Desenvolvimento de têxteis condutores a partir de malha spacer por trama

Abstract

Têxteis condutores muitas vezes são pré-requisitos para o funcionamento de têxteis inteligentes. Neste contexto, o objetivo principal deste estudo foi desenvolver malhas condutoras através de malha spacer por trama fabricada em tear circular a partir da polimerização in situ de polipirrol em diferentes condições de tempo de polimerização e concentração de monômero. Utilizou-se as seguintes condições experimentais de 0,050 mol/L em 60 min, 0,033 mol/L em 30 min, 0,025 mol/L em 60 min e 0,050 mol/L em 30 min. Através do FTIR determinou-se a composição dos filamentos que constroem o substrato utilizado, verificando que se trata de poliéster. Ainda, constatou-se que a melhor condição experimental foi a que se empregou uma concentração de 0,05 mol/L de monômero de pirrol e 30 min de polimerização, apresentando uma condutividade elétrica igual a 4,39 x 10-4 S.cm-1

. O ensaio de resistência à tração demonstrou que a amostra polimerizada possui propriedades mecânicas superiores a amostra antes da polimerização na direção das colunas. A análise do MEV demonstrou que conforme houve a diminuição da concentração de Py ocorreu uma redução significativa na quantidade de PPy aderido à superfície da fibra de poliéster, que formam aglomerados porosos. Por meio de uma segunda análise de FTIR constatou-se que houve surgimento de picos específicos característicos do polipirrol na superfície das malhas polimerizadas. A avalição da condutividade após lavagem revelou que ocorre sua diminuição linear com o aumento da quantidade de lavagens. Os valores de condutividade obtidas para o processo de lavagem em 1x, 5x e 10x, são 1,23 x 10-5 S.cm-1

, 4,54 x 10-6 S.cm-1 e

2,86 x 10-6 S.cm-1

, respectivamente. Esses resultados demonstram que a utilização de um substrato como a malha spacer para o desenvolvimento de têxteis condutores é promissor.

Conductive textiles are often prerequisites for the operation of smart textiles. In this context, the main objective of this study was to develop conductive knitted fabric using weft knitted spacer manufactured on a circular knitting machine based on the in-situ polymerization of polypyrrole under different conditions of time of polymerization and monomer concentration. The experimental conditions of 0,050 mol/L – 60 min, 0,033 mol/L – 30 min, 0,025 mol/L – 60 min and 0,050 mol/L – 30 min were used. Using FTIR, the composition of the filaments that constitute the substrate used was determined, indicating that they are polyester. It was also found that the best experimental condition was the one using a concentration of 0,05 mol/L of pyrrole monomer and 30 min of polymerization, with an electrical conductivity equal to 4,39 x 10-4 S.cm-1

. The tensile strength test demonstrated that the polymerized sample presented superior mechanical characteristics to the sample before polymerization in the wales’ direction. SEM analysis revealed that as the concentration of Py decreased, there was a significant reduction in the amount of PPy adhered to the surface of the polyester fiber, forming porous agglomerates. A second FTIR analysis indicated the appearance of specific peaks characteristic of polypyrrole on the surface of the polymerized knitted fabrics. The evaluation of conductivity after washing revealed that there is a linear decrease in conductivity as the number of washes increases. The conductivity values obtained for the 1x, 5x and 10x washing process are 1,23 x 10-5 S.cm-1

, 4,54 x 10-6 S.cm-1 and 2,86 x 10-6 S.cm- 1

, respectively. These results show that the use of a substrate such as spacer fabric for the development of conductive textiles is promising.