Sacolas plásticas recicladas fazem tecidos sustentáveis

O polietileno é um dos plásticos mais comuns no mundo, mas raramente é encontrado em roupas porque não pode absorver ou transportar água. (Imagine usar uma sacola plástica - você se sentiria muito desconfortável muito rapidamente.) Agora, no entanto, pesquisadores nos EUA desenvolveram um novo material feito de polietileno que não apenas "respira" melhor do que algodão, náilon ou poliéster, mas também tem um pegada ecológica menor devido à facilidade com que pode ser fabricado, tingido, limpo e usado.

A indústria têxtil produz cerca de 62 milhões de toneladas de tecido por ano. No processo, consome grandes quantidades de água, gera milhões de toneladas de resíduos e é responsável por 5 a 10% das emissões globais de gases de efeito estufa, tornando-se uma das indústrias mais poluentes do mundo. As fases posteriores do ciclo de uso têxtil também contribuem para o impacto ambiental da indústria. Têxteis feitos de fibras naturais como lã, algodão, seda ou linho requerem quantidades consideráveis ​​de energia e água para serem reciclados, enquanto os têxteis coloridos ou feitos de materiais compostos são difíceis de reciclar.

Pesquisadores liderados por Svetlana Boriskina, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), decidiram produzir uma alternativa. Eles começaram fundindo polietileno de baixa densidade em pó e, em seguida, extrudando-o em fibras finas de aproximadamente 18,5 μm de diâmetro (conforme medido usando microscopia eletrônica de varredura e técnicas de imagem de microtomografia computadorizada). Esse processo oxida levemente a superfície do material para que ele se torne hidrofílico – ou seja, atrai moléculas de água – sem a necessidade de um tratamento químico separado.

Em seguida, os pesquisadores passaram as fibras por uma segunda extrusora, criando um fio feito de cachos de mais de 200 fibras PE. O processo de agrupamento deixa espaços entre as fibras individuais no fio, formando capilares através dos quais as moléculas de água podem viajar e permitindo que as tiras de tecido tecidas a partir desse fio absorvam a umidade quando mergulhadas em um líquido. Quando os pesquisadores mediram quanto tempo o líquido levou para percorrer as tiras de teste, descobriram que o novo material PE era mais rápido do que amostras de algodão, náilon e poliéster do mesmo tamanho.

Para entender melhor o processo de absorção e, assim, projetar tecidos baseados em PE de alto desempenho, a equipe modelou a estrutura interna do fio PE como um conjunto infinito de fibras paralelas idênticas com uma seção transversal circular, compactadas em uma estrutura periódica. As fibras do fio são dispostas em uma rede hexagonal ou quadrada com o processo de mecha ocorrendo na direção ao longo do fio. O modelo previu que, para fibras que entraram em contato com a água em um ângulo de 71,3°, o raio e a porosidade ideais da fibra em ambas as formas de rede seriam de 15 a 20 μm e 45%.

Além das promissoras propriedades de transporte de umidade do novo material, os pesquisadores observam que ele pode ser tingido de maneira "completamente seca", incorporando partículas de cor - de corantes convencionais ou corantes de nanopartículas inorgânicas não convencionais - no pó PE antes da fusão / estágios de extrusão. Nesse processo, as partículas de corante seriam encapsuladas dentro das fibras desde o início, evitando a necessidade de métodos tradicionais de tingimento que exigem que os tecidos sejam imersos em soluções de produtos químicos agressivos. No final da vida útil do tecido, as partículas de corante podem até ser recuperadas para reutilização, derretendo o material e centrifugando-o.

Membros da equipe do MIT dizem que esse processo de coloração a seco ajuda a tornar o tecido PE mais ecológico do que os têxteis convencionais. Eles acrescentam que o PE tem um ponto de fusão mais baixo do que outros materiais poliméricos sintéticos, o que significa que pode ser transformado em fios em temperaturas mais baixas. A síntese de PE a partir de matérias-primas também libera menos gases de efeito estufa e calor residual do que produzir poliéster ou cultivar algodão. Este último, especialmente, requer muita terra, fertilizante e água.

Têxteis retêm a radiação infravermelha para manter o frescor

O tecido PE também pode ter um impacto ambiental menor enquanto está sendo usado porque é mais fácil de lavar e secar do que outros tecidos. "Não fica sujo porque nada gruda nele", diz Boriskina. "Você pode lavar o polietileno no ciclo frio por 10 minutos, em vez de lavar o algodão no ciclo quente por uma hora." Pode até ser "refrescado" esfregando-o contra si mesmo ou expondo-o à luz ultravioleta - um processo que também ajuda a manter suas propriedades hidrofílicas.