1. Tecidos inteligentes
e nanotecnologia
Prof. Joseval
Estigaribia

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. 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. 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. Propriedades dos materiais PCM
• Termograma de DSC para um PCH

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. 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. Encapsulação
• PCMs podem ser protegidos quando
encapsulados em microcápsulas poliméricas
com morfologia do tipo núcleo-casca:

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. 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. Encapsulação