1
CAPÍTULO I
Introdução 1.1 - Introdução geral
Actualmente e, em virtude do aumento progressivo da poluição, a camada de
ozono tem vindo a reduzir-se. Esta redução provoca uma diminuição da sua capacidade
de absorção da radiação ultravioleta – UV - emitida pelo sol. Dividida em três
comprimentos de ondas diferentes: UVA (de 315 a 400 nm), UVB (de 280 a 315 nm) e
UVC (de 100 a 280 nm) (1,2), são sobretudo nos dois primeiros tipos de radiação
ultravioleta que reside uma maior preocupação, uma vez que a radiação UVA está
relacionada com a carcinogénese e a radiação UVB associada ao desenvolvimento dos
melanomas. Os raios UVC, e porque raramente alcançam a superfície da terra já que
são absorvidos pelo ozono e oxigénio, não constituem grande ameaça (3).
Esta relação entre a destruição/redução da camada de ozono e o aumento da
radiação ultravioleta que chega à superfície da terra não poderá ser entendida como o
único factor que contribui para o aumento que se tem vindo a verificar de doenças de
pele. As mudanças do estilo de vida e a moda de ter uma pele bronzeada, contribuem
também para este aumento.
Hoje em dia, as pessoas começam a consciencializar-se da necessidade de se
protegerem deste aumento de radiações ultravioletas, e que são prejudiciais para a saúde,
diminuindo o tempo de exposição e protegendo a pele aquando dessa exposição. Contudo,
essa protecção tem-se limitado apenas à aplicação de cremes nas zonas onde a pele se
encontra a descoberto, e isto porque a ideia que subsiste é a de que os tecidos representam
por si só uma protecção. Compreende-se que assim seja, pois as pesquisas científicas sobre
a protecção da pele pelos produtos têxteis são relativamente recentes, o que leva a que
poucas pessoas tenham conhecimento de que poderá não ser suficiente cobrir a pele com
um tecido para estar protegido da radiação solar.
2
1.2 - Importância do trabalho realizado
Embora existam pesquisas científicas sobre a protecção da pele pelos produtos
têxteis, estas são relativamente recentes, pelo que se considerou ser importante
desenvolver este estudo, no sentido de contribuir positivamente para o aumento do
conhecimento neste domínio.
Assim, e tendo em conta que essas pesquisas assentam sobretudo na verificação
de que existe um grande número de factores que podem influenciar a protecção solar de
um tecido, e que a abordagem sobre a utilização desses tecidos vai no sentido da
confecção de vestuário, procurou-se com esta pesquisa alargar o campo de investigação
a tecidos que pudessem ser utilizados na confecção de artigos têxteis como guarda-sóis,
barracas de praia, toldos, etc.
A ideia de canalizar o estudo no sentido de verificar a influência de alguns desses
factores na protecção solar neste tipo de tecidos resultou também do facto de que a
maioria das pessoas utiliza este tipo de artigos como um refúgio à exposição dos raios
ultravioletas. Com isto não se pretende dizer que as pessoas não estejam protegidas,
mas sim alertar para o facto de que essa protecção poderá ser insuficiente, uma vez que
nem todos os tecidos têm o mesmo grau de protecção solar.
1.3 - Objectivos do trabalho
Este trabalho tem como objectivos relacionar o factor de protecção solar de
tecidos (que poderão ser utilizados na confecção de produtos como guarda-sóis,
barracas de praia, toldos, etc.) com a sua estrutura, cor, humidade e branqueamento.
3
1.4 - Metodologia
Os procedimentos adoptados para o desenvolvimento deste trabalho dividem-se
sobretudo em três fases.
Numa primeira fase, e após a definição da abordagem temática e dos objectivos,
procedeu-se à recolha e análise de dados bibliográficos relacionados com o tema deste
trabalho. Esta fase foi, contudo, muito limitada pela escassez de bibliografia, dado que
as pesquisas sobre a protecção da pele pelos produtos têxteis são relativamente recentes
e pouco divulgadas.
Na segunda fase, e a fim de atingir os objectivos propostos para este trabalho,
especificaram-se as características dos tecidos a ensaiar, tendo em conta a sua
aplicação. Estes tecidos foram gentilmente produzidos pela empresa “FATEBA” de
acordo com estas especificações. Em seguida, houve uma planificação das experiências
de modo a testar a influência da estrutura, cor, humidade e branqueamento no factor de
protecção ultravioleta -UPF - dos tecidos em estudo.
Numa terceira fase procedeu-se ao tratamento dos dados obtidos e à sua análise.
Concluída esta fase, foram extraídas as conclusões gerais do trabalho realizado e
apresentadas algumas considerações sobre futuros trabalhos.
4
1.5 – Estrutura do trabalho
Este trabalho encontra-se dividido em cinco capítulos estruturados da seguinte
forma:
Capítulo I – Introdução
Pretende-se explicitar o enquadramento deste trabalho e os objectivos a atingir.
Capítulo II – Pesquisa bibliográfica
Este capítulo é o resultado de uma pesquisa bibliográfica sobre a determinação do
factor de protecção solar de tecidos e os factores que o influenciam
Capítulo III – Desenvolvimento do trabalho prático
Neste capítulo são definidas as estruturas das amostras em estudo e especificado
todo o procedimento seguido até à determinação do factor de protecção solar dessas
amostras.
Capítulo IV – Resultados/Discussão
Este capítulo é dedicado à apresentação e discussão dos resultados da
determinação do factor de protecção solar dos tecidos a seco e a húmido e à análise da
influência da estrutura, cor, humidade e branqueamento nessa determinação.
Capítulo V – Conclusões
Perante os resultados e a análise dos mesmos são retiradas as conclusões e
referidas algumas sugestões de trabalho a desenvolver em pesquisas futuras.
5
CAPÍTULO II
Pesquisa bibliográfica
2.1 - Introdução
Este capítulo é o resultado de uma pesquisa bibliográfica sobre a determinação do
factor de protecção solar de tecidos e os factores que o influenciam
Convém, no entanto, desde já, clarificar o conceito de factor de protecção solar.
