Agentes funcionais de base biológica para obtenção de propriedades de retardança à chama em substratos têxteis

Abstract

O objetivo principal deste projeto foi a investigação e obtenção de propriedades de retardança à chama em substratos têxteis a partir do uso de agentes funcionais. Os agentes funcionais utilizados ao longo do projeto foram o soro do leite, o ácido fítico e a lecitina. Relativamente aos substratos têxteis utilizados foi apenas utilizado tecido 100% algodão. Para obtenção de propriedades de retardança à chama foram produzidas nanopartículas de soro do leite com incorporação de ácido fítico ou lecitina. Para proceder à preparação de nanopartículas recorreuse à utilização da técnica de encapsulação ultrassónica. Foram várias as condições testadas ao longo do projeto para a preparação de nanopartículas. Relativamente às nanopartículas de soro do leite com incorporação de ácido fítico testou-se a utilização de proteína de soro do leite concentrada ou isolada, o pH da solução e a desnaturação da proteína. Já para as nanopartículas de soro do leite com incorporação de lecitina testou-se a concentração de lecitina, a concentração de proteína de soro do leite concentrada, a desnaturação da proteína e a concentração do ligante. Após a formação de nanopartículas foi medido o seu diâmetro, o índice de dispersividade e potencial Zeta pelo método Espalhamento de Luz Dinâmico, “Dynamic light scattering” (DLS). Para todas as amostras de nanopartículas que apresentaram bons resultados realizou-se a funcionalização dos tecidos 100% algodão, utilizando a técnica de impregnação-secagem por Foulard. Para todas as amostras funcionalizadas analisou-se a resistência à lavagem da funcionalização pelo método Acid Orange, quantificou-se a quantidade total de fósforo presente no tecido, antes e após sofrer um ciclo de lavagem, através da adaptação da Norma Portuguesa 1842-1:2008 e por último realizou-se o teste da chama, antes e após o tecido funcionalizado sofrer um ciclo de lavagem., através da adaptação da Norma Portuguesa EN ISO 6941:2005. As nanopartículas que apresentaram maior resistência à lavagem foram as nanopartículas de soro do leite com incorporação de lecitina assim como foram as que apresentaram melhores resultados no teste da chama. Concluiu-se que para tecidos que não sofram lavagem qualquer um dos agentes funcionais utilizados confere alguma propriedade de retardança à chama, mas apenas para os tecidos com o agente funcional lecitina se obteve propriedades de retardança à chama após sofrerem um ciclo de lavagem.

The main objective of this project was to investigate and obtain flame retardation properties in textile substrates using functional agents. The functional agents used throughout the project were whey, phytic acid and lecithin. For the textile substrates only 100% cotton fabric was used. To obtain flame retardation properties whey nanoparticles with incorporation of phytic acid or lecithin were produced. The nanoparticles were prepared using the ultrasonic encapsulation technique. Several conditions were tested throughout the project for the preparation of nanoparticles. For whey nanoparticles with phytic acid incorporation, the use of concentrated or isolated whey protein, the pH of the solution and the denaturation of the protein were tested. For lecithin-incorporated whey nanoparticles, lecithin concentration, concentrated whey protein concentration, protein denaturation and binder concentration were tested. After nanoparticle formation, its diameter size, polydispersity index and Zeta potential were measured by the Dynamic Light Scattering (DLS) method. For all nanoparticle samples that showed good results, 100% cotton tissue was functionalized using the Foulard impregnation-drying technique. For all functionalized samples the washing fastness of the functionalization was analyzed by the Acid Orange method, the total amount of phosphorus present in the fabric was quantified before and after undergoing a wash cycle, following an adaptation of the Portuguese Standard 1842-1: 2008 The flame test was performed before and after the functionalized fabric underwent a wash cycle, following an adaptation of the Portuguese Standard EN ISO 6941: 2005. The nanoparticles that presented higher washing resistance were the whey nanoparticles with incorporated lecithin, and these were the ones that presented the best results in the flame test. It was concluded that for nonwashed fabrics any of the functional agents used confer flame retardant properties, but only for tissues with the lecithin functional agent flame retardant properties were obtained after a wash cycle.