Caracterização de fibras têxteis vegetais: análise de espectrometria FTIR e Raman com tratamento por análise estatística multivariada

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Elvis da Cruz
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Caracterização; Characterization; Fibers; Fibras; Fibras vegetais; FTIR; LDA; Non-invasive techniques; PCA; Raman; Técnicas não invasivas; Vegetable fibers
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/100/100133/tde-05072024-200501/

A caracterização e identificação de fibras têxteis de diferentes origens, como têxteis históricos ou industriais, compósitos e até novos têxteis ainda em desenvolvimento pode fornecer informações valiosas sobre o material. As técnicas analíticas físicas e químicas contribuem para a ciência dos materiais ao identificar e caracterizar componentes muitas vezes desconhecidos, possibilitando a compreensão do material bem como sua estrutura. As informações obtidas a partir das técnicas analíticas vibracionais como a espectroscopia vibracional com transformada de Fourier (FTIR), e espectroscopia Raman permitem identificar, quando necessário, as intervenções no material estudado, a manipulação e características do material, a identificação para compor prova de cena de crimes, ou a compreensão do processo de degradação do material. No entanto, a possibilidade de distinção entre fibras de mesmo grupo quando comparadas com dados armazenados de FTIR e Raman, como é o caso das fibras vegetais, não é conclusivo. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de fibras têxteis vegetais (algodão, paina, cânhamo, linho, linho alvejado, juta, tucum e tururi) analisando a potencialidade e acurácia da técnica analítica de FTIR e Raman em conjunto com o tratamento estatístico multivariado de PCA (Análise de Componente Principal) e LDA (Análise Discriminante Linear), produzindo um banco de dados que permitiu a caracterização e distinção de fibras vegetais de outras desse mesmo grupo. Para melhorar a precisão da estatística multivariada, os dados foram tratados previamente e individualmente com três tipos tratamentos estatísticos de redução de ruído, sendo seu comportamento nos resultados finais, ambas as técnicas, análise PCA e LDA, apresentaram bom desempenho para separação e análise de fibras nos dados de FTIR. Outra análise realizada foi a tentativa de separar a fibra de linho natural daquela tratada com branqueamento onde a análise LDA sugeriu uma possível separação entre fibra natural e branqueada. Para os dados Raman as normalizações padrão, escalonada pela média e transformada com logaritmo não foram eficientes para diferenciação das fibras, a abordagem com LDA seguiu o mesmo padrão do PCA não obtendo sucesso na separação das fibras.