoreçam a geração de pó no produto final. / The cellulase enzymes are being largely used substituting the chemicals agents in textile industry in bio-polishing process, giving to the textile fabrics softness and superficial finishing through an environmental correct process. Over this context, the focus of this work is to evaluate the bio-polishing process with different reaction conditions. The enzymatic processes, through the cellulase application, have limitations as an inhibition proportionate by the soluble products of the reaction, directly affecting the enzymatic kinetics. Moreover, the cellulase application in the bio-polishing step makes insoluble microfibrils of cotton as byproduct, generating a fine powder that, after dried, accompany the terry towels until the consumer, making an unwanted aspect to the final product. In this work, commercial cellulase was applied on terry cloth in the presence of inhibitors glucose and cellobiose, in order to evaluate the reduction of enzymatic activity degree, the cellulase adsorption on the substrate, weight losses of the sample and obtainment of cotton powder followed by analysis of their physical characteristics. Initially in bench scale, the bio-polishing process was simulated under conditions of enzyme concentration ranging from 5,0 to 50,0 L/gsubstrate and mild orbital agitation, through shaker in termostated bath, in the presence of inhibitors glucose and cellobiose. In this stage the inhibitors' effects was evaluated (a) in treatment with different celulase concentrations after 1 hour of hydrolysis and (b) through enzyme kinetics at a concentration of 50,0 L/gsubstrate, on which samples were collected througout the period of reaction. Through these experiments it was possible to observe a greater glucose inhibitory action over the enzymes that compose the celulasic complex. Yet the cellobiose was not observed as a great inhibitor in the test conditions. In the process with enzymatic overload (342,5 L/g), 3 hour treatment and intense mechanical agitation through the laboratory equipment of dyeing and wash fastness test, obtained similar results comparing to the previous process, however the cellobiose´s inhibitory effect became more pronounced after 1 hour treatment. Furthermore, it was observed through the process a raise in the cellulase adsorption over the substrate when applied glucose and cellobiose, yielding an adsorption of 3,84 and 3,54 mg/gsubstrate at the end of 180 minutes, respectively. Yet in the absence of initial inhibitors concentration, the adsorption was 2,91 mg/gsubstrate. It was possible, through the use of enzymatic overload, to obtain and quantificate the cotton powder. This powder, after washing, drying and weighing treatment, was subjected to x-ray diffraction analysis to evaluate the crystallinity index and superficial images by Scanning Electron Microscope (SEM). The results of cristallinity and superficial analysis of cotton's fragments didn't show expressive differences to the treatments in the absence and presence of initial concentrations of inhibitors glucose and cellobiose. The results of this issue are important to guide the application of bio-polishing of cotton terry fabrics in the textily industry, avoiding the conditions that foment the beget of powder in the final product.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-07-16T21:13:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 316649.pdf: 2989207 bytes, checksum: c5345d396cf9845de6dbcae3dbb55c06 (MD5) / Os principais objetivos deste trabalho consistiram na obtenção e caracterização do complexo de inclusão B-CD|JAS e na preparação da fibra de algodão enxertada covalentemente com a B-ciclodextrina, que permitissem a utilização em um tecido funcionalizado que pudesse reter e liberar gradativamente uma fragrância de (Z)-jasmona. Inicialmente, foi determinado se o complexo de inclusão B-CD|JAS seria formado pela técnica de co-precipitação. Foram utilizadas as metodologias de Higuchi e Connors e Benesi-Hildebrand com o intuito de verificar o comportamento do sistema em relação ao aumento da concentração da B-ciclodextrina: pelo primeiro método, obteve-se uma curva do tipo , que indica que o complexo é solúvel em água até a concentração de 2,5 mmol.L-1 de B-ciclodextrina, precipitando a concentrações maiores; o segundo método evidenciou a formação do complexo devido ao caráter distinto dos sistemas competitivos ou não entre a (Z)-jasmona e o alaranjado de metila. A caracterização em fase sólida foi realizada por estudos de FTIR (o deslocamento da banda de C=C da (Z)-jasmona indicou sua interação com a B-ciclodextrina), de TGA (pelo qual se percebeu que a liberação da (Z)-jasmona ocorria a temperaturas mais elevadas) e por difratometria de raios X de pó e SEM verificou-se que o perfil