Assim, quando se aplica o conceito de factor de protecção solar a cremes e este é
determinado in vivo, a expressão utilizada é SPF (factor de protecção solar), quando
aplicado a têxteis e determinado in vitro ou in vivo usa-se a expressão UPF (factor de
protecção ultravioleta) (1). É sobre este último conceito que este estudo se debruça.
2.2 - Determinação dos UPFs
Para a determinação dos UPFs são utilizados espectrofotómetros que “medem a
transmissão do espectro, directa e difusa, na faixa de comprimentos de onda
ultravioleta” (1). Quando a radiação ultravioleta se depara com o tecido, uma parte dessa
radiação é reflectida, outra absorvida, e uma outra penetra o tecido e é transmitida de
forma difusa como indica a figura 2.1 (4, 5).
6
Radiação UV
Transmissão
Reflexão
AbsorçãoTecido
Fig. 2.1 - Transmissão da radiação ultravioleta através dos tecidos
Fonte: (5)
Uma vez registado o valor de transmissão espectral o UPF é calculado de acordo
com a equação (2.1) (4):
(2.1)
E λ = espectro eritemal segundo CIE J.6:17-22, 1987
Sλ = distribuição espectral da radiação
Tλ = transmissão espectral do tecido
∆λ = amplitude da faixa em nm
λ = comprimento de onda em nm
7
Através da determinação do UPF, pode-se verificar qual o grau de protecção
solar de um tecido. Sabe-se hoje, através das pesquisas efectuadas neste sentido, que
nem todos os tecidos conferem o mesmo grau de protecção. Num dos primeiros estudos
realizados na Austrália em que foram utilizados 250 tecidos, constatou-se que em 50%
deles o factor de protecção solar era menor do que o correspondente a um creme
contendo factor de protecção quinze (1). Perante a apresentação destes dados, torna-se
importante caminhar no sentido de que as pessoas tenham a possibilidade de saber,
através da etiqueta, qual o factor de protecção solar dos tecidos. Na Austrália e na Nova
Zelândia, já existem leis de etiquetagem de tecidos para determinados fins, que
regulamentam a inclusão do UPF (1). Conjuntamente desenvolveram a norma AS/NZS
4399:1996, que estabelece a forma de determinar o factor de protecção solar dos
tecidos (1). Esta norma classifica os tecidos de acordo com a sua protecção à radiação
ultravioleta (tabela 2.1).
Tabela 2.1
Classificação dos tecidos segundo a sua protecção à radiação UV
Classificação UPF
Protecção à radiação UV
Bloqueio à radiação UV
15-20
Boa protecção
93.3% a 95.8%
25, 30, 35
Muito boa protecção
95.9% a 97.4%
40, 45, 50, 50+
Excelente protecção
>97.5%
Fonte: (6)
Posteriormente à publicação da norma AS/NZS 4399:1996 da Austrália e Nova
Zelândia em 1996, outras normas surgiram: BS 7914:1998 no Reino Unido, AATCC
8
TM 183:1998 nos Estados Unidos e mais recentemente a norma Europeia EN 13758-
1:2002 (1,7).
2.3 - Factores que influenciam o UPF de um tecido
Segundo alguns estudos (1,8,9,10), o UPF de um tecido é influenciado pelos
seguintes factores:
a) Composição do tecido
As fibras têxteis utilizadas na confecção dos tecidos podem ser de origem natural
se são produzidas pela natureza sob uma forma que as torna aptas para o
processamento têxtil; ou de origem não-natural se são produzidas por processos
industriais (11). Dependente da fibra utilizada na confecção do tecido, os valores do UPF
podem variar, uma vez que nem todas elas conferem a mesma absorção à radiação
ultravioleta. O poliéster tem uma boa capacidade de absorção da radiação UV devido à
sua composição química, característica que não se encontra no algodão e em outras
fibras naturais que necessitam de um tratamento para aumentar a protecção à radiação
ultravioleta (8). Um tecido elaborado com algodão cru apresentaria um UPF mais
elevado devido aos pigmentos, ligninas, etc, que agem como absorventes da radiação
UV, em relação a um tecido de estrutura idêntica, mas elaborado com algodão
branqueado e viscose (1).
b) Densidade
A protecção proporcionada por um tecido está relacionada com a densidade deste.
Quanto mais denso for o tecido, maior será a protecção à radiação ultravioleta, e isto
porque passam menos raios ultravioletas através deles (10). Como se pode observar na
9
fig. 2.2, o tecido mais apertado apresenta um UPF superior em relação aos outros. À
medida que os espaços entre os fios através dos quais passam os raios ultravioletas são
maiores, o UPF vai diminuindo.
Fig. 2.2 – Variação do UPF de acordo com a densidade
Fonte: (10)
c) A cor
A estrutura química de um corante e a intensidade da cor são dois factores
considerados muito importantes quando se fala em protecção à radiação ultravioleta.
De uma forma geral, e porque “a capacidade de protecção de cada corante é
única” (1), as cores escuras absorvem mais radiação ultravioleta que as cores claras (10).
A tabela 2.2 mostra que o mesmo tecido pode apresentar valores de UPFs
diferentes consoante a cor do mesmo. Tanto o algodão como o poliéster apresentaram
nas cores escuras valores de UPFs superiores em relação às cores mais claras.
10
Tabela 2.2
Efeito da cor no UPF de alguns tecidos
com peso e estruturas idênticas
Algodão
UPF
Poliéster
UPF
Branco
12
Branco
16
Azul claro
18
Verde claro
19
Preto
32
Vermelho escuro
29
Azul marinho
37
Preto
34
Fonte: (10)
d) Humidade
O factor de protecção ultravioleta de um tecido molhado é significativamente
mais baixo do que o do mesmo tecido a seco (9). A explicação de isto acontecer deve-se
ao facto de que a presença de água nos fios e nos intervalos da fibra reduzem os efeitos
da dispersão da luz e, portanto, aumenta a transmissão da radiação através do mesmo (1,
9). No entanto, e assim que o tecido seca, o seu grau de protecção volta a ser o inicial (8).
e) Presença de produtos específicos de acabamento
Os bloqueadores da radiação ultravioleta são, geralmente, compostos incolores
que absorvem a radiação na faixa dos 280-380 nm, e que podem ser aplicados às fibras
de forma semelhante a um tingimento ou como produtos de acabamento, constituindo
11
de uma forma geral o único meio de obter elevado UPF nos tecidos de fibras naturais (1).
