Desenvolvimento e incorporação de um retardante de chama, para aplicação têxtil, com resistência à lavagem

Dissertação de mestrado em Técnicas de Caracterização e Análise QuímicaAs fibras têxteis principalmente o algodão, são extremamente inflamáveis, sendo uma questão que pode provocar danos pessoais e materiais. Por isso, para tentar minimizar este problema recorre-se ao uso de retardantes de chama nas matrizes têxteis. Contudo, muitos destes retardantes apresentam problemas ambientais e toxicológicos, pois a maioria é à base de halógenos. Deste modo, passou-se a desenvolver retardantes de chama à base de polifosfatos, fosfato orgânico ou compostos de nitrogénio. Surgiu a oportunidade de desenvolver uma solução à base de polifosfato de amónio conjuntamente com a tecnologia da empresa Smart Inovation, Lda, por intermédio do Mestrado de Técnicas de Caracterização e Análise Química da Universidade do Minho. Os objetivos deste trabalho consistiram no desenvolvimento de uma solução à base de polifosfato de amónio para depois ser aplicada em matrizes têxteis pelos métodos tradicionais de acabamento, e para além disto, conseguir que o artigo têxtil preservasse as propriedades ignífugas durante vários ciclos de lavagem. Foram testadas diversas formulações entre as quais com os retardantes de chama no estado sólido em que se solubilizaram: em água; no siloxano; e, após estarem solubilizados em água, se adicionou o siloxano. Adicionalmente, testaram-se retardantes de chama líquidos com a introdução do siloxano na solução. As soluções à base de polifosfato de amónio sólido, APP 101 e o retardante de chama líquido KWB conjuntamente com o siloxano A obtiveram os melhores resultados para os retardantes de chama e, conclui se que o tempo de imersão não melhorava as propriedades de adesão à fibra. Relativamente à durabilidade, para tentar aumentar a mesma, recorreu-se à tecnologia da empresa que envolve a aplicação de uma matriz de nanopartículas de sílica com o princípio ativo incorporado e a catalisadores. Os ensaios realizados com as nanopartículas (na proporção 2:1, 2:1:1 e 5:1:1), ureia e dicianodiamida, para melhorar a adesão à fibra, não tiveram o resultado esperado. Como trabalho futuro, pretende-se realizar um estudo mais extenso e sistemático para se alcançar a durabilidade pretendida.The textile fibres, mainly cotton, are extremely flammable, being an issue that can cause personal and material damage. Therefore, to try to minimize this problem, flame-retardants are used in textile matrices. However, many of these retardants present environmental and toxicological problems, as most are halogen-based. In this way, there is an interest to develop flame-retardants based on polyphosphates, organic phosphate or nitrogen compounds. The opportunity arose to develop a solution based on ammonium polyphosphate together with the technology of the company Smart Inovation, Lda, through the Master in Characterization Techniques and Chemical Analysis at Universidade do Minho. The objectives of this work consisted in the development of a solution based on ammonium polyphosphate, which could be applied to textile matrices by traditional finishing methods, and, in addition, to ensure that the final treated textile could maintain the flame-retardant properties after several washes. Several formulations were tested, including flame-retardants in the solid state, in which they were solubilized: in water; in siloxane; and, after being solubilized in water, the siloxane was added. Liquid flame-retardants were also tested, with the siloxane being added into the solution. The solutions based on solid ammonium polyphosphate, APP 101 and KWB liquid flame retardant together with siloxane A obtained the best results for the flame-retardants. However, tests concluded that the immersion time did not improve the adhesion properties to fiber. To increase durability, it was applied the company’s technology, which involves the application of a matrix of silica nanoparticles with the active principle incorporated and catalysts. The tests carried out with nanoparticles (in the proportion 2:1, 2:1:1 and 5:1:1), urea and dicyandiamide, to improve adhesion to the fiber, did not have the expected result. As future work, it is intended to carry out a more extensive and systematic study to achieve the intended durability