Funcionalização sustentável de substratos lignocelulósicos

Uni e sidade do Minho
Escola de Engenha ia
Ma ia Bea iz Sil a Fa ia
Funcionalização sus en á el de
subs a os lignocelulósicos
ma ço de 2025
Ma ia Bea iz Sil a Fa ia
Funcionalização sus en á el de subs a os lignocelulósicos
UMinho | 2025
ma ço de 2025
Ma ia Bea iz Sil a Fa ia
Funcionalização sus en á el de subs a os
lignocelulósicos
Disse ação de Mes ado
Mes ado em Engenha ia Têx il
Á ea de Especialização em Ma e iais e Acabamen os
Funcionais
T abalho e e uado sob o ien ação de
P o esso Dou o And ea Zille
ii
Despacho RT - 31 /2019 - Anexo 3
Decla ação a inclui na Tese de Dou o amen o (ou equi alen e) ou no abalho de Mes ado
DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS
Es e é um abalho académico que pode se u ilizado po e cei os desde que espei adas as eg as e
boas p á icas in e nacionalmen e acei es, no que conce ne aos di ei os de au o e di ei os conexos.
Assim, o p esen e abalho pode se u ilizado nos e mos p e is os na licença abaixo indicada.
Caso o u ilizado necessi e de pe missão pa a pode aze um uso do abalho em condições não
p e is as no licenciamen o indicado, de e á con ac a o au o , a a és do Reposi ó iUM da Uni e sidade
do Minho.
Licença concedida aos u ilizado es des e abalho
A ibuição-NãoCome cial-SemDe i ações
CC BY-NC-ND
h ps://c ea i ecommons.o g/licenses/by-nc-nd/4.0/
[Es a é a mais es i i a das nossas seis licenças p incipais, só pe mi indo que ou os açam download
dos seus abalhos e os compa ilhem desde que lhe sejam a ibuídos a si os de idos c édi os, mas sem
que possam al e á-los de nenhuma o ma ou u ilizá-los pa a ins come ciais.]
iii
Ag adecimen os
Ao meu o ien ado , P o esso Dou o And ea Zille, pelo conhecimen o ansmi ido, pela mo i ação
cons an e e po me pe mi i ilha o meu p óp io caminho. A sua o ien ação oi essencial pa a o meu
c escimen o, au onomia e co agem pa a en en a desa ios e segui em en e, semp e com con iança.
Le o comigo não só o conhecimen o adqui ido, mas ambém aliosas lições de pe se e ança e
au onomia, que me acompanha ão em odo o meu caminho.
À minha o ien ado a, Dou o a Ca la Joana Sil a, ag adeço imensamen e pela o ien ação a enciosa e pelo
o o de con iança, pe mi indo-me explo a as minhas ideias com libe dade e au onomia. A sua paciência,
incen i o e apoio cons an e o am essenciais pa a o meu c escimen o, ajudando-me a supe a desa ios
sem nunca desanima . Le o comigo não apenas a ap endizagem écnica, mas ambém a mo i ação e a
inspi ação que me ansmi iu ao longo des a jo nada.
À Dou o a Joana Gomes e ao Mes e João Ma iz, gos a ia de exp essa a minha imensa g a idão a ambos,
que es i e am p esen es em odos os momen os, semp e dispos os a apoia -me. O conhecimen o, a
paciência e a o ien ação écnica que me o e ece am o am undamen ais pa a o meu c escimen o
p o issional, al como a a enção e cuidado em momen os pessoais que ize am oda a di e ença.
Ag adeço since amen e po es a em semp e ao meu lado, com apoio cons an e e incen i o, o nando
es a jo nada mui o mais en iquecedo a.
A odos os colabo ado es do Depa amen o de Química e Bio ecnologia do CITEVE, em especial à Rosa
Ma ia, à Ca a ina Rod igues, à Ta iana Feliza do e ao S . Manuel, pela ajuda e conhecimen os pa ilhados
e po o na em cada dia de abalho mais ag adá el e p odu i o.
À P o esso a Dou o a Ana Ma ia Rocha pela sabedo ia compa ilhada, pelo incansá el apoio, pela ajuda
e acompanhamen o em odo e qualque momen o. Le o comigo uma bagagem p o issional e emocional
eno me g aças a si. Ob igada po ac edi a em mim e semp e me aze que e i mais longe.
Ao Dou o Jo ge Pad ão ag adeço po semp e se e mos ado dispos o a compa ilha o seu empo e
expe iência, o nando cada momen o de ap endizagem ainda mais alioso.
