Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1822/56523

TitleCorantes naturais no tingimento e acabamento antimicrobiano e anti-UV de fibras têxteis
Author(s)Silva, Márcia Gomes da
Advisor(s)Santos, Jorge Gomes
Angélica, Maria
Barros, Simões Dornellas de
KeywordsCorantes naturais
Extrato de eucalipto
Extrato de casca de cebola
Proteção UV
Antimicrobiano
Natural dyes
Eucalyptus extract
Onion skin extract
UV protection
Antimicrobial
Issue date3-Jul-2018
Abstract(s)Nos últimos anos, o mercado tem manifestado um crescente interesse em agregar valor aos materiais têxteis através da realização de tratamentos com produtos naturais. Neste contexto, a utilização de extratos naturais de plantas, permite não apenas tingir os substratos, mas também conferir-lhes propriedades multifuncionais consideradas atrativas para os consumidores, como a proteção UV e a atividade antimicrobiana. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade da utilização de extratos aquosos de folhas de eucalipto e de cascas de cebola no tingimento e acabamento antimicrobiano e anti-UV de substratos de poliamida e algodão. Após definição das condições ideais para a obtenção dos extratos, procedeu-se à determinação da sua composição qualitativa, através de técnicas de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massa, tendo sido identificados vários compostos da classe dos flavonoides na sua composição. A atividade antimicrobiana dos extratos brutos contra as estirpes E. coli, S. aureus e C. albicans foi posteriormente avaliada pelo método de microdiluição, tendo o extrato de eucalipto apresentado atividade contra todos os microrganismos testados, enquanto o extrato de cascas de cebola mostrou atividade somente contra S. aureus. Os processos de tingimento com os dois extratos foram otimizados considerando a influência das variáveis mais importantes do processo, nomeadamente a temperatura, pH e concentração de eletrólitos. No tingimento do algodão foi também avaliada a influência do pré-tratamento com quitosano no rendimento tintorial. Os melhores resultados foram obtidos à temperatura de 100 °C para todos os sistemas fibra/corante analisados. O pH de 3,5 foi aquele que produziu os melhores resultados no tingimento da poliamida com os dois extratos, enquanto no algodão, o melhor resultado foi obtido a pH 4,0 no tingimento com extrato de casca de cebola e 4,5 no tingimento com o extrato de folhas de eucalipto. A concentração de 20 gL-1 de NaCl foi a que proporcionou os melhores resultados no tingimento do algodão. No entanto, o pré-tratamento com quitosano constituiu-se como uma alternativa mais sustentável, uma vez que proporciona um maior rendimento colorístico e evita a utilização de eletrólitos, reduzindo dessa forma o impacto ambiental do processo. Além disso, melhora a solidez à lavagem, à fricção e ao suor, embora piore ligeiramente a solidez à luz. Por sua vez, as amostras de poliamida tingidas com os dois extratos apresentaram genericamente bons índices de solidez, com exceção da solidez ao suor alcalino das amostras tingidas com o extrato de casca de cebola, classificadas com grau 2-3. As amostras de algodão tingidas com extrato de folhas de eucalipto apresentaram atividade antimicrobiana contra S. aureus e C. albicans, enquanto as amostras tingidas com extrato de casca de cebola apresentaram atividade somente contra S. aureus. As amostras de poliamida tingidas com os dois extratos, não apresentaram atividade antimicrobiana contra nenhuma das estirpes avaliadas. O fator de proteção ultravioleta (UPF) dos substratos de poliamida foi genericamente classificado como excelente. No caso do algodão, as amostras tingidas com o extrato de folhas de eucalipto, apresentaram índices UPF classificado como bom, nas amostras sem pré-tratamento com quitosano e muito bom a excelente para as amostras pré-tratadas com quitosano. Por sua vez, nas amostras de algodão tingidas com extrato de casca de cebola, o índice UPF foi classificado como muito bom a excelente, para todas as amostras tingidas, independentemente de terem ou não sido submetidas a um pré-tratamento com quitosano.
There is a growing interest in adding value to textile materials through the use of natural products. Some natural plant extracts, in addition to providing color to the textile materials, are able to provide them with multifunctional properties such as UV protection and antimicrobial activity. This study was carried out to evaluate the dyeing yield, UV protection and antimicrobial activity of polyamide and cotton fabrics dyed with aqueous extracts of eucalyptus leaves and onion skins. The extracts were analyzed for their qualitative composition using high performance liquid chromatography coupled to mass spectrometry and the antimicrobial activity of the crude extracts against strains E. coli, S. aureus and C. albicans was evaluated by the microdilution method. Several compounds of the class of flavonoids have been identified. The extract of eucalyptus leaves showed activity against all microorganisms tested, whereas onion skin extract showed activity only against S. aureus. The dyeing process with the extracts of eucalyptus leaves and onion skins have been optimized considering the influence of the most important process variables, such as temperature, pH and electrolytes concentration. For cotton fibers, the effect of a pretreatment with chitosan in dye uptake was also evaluated. The best dyeing results were achieved using a temperature of 100 °C for all fiber/dye systems. The optimized pH for the dyeing of the polyamide with both extracts was 3.5 and for cotton the best pH was 4.0 for the dyeing with onion skin extract and 4.5 for the dyeing with the eucalyptus leaves extract. The concentration of electrolytes that provided the best cotton dyeing results was 20 gL-1. However, pre-treatment with chitosan provided a higher color yield, resulting in a more sustainable process, as it eliminates the use of electrolytes. The fastness to washing, rubbing and perspiration was better for samples pre-treated with chitosan and light fastness is worse compared to the samples without pre-treatment. The polyamide samples had good fastness properties with both extracts, except for alkaline perspiration fastness for dyeing with onion skin extract, which was 2-3. The cotton samples dyed with eucalyptus leaves extract showed antimicrobial activity against S. aureus and C. albicans, while samples dyed with onion skin extract only had activity against S. aureus. The polyamide samples dyed with both extracts showed no antimicrobial activity against any of the strains tested and the UV protection factor (UPF) was classified as excellent for both the bleached and the dyed samples with all the extract concentrations evaluated. The UPF of cotton dyed with eucalyptus leaf extract was classified as good for the samples without pre-treatment and very good to excellent for the samples pretreated with chitosan. Cotton samples dyed with onion skin extract show UPF that can be classified as very good to excellent for samples with and without pre-treatment with chitosan.
TypeDoctoral thesis
DescriptionTese de Doutoramento em Engenharia Têxtil
URIhttp://hdl.handle.net/1822/56523
AccessOpen access
Appears in Collections:BUM - Teses de Doutoramento
DET/2C2T - Teses de doutoramento

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