morfológico da B-ciclodextrina pura era distinto ao do produto obtido. A segunda parte do trabalho consistiu na reação entre a B-ciclodextrina e a fibra de algodão pela reticulação com o ácido cítrico. Através da análise estatística foram determinadas as melhores condições para um maior grau de enxerto da B-ciclodextrina (temperatura e tempo de reação maiores em conjunto com uma menor concentração de B-ciclodextrina). O produto obtido foi caracterizado por FTIR, TGA, análise de cor e SEM, evidenciando, principalmente, que a reação ocorria e que as condições utilizadas não degradaram a fibra de algodão. Por fim, se incorporou a fragrância de (Z)-jasmona na fibra modificada por spray e por imersão, sendo os processos efetivos para retardar a liberação da (Z)-jasmona.<br> / Abstract : The main goals of this work consisted in obtain and characterize the inclusion complex B-CD|OJAS and in prepare a cotton fiber covalently grafted with B-cyclodextrin, to allow the use in a functionalized fabric to retain and gradually release a (Z)-jasmone fragrance. Initially, it was determined if the inclusion complex B-CD|OJAS could be formed by the co-precipitation technique. The methodologies of Higuchi and Connors and Benesi-Hildebrand were used in order to verify the behavior of the system due the B-cyclodextrin increasing concentration: the first method showed a curve of the type , indicating that the complex was soluble just until a concentration of 2.5 mmol.L-1 of B-cyclodextrin and that in higher concentrations its precipitates; the second method demonstrated the inclusion complex formation due to the distinct character of the competitive and non-competitive systems between (Z)-jasmone and methyl orange. The characterization was performed in solid phase by FTIR studies (the displacement of the C=C band of (Z)-jasmone indicates the interaction with the B-cyclodextrin), TGA studies (by which was noticed that the (Z)-jasmone liberation occurred at higher temperatures) and by X-ray diffraction and SEM it was found that the morphological profile of pure B-cyclodextrin was different of the obtained product. The second part of this work involved the reaction between B-cyclodextrin and cotton fiber by crosslinking with citric acid. Through statistical analysis was determined the best conditions for the greater degree of B-cyclodextrin grafting (the smallest temperature and reaction time in conjunct with the lowest concentration of B-cyclodextrin). The product obtained was characterized by FTIR, TGA, color analysis and SEM, mainly showing that the reaction occurred and that the conditions used did not degrate the cotton fiber. Finally, the (Z)-jasmone fragrance was incorporated to the modified fiber by spraying and dipping and was determined that these process were effective to the slow release of the (Z)-jasmone.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de verificar o efeito do deslintamento através da flambagem, quando comparado ao mecânico, sobre a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de algodão, logo após o deslintamento e durante o armazenamento por 18 meses. Foram avaliadas a umidade, a germinação, o vigor <<parênteses>>emergência em areia e envelhecimento acelerado<<parênteses>> e a sanidade das sementes de algodão submetidas aos deslintamentos por flambagem e mecânico. Para avaliação da umidade utilizou-se o método da estufa a 105°C por 24 horas. Para a avaliação da germinação foram seguidas as Regras para análise de sementes (BRASIL, 1980) e a emergência em areia foi efetuada plantando-se as sementes em bandejas plásticas e contando-se as plântulas normais após 15 dias. O outro teste de vigor (envelhecimento acelerado) foi avaliado por intermédio do teste de envelhecimento acelerado, que se processou com a colocação das sementes em câmara a 42°C por 96 horas. A avaliação da sanidade foi realizada com a utilização do método do papel filtro, com a incubação das sementes por 7 dias a 20°C. Os resultados mostraram que as sementes flambadas mantiveram teores de umidade constantemente inferiores aos das sementes deslintadas mecanicamente, durante os 18 meses de armazenamento. Como aparente consequência, a germinação e a emergência em areia das sementes flambadas foram nitidamente superiores às das sementes unicamente deslintadas mecanicamente, durante o período de estocagem, acentuando a diferenciação com o passar do tempo. Quanto ao vigor, estimado pelo envelhecimento acelerado, considerando todo o período do experimento, os dados mostraram que, embora as sementes flambadas tenham apresentado índices superiores aos das deslintadas mecanicamente, a diferença não foi tão expressiva quanto para a germinação. Considerou-se que o período de manutenção das sementes na câmara tenha sido prolongado. Com relação à sanidade, muitos