À Mes e Bá ba a Viei a e ao Mes e Rui do 2C2T po odo o apoio e conhecimen o pa ilhado ao longo
de oda a disse ação.
Gos a ia de exp essa a minha e e na g a idão aos meus pais e ao meu i mão, que semp e es i e am ao
meu lado, o e ecendo apoio incondicional e amo em odos os momen os. Sem o osso es o ço, incen i o
e con iança, não e ia sido possí el dedica -me a es e caminho com a anquilidade necessá ia. Ag adeço
po me mo i a em a segui os meus sonhos, po ac edi a em em mim e po es a em semp e p esen es,

i
seja nas di iculdades ou nas conquis as. O osso apoio é a base de odo o meu sucesso, e sou
imensamen e g a a po isso.
Ag adece de co ação à minha amiga, Ana Isabel Pinhei o, que es e e ao meu lado du an e oda es a
ase. A ua amizade, apoio e incen i o o am essenciais em cada passo des a jo nada. Sou ex emamen e
g a a po e ido alguém ão especial pa a compa ilha es a expe iência, e po me p opo ciona não só
companhia, mas ambém o ça e inspi ação ao longo de odo esse p ocesso.
Po im, a odos os meus colegas de es ágio e de cu so, que de alguma o ma con ibuí am pa a o
sucesso do meu abalho, aos meus amilia es e amigos, mui o ob igada.
Es a Disse ação de Mes ado oi ealizada no âmbi o do P oje o In eg ado be@ – Bioeconomia Têx il,
pa a Re o ço da Bioeconomia Nacional, inanciado pelo Fundo Ambien al a a és da Componen e 12 –
P omoção da Bioeconomia Sus en á el (In es imen o TC-C12-i01 – Bioeconomia Sus en á el
N.º02/C12- i01.01/2022), dos undos eu opeus a ibuídos a Po ugal pelo Plano de Recupe ação e
Resiliência (PRR), no âmbi o do Mecanismo de Recupe ação e Resiliência da União Eu opeia (UE),
enquad ado no Nex Gene a ion UE, pa a o pe íodo de 2021 - 2026.
Despacho RT - 31 /2019 - Anexo 4
Decla ação a inclui na Tese de Dou o amen o (ou equi alen e) ou no abalho de Mes ado
DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE
Decla o e a uado com in eg idade na elabo ação do p esen e abalho académico e con i mo que não
eco i à p á ica de plágio nem a qualque o ma de u ilização inde ida ou alsi icação de in o mações ou
esul ados em nenhuma das e apas conducen e à sua elabo ação.
Mais decla o que conheço e que espei ei o Código de Condu a É ica da Uni e sidade do Minho.
Assinado po : Ma ia Bea iz Sil a Fa ia
Num. de Iden i icação: 15073513
Da a: 2025.03.18 22:21:37 +0000
i
Resumo
A indús ia êx il e do es uá io, econhecida como conside á el on e de impac o ambien al en en a
desa ios ambien ais como o al o consumo de água e a poluição química. To na-se assim undamen al a
ansição da indús ia êx il pa a p á icas mais é icas e sus en á eis, des acando-se o ap o ei amen o de
subp odu os ag oindus iais pa a o desen ol imen o de subs a os êx eis mul i uncionais e ecológicos.
A p esen e in es igação oca-se na explo ação de compos os bioa i os p o enien es de subp odu os como
olhas de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e bagaço de azei ona pa a con e i p op iedades
an ibac e ianas em subs a os lignocelulósicos, cânhamo, linho e algodão. Pa alelamen e, a aplicação
de os a o icálcico e mine ais como mo deni e e
halloysi e
oi ambém es udada em subs a os
lignocelulósicos, cânhamo, linho e algodão, pa a p omo e a e a dância à chama.
O es udo en ol eu a ecolha e p ocessamen o de subp odu os na u ais, seguidos de ex ação de
compos os bioa i os u ilizando sol en es ecológicos, como mis u as hid oe anólicas. Pos e io men e, os
ex a os o am aplicados em subs a os lignocelulósicos a a és da écnica de imp egnação, o imizando
as condições expe imen ais pa a maximiza a uncionalização. Os subs a os o am ca ac e izados
quan o a p op iedades an ioxidan es e an ibac e ianas, u ilizando mé odos como espec o o ome ia pa a
os mé odos
Folin-Ciocal eu
e DPPH, análise colo imé ica e ensaios an ibac e ianos. De o ma análoga
aos ex a os, os mine ais o am aplicados em subs a os lignocelulósicos a a és da écnica de
imp egnação e seguidamen e subme idos a es es de lamabilidade.
