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Previous issue date: 2015-04-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O uso de nanomateriais na ind?stria t?xtil vem demonstrando destaque nas ?reas de engenharia de superf?cie e acabamento de tecidos planos, malhas, fios e fibras. Os produtos t?xteis, tratados com estes nanomateriais, adquirem novas propriedades como a autolimpeza. Esta propriedade tem como caracter?stica a capacidade de decompor subst?ncias org?nicas, adsorvidas sobre a superf?cie do material; isto ocorre por meio da fotodegrada??o (rea??o qu?mica produzida na presen?a de um fotocatalizador). O di?xido de tit?nio (TiO2) est? entre os nanomateriais mais utilizados como fotocatalizador na ind?stria t?xtil. Diversos m?todos s?o empregados para a deposi??o de TiO2. Um exemplo comum deste tipo de processo para aplica??o em tecidos t?xteis ? a pr?-ativa??o da superf?cie atrav?s de plasma, seguida de imers?o em solu??o sol-gel com TiO2. Neste caso, s?o utilizados elementos qu?micos que elevam os custos do processo, al?m de se tornarem t?xicos. Neste ?mbito, este trabalho prop?e uma t?cnica alternativa para acabamento t?xtil com TiO2. Ela consiste em aspergir sobre o tecido, as nanopart?culas (NPs) de TiO2 dilu?das em ?gua destilada, utilizando um nebulizador pneum?tico a jato de ar. A t?cnica tamb?m utiliza um filme de carbono (Diamond-like carbon - DLC) para reduzir a hidrofilicidade do tecido de algod?o potencializando, assim, o processo de autolimpeza na superf?cie do tecido. As amostras, ap?s a aspers?o, foram secadas em estufa por 5 minutos a 100?C e introduzidas em reator de plasma, com fonte de descarga cont?nua pulsada, para deposi??o do filme de DLC em atmosfera CH4 (g?s metano) em tr?s tempos diferentes de deposi??o: 10, 20 e 30 minutos. A caracteriza??o do material foi realizada por Microscopia eletr?nica de varredura (MEV), Espectroscopia de energia dispersiva (EDS), Espectroscopia Raman, contagem de distribui??o de part?culas, fotodegrada??o por radia??o de luz Ultra Violeta (UV) e an?lise de molhabilidade por m?todo wicking de espalhamento e absor??o de l?quido. Na an?lise da morfologia da superf?cie, os resultados mostraram boa distribui??o das part?culas sobre a amostra. Em rela??o ao tempo de deposi??o do DLC, as amostras tratadas em 10 minutos, apresentaram os melhores resultados tanto para a fotodegrada??o do corante azul metileno sob luz UV, quanto para o espalhamento e absor??o de l?quidos. Esses resultados mostraram que a utiliza??o do nebulizador para depositar TiO2 sobre um material t?xtil ? vi?vel e que o filme de DLC, al?m de funcionar como ancoragem para as NPs, tamb?m diminui a hidrofilicidade do tecido de algod?o sem interromper a a??o de fotodegrada??o do TiO2. Al?m disso, a t?cnica proposta reduz a quantidade de ?gua como ve?culo de deposi??o das NPs, o tempo e custo no processo de acabamento t?xtil. Todos esses aspectos s?o relevantes para a produ??o industrial no momento onde se busca redu??o dos custos aliada ao menor impacto ambiental. / Nanomaterials have received increasing interest in the textile industry, e.g. in engineering surface and textile finishing of woven fabrics, knits, yarns and fibers. Textile materials treated with these nanomaterials acquire new properties like self-cleaning. Self-cleaning is the ability to decompose organic materials adsorbed on surface, which occurs through photodegradation reaction. Titanium dioxide (TiO2) is one of the nanomaterials most used as photocat alysts in textile industry. Several methods have been employed for TiO2 deposition on textile fabrics surfaces. A common example is immerse a fabric to a sol-gel solution with pre-activation of substrate surface by plasma. In this context, we present an alternative technique for textile
finishing: TiO2 nanoparticles suspended in distilled water and spr aying on cotton woven fabric sample by using pneumatic air blast nebulizer. Afterwards, the samples were dried in oven at 100?C for 5 minutes. Then, fabric were introduced in the plasma reactor of d.c. pulsed source for DLC film deposition. The plasma atmosphere was composed of CH4 (methane gas) and three different deposition times were employed: 10, 20 and 30 minutes. The samples were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), Raman Spectroscopy, wettability analysis by wicking method of spreading and absorption of liquid, count of particles distribution, and photodegradation by UV light radiation. The results of surface morphology analysis showed good distribution of particles on the substrate surface. The samples modified by TiO2 and plasma deposition of DLC film at 10 minutes, had the best results of methylene blue dye degradation in UV light, as well as spreading and absorption of liquids. These results showed that the use of nebulizer to deposit TiO2 on textile material is feasible and the DLC film in addition to anchor TiO2 NPs, decreases the cotton fabric hydrophilicity without interrupting the action of photodegradation of TiO2. Furthermore, the proposed technique reduces the amount of water as a vehicle for depositing the nanoparticles, the time and costs in the t?xtil e finishing process. All these aspects are relevant for industrial production at the moment when it seeks to reduce costs coupled with lower environmental impact.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufrn.br:123456789/20423 |
| Date | 10 April 2015 |
| Creators | Freitas, Duciane Oliveira de |
| Contributors | 09621199468, http://lattes.cnpq.br/7441669258580942, Nascimento, Jos? Heriberto Oliveira do, 02452573493, http://lattes.cnpq.br/7033735079037677, Fonseca, Viviane Muniz, 40655970487, http://lattes.cnpq.br/1977121411791179, Santos, I?da Maria Garcia dos, 50548220115, http://lattes.cnpq.br/7060067415685353, Santos, L?cia Vieira, 10293228809, Alves J?nior, Clodomiro |
| Publisher | Universidade Federal do Rio Grande do Norte, PROGRAMA DE P?S-GRADUA??O EM ENGENHARIA MEC?NICA, UFRN, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFRN, instname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte, instacron:UFRN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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