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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33564| Título: | Acabamento retardante de chamas em tecido de algodão a partir da aplicação da ZIF-8 via processo de estamparia |
| Título(s) alternativo(s): | Flame retardant finish on cotton fabric from the application of ZIF-8 via stamping process |
| Autor(es): | Silva, Emilly Karoline Tonini |
| Orientador(es): | Bezerra, Fabrício Maesta |
| Palavras-chave: | Acabamento têxtil Tecidos - Estampagem Compostos organometálicos Textile finshing Textile printing Organometallic compounds |
| Data do documento: | 26-Jun-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Apucarana |
| Citação: | SILVA, Emilly Karoline Tonini. Acabamento retardante de chamas em tecido de algodão a partir da aplicação da ZIF-8 via processo de estamparia. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Têxtil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Apucarana, 2023. |
| Resumo: | Os materiais têxteis são submetidos à acabamentos visando a melhoria de desempenho ou funcionalidades específicas, como exemplo, a propriedade retardante de chama. As fibras celulósicas, que apresentam característica de inflamabilidade conhecida, são alvo de estudos para a conferência de propriedades ignífugas. No entanto, observa-se a preocupação com os impactos dos compostos químicos utilizados como retardantes de chama, visto que se caracterizam como substâncias tóxicas à saúde humana e altamente poluentes, como os produtos à base de halogênios, aldeídos ou metais pesados. Neste contexto, atrelado ao apelo ambiental para o desenvolvimento de alternativas sustentáveis, a nanotecnologia aplicada ao têxtil têm se destacado. A exemplo disto, recentes pesquisas mostram diversas aplicações dos materiais metalorgânicos (MOF) atribuídas à sua elevada porosidade, entre elas a funcionalização de materiais têxteis por meio de acabamento. Nesta linha, o presente estudo visou o desenvolvimento de um acabamento retardante de chama utilizando Zinc Zeolitic imidazolate framework-8 (Zn-ZIF-8), incorporando-a em pasta a base de água e posteriormente aplicada via processo de estamparia. A ZIF-8 foi obtida pelo método solvotermal, e por isso foi caracterizada por meio da difração de raio X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), comprovando sua síntese completa. Além disso, a ZIF-8 foi submetida à fisissorção de N2 pelo método BET, que alegou área específica de 1086 m2/g, e área específica de microporos calculada usando o método t-plot foi de 981 m2/g e um volume de poros de 0,604 cm3/g, indicando que o material é majoritariamente microporoso. O substrato funcionalizado foi analisado mecanicamente por teste de resistência à tração e morfologicamente com auxílio de MEV, provando que a aplicação aumentou a resistência e o alongamento das amostras. A função retardante de chama foi avaliada mediante à teste de Inflamabilidade vertical e radial, provando que o acabamento aplicado via estamparia tem potencial de retardância à chama e/ou até a interrupção da combustão. O processo de retardância/inibição de chama foi sugerido a partir de formação de barreira física e adsorção de gases inflamáveis. Os resultados contribuíram para a área de desenvolvimento de novos retardadores de chama em tecido de algodão e com a não utilização agentes tóxicos, como os halogenados. |
| Abstract: | Textile materials are subjected to finishes aimed at improving performance or specific features, such as flame retardant property. Cellulosic fibers, which have known flammability characteristics, are the subject of studies to check their fireproof properties. However, there is concern about the impacts of chemical compounds used as flame retardants, as they are characterized as substances that are toxic to human health and highly polluting, such as products based on halogens, aldehydes or heavy metals. In this context, linked to the environmental appeal for the development of sustainable alternatives, nanotechnology applied to textiles has stood out. As an example, recent research shows several applications of metalorganic materials (MOF) attributed to their high porosity, including the functionalization of textile materials through finishing. In this line, the present study aimed at the development of a flame retardant finish using Zinc Zeolitic imidazolate framework-8 (Zn-ZIF-8), incorporating it into a waterbased paste and subsequently applied via a stamping process. ZIF-8 was obtained by the solvothermal method, and therefore was characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy ( SEM), confirming its complete synthesis. In addition, ZIF-8 was subjected to N2 physisorption by the BET method, which claimed a specific area of 1086 m2/g, and a specific micropore area calculated using the t-plot method was 981 m2/g and a pore volume of 0.604 cm3/g, indicating that the material is mostly microporous. The functionalized substrate was analyzed mechanically by tensile strength test and morphologically with the aid of SEM, proving that the application increased the resistance and elongation of the samples. The flame retardant function was evaluated through the vertical and radial Flammability test, proving that the finish applied via stamping has the potential for flame retardancy and/or even the interruption of combustion. The flame retardancy/inhibition process was suggested from physical barrier formation and adsorption of flammable gases. The results contributed to the development of new flame retardants in cotton fabric and the non-use of toxic agents, such as halogenated ones. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33564 |
| Aparece nas coleções: | AP - Engenharia Têxtil |
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