Os esul ados demons a am que os subs a os uncionalizados ap esen a am melho ias signi ica i as
nas p op iedades p e endidas, como a i idade an ibac e iana e icaz con a
S aphylococcus au eus
bem
como a i idade an ioxidan e e e a dância à chama. Os ex a os hid oe anólicos de bagaço de azei ona e
olhas de bananei a ob i e am a maio concen ação de compos os enólicos e a i idade an ioxidan e.
No que diz espei o ao subs a o êx il e op ando pelas al e na i as à u ilização do algodão, o linho
des acou-se com melho es esul ados após uncionalização e após la agem. A u ilização da mo deni e
pe mi iu con e i e a dância à chama nomeadamen e nos ecidos de algodão e linho sem p é-
a amen o.
Es e abalho demons a e e o ça o po encial dos mé odos sus en á eis na uncionalização êx il,
alinhando-se com obje i os globais de sus en abilidade e economia ci cula , p omo endo p á icas
ino ado as na indús ia êx il.
Pala as-cha e: sus en abilidade, êx eis lignocelulósicos, subp odu os, compos os bioa i os,
uncionalização
ii
Abs ac
The ex ile and clo hing indus y, ecognized as a conside able sou ce o en i onmen al impac , aces
en i onmen al challenges such as high wa e consump ion and chemical pollu ion. The ansi ion o he
ex ile indus y owa ds mo e e hical and sus ainable p ac ices is he e o e essen ial, wi h he u iliza ion
o ag o-indus ial by-p oduc s being o pa icula impo ance o he de elopmen o mul i unc ional and
en i onmen ally iendly ex ile subs a es. This esea ch ocuses on he exploi a ion o bioac i e
compounds om by-p oduc s such as ne le lea es, hemp s alks, banana lea es and oli e pomace o
con e an ibac e ial p ope ies on lignocellulosic subs a es, hemp, linen and co on. In pa allel, he
applica ion o icalcium phospha e and mine als such as mo deni e and halloysi e was also s udied on
lignocellulosic subs a es, hemp, lax and co on, o p omo e lame e a dancy.
The s udy in ol ed he collec ion and p ocessing o na u al by-p oduc s, ollowed by he ex ac ion o
bioac i e compounds using en i onmen ally iendly sol en s such as hyd oe hanolic mix u es.
Subsequen ly, he ex ac s we e applied o lignocellulosic subs a es using he imp egna ion echnique,
op imizing he expe imen al condi ions o maximize unc ionaliza ion. The subs a es we e cha ac e ized
o hei an ioxidan and an ibac e ial p ope ies using spec opho ome y o he Folin-Ciocal eu and
DPPH me hods, colo ime ic analysis and an ibac e ial es s. Simila ly o he ex ac s, he mine als we e
applied o lignocellulosic subs a es using he imp egna ion echnique and hen subjec ed o lammabili y
es s.
The esul s showed ha he unc ionalized subs a es p esen ed signi ican imp o emen s in he desi ed
p ope ies, such as an ioxidan and an ibac e ial ac i i y e ec i e agains
S aphylococcus au eus
, as well
as lame e a dancy. Hyd oe hanolic ex ac s o oli e pomace and banana lea es ob ained he highes
phenolic compound concen a ion and an ioxidan ac i i y. Rega ding he ex ile subs a e and op ing o
co on al e na i es, lax s ood ou wi h be e esul s a e unc ionaliza ion and washing. The use o
mo deni e allowed o con e lame e a dancy, namely in co on and lax ab ics wi hou p e- ea men .
This wo k demons a es and ein o ces he po en ial o sus ainable me hods in ex ile unc ionaliza ion,
aligning wi h global goals o sus ainabili y and ci cula economy, p omo ing inno a i e p ac ices in he
ex ile indus y.
Keywo ds: sus ainabili y, lignocellulosic ex iles, by-p oduc s, bioac i e compounds, unc ionaliza ion
1
1. In odução
1.1. Enquad amen o e mo i ação
A indús ia êx il e do es uá io, econhecida como conside á el on e de impac o ambien al de ido ao
ele ado consumo de água, emissão de gases de e ei o de es u a e bem como o enómeno amplamen e
conhecido,
as ashion
, que consis e na ápida o ação de designs de p odu os e ma e iais des inados a
in luencia as p e e ências dos consumido es e a aumen a as endas a cu o p azo, con ibuindo pa a
o aumen o de despe dícios ge ados (Eu opean Pa liamen , 2024; Ramí ez-Escamilla
e al.
