Desenvolvimento de novos produtos a partir de subprodutos em algodão do setor da tecelagem e confeção

Abstract

A celulose é o material orgânico renovável mais abundante e exibe um número de propriedades relevantes nomeadamente biodegradabilidade, um bom desempenho mecânico entre outras. Os produtos derivados têm muitas aplicações importantes nas indústrias de fibras, papel, filmes, polímeros e tintas e outras. Pode ser utilizada e reaproveitada a partir de resíduos de pré consumo e pós-consumo para produzir vários subprodutos tendo em vista a sustentabilidade e com o objetivo de contribuir para a economia circular. Os solventes convencionais não podem dissolver a celulose devido às fortes ligações de hidrogénio inter e intramolecular por isso é difícil entender como podemos reaproveitar os resíduos pré-consumo para outras aplicações além dos propósitos acima mencionados. É necessário um entendimento básico da dissolução da celulose para o desenvolvimento e aplicação dos recursos da mesma, assim neste trabalho são apresentados detalhes do processo de dissolução, da formação de filmes de celulose regenerada, estudo da estrutura e propriedades dos filmes de celulose regenerada tendo sempre presente a procura pelos métodos mais amigos do ambiente em termos de produção. No trabalho desenvolvido foi possível obter-se filmes preparados através da dissolução de resíduos de malha provenientes do corte na confeção, com composição 100% algodão utilizando o solvente aquoso hidróxido de sódio/tioureia e não solventes água e acetona. Os filmes foram caracterizados segundo as técnicas Espectroscopia de Infravermelho com Transformadas de Fourier (FTIR), Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC) e Análise Termogravimétrica (TGA). Os resultados obtidos apontam várias propriedades como relevantes na obtenção de uma completa dissolução nomeadamente a temperatura e a agitação. Os filmes obtidos exibiram propriedades desejáveis como uma boa homogeneidade e cristalinidade. Analisando os índices de cristanilidade, as propriedades térmicas obtidas entre outras características é possível confirmar que não existem alterações significativas nas propriedades dos filmes obtidos o que sugere que é possível o desenvolvimento de subprodutos após o processo de dissolução e regeneração estudado.

Cellulose is the most abundant renewable organic material and exhibits a number of relevant properties including biodegradability, good mechanical performance and others. Derived products have many important applications in the fiber, paper, film, polymer and ink and other industries. It can be used and reused from pre- and post-consumer waste to produce various by products with a view to sustainability and with the aim of contributing to the circular economy. Conventional solvents cannot dissolve cellulose due to the strong inter- and intramolecular hydrogen bonds so it is difficult to understand how we can reuse pre-consumer waste for other applications besides the above mentioned purposes. A basic understanding of cellulose dissolution is necessary for the development and application of its resources, so this work presents details of the dissolution process, the formation of regenerated cellulose films, study of the structure and properties of regenerated cellulose films having always present the search for the most environmentally friendly methods in terms of production. In the developed work, it was possible to obtain films prepared by dissolving knitted residues from the cut in the manufacturing garment production, with 100% cotton composition using the aqueous solvent sodium hydroxide/thiourea and non-solvents water and acetone. The films were characterized according to Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TGA) techniques. The results obtained indicate several properties as relevant in obtaining a complete dissolution, namely temperature and agitation. The films obtained exhibited desirable properties such as good homogeneity and crystallinity. Analyzing the crystallinity indices, the thermal properties obtained, among other characteristics, it is possible to confirm that there are no significant changes in the properties of the films obtained, which suggests that the development of by-products after the studied dissolution and regeneration process is possible.