Modificação química do poliéster para obtenção de efeitos soil-release

Abstract

Pretendeu-se com a realização deste trabalho desenvolver um processo de modificação química das fibras de poliéster, tendo em vista a melhoria das suas propriedades “Soil-Release”. Para tal, procedeu-se à incorporação de um polímero hidrofílico (polietilenoglicol) no substrato, funcionalizando-o de forma a melhorar substancialmente a sua hidrofilidade e a facilidade de remoção de sujidades. Numa primeira fase, procedeu-se à saponificação das fibras de poliéster, tendo para o efeito sido estudadas várias condições de tratamento, no sentido de otimizar os resultados obtidos. Esta etapa teve como principal objetivo o incremento da hidrofilidade do material, permitindo uma melhor penetração da solução de tratamento, bem como aumentar a reatividade do substrato, através da criação de novos grupos funcionais capazes de permitir a posterior ligação do PEG ao material. Após realização de vários ensaios, em diferentes condições de tratamento, concluiu-se que aquelas que permitiam alcançar os objetivos propostos, com a menor degradação das propriedades mecânicas das fibras, consistiam na realização do tratamento utilizando uma solução de NaOH 3M à temperatura de 55 °C, durante 30 minutos. Concluída a saponificação, procedeu-se à incorporação do polietilenoglicol (PEG) no substrato, tendo-se para o efeito utilizado diferentes massas moleculares médias do polímero, nomeadamente 1000 e 2000 e uma resina DMDHEU (N,N’-dimetilol-4,5-dihidroxietileno ureia) modificada, com diferentes concentrações. A avaliação dos resultados obtidos, no que concerne à facilidade de remoção de sujidades oleosas depositadas nos materiais modificados, foi realizada de acordo com os procedimentos descritos na norma AATCC Test Method 130 – 2000. Para avaliar a hidrofilidade dos materiais após o tratamento, procedeu-se também à determinação do ângulo de contacto das amostras modificadas. Analisando os resultados obtidos pela aplicação dos procedimentos descritos na norma AATCC Test Method 130 – 2000, pode concluir-se que a aplicação de PEG 2000, independentemente da concentração de resina utilizada é aquela que produz os melhores resultados. Contudo, no teste de ângulo de contacto foi possível verificar que, no que diz respeito à hidrofilidade dos materiais, os melhores resultados foram os obtidos pelas amostras tratadas com PEG 2000 na presença de 60 g/L de resina.

With the realization of this work, it was intended to develop a process of chemical modification of polyester fibers, with the purpose of improving their "Soil-Release" properties. To this end, we proceeded with the incorporation of a hydrophilic polymer (polyethylene glycol) on the substrate, functionalizing it to substantially improve their hydrophilicity and the ease of removing dirt. As a first step, one proceeded with the saponification of the polyester fibers. For that purpose, various conditions of treatment in order to optimize the obtained results have been studied. This step had as main goal the increase of the hydrophilicity of the material, in order to allow a better penetration of the treatment solution and to increase the reactivity of the substrate through the creation of new functional groups, able to allow the subsequent connection of the PEG to the material. After several experiments in different conditions of treatment, it was concluded that those which allowed to reach the proposed goals with less degradation of mechanical properties of fibers, consisted in the realization of the treatment using a 3 m NaOH solution at a temperature of 55° C, for 30 minutes. After the saponification reaction, the polyethylene glycol (PEG) was incorporated into the substrate, using different average molecular weights, namely 1000 and 2000 and a modified DMDHEU (N, N'-dimethylol-4,5 Dihydroxyethylene urea) resin with different concentrations. The evaluation of the obtained results with regard to the ease of oily dirt deposited in modified materials removal, has been carried out according to the procedures outlined in the AATCC Test Method standard 130-2000. To evaluate the hydrophilicity of the materials after treatment, the measurement of the contact angle of the modified samples was also carried on. Analyzing the obtained results by applying the procedures described in the standard AATCC Test Method 130-2000, it can be concluded that the application of PEG 2000, regardless of the used resin concentration, is the one that produces best results. However, with the angle of contact test, it was possible to verify that, the best results regarding the materials hydrophilicity, were obtained for the samples treated with PEG 2000 in the presence of 60 g/L of resin.