Avaliação da ancoragem de nanomateriais em substratos têxteis

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise Química
Devido às necessidades cada vez mais específicas do mercado, a indústria têxtil tem apostado no desenvolvimento de produtos funcionais com maior eficiência e custo-benefício, aliando-se à nanotecnologia. Contudo, uma das preocupações é a possível libertação dos nanomateriais, sendo por isso necessário garantir a qualidade do produto final ao longo do seu ciclo de vida. É neste contexto que se insere o presente trabalho, que teve como principal objetivo a ancoragem de nanomateriais em matrizes têxteis, bem como a sua otimização através de diversas metodologias. Para a preparação dos têxteis foram utilizados diferentes tipos de nanocápsulas com diferentes princípios ativos: materiais de mudança de fase (PCM, V6K1) para têxteis que promovem o conforto térmico, e óleos essenciais (OZ-81) para têxteis com propriedades antioxidantes/antimicrobianas. Diferentes parâmetros, tais como a utilização de agentes de ligação, o tempo de impregnação das amostras ou a técnica de funcionalização, foram estudados de forma a otimizar as condições para a funcionalização dos têxteis. As matrizes foram caracterizadas e a estabilidade e a durabilidade da funcionalização à lavagem foram avaliadas. Relativamente à funcionalização com V6K1, após a otimização das condições de funcionalização, foi possível produzir têxteis que mantinham uma entalpia de 14 J/g após 5 ciclos de lavagem. Por outro lado, os têxteis funcionalizados com OZ-81, apresentaram atividade antibacteriana forte, mesmo após os 5 ciclos de lavagem. A atividade antioxidante (pelo método de ABTS, secção 3.4.4) foi igualmente avaliada e os resultados demonstraram que a amostra têxtil possui atividade antioxidante, mesmo após 5 ciclos de lavagem (90% ± 0,56). As nanocápsulas utilizadas neste trabalho apresentaram boa solidez à lavagem, o que indica que a sua ancoragem ao têxtil foi eficaz, podendo vir a ser usadas na preparação de têxteis de primeira camada com propriedades de conforto térmico, antibacteriana e antioxidante, com durabilidade a alguns ciclos de lavagem.
Due to the increasingly specific needs of the market, the textile industry has invested in the field of nanotechnology to develop more efficient and cost-effective functional products. However, one of the major concerns is the possible release of nanomaterials from the substrate, so it is necessary to ensure the best possible quality of the final product throughout its life cycle. It is in this context that the present work is inserted, whose main objective was to study the anchorage of nanomaterials to textile matrices, as well as the optimization of the process through various methodologies. For the preparation of textiles, different types of nanocapsules with different active/reactive compounds were used: phase change materials (PCM, V6K1) that promote thermal comfort and essential oils (OZ-81) with antioxidant / antimicrobial properties. Different parameters, such as the use of binding agents, the impregnation time of the samples or the functionalization techniques were studied to optimize the conditions for the functionalization process. The matrices were characterized, and the durability and stability to washing cycles was also evaluated. Regarding functionalization with V6K1, after optimizing the functionalization conditions, it was possible to produce textiles that maintained an enthalpy of 14 J/g after 5 wash cycles. On the other hand, OZ-81 functionalized textiles confirmed strong antibacterial activity even after the 5 wash cycles. The antioxidant activity was also evaluated via the ABTS method and the results showed that the textile sample maintained antioxidant activity even after 5 wash cycles (90% ± 0.56). The nanocapsules used in this work presented good wash fastness, which indicates that their anchoring to the textile was effective and could be used in the preparation of first layer textiles with thermal, antibacterial and antioxidant comfort properties.
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do projeto “SKHINCAPS – SKin Healthcare by Innovative NanoCAPsuleS”, que recebeu financiamento do Programa de Investigação e Inovação Horizonte 2020 da União Europeia ao abrigo do contrato de subvenção nº 685909.