Estudo comparativo dos métodos de funcionalização para repelência à água e/ou óleo em fibras celulósicas

Abstract

A atual competitividade no mercado têxtil requer que as indústrias produzam materiais com novas tecnologias para se destacarem frente aos seus concorrentes. A partir disso, diferenciais como acabamentos autolimpantes são de grande interesse. Uma das formas de obtenção de tecidos com tal propriedade, é através de acabamentos com a tecnologia de repelência à água e óleo. O presente estudo teve em vista a análise de diferentes métodos de funcionalização em fibras celulósicas para obter propriedades hidrofóbicas e/ou oleofóbicas. Dessa forma, podem ser obtidas vantagens como maior durabilidade do produto têxtil, proteção contra microrganismos, facilidade de limpeza e leveza do material. Assim, o trabalho foi construído a partir de referências em livros, artigos científicos, trabalhos acadêmicos, meios digitais relacionados ao tema, entre outros. Delimitou-se a seleção de referências considerando o ano de publicação da pesquisa, adotando o período entre os anos de 2010 e 2023 como base. Notou-se que uma superfície repelente à água e/ou óleo é alcançada por meio da interação de dois principais fatores, a redução da energia superficial e a formação de uma estrutura rugosa. Diversos materiais podem proporcionar tais efeitos nos têxteis, como é o caso da incorporação de cadeias perfluoroalquílicas, a qual reduz a energia superficial do substrato. Além disso, conforme o comprimento da cadeia do monômero hidrofóbico aumenta, o ângulo de contato entre o tecido e a substância também apresenta acréscimo. Ainda, foi relatada a formação de rugosidade na microsuperfície, proporcionada pelas nanopartículas de sílica e nanobastões de óxido de zinco, por exemplo. Para conferir propriedades de repelência à água e/ou óleo, a tensão superficial do tecido deve ser menor que a tensão superficial crítica da água e/ou óleo. Como a tensão superficial do óleo é consideravelmente menor que a da água, é compreensível que muitos produtos de repelência sejam satisfatórios no que diz respeito à repelência da água, mas inadequados para repelir o óleo. Entretanto, pesquisadores buscam cada vez mais formas de obter também a repelência à óleo, seja através da sinergia entre diferentes produtos, ou por meio da descoberta de novos agentes. Nota-se que este é um tema em ascensão, entretanto, ainda apresenta grandes questões a serem aprofundadas e investigadas. Portanto, o estudo comparativo dos produtos auxiliou na compreensão das particularidades, resultados e desafios dos métodos mais comumente aplicados em substratos têxteis para tal finalidade.

Current competitiveness in the textile market requires industries to produce materials with

new technologies to stand out from their competitors. Based on this, differences such as self- cleaning finishes are of great interest. One of the ways to obtain fabrics with this property is

through finishes with water and oil repellency technology. The present study aimed to analyze different functionalization methods in cellulosic fibers to obtain hydrophobic and/or oleophobic properties. In this way, it is possible to obtain advantages such as greater durability of the textile product, protection against microorganisms, ease of cleaning and lightness of the material. Thus, the work was construct from references in books, scientific articles, academic works, digital media related to the topic, among others. The selection of references was limited considering the year of publication of the research, adopting the period between 2010 and 2023 as a base. It was possible to note that a water and/or oil repellent surface is achieve through the interaction of two main factors, the reduction of surface energy and the formation of a rough structure. Several materials can provide such effects on textiles, as the incorporation of perfluoroalkyl chains, which reduces the surface energy of the substrate. Furthermore, as the length of the hydrophobic monomer chain increases, the contact angle between the tissue and the substance also increases. Furthermore, the formation of roughness on the microsurface has been report, provided by silica nanoparticles and zinc oxide nanorods, for example. To provide water and/or oil repellency properties, the surface tension of the fabric must be lower than the critical surface tension of the water and/or oil. Since the surface tension of oil is considerably lower than that of water, it is understandable that many repellent products are satisfactory with regard to water repellency but inadequate for repelling oil. However, researchers are increasingly looking for ways to achieve oil repellency as well, whether through synergy between different products, or through the discovery of new agents. It is noted that this is a rising topic, however, it still presents major questions to be deepened and investigated. Therefore, the comparative study of the products helped to understand the particularities, results and challenges of the methods most commonly applied to textile substrates for this purpose.