**BioFibreLoop:** A funcionalização bioinspirada e baseada em laser de materiais de origem biológica conduz à criação de vestuário funcional reciclável.
A indústria têxtil europeia encontra-se num ponto crucial no que diz respeito à produção sustentável e à rápida adaptação à procura dos consumidores por funcionalidades inteligentes. A produção de têxteis funcionais recorre frequentemente a produtos químicos que não podem ser reciclados, o que coloca novos desafios à indústria têxtil da UE devido ao aumento das regulamentações e às proibições rigorosas de substâncias perigosas. Por isso, são necessárias inovações inteligentes que ajudem o setor a eliminar o uso de químicos nocivos e a reduzir a sua pegada de carbono. O projeto **BioFibreLoop** vai desenvolver essas inovações.
O artigo apresenta os primeiros resultados do projeto. Aborda a especificação, seleção, desenvolvimento e produção dos têxteis, o revestimento à base de lignina, o desenvolvimento das ferramentas digitais adequadas, o enquadramento de segurança e sustentabilidade, e, por fim, algumas considerações sobre a demonstração industrial prevista para uma fase posterior do projeto, terminando com informações gerais sobre o mesmo.
Têxteis inovadores
O projeto **BioFibreLoop** está a desenvolver têxteis funcionais feitos a partir de matérias-primas renováveis e recicláveis (lignina, celulose e polilactídeo — PLA). Para proteger estes têxteis de líquidos, gases, luz UV e bactérias, é aplicada uma fina camada de lignina à superfície. O projeto está também a criar um novo tratamento de superfície altamente ecológico, que confere ao revestimento de lignina maior resistência à água e ao óleo, para além das propriedades naturais do material.
No primeiro ano do projeto, os Institutos Alemães de Investigação Têxtil e de Fibras conseguiram fiar fibras de lignina misturada com uma celulose adequada que aumenta a flexibilidade e a resistência, em três fases de desenvolvimento. Um desafio particular foi a disponibilidade limitada de tipos de lignina adequados provenientes de refinarias de madeira na Europa. Pequenas empresas que produziam ligninas de alta qualidade deixaram de existir, e as maiores muitas vezes não fabricam as qualidades exigidas.
No entanto, com novas refinarias de madeira atualmente em construção ou já em fase de comissionamento na Europa, há uma forte confiança de que, num futuro próximo, haverá uma boa oferta de lignina-base de elevada qualidade. O processo de fiação contínua por fusão exige uma composição homogénea e um comportamento reológico adequado da massa fundida. Quando tudo corre bem, podem ser fiados multifilamentos com espessuras comuns na indústria têxtil. As fibras contínuas, ligeiramente acastanhadas, finas e suaves, exibem um leve brilho nos pequenos tecidos amostra produzidos. Está planeado um trabalho adicional de modificação química das misturas de lignina/celulose para aumentar a resistência das fibras.
Outros têxteis produzidos a partir de matérias-primas renováveis estão a ser desenvolvidos pelos parceiros europeus **FreyZein**, **TecnoTex** e **NIL Textile**, sob a forma de tecidos tecidos, malhas e não-tecidos. Estas fibras são compostas por celulose (principalmente derivada da madeira ou de algodão regenerado) e ácido polilático (PLA) proveniente do amido de milho. Foram criadas numerosas amostras têxteis com variações na composição das fibras, peso por metro quadrado e comportamento à tração longitudinal e transversal. Estas amostras foram avaliadas, e algumas das variantes selecionadas foram usadas para produzir amostras maiores em equipamento industrial, destinadas ao desenvolvimento do revestimento de lignina. Após a lavagem, estas amostras são cortadas em tiras estreitas para os ensaios laboratoriais do DITF.
Para o revestimento dos têxteis, são produzidos filmes no DITF a partir de uma mistura de lignina e celulose. Também aqui, o principal desafio inicial foi a triagem extensiva dos fornecedores europeus de matérias-primas e a avaliação dos biopolímeros quanto à capacidade de formação de filme, tamanho de grão da mistura, extensibilidade e ponto de fusão. Três compostos com as propriedades desejadas estão agora disponíveis. Em relação à reciclagem, o foco está numa mistura de revestimento igual ou semelhante à utilizada na produção das fibras. Quando o revestimento e o têxtil são do mesmo material, a reciclagem torna-se muito mais simples, evitando processos complexos de separação. A reciclagem térmica, com fusão, limpeza e reutilização na produção de fibras e revestimentos, é assim totalmente possível.
Estes filmes são produzidos num extrusor de laboratório com uma matriz de fenda. Numa etapa seguinte, os filmes base são modificados em calandras aquecidas, obtendo-se diferentes espessuras e propriedades uniformes. O revestimento dos têxteis ocorre num processo de laminação, em que o filme e o tecido são aquecidos e ligados termicamente. O grande desafio aqui é o desenvolvimento da tecnologia de processo, pois as temperaturas de fusão dos filmes de lignina são iguais ou próximas às dos tecidos de lignina (cerca de 180 °C) e podem até ser mais elevadas, por exemplo, comparadas aos têxteis de PLA. Apesar deste desafio, foi possível obter laminações com boa adesão também em não-tecidos de PLA, mantendo a estrutura tridimensional aberta dos mesmos.
Além disso, o **BioFibreLoop** está a demonstrar progressos no desenvolvimento de nova tecnologia para criar superfícies repelentes à água e ao óleo. Para isso, os investigadores analisaram intensivamente as estruturas de superfície de plantas e peixes selecionados. As micro e nanoestruturas presentes nessas superfícies são responsáveis pelas propriedades funcionais mencionadas. A partir destas observações, foi desenvolvido um modelo teórico físico para compreender melhor as relações entre as micro/nanoestruturas e as propriedades dos líquidos a repelir. O grande desafio agora é transferir essas estruturas para as superfícies dos revestimentos de lignina, usando um processo inovador de gravação a laser.
Os laboratórios da **ALPHANOV** (França) e do **DITF** já estão a realizar investigação intensiva sobre superfícies metálicas de transferência, tecnologias laser específicas e variações de técnicas de gravação. Dois tipos diferentes de lasers são usados para criar os detalhes topográficos necessários nas superfícies metálicas. Estas superfícies são então transferidas para os têxteis revestidos através de um processo de estampagem sob temperatura e pressão. As medições do ângulo de contacto com água e diiodometano mostram um enorme aumento na repelência à água e ao óleo graças a esta estruturação.
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