Projeto copa sustentável tecidos inteligentes e nanotecnologia

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Projeto copa sustentável tecidos inteligentes e nanotecnologia

  1. 1. Tecidos inteligentes e nanotecnologia Prof. Joseval Estigaribia
  2. 2. O Conforto térmico e PCM • Desconforto térmico: surge quando a temperatura corpórea varia mais de 3ºC da temperatura ideal. • Se esse calor pudesse ser armazenado nas roupas e ser usado quando necessário . . . • PCM (phase change material) – regula as flutuações de temperatura – absorvem/liberam calor sem sofrer alterações de temperatura.  PCM = substância com alto calor de fusão que quando muda de fase em determinada temperatura, é capaz de armazenar ou liberar
  3. 3. PCM e SHS • Ao receberem calor, os PCH sofrem aumento de temperatura até começarem a mudar de fase, como os materiais SHS. • Neste ponto, eles começam a armazenar calor sem sofrer aumento de temperatura até que a mudança de fase tenha se completado. • Quando a temperatura ambiente nas vizinhanças do material cai, o PCM retorna para o estado inicial liberando seu calor latente armazenado.
  4. 4. Propriedades dos materiais PCM • Propriedades: termodinâmicas, cinéticas e químicas bem específicas: Material em mudança de fases Orgânico Parafinicos Não parafinicos Inorgânico Sais hidratados Metáalicos Eutético Orgânico-orgânico Inorgânico- inorgânico Inorgânico- orgânico
  5. 5. Propriedades dos materiais PCM • Termograma de DSC para um PCH
  6. 6. Propriedades dos materiais PCM • PCM que mudam de fase em temperaturas próximas a da pele são adequados aos têxteis de vestuário. • Tal propriedade interessa ao vestuário esportivo pois proporciona equilíbrio entre o calor gerado pelo corpo e o calor liberado paro o ambiente durante a prática física.
  7. 7. Propriedades dos materiais PCM • A incorporação de PCMs na matriz têxtil se dá:  Pela sua incorporação ao polímero da fibra textil na fiação,  Como aditivo no revestimento da fibra,  Como revestimento polimérico por laminação com o têxtil.. • O PCM necessita de encapsulamento, uma vez que as mudanças de fase podem fazê-lo vazar no têxtil.
  8. 8. Encapsulação • PCMs podem ser protegidos quando encapsulados em microcápsulas poliméricas com morfologia do tipo núcleo-casca:
  9. 9. Encapsulação • Limitações impostas pela encapsulação:  Custos elevados, estabilidade durante o uso, redução do calor de fusão e condutividade térmica do PCM., adição de massa ao material têxtil. • O PEG - Polietileno glicol – é o PCH mais estudado.  Apresenta fusão entre 3,2 e 68ºC, altos valores de entalpia de mudança de fase.  Permite o uso de PCM sólido-sólido que apresenta baixa variação de volume, não necessitam de selagem e não geram gás ou líquido. • Misturas PU-PEG conduzem a bons resultados, sendo o PU o material capsular. • Estudos brasileiros usando ácido poli-itacônico e PEG 1000 apresentaram bons resultados de proteção do PEG a fim de que ele desenvolva seu potencial como PCM.
  10. 10. Encapsulação • A formação de ligações de hidrogênio entre o grupo carboxílico do ácido poli-Itacônico e o grupo éter do Poli-Etilenoglicol permite o uso como PCM encapsulado.PEG (massa molar) Ponto de Fusão (ºC) Calor de fusão (KJ/Kg) 400 3,20 91,40 600 22,20 108,40 1000 35,10 149,50 1500 46,50 176,30 2000 51,00 181,40 4000 59,70 189,70 6000 64,80 189,00
  11. 11. Encapsulação

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