Para além destes factores, os branqueadores ópticos, pela sua constituição
química, contribuem para uma melhoria do UPF, dado que estes absorvem a radiação
ultravioleta (1).
12
CAPÍTULO III
Desenvolvimento do trabalho prático
3.1- Introdução
A fim de atingir os objectivos propostos para este trabalho, dividiu-se o trabalho
prático em quatro partes:
Parte I – Definição das estruturas em estudo
Parte II – Preparação das amostras
Parte III – Determinação do factor de protecção solar das amostras
Parte IV – Determinação da taxa de espressão
3.2 - Definição das estruturas em estudo
As amostras de tecidos apresentam 14 estruturas diferentes, conforme se pode
observar nas figuras 3.1, 3.2 e 3.3 através das suas representações gráficas. Estas foram
agrupadas de acordo com a estrutura fundamental de onde derivam: sarja, tafetá e
cetim, e identificadas por uma letra maiúscula de acordo com a tabela 3.1.
16
Tabela 3.1
Identificação das estruturas
3.2.1- Estruturas fundamentais
Dada a importância que assume a estrutura neste trabalho, uma vez que se
pretende verificar a sua influência na determinação do factor de protecção solar, faz-se
de seguida uma abordagem às estruturas fundamentais de onde derivaram os debuxos
dos tecidos que se encontram em estudo.
Estruturas dos tecidos z
Letra correspondente
Ampliado do tafetá à teia e trama regular
A
Ampliado do tafetá à trama regular
B
Ampliado do tafetá à teia regular
C
Tafetá
Z
Derivado de tafetá
E
Derivado de tafetá
P
Sarja de 5
H
Sarja de 3
I
Sarja batávia de 4
K
Derivado de sarja
T
Sarja encanastrada
V
Cetim de 5
M
Cetim de 8
N
Cetim Irregular
O
17
3.2.1.1- Sarjas
A sarja caracteriza-se por aplicar avanço 1 a qualquer ordem de tecelagem,
apresentando, desta forma, um cordão bem nítido cuja inclinação depende do número
de fios e de passagens por centímetro. Se o número de fios do tecido for igual ao
número de passagens, o cordão terá uma inclinação a 45 graus. Essa inclinação será
superior a 45 graus se o tecido tiver mais fios que passagens por centímetro, e inferior a
45 graus se tiver menos fios que passagens (12).
As sarjas simples podem ser leves, pesadas ou neutras.
Sarjas leves
As sarjas simples são leves, se no lado direito do tecido o número de picas for
inferior ao número de deixas (fig. 3.4).
A 1
12
__Fig. 3.4- Sarja leve
Sarjas neutras
Nas sarjas neutras, também designadas de batávias, o número de picas e deixas é
igual (fig 3.5).
18
A1
22
__Fig. 3.5 - Sarja neutra
Sarjas pesadas
As sarjas simples são pesadas, se no lado direito do tecido o número de picas for
superior ao número de deixas (fig. 3.6)
A1
42
__Fig. 3.6 - Sarja pesada
3.2.1.2 - Tafetás
O tafetá (fig. 3.7) é o debuxo mais simples e o mais difundido. Os tecidos que se
obtêm são leves e com uma aparência lisa. A leveza resulta do alinhavo de um que
impede que se teça com um número elevado de fios e passagens por centímetro (12).
19
Fig. 3.7 - Tafetá
Derivados do tafetá
Os derivados do tafetá resultam da ampliação dos alinhavos de um, tanto no sentido da
teia (fig. 3.8 e 3.9), como no sentido da trama (fig. 3.10 e 3.11) ou simultaneamente em
ambos os sentidos (fig. 3.12 e 3.13). Em cada uma destas três categorias existem os
debuxos regulares e os irregulares. Nos primeiros, a ampliação é feita com alinhavos
sempre do mesmo tamanho. O mesmo não acontece nos debuxos irregulares em que a
ampliação é realizada com alinhavos diferentes (12).
Fig. 3.8 - Ampliado à teia regular Fig. 3.9 - Ampliado à teia irregular
Fig. 3.10 - Ampliado à trama regular Fig. 3.11 - Ampliado à trama irregular
20
Fig. 3.12 - Ampliado à teia e Fig. 3.13 - Ampliado à teia e
à trama regular à trama irregular
3.2.1.3 – Cetins
Os cetins são tecidos que apresentam, pelo seu direito, uma superfície lisa
formada predominantemente pela teia ou pela trama. Se a predominância no direito do
tecido for da teia relativamente à trama, os cetins são designados de cetins efeito teia
(fig. 3.14). Caso contrário, os cetins serão designados de cetins efeito trama (fig. 3.15).
Fig. 3.14 - Cetim efeito teia Fig. 3.15 - Cetim efeito trama
Construção dos debuxos
Os cetins podem ser regulares ou irregulares. Os regulares obedecem a
determinadas regras:
21
a) os modelos são sempre quadrados;
b) em cada fio e em cada passagem apenas existe um ponto de ligamento;
c) não podem existir pontos de ligamento em posições contíguas;
d) o avanço é constante.
Designam-se de cetins irregulares os que não obedecem a uma ou mais regras dos
cetins regulares, sendo necessário, contudo, que se observe sempre o cumprimento da
terceira regra para que não se produzam tecidos defeituosos (12).
De todos os cetins regulares, os mais utilizados são os cetins de 5, 7 e 8 (ver figs.
3.16 a 3.18), porque permitem produzir tecidos com um peso dentro do normal. No que
diz respeito aos cetins irregulares, o mais usado é o cetim de 6 que é construído com os
avanços 4+4+3+2+2+3 (fig. 3.19) (13).
Fig. 3.16 – Cetins de 5
Fig. 3.17 – Cetins de 7
22
Fig. 3.18 – Cetins de 8
Fig. 3.19 - Cetim de 6
3.3 - Coeficiente de ligação médio – CLM
Definidas as estruturas em estudo e para um melhor conhecimento das mesmas,
considerou-se ser importante verificar a capacidade de ligação de cada uma,
determinando o seu coeficiente de ligação médio – CLM.