fungos saprófitas ocorreram, mas só foram considerados os fungos com atividade patogênica: Colletotrichum gossypii, Fusarium spp. e Botryodiplodia sp. e os fungos de armazenamento, Aspergillus spp. e Penicillium spp. Não houve diferença quanto à incidência de C. gossypii e Botryodiplodia sp. entre as sementes flambadas e as deslintadas mecanicamente. Para Fusarium,/i> spp. não houve diferença logo após o deslintamento, mas o decréscimo na viabilidade do fungo durante o armazenamento foi mais acentuado nas sementes flambadas. Aspergillus spp. e Penicillium spp. ocorreram em maiores níveis em sementes deslintadas mecanicamente, possivelmente devido ao maior teor de umidade que as mesmas possuíam durante todo o período de estocagem. Os fungos de campo perderam a viabilidade durante o armazenamento, com decréscimo mais rápido para C. gossypii e mais lento para Fusarium spp. Os fungos de armazenamento apresentaram aumento na incidência com o transcorrer do período de estocagem. Não houve correlação entre germinação e emergência em areia, possivelmente devido à interferência do fungo Rhizopus sp. que foi observado, mas não quantificado, prejudicando a germinação das sementes. Destaca-se que o referido fungo encontra condições ideais para se desenvolver no ambiente em que é conduzido o teste de germinação. / not available

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327866.pdf: 24351732 bytes, checksum: d97cececcbe355501c127d8649cd75ea (MD5) Previous issue date: 2014 / A fotocatálise é um processo oxidativo avançado capaz de degradarsubstâncias orgânicas e inorgânicas, usando um semicondutor (ex:dióxido de titânio) que atua como fotocatalisador das reações.Atualmente, é empregada em diversos setores de interesse, como naprodução de bens de consumo, geração de energia e preservaçãoambiental. Na área ambiental, a tecnologia tem ganhado destaque notratamento de poluentes atmosféricos, tais como NOx, COV, NH4 e H2S.Por trabalhar com baixas taxas de remoção, a fotocatálise é adequada aotratamento do ar de ambientes internos, onde a atenção é voltada àpresença de poluentes em baixíssimas concentrações. Na indústria têxtil,os fotocatalisadores são aplicados a tecidos para conferir propriedadesautolimpante, biocida e de proteção UV. Este trabalho objetivou avaliara aplicação de tecidos de algodão impregnados com nanopartículas dedióxido de titânio no tratamento de misturas gasosas contendo gássulfídrico. Os objetivos específicos foram: (1) caracterizar a morfologiado recobrimento de TiO2 formado sobre tecidos de algodão; (2) verificara capacidade autolimpante e hidrofílica de tecidos de algodãoimpregnados com nanopartículas de TiO2; (3) avaliar a degradaçãofotocatalítica do gás sulfídrico em um reator anular revestido com tecidode algodão impregnado com nanopartículas de TiO2; e (4) aplicar omodelo cinético de Langmuir-Hinshelwood. Foram utilizados trêsmétodos diferentes para a modificação dos tecidos de algodão: prétratamentocom ativação por irradiação UVC, pré-tratamento comativação por espaçadores químicos, e nenhum pré-tratamento, todosseguidos da deposição de nanopartículas de TiO2 Degussa P25 pelométodo ?dip-pad-dry?. O recobrimento de TiO2 formado sobre as fibrasfoi caracterizado por métodos microscópicos, MEV-EDS e TEM, etermogravimétricos. A observação das características morfológicasapontou superfícies fotocatalíticas formadas por aglomerados de cristais,constituindo um recobrimento irregular e de aspecto poroso. Assuperfícies apresentavam espessuras muito variáveis e intercalavamperfil contínuo e fracionado. A análise termogravimétrica (TGA)mostrou que a amostra preparada pelo método UVC+TiO2 resulta emmaior carga de TiO2 nas fibras. A confirmação da existência decaracterísticas hidrofílicas e autolimpantes indicam que a superfície deTiO2 formada fornece propriedades fotocatalíticas aos tecidos. Naavaliação da degradação fotocatalítica do H2S, para concentrações deH2S variando entre 5 e 20 ppm, a conversão de H2S variou de 80% a697%, onde a vazão do fluxo gasoso era 57 L.h-1 e o tempo de residência53 segundos. Os resultados obtidos da degradação do H2S em tecidos dealgodão impregnados com nanopartículas de TiO2 apresentaram boaaderência à regressão linear do modelo de reator de fluxo pistãoproposto, apresentando coeficientes de determinação, R2, entre 0,9055 e0,9946. Destaca-se a existência de um processo de inativação dasuperfície fotocatalítica, cujo mecanismo não pôde ser compreendidopela metodologia proposta. A possível desativação dos fotocatalisadorese a forma de regenerá-los devem ser exploradas a fim de viabilizar aaplicação da tecnologia para a degradação do gás sulfídrico.