, 2024). Mais
conc e amen e, o consumo de êx eis na União Eu opeia ge ou a e cei a maio p ocu a de água e e a
e a quin a maio u ilização de ma é ias-p imas e emissões de gases com e ei o de es u a (Eu opean
En i onmen Agency, 2024).
O se o êx il en en a assim, p essões c escen es pa a o desen ol imen o de p á icas sus en á eis de ido
ao aumen o da consciencialização ambien al e legislação (Eu opean Pa liamen , 2024). A ansição pa a
uma indús ia menos poluen e é c ucial pa a sa is aze as expec a i as é icas dos consumido es, eduzi
a poluição da água e minimiza impac os nos ecossis emas (Saha
e al.
, 2024). Des e modo, a economia
ci cula ganha especial in e esse p incipalmen e na alo ização de subp odu os ag oindus iais, isando
eduzi a ge ação de esíduos, minimiza o consumo de ecu sos e c ia soluções sus en á eis, com o
obje i o de diminui a dependência humana de ma e iais ósseis e seus impac os ambien ais ad e sos
(Jia
e al.
, 2020).
Nes e con ex o, êm sido ei os es o ços no sen ido de explo a no as ib as e no os p ocessos de
uncionalização êx il. As ib as na u ais, compos as essencialmen e po celulose, o e ecem uma
al e na i a p omisso a às ib as sin é icas con encionais. Pa a além das mais conhecidas, como o
algodão, as ib as na u ais podem ambém se ex aídas de á ios esíduos como po exemplo caules de
cânhamo (Jankauskiene
e al.
, 2015; Lyu
e al.
, 2022) e da bananei a (B indha
e al.
, 2019; Manima an
e al.
, 2020). Adicionalmen e, da ex ação de ib as p o enien es do caule e/ou olhas de plan as
esul am esíduos e subp odu os que possuem um ele ado po encial de alo ização, po cons i uí em
on e de compos os bioa i os capazes de p o idencia p op iedades de ele ado in e esse pa a aplicações
na indús ia êx il (Y. Zhao
e al.
, 2015a). A u ilização e ap o ei amen o das di e sas pa es da plan a
pa a melho a e con e i alo ac escen ado às soluções êx eis es á di e amen e ligada ao concei o de
economia ci cula (Rod igues & Dele ue-Ma os, 2022; K ama
e al.
, 2021).

2
Su ge assim, uma c escen e e olução e in e esse no desen ol imen o de êx eis mul i uncionais com o
obje i o de aumen a o alo ag egado e amplia po enciais aplicações das es u u as êx eis
con encionais. Necessidades di e en es eque em uncionalidades di e en es, ou seja, a a ibuição de
p op iedades aos subs a os como epelência à água, esis ência an imic obiana, egulação de
empe a u a, e a dância à chama, en e ou os, depende do ambien e/se o especí ico en ol en e
(San iago
e al.
, 2024). Mais conc e amen e, é de ealça a impo ância dos acabamen os
an imic obianos em es uá io de despo o e aplicações médicas ou qualque ou o p odu o que es eja
expos o a agen es pa ogénicos e acabamen os e a dan es de chama em es uá io de segu ança ou em
qualque aplicação que possa es a expos a a calo e chama ex emos (Loomia, 2024). Além do mais, é
c ucial desen ol e al e na i as sus en á eis pa a esses acabamen os, man endo o comp omisso
ambien al e de segu ança pa a o u ilizado .
Nes e enquad amen o, su ge o p esen e abalho que isa desen ol e êx eis uncionais, p io izando
ib as lignocelulósicas e mé odos sus en á eis de uncionalização. Na busca po mé odos sus en á eis
de acabamen o, o oco ecaiu na u ilização de ex a os na u ais de plan as e o bagaço de azei ona pa a
con e i p op iedades an imic obianas. Pa a o acabamen o e a dan e à chama a es a égia en ol eu a
uncionalização com ecu so a um zeóli o na u al, como a mo deni e, uma nanoa gila
halloysi e
e um
subp odu o da indús ia alimen a os a o icálcico (TCP). A écnica selecionada pa a aplica os
subp odu os nas espe i as es u u as êx eis oi a imp egnação po
Foula d
.
Es e abalho con ibuiu assim pa a a ansição da indús ia êx il, p omo endo p á icas mais é icas e
sus en á eis.