Para determinar o coeficiente de ligação das estruturas, ou seja, o coeficiente que
divide o total de pontos de ligamento por teia e por trama pelo número total de pontos
de ligamento possíveis, utilizaram-se as fórmulas 3.1 e 3.2 (14).
Coeficiente de ligação da Teia CLTE = total de pontos de ligação por teia (3.1) nº de fios X nº de passagens
23
Coeficiente de ligação da Trama
CLTR = total de pontos de ligação por trama (3.2) nº de fios X nº de passagens
Através da média dos coeficientes da teia e da trama, obteve-se o coeficiente de
ligação médio de cada uma das estruturas, como se pode observar no gráfico 3.1.
Gráfico 3.1
CLM das estruturas
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
1
H I K T V A B C Z E P M N O
C L
M
Sarjas Tafetás Cetins
Ao observar-se o gráfico 3.1, verifica-se que o CLM da estrutura Z (tafetá) é a
unidade, constituindo assim a estrutura com mais pontos de ligação. Ao contrário, a
estrutura N (cetim de 8) com um CLM de 0,25 é a que apresenta menos pontos de
ligação e, consequentemente, um coeficiente de ligação médio baixo.
Através da tabela 3.2 pode-se observar a classificação das estruturas segundo o
seu coeficiente de ligação médio.
24
Tabela 3.2
Classificação das estruturas segundo o seu coeficiente de ligação médio
Classificação
Coeficiente de ligação médio
Muito ligada
1 a 0,66
Normalmente ligada
0,66 a 0,4
Pouco ligada
0,4 a 0,2
Fonte: adaptado (14)
3.4 - Preparação das amostras
As fases que a seguir se apresentam tiveram como objectivo fundamental
preparar as amostras, de forma a se poder verificar se a cor e o branqueamento exercem
alguma influência na determinação do factor de protecção solar dos tecidos em estudo.
3.4.1- Tingimento
As amostras dos tecidos em estudo, 100% algodão, foram submetidas a um
tratamento prévio, antes de se proceder ao tingimento. Assim, e para eliminar as gomas
introduzidas nas fases de fiação e tecelagem, sem degradar a celulose, realizou-se uma
desencolagem enzimática. Em seguida, procedeu-se a um tratamento alcalino (fervura)
a fim de tornar o algodão hidrófilo, e de eliminar as ceras da superfície da fibra,
facilitando assim a penetração do banho de tingimento (15).
Para o tingimento utilizaram-se corantes reactivos, dado que possuem a
propriedade de formar uma ligação covalente com as fibras (13), resultando elevada
solidez aos tratamentos em húmido (16).
25
De entre a grande variedade de corantes reactivos existentes no mercado (ver
tabela 3.3), usaram-se corantes Levafix E (Bayer) no tingimento das amostras nas cores
amarelo, vermelho, azul, laranja, verde e amarelo, e Remazol (Hoechst) para o
tingimento na cor preta.
A aplicação destes corantes, nas percentagens de 0,1%, 1% e 4%, realizou-se
através do processo de esgotamento do banho, de acordo com as figuras 3.20 e 3.21.
Tabela 3.3
Corantes reactivos comerciais
* Actualmente DYSTAR Fonte: (17)
Sistema Reactivo Marca Comercial
Monofuncional Diclorotriazina PROCION MX (ICI)* Aminofluorotriazina PROCION H (ICI)* Aminofluortriazina CIBACRON F(CGY) Tricloropirimidina DRIMARENE X (CLARIANT) Clorodifluorpirimidina LEVAFIX EA (BAYER)
DRIMARENE K (CLARIANT)
Dicloroquinoxalina LEVAFIX E (BAYER) Vinilsulfónico REMAZOL (HOECHST)* Bifuncional Bis(aminoclorotriazina) PROCION H-E (ICI)* Bis(aminonicotinotriazina) KAYACETON REACT (KYK) Aminoclorotriazina – Vinilsulfónico SUMIFIX SUPRA (NSK) Aminofluortriazina – Vinilsulfónico CIBACRON C (CGY)
26
10´ 30´ 60´
Sal
25º C
Cabornato de sódio
50º C
Corante
Levafix Verm elho
E-4BA
LevafixAzul
E-BRA
LevafixAm arelo
E-3G
Fig. 3.20
Processo de tingimento
(corante vermelho, azul e amarelo)
Fonte: Adaptado (18)
60º C
10´ 30´ 60´
30º C
CorantePreto Rem azol
Sal
Cabornato de sódio
Fig. 3.21
Processo de tingimento (corante preto)
Fonte: Adaptado (18)
Terminado o processo de tingimento, eliminou-se dos tecidos a parte do corante
não fixada, através do enxaguamento e lavagem. O procedimento adoptado nesta fase
foi o seguinte (18):
27
• Enxaguar a frio;
• Enxaguar a quente (60º 80º C);
• Ensaboar a ferver (10 a 20`) com 1g/l de detergente (Levapon TH);
• Enxaguar a quente e a frio até a água sair limpa.
3.4.2 - Branqueamento
Para a realização do branqueamento formaram-se dois conjuntos de amostras.
Ambos foram submetidos ao branqueamento, tendo sido adicionado a um destes
conjuntos o branco óptico, de forma a se obter um branqueamento óptico. É de
salientar que a adição do branco óptico só se efectuou após o desenvolvimento do
processo de branqueamento.
Em seguida apresenta-se a composição do banho utilizado no branqueamento
das amostras (tabela 3.4) e o desenvolvimento do processo (fig. 3.22).
Tabela 3.4
Composição do banho do branqueamento
Relação de banho 1:17
Sulfato de magnésio
0.1 gl-1
Molhante
0.5 gl-1
Estabilizador de água oxigenada
0.5 gl-1
Soda cáustica (palhetas)
0.75 gl-1
H2O2 a 100 Vol.
2.5 gl-1
Tratando-se de branco óptico acrescentar:
Branco óptico
0.175 %
28
25´
45´
50º C
98º C
Produtos p elaordem apresentada
na tabela 3.4
Fig. 3.22Processo de branqueamento
Terminado o processo de branqueamento, tratou-se as amostras com 1.0 gl-1 de
hidossulfito de sódio a 98ºC durante 10´. Seguidamente procedeu-se à lavagem em
água a 70º C durante 5’. Para a obtenção do pH neutro, lavou-se também em água
fria.