<br> / Photocatalysis is an oxidative process capable of degrading organic andinorganic substances. The photocatalytic reactions occur at the surfaceof a semiconductor (i.e., titanium dioxide), acting as the reactioncatalyst. Photocatalysis is currently employed in different sectors ofinterest, as in production of consumer goods, power generation andenvironmental preservation. In air pollution field, the technology hasattracted attention by promoting the degradation of low concentrationpollutants, characteristic condition of indoor air pollution. In textileindustry, the photocatalysts are applied on fabric to provide selfcleaning, biocide and UV protection properties. This study aims toevaluate the application of titanium dioxide impregnated cotton fabricson the treatment of hydrogen sulfide gas mixtures. The specificobjectives are: (1) characterize the morphology of the TiO2 coating,formed on cotton fabrics, obtained by different methods; (2) verify thehydrophilic and self-cleaning properties of TiO2 impregnated cottonfabrics, obtained by different methodologies; (3) evaluate thephotocatalytic degradation of hydrogen sulfide gas in an annular reactorcoated by titanium dioxide impregnated cotton fabrics; (4) applyLangmuir-Hinshelwood kinetic model. Three different methods havebeen used for impregnating TiO2 on the fabrics: UVC irradiationprevious activation; chemical spacers previous activation; and noprevious activation. The three methods were followed with Degussa P25TiO2 deposition by "dip-pad-dry?. The TiO2 coating formed on thefibers was characterized by microscopic methods, SEM-EDS and TEM,and thermogravimetric analysis. The observation of morphologicalcharacteristics reveals photocatalytic surfaces formed by clusters ofcrystals, forming an irregular and porous coating appearance. Thesurfaces showed highly variable thicknesses and intervalate continuousand fractional aspect. Thermogravimetric analysis (TGA) showed higherloading of TiO2 for the previous UVC irradiated sample. Theconfirmation of hydrophilic and self-cleaning properties indicates thatthe TiO2 surface provides the fabric photocatalytic properties. In theevaluation of photocatalytic degradation of H2S, in concentrationsranging from 5 to 20 ppm, the efficiency of the reactor fluctuated in therange between 80% and 97%, where the flow of the gaseous stream was57 L.h-1. The results of the H2S degradation by cotton TiO2 impregnatedfabrics, showed good adherence to the plug flow reactor linearregression model, with determination coefficients (R2) between 0.9055and 0.9946. Noteworthy, it was observed the presence of an inactivationprocess, which mechanism could not be understood by the methodology8presented in this paperwork. In order to propitiate the application ofphotocatalysis on the degradation of hydrogen sulfide gas, the possiblephotocatalysts deactivation and the regeneration solution should beexplored.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327692.pdf: 3192253 bytes, checksum: ceb0e93ba6ce9471346406ff0c97da16 (MD5) Previous issue date: 2014 / Neste trabalho é apresentado um estudo relacionado ao uso de Processos Oxidativos Avançados no pré-tratamento de substratos têxteis celulósicos, com enfoque nas técnicas de aplicação de gás ozônio em tecidos de malha de composição 100% algodão. Essas tecnologias são utilizadas para limpeza e branqueamento dos tecidos preparando-os para os processos de beneficiamento secundário e terciário. No presente trabalho foi proposto o estudo de parâmetros de processo tais como pH, tempo, influência da presença de aditivos químicos como umectantes, e suas quantidades de uso, concentração do ozônio, e pick-up de impregnação. Para obtenção dos resultados da avaliação destes parâmetros foi utilizado um planejamento fatorial completo com ponto central em dois blocos, a fim de identificar as variáveis relevantes para o processo. Os valores de melhor desempenho foram pH 7, tempo de processo de 7 min, concentração de umectante de 0,5 g/L na solução de impregnação, alimentação de 12 g/h de ozônio, e pick-up de impregnação de 55%, para uma amostra de 5 g de tecido de malha em meia malha fio 24/1Ne e gramatura de 167 g/m2. O grau de alvura médio atingido foi compatível com as faixas de trabalho industrial para tecidos pré-alvejados, 54,88 WI CIE[D65/100], podendo ser ajustado para tecidos alvejados para cor branca pelo ajuste do tempo. O processo foi aplicado em algumas estruturas de tecido de malha, demonstrando viabilidade para aplicações nos vários tipos de tecimento, gramaturas ou títulos de fio. As principais vantagens de aplicação desse processo são: o uso de condições brandas de processo, tais como pH 7 e temperatura ambiente, o curto tempo de processamento, com redução de 75% em relação ao processo convencional e redução de 45% no consumo de água e geração de efluente. Os resultados deste trabalho indicam ser esta tecnologia promissora para o uso industrial. / In this