O p esen e abalho es á inse ido no P oje o in eg ado be@ – Bioeconomia Têx il, azendo pa e do plano
nacional de ecupe ação e esiliência. O p oje o be@ oca-se em 4 pila es undamen ais: bioma e iais,
ci cula idade, sus en abilidade e sociedade, endo como um dos obje i os p omo e a p odução de
p odu os êx eis a pa i de on es biológicas, como al e na i a aos ma e iais de on es ósseis. A
explo ação das ib as de linho e cânhamo es á inse ida no pila dos bioma e iais, na Inicia i a 2, que
en ol e a explo ação de ib as na u ais al e na i as. Nes a Inicia i a, a Medida 5 p e ende a I&D de
ma e iais e p ocessos sus en á eis pa a uncionalização de êx eis com base em ib as na u ais, como
cânhamo, linho, bananei a, ananás, e c. P e ende-se a ob enção de no as es u u as êx eis com
uncionalidades ac escidas, man endo as c edenciais de sus en abilidade que no eiam es e p oje o. As
es a égias explo adas de em en ol e um meno consumo de adi i os químicos, assim como meno
consumo de água e ene gia.
3
1.2. Obje i os
O p esen e abalho em como p incipal obje i o desen ol e p odu os demons ado es de êx eis
uncionais. Es es se ão desen ol idos com ecu so a ib as lignocelulósicas, incluindo algodão, linho e
cânhamo, de ido ao seu ca ác e mais sus en á el. Pa a o p ocesso de uncionalização, o obje i o é
encon a al e na i as sus en á eis, que pe mi am con e i p op iedades adicionais, como a i idade
an ibac e iana, an ioxidan e, e e a dância à chama. Pa a al, pa a a p omoção das p op iedades
an ioxidan e e an ibac e iana se á explo ada a ex ação de compos o bioa i os p o enien es de
subp odu os indus iais êx eis ( olha de u iga e caule de cânhamo) e de ou as indús ias nacionais
( olha de bananei a e bagaço de azei ona), com o obje i o de man e o comp omisso com a ci cula idade.
No caso da e a dância à chama se ão u ilizados mine ais (mo deni e e
halloysi e
) e um subp odu o da
indús ia alimen a ( os a o icálcico (TCP)). No sen ido de ob e os compos os bioa i os, e as espe i as
p op iedades e uncionalização, p e ende-se a u ilização de mé odos sus en á eis, que pe mi am ob e
p odu os êx eis uncionais com uma pegada ambien al in e io aos p odu os con encionais.
1.3. En idade de acolhimen o
O CITEVE (Cen o Tecnológico das Indús ias Têx il e do Ves uá io de Po ugal) é uma o ganização p i ada
sem ins luc a i os, sediada em Vila No a de Famalicão e com delegações come ciais no B asil, Tunísia,
A gen ina, Paquis ão, Chile e México. Disponibiliza às emp esas do se o êx il e do es uá io,
especialmen e às pequenas e médias emp esas, um conjun o de se iços como ensaios labo a o iais,
ce i icação de p odu os, consul o ia écnica e ecnológica, I&D, o mação e moda e design (
CITEVE
,
2024). Como o ganização de e e ência a ní el nacional e eu opeu na p omoção da ino ação e no
desen ol imen o da Indús ia Têx il e do Ves uá io, a missão do CITEVE passa po apoia o
desen ol imen o das capacidades écnicas e ecnológicas da indús ia êx il e de es uá io, p omo endo
a ino ação, a melho ia da qualidade e o necendo supo e ins umen al pa a a de inição de polí icas
indus iais pa a o se o (
CITEVE
, 2024).
O CITEVE encon a-se em a i idade desde 1989, con ando com a pa icipação de 630 emp esas,
maio i a iamen e da egião No e de Po ugal. Is o é e iden e a a és de uma ligação mui o p óxima às
emp esas e um conhecimen o ap o undado da ealidade e desempenho do se o , o CITEVE desempenha
ambém um papel ele an e na de inição e implemen ação de polí icas públicas. Adicionalmen e, o
CITEVE posiciona-se es a egicamen e en e as uni e sidades e as emp esas (
CITEVE
, 2024).
4
2. Es ado da A e
2.1. Impac o ambien al da Indús ia êx il e do Ves uá io (ITV)
A ITV é uma das maio es indús ias do mundo, endo uma con ibuição signi ica i a pa a a poluição
ambien al. O impac o da ITV de e-se a uma cadeia de alo ex ensa com p á icas ele an es que se
es endem desde o cul i o ou p odução de ib as, a é ao im de ida do p odu o (Leal Filho
e al.
