Desenvolvimento de "artificial leather" de base celulósica

Palavras-chave: Revestimentos Têxteis,Pele Artificial (“Artificial Leather”),Aplicação Automóvel,Poliuretanas,Cura térmica,Fibras de Celulose,Química Verde,Textile Coatings,Artificial Leather,Car’s Application,Polyurethanes,Thermal Cure,cellulose Fibers,Green Chemistry

Define-se como revestimento têxtil a camada geralmente polimérica que reveste um substrato têxtil e lhe confere novas propriedades. Estas propriedades podem passar por tornalos mais flexíveis, resistentes, à prova de água, entre outras. A principal razão para que possam ser aplicados em áreas distintas é o facto de se poder criar e manipular materiais de acordo com as necessidades da sociedade. No dias de hoje, os polímeros mais utilizados em revestimentos são as Borrachas (naturais e sintéticas), o Poli(cloreto de vinilo), Polímeros Acrílicos e as Poliuretanas que revestem substratos como tecidos de algodão, poliésteres, nylon, aramidas entre outros. A pele sintética ou artificial é um material que resultou de um revestimento têxtil e permitiu ser usada como substituto da pele natural ou cabedal. No contexto deste trabalho pretendeu-se desenvolver um revestimento de pele artificial para aplicação em estofos de automóveis. No mercado atual, os dois tipos de pele artificial mais comercializado para esta aplicação é a chamada “leatherette” produzida a partir de PVC e a “porometric imitation leather” cuja base polimérica são poliuretanas. As poliuretanas apresentam vantagens em relação ao PVC por apresentarem respirabilidade, elevada estabilidade térmica e boas propriedades mecânicas. Encontrando-se este trabalho inserido também na área da Química verde, pretendeu-se introduzir fibras de celulose da indústria papeleira em formulações de materiais de base poliuretana que possam servir como revestimentos do tipo pele artificial. Prepararam-se formulações tendo como base a emulsão de poliuretana IMPRANIL DLN-SD e as fibras de celulose. Nessas formulações foi também incluído um surfactante, o Triton X100, de modo a melhorar o desempenho da emulsão. Foram preparadas formulações com diferentes concentrações de surfactante e fibras de celulose da pasta de papel branqueada. Foram também testadas fibras micronizadas. As formulações foram curadas termicamente por aumento gradual de temperatura até originarem filmes. A partir da análise dos materiais obtidos por ATR-FTIR foi comprovada a formação da poliuretana. Todos os filmes com fibras celulósicas apresentaram-se homogéneos, muito flexíveis, brilhantes, parcialmente transparentes, lisos, com boa resistência mecânica e um pouco pegajosos. Já os filmes onde foram usadas as fibras micronizadas apresentaram-se também muito homogéneos, com especto esbranquiçado opaco e baço, igualmente flexíveis, com boa resistência mecânica e menos pegajosos. As propriedades químicas, físicas, térmicas e mecânicas dos filmes sintetizados foram também avaliadas. Relativamente à capacidade de absorção de água de todos os materiais pode afirmar-se que é aceitável tendo valores entre os 30 a 45 % dependendo das concentrações de Triton X100 e fibras de celulose utilizadas. A análise SEM permitiu observar uma superfície lisa, homogénea e não porosa dos materiais sujeitos a esta análise. Todos os materiais mostraram, a partir da análise de TGA, elevada estabilidade térmica com temperaturas de degradação superiores aos 320 C. A elevada flexibilidade dos materiais foi também comprovada pela análise de DSC onde se obtiveram Tg’ s negativas (compreendidas entre os -50 e -51,74 C). A partir da medição de ângulos de contacto com água e da determinação das energias de superfície e correspondentes componentes polar e dispersiva foi possível observar o carácter hidrofílico que todos os materiais apresentam. Ainda que se tenham submetido os materiais a ensaios de tração, não foi possível obter resultados devido a problemas técnicos durante a realização destes. Porém, conseguiu notar-se que os materiais onde foram incluídas fibras, apresentaram um comportamento plástico, ao invés do que se observou nos materiais sem fibras (produzidos e caracterizados como ensaios de referência). Embora não tenha sido possível distinguir um compósito/material tendo em conta os testes de caracterização, há que realçar que o filme F1-Triton2 e FM10-Triton2 são os melhores. O primeiro onde foram incluídas fibras de pasta de papel branqueada e o segundo onde se usou fibras micronizadas.

Área científica: Ciências da Engenharia e Tecnologias