work, a study related with the use of Advanced Oxidation Processes in the pretreatment of cellulosic textile substrates, focusing on the techniques of application of ozone gas in knitted fabric of 100% cotton composition was presented. These technologies are used for cleaning and bleaching of fabrics preparing them for the process of secondary and tertiary processing. In the present project, the study of process parameters such as pH, time, influence of the presence and amount of chemical additives such as humectants, ozone concentration, and pick-up impregnation was proposed. The effects of these parameters on the process, was studied with a factorial design with central point in two blocks. The best performance values were pH 7, time of 7 min process, humectant concentration 0.5 g/L in the impregnation solution, ozone input of 12 g/h, and pick-up impregnation of 55% to a 5g sample of single jersey knitted fabric, yarn count 24/1 Ne and weight of 167 g/m2. The average degree of whiteness achieved was compatible with industrial range for pre-treated fabric, 54,88 WI CIE[D65/100], and can be targeted to fabric adjusted to color white by adjusting the time. The process was applied to fabrics of cotton in some structures demonstrating feasibility for applications in several types of knitting, weights or yarn count. The main advantages of application of this process are the use of mild process conditions, such as ambient temperature and pH 7; short processing time, with 75% of reduction if compared with conventional process, and 45% of reduction in water consumption and effluent generation. The results of this study indicate that this is a promising technology for industrial use.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:40:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327669.pdf: 2369697 bytes, checksum: 22e77b861551d370de83dfdf10f957a2 (MD5) Previous issue date: 2012 / Buscando atingir novos consumidores no setor têxtil, diversos processos vêm sendo estudados visando dar novas funcionalidades aos tecidos, como por exemplo, o encapsulamento de substâncias ativas. Este trabalho tem por objetivo avaliar a utilização da enzima papaína imobilizada em microcápsulas, de gelatina e goma arábica, aplicadas em tecido de algodão, para liberação controlada do óleo de hortelã ou óleo de jojoba. A imobilização da papaína nas microcápsulas possibilita a liberação do óleo, uma vez que, sob determinadas condições, a enzima é ativada e hidrolisa as microcápsulas liberando o encapsulado. As microcápsulas foram obtidas por coacervação complexa, sendo que na etapa de reticulação ocorreu a imobilização da enzima papaína. Foram avaliadas as aplicações das microcápsulas em tecido 100% algodão por impregnação utilizando o equipamento Foulard. Foi avaliada também a influência da temperatura de secagem do tecido tratado através da secagem em forno termofixador-rama e pela secagem natural. A liberação do óleo encapsulado foi avaliada por cromatografia gasosa por dez dias consecutivos. A ativação da enzima ocorre pelo contato com o suor humano a 37 °C e pH 5,5 ou 8,0, resultando na hidrólise da microcápsula e na liberação da substância ativa. As microcápsulas contendo óleo de hortelã mostraram-se resistentes a ambos os tipos de secagem, enquanto que não ocorreu o mesmo para as microcápsulas contendo óleo de jojoba, as quais não resistiram ao processo de aplicação e secagem do tecido. A liberação do óleo de hortelã ocorreu com uma taxa maior no período inicial tornando-se praticamente constante nos demais dias monitorados. O tempo de liberação do óleo de hortelã, microencapsulado, foi superior quando comparado a aplicação do mesmo na forma livre no tecido de algodão. Foi testada a ativação da enzima por onze vezes consecutivas, até que houvesse a perda da fragrância de 95 a 98%, durante o período avaliado. O princípio de liberação utilizando a enzima papaína mostrou-se efetivo para a liberação do óleo de hortelã encapsulado no sistema estudado.<br> / Abstract : Seeking to reach new customers in the textile sector, several processes have been studied aiming to give new features to the fabrics, such as the encapsulation of active substances. This study aims to evaluate the use of the enzyme papain supported in microcapsules of gelatin and gum Arabic, applied to cotton fabric, to the controlled release of spearmint or jojoba oil. The immobilized papain in the microcapsules provides the release of oil, since under certain conditions, the enzyme is active and hydrolyzes the microcapsules and releasing the encapsulated. Microcapsules were obtained by complex coacervation, and in step of crosslinking occurred the immobilization of the enzyme papain. Different application methods have been tested, impregnation versus bath exhaustion. Was also evaluated