, 2022).
Tal é e idenciado pelo ele ado consumo de água, ene gia e p odu os químicos bem como a ele ada
ge ação de esíduos, que p o ocam uma epe cussão nega i a na pegada ecológica (Niinimäki
e al.
,
2020).
Segundo dados ecen es, a p odução global de ib as aumen ou 7%, passando de 116 milhões de
oneladas em 2022 pa a 124 milhões de oneladas em 2023. Es e núme o de e á subi pa a 160
milhões de oneladas em 2030, caso as endências a uais se man enham. A quo a de me cado das
ib as sin é icas con inuou a aumen a em 2023, enquan o a de algodão e das ib as ecicladas diminuiu
ligei amen e. Es es dados des acam uma dependência con ínua de ma e iais sin é icos, o que
comp ome e os obje i os climá icos do se o êx il (Tex ile Exchange, 2024). Pa a além disso, a indús ia
êx il é esponsá el po ce ca de 20% da poluição global da água po á el, deco en e da u ilização de
p odu os pa a ingimen o e acabamen o. Em 2020 o se o êx il oi a e cei a maio on e de deg adação
de água e de u ilização dos solos, sendo que o consumo médio de êx eis po pessoa na União Eu opeia
exigia 9 m3 de água, 400 m2 de e a e 391 kg de ma é ias-p imas e p o ocou uma pegada ca bónica de
ce ca de 270 kg (Eu opean Pa liamen , 2024).
De o ma a eduzi es e impac o, o a ual modelo de economia linea em indo a da luga a um modelo
de economia ci cula , esquema izado na Figu a 1, no qual a sus en abilidade passa a e um papel
undamen al no dia a dia de mui as emp esas do sec o . Es e concei o ab ange oda a a i idade
económica, en ol endo ês di e en es dimensões: p odução, consumo e pós-consumo (Vidal-Ayuso
e
al.
, 2023). Assim, no se o êx il odos os passos en ol idos na p odução (p odução de ma é ias-p imas
e es u u as êx eis, acabamen os,
design)
podem con ibui pa a o es abelecimen o de uma economia
ci cula . No que diz espei o ao consumo, a p incipal con ibuição em, do p óp io consumido e das
suas ações. Es e é esponsá el, em p imei o luga , po ado a p á icas de edução e eu ilização, e, em
seguida, po desen ol e uma consciência mais c í ica ao ealiza comp as, p es ando a enção na
seleção e aquisição de p odu os que se insi am no concei o de economia ci cula . No pós-consumo, a
maio esponsabilidade ecai sob e a indús ia e os go e nos. As indús ias de em impulsiona
5
in e namen e o desen ol imen o de me odologias e p á icas e icazes pa a a eu ilização de p odu os pós-
consumo, com is a à c iação de no as ma é ias-p imas, ma e iais êx eis, a igos, no as u ilizações ou
a é à p odução de ene gia, a a és de écnicas de eciclagem. Além disso, é essencial o incen i o po
pa e dos go e nos, p omo endo polí icas públicas e apoio inancei o que es imulem a ino ação e a
implemen ação dessas soluções sus en á eis, ga an indo assim uma ansição mais e icaz pa a uma
economia ci cula (Eu opean Pa liamen , 2024; Vidal-Ayuso
e al.
, 2023). A deposição inal em a e o e
incene ação não de em se conside adas como al e na i as e se ão p oibidas a pa i de janei o de 2025
(Eu opean Comission, 2024).
Figu a 1. Rep esen ação esquemá ica da economia ci cula (adap ado de (Göze & Wil s, 2022)).
Segundo Eu opean Pa liamen (2024) espe a-se que a é 2030, os p odu os êx eis colocados no me cado
da UE sejam de longa du ação e eciclá eis, e que sejam ei os an o quan o possí el de ib as ecicladas
e li es de subs âncias pe igosas.
6
2.2. Subs a os lignocelulósicos
Espe a-se que a c escen e p essão associada ao consumo de ib as sin é icas le e a um maio consumo
de ib as na u ais (Eu opean Pa liamen , 2024). As ib as na u ais podem se classi icadas de aco do
com a sua o igem: animal, ege al e mine al. Em pa icula as ib as ege ais são cons i uídas
maio i a iamen e po celulose, hemicelulose e lignina podendo po isso se ambém denominadas de
ib as lignocelulósicas (Thomas
e al.
, 2016). Con udo, ainda que sejam de i adas de ecu sos
eno á eis, a sua sus en abilidade depende do mé odo de p odução (K. Wise
e al.