3.5 - Determinação do UPF das amostras em estudo
3.5 1- Sistema de medição
Para a determinação do UPF das amostras utilizou-se um espectrofotómetro de
duplo feixe e esfera integradora (sistema SDL, modelo M284 (fig. 3.23)). Neste
sistema existe um software que calcula os factores de penetração de UV e os factores
de protecção solar para a amostra utilizada. A aplicação corre em ambiente Windows e
controla o espectrofotómetro, automatiza o processo de medição e cria um relatório que
se pode imprimir (19).
29
Fig. 3.23 - Sistema de medição M284
3.5.2- Desenvolvimento do processo de determinação do UPF
das amostras
O processo seguido para a determinação do UPF das amostras dividiu-se
essencialmente em três fases. A primeira fase consistiu na escolha da norma a utilizar.
De entre as três normas que o software do M284 dispõe (ver fig. 3.24), optou-se por
utilizar a norma AS/NZS 4399:1996 para determinar o UPF das amostras em estudo.
Esta escolha deveu-se sobretudo ao facto desta norma ter sido pioneira e
consequentemente ser mais conhecida.
30
Fig. 3.24 – Normas disponíveis no M284
Em seguida procedeu-se à determinação do UPF das amostras em cru, a fim de
se poder verificar se todos os tecidos em estudo conferem o mesmo grau de protecção
solar.
A terceira fase consistiu em determinar o UPF das amostras após o tingimento e
branqueamento, com o objectivo de se poder verificar se estes factores exercem alguma
influência no grau de protecção solar dos tecidos.
3.6 - Determinação da taxa de espressão
Para se determinar a influência da chuva nas aplicações destes tecidos, utilizaram-
se as amostras A (ampliado do tafetá à teia e trama regular) e B (ampliado do tafetá à trama
regular), de forma a calcular-se a taxa de espressão a partir da qual não haverá menor
protecção aos UVs. Com esse fim traçaram-se os gráficos 3.2 e 3.3, de acordo com a
metodologia 3.3.
31
TE = PH-PS x 100 (3.3)
PS
TE - Taxa de espressão PH - Peso húmido PS - Peso seco
Gráfico 3.2
Taxa de espressão – Amostra A
0
10
20
30
40
50
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180%T.E.
UPF
Amarelo 0.1%-A Azul 0.1%-A Vermelho 0.1%-A
32
Gráfico 3.3
Taxa de espressão – Amostra B
Da análise dos gráficos 3.2 e 3.3 concluiu-se que a taxa de espressão a aplicar às
restantes amostras deveria compreender valores entre os 116% e os 136%, dado que a
partir destes valores se verificou, em ambas as amostras usadas neste estudo, não haver
qualquer alteração nos valores do UPF. Desta forma, reiniciou-se todo o processo de
determinação do UPF aplicando-se às restantes amostras esta T.E.
0
10
20
30
40
50
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180% 200%T.E.
UPF
Amarelo 0.1%-B Azul 0.1%-B Vermelho 0.1%-B
33
CAPÍTULO IV
Resultados/Discussão
4.1 - Introdução
Após a determinação do UPF dos tecidos em estudo, procedeu-se ao tratamento
dos resultados obtidos. Esses resultados, que em seguida se apresentam, serão objecto
de uma análise a fim de se verificar se a estrutura, cor, humidade e branqueamento
exerceram alguma influência nessa determinação.
Convém, no entanto, referir que, relativamente à cor, os dados que a seguir se
apresentam somente dizem respeito aos tecidos tingidos com a percentagem de 0,1% de
corante, e isto porque se verificou que, para a percentagem de 1% e 4%, todos os
tecidos apresentavam um UPF de 50+, mesmo na situação de molhado.
4.2 - UPF a seco e húmido das estruturas em cru
Gráfico 4.1
UPF a seco das estruturas em cru
0
10
20
30
40
50
H I K T V A B C Z E P M N O
UPF
Sarjas Tafetás Cetins
34
Através da análise do gráfico 4.1 verifica-se que a estrutura C (ampliado do tafetá
à teia regular) é a que apresenta um UPF mais baixo, e que todas as outras oferecem
uma protecção solar excelente com uma variação do UPF entre os 40 e os 50+.
Em termos de comparação do grau de protecção solar entre conjuntos de
estruturas, verifica-se que os cetins apresentam em relação às sarjas maior protecção
solar, e que estas conferem maior protecção em relação aos tafetás.
Gráfico 4.2
UPF a húmido das estruturas em cru
0
10
20
30
40
50
H I K T V A B C Z E P M N O
UPF
Sarjas Tafetás Cetins
Ao analisar-se o gráfico 4.2 verifica-se que, de todas as estruturas que a seco
conferem um grau de protecção de 50+, apenas as estruturas H (sarja de 5), M (Cetim
de 5) e N (Cetim de 8) ainda apresentam a húmido uma boa protecção solar com uma
variação do UPF entre os 15 e os 20.
35
É de salientar, também, o facto de que todas as outras estruturas, apesar de
apresentarem um valor de UPF a seco entre os 35 e os 50+, conferem a húmido o
mesmo grau de protecção solar com excepção da estrutura Z (tafetá).
Note-se que a estrutura com menor protecção solar (Z) é a que tem um coeficiente
de ligação médio mais alto (muito ligada), ao contrário das estruturas (H, M e N) que
conferem maior protecção solar e apresentam um coeficiente de ligação médio mais
baixo (pouco ligada) (gráfico 3.1).
Em termos de comparação do grau de protecção solar entre conjuntos de
estruturas, mais uma vez se verifica que os cetins apresentam em relação às sarjas uma
maior protecção solar, e que estas conferem uma maior protecção em relação aos
tafetás.
4.3 - UPF das Sarjas em função da cor
4.3.1- UPF a seco das Sarjas em função da cor
A incidência na análise do gráfico 4.3 vai sobretudo sobre a estrutura T (derivado
de sarja) que é a que em cru apresenta um UPF inferior a 50+ (gráfico 4.1), e na
influência do branqueamento na determinação do UPF. Assim, verifica-se que, após o
tingimento, o valor do UPF desta estrutura (T) subiu de 40 para 50+ nas diferentes
cores. Todas as outras estruturas mantêm o mesmo grau de protecção solar apresentado
em cru.
