Desenvolvimento de Acessórios Têxteis com Sensores Integrados

Com este projecto pretendeu-se implementar um sistema que permita, através de sensores que possam ser integrados em têxteis, a detecção dos movimentos da respiração, a detecção dos batimentos cardíacos e a medição da temperatura corporal.
Para detecção da respiração e dos batimentos cardíacos, desenvolveu-se uma cinta utilizando sensores piezoeléctricos ou uma malha, utilizando como matéria-prima fio condutor, em que a própria malha funciona como um sensor de extensão, que poderá ser utilizada na detecção da respiração. Este sensor é sensivel á extensão, sendo nesta aplicação absolutamente imprescindível que a malha possua boa elasticidade e estabilidade. Para tal foram realizados testes de resistência eléctrica vs alongamento/contracção cíclica.

Em relação á monitorização da temperatura, foi projectado um acessório têxtil, no qual foi aplicado um sensor de temperatura do tipo NTC, de pequeno tamanho e de fácil aplicação, que permitiu uma constante monitorização da temperatura.

Para interpretar os resultados obtidos foi desenvolvido um Software que permitisse em tempo real permitir a leitura e visualização dos resultados.

Analisando os resultados obtidos com o sensor piezoeléctrico, conclui-se que este sensor é muito sensível a pequenas oscilações. Em relação à monitorização dos movimentos respiratórios, os resultados são muito bons. Consegue-se perfeitamente distinguir o ciclo da respiração (inspiração e expiração, ver figura).

Em relação ao sensor de malha, existiu alguma dificuldade em obter-se resultados reprodutíveis. Esta contrariedade é  devido à pequena estabilidade da malha utilizada, que poderá ser substancialmente melhorada em futuros desenvolvimentos.

Acesssório com sensor piezoeléctrico incorporado

Sensor de extensão realizado em malha

Sinal de respiração onbtido com sensor piezoelétrico

O acessório a funcionar como microfone improvisado

"Vest" com sensor de temperatura integrado

Na monitorização da temperatura, um dos problemas que surgiu no dimensionamento do acessório têxtil é o da zona de aplicação do acessório, a axila, que é uma zona sensível. Foi dimensionado um acessório que garantisse a protecção do sensor, e ao mesmo tempo, o mais importante, o conforto.

Desenvolvimento de Novos Processos no Tingimento de Algodão com Corantes Directos

Devido às suas propriedades intrínsecas, entre as quais se destacam a sua leveza e toque natural e agradável, os artigos de vestuário produzidos a partir de fibras de algodão assumem papel predominante na escolha dos consumidores, em especial nas épocas mais quentes do ano. No entanto, o tingimento deste tipo de materiais é um processo relativamente complicado e com um forte impacto ambiental. Este facto, deve-se aos elevados volumes de água consumidos no decorrer do processo, ao consumo de energia associado, e à forte carga poluente que os banhos residuais comportam, nomeadamente no que se refere à presença de electrólitos e de quantidades significativas de corante não absorvido pela fibra.

Software SIMCOR

Aspecto Geral do sistema SIMCOR

Os Corantes Directos formam com as fibras de algodão ligações de hidrogénio relativamente fracas, que originam a obtenção de tintos com baixos índices de solidez à lavagem. No entanto, devido ao seu baixo custo, à sua facilidade de aplicação quando comparados com outras classes, e à boa solidez à luz, continuam ainda a ser bastante utilizados no tingimento de materiais que raramente ou nunca são lavados, tais como cortinados e estofos.

Pretende-se com o desenvolvimento do presente projecto, desenvolver novos processos de tingimento de fibras de Algodão com Corantes Directos, capazes de reduzir a carga poluente inerente ao tingimento e melhorar os índices de solidez à lavagem dos tintos obtidos, mantendo a facilidade de aplicação e os níveis de solidez à luz característicos desta classe de corantes.

Com esse objectivo, procedeu-se à cationização prévia das fibras de algodão, com o intuito de reduzir ou mesmo eliminar a adição de electrólitos aos banhos de tingimento. Pretende-se igualmente aumentar os níveis de esgotamento obtidos, para valores próximos dos 100%, conseguindo-se desta forma reduzir substancialmente a carga poluente dos banhos residuais.

Devido às alterações introduzidas no sistema corante/fibra, efectuou-se a avaliação do comportamento das diferentes sub-classes dos Corantes Directos nas condições usuais de tingimento, e procedeu-se à adaptação dos processos, no sentido da obtenção de curvas de esgotamento com perfis susceptíveis de diminuir a probabilidade da ocorrência de tintos não uniformes, reduzindo em simultâneo o tempo total do processo.
Para tal, efectuou-se a monitorização “on-line” das curvas de esgotamento de diferentes corantes aplicados isoladamente e em mistura, recorrendo-se para o efeito à utilização do SIMCOR (Sistema Integrado de Monitorização da Cor) (Figuras). Em função dos resultados obtidos, foram sucessivamente ajustados os parâmetros dos processos de tingimento, com vista à obtenção dos resultados desejados