, 2023).
En e as ib as na u ais, como algodão, seda, lã, linho, cânhamo, e c., o algodão é o que ocupa a maio
pe cen agem no me cado êx il, esponsá el po ap oximadamen e um e ço da p odução êx il mundial,
enquan o as ib as sin é icas incluindo o poliés e , ac ílico, poliamida e polip opileno co espondem a
60% (Payne, 2015). O algodão é cul i ado em mais de 100 países e ocupa uma á ea de
ap oximadamen e 33 milhões de hec a es de e a em odo o mundo (She i
e al.
, 2023), sendo
conside ado uma das ib as êx eis mais impo an es de ido às suas p op iedades: em uma boa
pe meabilidade ao a ( espi abilidade) e capacidade de abso e a humidade, é biodeg adá el e
hipoale génico con ibuindo pa a o seu maio con o o e sua idade (Mohamed
e al.
, 2023; S e ano ic
e
al.
, 2014).
No en an o, exis em obs áculos associados ao seu cul i o: é es i o a climas sub opicais e depende de
g andes quan idades de água, bem como do uso de ag oquímicos pa a ga an i bons endimen os. Além
disso, o uso de pes icidas e ou os ipos de p odu os químicos causa um impac o nega i o no meio
ambien e (La Rosa & G amma ikos, 2019). Es ima-se que o algodão mesmo ocupando apenas 2,4% das
e as a á eis o ais é esponsá el pelo consumo de 10% dos pes icidas, 25% dos inse icidas e a é 2,5%
da o alidade de água do mundo (Kozlowski & Mackiewicz-Tala czyk, 2020; Payne, 2015). Nos países
em desen ol imen o, es ima-se que ap oximadamen e 50% de odos os pes icidas sejam aplicados no
cul i o de algodão. Além disso, o uso e o a mazenamen o de pes icidas são mui as ezes mal ge idos e
o cul i o adicional de algodão eque g andes quan idades de água. A i igação in ensi a é usada em
á eas onde as quan idades no mais de p ecipi ação não co espondem aos equisi os pa a o cul i o. A
pa i de dados da li e a u a, e i icou-se que 53% dos campos de algodão em odo o mundo são i igados,
po que a i igação ge almen e pe mi e maio es endimen os po unidade de á ea (Be ilacqua
e al.
,
2014).
Conside ando udo is o e no seguimen o das medidas impos as po o ganizações mundiais pa a a
edução das emissões de ca bono e p omoção da sus en abilidade ambien al, obse a-se um c escen e
in e esse na p ocu a po ib as na u ais al e na i as (Eu opean Pa liamen , 2024). Exemplo disso são a

7
ju a, o linho, o cânhamo e a u iga, ib as na u ais ege ais p o enien es do caule. O con eúdo de
hemicelulose dessas ib as con ibui pa a a espi abilidade e o isolamen o é mico, ambos com
excelen es ca ac e ís icas êx eis (Be ilacqua
e al.
, 2014).
O linho é uma das ib as ege ais mais esis en es da na u eza. É um políme o lignocelulósico com uma
es u u a c is alina e mais ígida. Tal como o algodão, es a ib a abso e e libe a água p omo endo o
con o o. De ido à sua humidade, a ca ga ele os á ica do linho é mui o baixa (Kozlowski e Mackiewicz-
Tala czyk, 2020). A ní el mundial, a Eu opa é esponsá el po 70% da p odução mundial de linho, sendo
que a No mandia F ancesa p oduz 85% do linho eu opeu. O cul i o de cada hec a e de linho implica a
assimilação de 3,7 oneladas de CO2. Pa a além disso, a maio ia dos subp odu os ge ados na
ans o mação da ib a do linho são ein oduzidos na cadeia de p odução e alo izados como no os
p odu os (Gomez-Campos
e al.
, 2021).
No que diz espei o ao cânhamo, a Eu opa des aca-se como o maio p odu o mundial des a ib a na u al
(Kozlowski & Mackiewicz-Tala czyk, 2020). O cânhamo é uma plan a já usada na indús ia êx il pa a
p odução de es u u as êx eis, como ecidos e malhas. A explo ação des a plan a é o emen e
impulsionada pela sus en abilidade associada ao seu cul i o nomeadamen e o eduzido uso de pes icidas
e consumo de água, e uma maio p odução po hec a e de á ea cul i ada. Es es a o es diminuem
conside a elmen e os cus os e poluição associados à sua p odução em compa ação com ou as plan as
como o linho e o algodão (Duque Schumache
e al.