the influence of drying temperature of the fabrics treated by drying in an oven term linker and natural drying. The release of the encapsulated oil was evaluated by gas chromatography for ten consecutive days. The activation of the enzyme occurs by contact with human sweat, ie at 37 °C and pH 5,5 or 8,0 resulting in the microcapsule hydrolysis and the release of active substance. Microcapsules containing spearmint oil were resistant to both types of drying, while the same did not occur for the microcapsules containing jojoba oil, which did not resist the drying process of the fabric. The release of peppermint oil occurred at a higher rate in the initial period became almost constant in the remaining days monitored. The release time of the microencapsulated peppermint oil was higher when compared to the application of free oil in the cotton fabric. The activation of the enzyme for eleven consecutive times, until there was loss of fragrance 95-98% was tested in the period of study.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:19:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012 / Os acabamentos retardantes de chama são substâncias aplicadas nos substratos têxteis com intuito de dificultar a ignição e tornar demorada a propagação da chama, reduzindo os riscos de incêndios. Neste trabalho foi investigada a incorporação de argila no tratamento retardante de chama em tecido de algodão utilizando bentonita sódica juntamente com aditivos fosfatados, a fim de conferir retardância à chama ao substrato têxtil. Estes componentes foram misturados a uma dispersão de copolímeros de acetato de vinila/etileno, formando uma pasta homogênea. O método de recobrimento de faca sobre rolo mostrou-se mais promissor para aplicação do tratamento no tecido do que a impregnação por foulard. A aplicação do recobrimento retardante de chama nas amostras de tecido resultou na extinção do fogo antes da remoção da fonte de ignição, ao submetê-las ao teste de resistência à chama vertical. O uso da bentonita sódica conferiu retardância à chama ao substrato têxtil graças ao efeito sinérgico entre esta e os aditivos fosfatados. A argila provocou a redução substancial no uso dos retardantes de chama, na ordem de 40 a 60%, tornando o método atrativo no aspecto econômico e ambiental. A análise termogravimétrica evidenciou que a camada de recobrimento atua como uma barreira protetora no tecido, tornando a degradação térmica do algodão lenta e gradual. As análises de difração de raio X e de microscopia eletrônica de transmissão mostraram que a estrutura formada pela argila e a matriz polimérica está na fronteira entre compósito e nanocompósito. O tratamento proposto é eficiente e os tecidos foram classificados como auto-extinguíveis pela norma ISO 6941. A utilização de bentonita sódica no recobrimento retardante de chama apresenta potencial tecnológico no segmento têxtil. Flame retardant finishes are chemicals added to textile substrates to render them into a more resistant ignition process in order to prevent the fire from spreading. By doing so, the risk of fire damage in the textile is minimized. Having this in mind, this study investigated the incorporation of clay in the flame retardant treatment of cotton fabric by using sodium bentonite with phosphorous additives, in order to impart flame retardancy to the textile substrate. These compounds were blended with vinyl acetate-ethylene copolymer dispersion to form a homogeneous coating paste. The knife over roll coating method proved to be more promising than the padding technique for the application of the chemical formulations on textile. When the back coating fabrics were put through vertical flame testing, the flame extinguished itself from the samples before the ignition source was removed. The use of sodium bentonite attributed flame retardancy to cotton textile due to the synergic effect between clay and phosphorus based additives. Furthermore, the clay resulted in 40 to 60% of reduction in the utilization of phosphorus containing flame retardants, which transforms the method into an economic and environmental attractive one. The thermogravimetric analysis served as evidence to show that back coating works as a protective barrier in the textile and which makes the thermal degradation of the cotton fabric slow and gradual. The x-ray diffraction and the transmission electron microscopy showed that the interaction between clay and polymer matrix formed structures in the border line of composite and nanocomposite. As a conclusion, it is possible to perceive that the proposal treatment is efficient and the back coating fabrics can be classified as self-extinguishing according to ISO 6941. Hence, there are high potential applications of sodium bentonite in flame retardant coating in the textile industry.