Em relação ao branqueamento, constata-se que o branco subtractivo fez com que
todas as estruturas baixassem o seu UPF para valores entre os 5 e 10, enquanto o
branco óptico fez subir o UPF da estrutura T para 50+. Desta forma, o branco
representa a cor que menos protege da radiação solar.
36
4.3.2 - UPF a húmido das Sarjas em função da cor
Ao analisar-se o gráfico 4.4, verifica-se que a húmido o UPF de todas as
estruturas é significativamente mais baixo relativamente às mesmas estruturas a seco. É
de salientar também o facto de que, a seco, todas elas conferem o mesmo grau de
protecção solar após o tingimento nas várias cores, não se verificando o mesmo a
húmido. Assim, a estrutura H (sarja de 5) é a que a húmido apresenta um UPF superior
em relação às outras estruturas, com excepção na cor laranja e amarela em que o grau
de protecção solar é o mesmo da estrutura V (Sarja encanastrada). As estruturas I e T
são as que apresentam a húmido um UPF inferior, juntando-se a estas nas cores laranja,
verde e amarelo, a estrutura K (Sarja batávia de 4).
Ao comparar-se esta descida com o gráfico 4.2, constata-se que o tingimento das
estruturas nas diferentes cores contribuiu para um aumento da protecção solar, dado
que em cru o valor do UPF varia entre os 10 e os 15, e após o tingimento apresenta
uma variação entre os 10 e os 25.
Ressalta-se também, de uma forma geral, o facto de que as estruturas (I, T) que
conferem menor protecção são as que apresentam um CLM mais alto, e que a estrutura
(H) que maior protecção oferece é a que apresenta um CLM mais baixo (gráfico 3.1).
No que diz respeito ao branqueamento, ao comparar-se os dados com o gráfico
4.2, verifica-se que o branco óptico contribuiu para um aumento da protecção solar das
estruturas e que o mesmo não sucedeu com o branco, que não confere qualquer
protecção.
Relativamente às cores que possam conferir maior ou menor protecção solar,
verifica-se que o branco óptico, o preto, o violeta, o vermelho e o azul são as cores que
conferem maior protecção solar seguida da cor verde. As cores que protegem menos
são o laranja e o amarelo, seguido do branco que não confere qualquer protecção.
39
4.4 -UPF dos tafetás em função da cor
4.4.1 - UPF a seco dos tafetás em função da cor
Ao observar-se o gráfico 4.5 e comparando-o com o gráfico 4.1, verifica-se que as
estruturas P e E (derivados de tafetá) que em cru apresentam um UPF de 50+, mantêm
após o tingimento nas várias cores o mesmo grau de protecção solar. As restantes
estruturas A, B, C e Z (Ampliado do tafetá à teia e trama regular, Ampliado do tafetá à
trama regular, Ampliado do tafetá à teia regular e tafetá) que em cru apresentam um
UPF inferior a 50+, conferem após o tingimento uma maior protecção solar, dado que
se regista uma subida do valor do UPF nas diferentes cores. No entanto, essa subida foi
inferior na cor amarela que não chega a atingir o grau de protecção solar das outras
cores (50+).
Em relação ao branqueamento, verifica-se que o branco reduziu a protecção solar
das estruturas (valores entre os 5 e os 10), comparáveis com os 35 e 50+ das estruturas
em cru (gráfico 4.1), enquanto o branco óptico conferiu maior protecção solar ao
apresentar UPFs de 50+ para todas as estruturas.
Conclui-se, desta forma, que a cor amarela e sobretudo a cor branca são as cores
que menos protegem da radiação ultravioleta.
4.4.2 - UPF a húmido dos tafetás em função da cor
Ao analisar-se o gráfico 4.6, verifica-se que a húmido o UPF de todas as
estruturas é significativamente mais baixo relativamente às mesmas estruturas a seco.
Verifica-se, também, que esses valores são superiores quando comparados com o
gráfico 4.2, dado que o UPF a húmido dos tafetás em cru varia entre os 5 e os 10, e
após o tingimento apresentam uma variação entre os 5 e os 30.
40
É de salientar também o facto de que a estrutura Z (tafetá) continua, tal como no
gráfico 4.2, a ser a estrutura que menos protecção oferece. O mesmo não sucede com as
restantes estruturas, dado que apresentam em cru o mesmo grau de protecção solar
(gráfico 4.2), e após o tingimento essa protecção varia. Assim, e de uma forma geral, as
estruturas E e P (derivados do tafetá) são as que a húmido conferem uma maior
protecção solar. Note-se que a estrutura que menos protecção oferece é a que apresenta
um CLM mais alto, e que as estruturas que de uma forma geral conferem maior
protecção solar, são as que apresentam um CLM mais baixo.
No que diz respeito ao branqueamento, ao comparar-se os dados com o gráfico
4.2, verifica-se que o branco óptico conferiu maior protecção solar às estruturas, ao
contrário do branco que diminuiu essa protecção.
Relativamente às cores que possam conferir maior ou menor protecção solar,
verifica-se que o azul, o violeta, o preto e o branco óptico são as cores que conferem
uma maior protecção solar seguida da cor vermelha, laranja e verde. A cor que confere
menos protecção é o amarelo, seguido do branco que não apresenta qualquer protecção.
43
4.5 - UPF dos Cetins em função da cor
4.5.1 - UPF a seco dos Cetins em função da cor
Pela análise do gráfico 4.7, verifica-se que, após o tingimento nas diferentes
cores, não houve qualquer alteração no valor do UPF das estruturas, dado que em cru já
apresentavam um valor de 50+ (gráfico 4.1).
Em relação ao branco normal e ao branco óptico, verifica-se que o branco óptico
manteve o valor do UPF (50+) apresentado pelas estruturas em cru, enquanto o branco
normal reduziu a protecção solar das estruturas ao apresentar valores entre os 5 e os 10,
constituindo desta forma a cor que menos protecção solar oferece.
