Aplicação e caracterização de nanorevestimentos PVD e de outros materiais com comportamento termocromático e hidrofóbico em substratos têxteis

Tese de doutoramento em Engenharia TêxtilOs novos materiais têxteis desenvolvidos utilizando ferramentas da nanotecnologia têm sido amplamente investigados com o intuito de serem utilizados em várias áreas da ciência e tecnologia. Esta multidisciplinaridade torna-se então um factor essencial com o objectivo de combinar diferentes propriedades físicas e químicas para se obter um material multifuncional. Desta forma reúnem-se nesta tese a física e a química, o macro, o micro e o nano. Todos os materiais funcionais micro e nanoestruturados desenvolvidos neste estudo foram caracterizados qualitativamente e quantitavamente por diversas técnicas, nomeadamente, medida de ângulo de contacto, espectroscopia de fotoeletrões de raios- X (XPS), espectroscopia no infra vermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia electrónica de varrimento (SEM), microscopia de transmissão electrónica (TEM), difracção de raios X (XRD), microscopia de força atómica (AFM), microscopia confocal a laser ,espectroscopia de absorbância e reflectância dentre outras ferramentas essenciais para os estudos com nanotecnologia. Com ajuda dessas diferentes técnicas obteve-se novos materiais têxteis com propriedades fotocatalíticas, anti-uv, antimicrobianas, superhidrofóbicas e termocromáticas. Os resultados comprovaram a obtenção de um material têxtil de fibras de PLA multifuncional com excelentes propriedades fotocatalíticas, self cleaning, anti UV e bactericida. Com a optimização dos parâmetros experimentais de um plasma RF sobre a fibra de PLA, utilizando planeamento estatístico e uma metodologia de isoresposta, obteve-se um eficiente processo de tratamento plasmático sobre as fibras de PLA com a finalidade de melhoria do seu trabalho de adesão. Obteve-se também com a mesma ferramenta estatística fibras de PLA superhidrofóbicas nanorevestidas com PTFE por PMS. Além dessas propriedades supracitadas foram também desenvolvidas fibras de PLA com duráveis propriedades termocromáticas e superhidrofóbicas.Nowadays textile materials have been widely researched in order to be used in various technological areas. Interdisciplinarity becomes a key factor in order to combine different properties to obtain a multifunctional material. Thus, in this thesis it is possible to find the mix between the physics and chemistry, amongst the macro, micro and nano. This work presents the results of the application and characterization of nanocoating with PVD and other materials with hydrophobic and thermochromic behavior The treated and untreated materials were characterized by several techniques, namely: static and dynamic contact angle, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infra red spectroscopy (FTIR), scanning electronic microscopy (SEM), transmittion electron microscopy TEM, X-ray diffraction (XRD) and atomic force microscopy (AFM). Results support the achievement of a textile fiber PLA multifunctional with excellent photocatalytic properties, self cleaning, anti bacterial and anti UV. With the optimization of experimental parameters on the PLA fiber using a statistical planning with a response surface methodology we obtained an efficient process of plasma treatment on the fibers of PLA in order to improve their work of adhesion. In addition we obtained using the same methodology PLA fibers superhydrophobic nanocoated with PTFE by sputter PMS. A contact angle of 170° was obtained using the following parameters: argon flow of 30 cm3.min-1, low-power (100 watts), time of 30 minutes and a reverse phase of 1%. Besides these above properties was also developed with PLA fibers, and superhydrophobic thermochromic properties