4.5.2 - UPF a húmido dos Cetins em função da cor
Ao analisar-se o gráfico 4.7, verifica-se que a húmido o UPF de todas as
estruturas é significativamente mais baixo relativamente às mesmas estruturas a seco.
Ao comparar-se esta descida com o gráfico 4.2, constata-se que o tingimento
das estruturas nas diferentes cores contribuiu para um aumento da protecção solar, dado
que a cru o valor do UPF varia entre os 10 e os 20, e após o tingimento apresenta uma
variação entre os 10 e os 40. Verifica-se também que o comportamento que as
estruturas apresentam continua a ser o mesmo que no gráfico 4.2, dado que a estrutura
N (cetim de 8) continua a ser a estrutura que confere uma maior protecção, com
excepção na cor vermelha em que o grau de protecção solar é o mesmo da estrutura M
(cetim de 5), e a estrutura O (cetim irregular) a que apresenta menor protecção. É de
salientar o facto de que a estrutura que confere maior protecção é a que apresenta um
CLM mais baixo, e que a estrutura que confere menor protecção solar é a que apresenta
um CLM mais alto.
44
No que diz respeito ao branqueamento, ao comparar-se os dados com o gráfico
4.2, verifica-se, mais uma vez, que o branco óptico conferiu maior protecção solar às
estruturas ao contrário do branco que diminuiu essa protecção.
Quanto às cores, constata-se que o azul, o violeta e o preto são as cores que
apresentam um maior grau de protecção solar, seguidas da cor vermelha, do branco
óptico, do laranja e do verde. A cor que confere menos protecção é o amarelo, seguido
do branco que não confere qualquer protecção.
47
4.6 – Análise comparativa dos dados obtidos 4.6.1 – UPF a seco das sarjas, dos tafetás e dos cetins em função da cor
Ao comparar-se os dados obtidos, verifica-se que todas as estruturas (sarjas,
tafetás e cetins) que apresentam em cru UPFs de 50+ (gráfico 4.1) mantêm esse valor
após o tingimento. Relativamente às restantes estruturas que apresentam em cru UPFs
inferiores a 50+, o que se constata é que todas elas atingiram esse valor após o
tingimento nas várias cores, com excepção dos tafetás na cor amarela. A razão pela
qual estas estruturas (A, B, C e Z) apresentam valores inferiores nesta cor poderá estar
relacionado (entre outros factores que não a cor) com a própria estrutura, e isto porque
a estrutura T (derivado de sarja) conferiu na cor amarela maior protecção (50+), apesar
de apresentar em cru um UPF (40) semelhante ao das estruturas A, B, C e Z (40,40, 35
e 45).
Um outro aspecto a salientar é o comportamento idêntico de todas as estruturas
face ao branqueamento, com o branco a diminuir a protecção solar de todas as
estruturas para valores entre os 5 e os 10, comparáveis com os 35 e 50+ das estruturas
em cru, e o branco óptico a conferir maior grau de protecção solar (50+) a todas as
estruturas que em cru apresentam um UPF inferior.
De uma forma geral, e por tudo o que se referiu anteriormente, pode dizer-se
que a única diferença que existe entre as sarjas, os tafetás e os cetins diz respeito ao
grau de protecção solar conferido pelos tafetás na cor amarela.
4.6.2 – UPF a húmido das sarjas, dos tafetás e dos cetins em função da cor
Ao fazer-se uma comparação dos dados obtidos, verifica-se que a húmido todas as
estruturas (sarjas, tafetás e cetins) apresentam valores de UPFs significativamente mais
baixos relativamente às mesmas estruturas a seco. No entanto, esses valores são
48
superiores aos apresentados pelas estruturas a cru. O mesmo se verificou em relação ao
branqueamento óptico.
Relativamente ao branqueamento oxidativo, este diferencia-se pelo facto de a
húmido não conferir qualquer protecção solar.
Ressalta-se também, de uma forma geral, o facto de se verificar uma inter-relação
entre o CLM (gráfico 3.1) e o UPF das estruturas dado que, tanto nas sarjas como nos
tafetás e cetins, se constata que as estruturas que conferem maior protecção solar
apresentam um CLM mais baixo, e que as estruturas que conferem menor protecção
apresentam um CLM mais alto. O mesmo se verifica em termos de comparação do grau
de protecção solar entre conjuntos de estruturas. Os cetins são, de entre as três
estruturas, os que conferem maior protecção solar e apresentam um CLM mais baixo,
ao contrário dos tafetás que apresentam um CLM mais alto e um grau de protecção
inferior.
No que diz respeito às cores, verifica-se uma certa diferença entre os três
conjuntos de estruturas, no entanto pode concluir-se, de uma forma geral, que o violeta,
o preto, o azul e o branco óptico são as cores que protegem mais, seguidas das cores
vermelha, laranja e verde, e que a cor que confere menos protecção é o amarelo,
seguido do branco que não confere qualquer protecção.
49
CAPÍTULO V
Conclusões
5.1 – Conclusões gerais
Neste trabalho foram utilizados 14 tecidos (que pudessem ser usados na
confecção de artigos têxteis como guarda-sóis, barracas de praia, toldos, etc.) de forma
a se determinar o grau de protecção solar de cada um deles e verificar a influência da
estrutura, cor, humidade e branqueamento nesse parâmetro.
No que diz respeito ao grau de protecção solar dos tecidos em estudo (a seco e
em cru), verificou-se que nem todos os tecidos conferem o mesmo grau de protecção
solar, apesar de todos eles poderem ser classificados com uma protecção excelente,
com excepção da amostra C, que seria classificada com uma protecção muito boa, e
isto porque o valor do UPF desta amostra é 35, enquanto as restantes apresentam
valores de UPF compreendidos entre os 40 e 50+.
5.1.1 – Influência da estrutura na determinação do UPF
O estudo realizado permite concluir que existem estruturas que conferem maior
protecção solar do que outras. De uma forma geral, e após a comparação de todos os
dados obtidos, verificou-se que os cetins conferem maior protecção solar em relação às
sarjas, e que estas conferem maior protecção em relação aos tafetás.
5.1.2 – Influência da cor na determinação do UPF
Relativamente à cor, o que se constatou foi o facto de todos os tecidos conferirem
maior protecção solar após o tingimento nas diferentes cores. Verificou-se também que
50
a percentagem de corante aplicada ao tecido pode contribuir para que a capacidade de
absorção da radiação ultravioleta deste seja maior, uma vez que com a percentagem de
1% e 4% todos os tecidos apresentaram um UPF de 50+, não se tendo verificado o
mesmo com a percentagem de 0,1%. Desta forma, foi possível comprovar ainda que
existem cores que conferem ao tecido maior protecção solar. Assim, e agrupando em
três níveis de protecção solar, verificou-se que o violeta, o preto e o azul são as cores
que de uma forma geral protegem mais, seguindo-se as cores vermelha, laranja e verde,
e que a cor que confere menos protecção é o amarelo.
5.1.3 – Influência da humidade na determinação do UPF Em relação à influência da humidade na determinação do UPF, os resultados
obtidos mostram que este factor contribui para uma redução do grau de protecção solar
dos tecidos, dado que todos os tecidos em estudo apresentaram um UPF
significativamente mais baixo quando molhados.
Sobre a influência da humidade que fez baixar o valor do UPF em todas as
amostras, pôde verificar-se que o grau de protecção solar conferido pelas estruturas está
relacionado com o coeficiente de ligação médio. Esta inter-relação entre o grau de
protecção solar das estruturas e o coeficiente de ligação médio prende-se com o facto
das estruturas que oferecem maior protecção (cetins) possuírem um coeficiente de
ligação médio mais baixo, ao contrário das estruturas (sarjas e tafetás) que conferem
menos protecção e apresentam um coeficiente de ligação médio mais alto. Isto verifica-
se igualmente dentro da mesma classe de estruturas. Por exemplo, entre os tafetás é a
estrutura Z a que apresenta um coeficiente de ligação médio mais alto e a que oferece
menor protecção solar, o mesmo acontece com a estrutura O nos cetins e as I e T nas
sarjas. No sentido inverso, as que oferecem maior protecção são as que têm um
coeficiente de ligação médio mais baixo, ou seja, as estruturas P e E nos tafetás, N nos
cetins e H nas sarjas.
51
Estes resultados podem ser explicados pelo facto das estruturas mais ligadas
terem mais zonas de afundamento (correspondente aos entrelaçamentos dos fios) que
criarão canais preferenciais de passagem das radiações ultravioletas.
5.1.4 – Influência do branqueamento na determinação do UPF
O branqueamento pode constituir uma mais valia para o tecido se, após o
processo de branqueio, for adicionado o branco óptico. Caso contrário, o grau de
protecção solar diminui consideravelmente. Verificou-se que os tecidos em estudo,
após o branqueamento óptico, apresentaram valores de UPF superiores aos
apresentados em cru e que o mesmo não sucedeu com o branqueamento subtractivo.
Desta forma, o branco óptico, pelo grau de protecção que conferiu aos tecidos,
engloba-se nas cores que de uma forma geral protegem mais. O mesmo não acontece
com o branco subtractivo que se revelou o menos apropriado para tecidos com este
destino.
Perante as conclusões acima referenciadas, torna-se cada vez mais importante
caminhar no sentido de prosseguir com as investigações neste domínio, dado que, só
conhecendo os factores que podem influenciar o UPF de um tecido, se pode agir sobre
eles. Na realidade constata-se que, de uma maneira geral, os tecidos utilizados para os
fins previstos neste estudo são em tafetá e frequentemente o branco, o que não são de
modo algum os mais indicados.
52
5.2. Considerações sobre futuros trabalhos
Neste trabalho procurou estudar-se os parâmetros que influenciam o UPF de um
tecido: estrutura, cor, humidade e branqueamento. No entanto, pensa-se ser também
importante:
• Extrapolar este estudo para tecidos e malhas utilizados em peças de
vestuário usadas em condições de exposição ao sol e à chuva.
• Verificar até que ponto os acabamentos e o desgaste do tecido podem
influenciar o UPF.
53
BIBLIOGRAFIA (1) JUAN, Riva A., O que é o UPF de um tecido?. Revista Textília - Têxteis
Interamericanos. 2001. Jul./Ago./Set. (41), p. 46-52
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(3) SHIRLEY, E., OTTO, MSN, CRNI, AOCN - Enfermagem em Oncologia. 3ª
Edição. Lusociência - Edições Técnicas e Científicas, Lda., 2000.
(4) FERDANI, G e VITTORI, M.. Protezione dai Raggi UV. Revista Tinctoria. 2002.
Marzo (3), p. 60-3.
(5) BÖHRINGER, Bertram. Protezione Dagli UV col Tessile. 1999. Febbraio, p. 25 -
-28 (6) Sun Protection Ratings
http://www.sunproof.com/ratings.htm
(7) Safety Testing of Sun Protection Factor of Fabrics.
http://www.leics.gov.uk/reg_services/scientific/fabrics.htm
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http://www.oznet.ksu.edu/library/cltxt2/mf2521.pdf
54
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Radiation. International Textile Bulletin. 2001. Nov. (6), p.8-20.
(10) ARPANSA - Resource Guide for UVR Protective Products
http://www.arpansa.gov.au/uvrg/pubs/uv_ref.pdf
(11) ARAÚJO, Mário de, MELO e CASTRO, E.M. - Manual de Engenharia Têxtil.
Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1986.Vol. I.
(12) NEVES, Manuela – Desenho Têxtil – Tecidos. 2000. Vol. I. (13) ARAÚJO, Mário de, MELO e CASTRO, E.M. - Manual de Engenharia Têxtil.
Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1987.Vol. II.
(14) COELHO, Maria Almesinda - O Comportamento das Estruturas em Tecidos
Jacquard. Universidade do Minho. 2001 (15) NEVES, Jorge – Manual de Estamparia Têxtil. 2000. (16) CAMISÃO, Maria da Conceição [et al.] - Manual de Formação de Operadores
de Equipamentos de Tinturaria. Universidade da Beira Interior. 1991.
(17) GOMES, Jaime Rocha – Estrutura e Propriedades dos Corantes. 2001. (18) Catálogo da Bayer (19) M284 – UV Penetration and Protection Measurement System.
http://www.sdlamerica.com/html/m284.html