,2020; Wise
e al.
, 2023). Adicionalmen e, o cânhamo
ap esen a uma e icácia supe io às es an es plan as na emoção de CO2 da a mos e a, sendo que cada
onelada da plan a emo e ce ca de 1,6 oneladas de ca bono (Sa ikaya
e al.
, 2019; Vandepi e
e al.
,
2020). Em e mos es u u ais, o cânhamo é mui o semelhan e ao linho, ap esen ando igidez e baixo
alongamen o das ib as, o que se impõe como um desa io nos p ocessos de iação e ecelagem
(Kozlowski & Mackiewicz-Tala czyk, 2020).
Os subs a os lignocelulósicos des acam-se en e os subs a os na u ais de ido ao seu ca ac e eno á el,
biodeg abilidade, capacidade de abso ção de dióxido de ca bono e ampla di e sidade de on es e
aplicações (Kuma
e al.
, 2022).
2.3. Funcionalização sus en á el
A uncionalização êx il é um p ocesso que pe mi e adiciona p op iedades aos êx eis, com o obje i o de
melho a a sua pe o mance e desempenho, e desen ol e no as aplicações. Resis ência aos incos, ao
pilling
, à ab asão e ao desgas e, e a dância à chama, epelência ao óleo e ou à água, esis ência a
8
mic o ganismos, p o eção UV e condu i idade é mica são exemplos de acabamen os uncionais mais
u ilizados em subs a os na u ais (Roy Choudhu y, 2017).
Exis em á ios mé odos de uncionalização no sec o êx il incluindo: imp egnação po
Foula d
,
esgo amen o,
sp ay
e
coa ing
. No p ocesso de imp egnação no
Foula d
, o subs a o é ime so na solução
desejada e, em seguida, passa en e olos de p essão pa a o ça a pene ação da subs ância e emo e
o excesso, assegu ando que o ecido abso a apenas a quan idade necessá ia de p odu o (Shahid &
Adi a eka , 2020). Es e mé odo é mais sus en á el po que pe mi e u iliza o mesmo olume de solução
pa a ealiza múl iplas uncionalizações, o que esul a em uma u ilização mais e icien e dos ecu sos.
Com isso, é possí el eduzi signi ica i amen e o consumo de água e p odu os químicos, con ibuindo
pa a uma abo dagem mais ecológica e económica no a amen o êx il.
A u ilização de compos os na u ais e mine ais ep esen a uma al e na i a an ajosa à u ilização de
p odu os sin é icos nos acabamen os químicos. Os compos os bioa i os ipicamen e u ilizados na
uncionalização incluem óleos essenciais e ex a os na u ais. Di e sos es udos desc i os na li e a u a
abo dam a uncionalização de ib as lignocelulósicas com compos os ex aídos de plan as, lo es e u as.
Glodowska (2016) des aca as p op iedades an ibac e ianas e an i úngicas dos ex a os de cânhamo;
Inp asi
e al.
(2018) u ilizam ex a os de u iga pa a con e i p op iedades an imic obianas e co a
subs a os de cânhamo; Mo hilal
e al
. (2022) e e em p op iedades an imic obianas e de p o eção UV
de subs a os uncionalizados com ex a os de olha de bananei a; Saleh & Mahmod (2020) demons am
p op iedades de esis ência à chama u ilizando pseudocaules de bananei a em subs a os de algodão;
Shahid-ul-Islam & Bu ola (2019) a aliam p op iedades colo imé icas e an ioxidan es do ingimen o com
casca de abacaxi em subs a os de linho p é- a ados com qui osano; Singh & Sheikh (2022) aplicam
mic ocápsulas de gela ina e qui osano com óleo de casca de canela em subs a os de linho que
ap esen a am p op iedades an ioxidan es e an ibac e ianas e Zimniewska
e al
. (2021) desc e em a
u ilização de ex a os de cânhamo pa a con e i p op iedades an ibac e ianas a subs a os de cânhamo.
2.3.1. Resis ência an ibac e iana
Os subs a os êx eis celulósicos ap esen am p op iedades ad e sas como a susce ibilidade ao
c escimen o de mic o ganismos e consequen e deg adação dos mesmos, o que se impõe como um isco
pa a a saúde associado a in eções (Joshi
e al.
, 2009). Pa a mi iga esses iscos e melho a a
du abilidade dos ecidos, a inco po ação de acabamen os an imic obianos o nou-se p á ica comum na
indús ia êx il. Os acabamen os an imic obianos não só inibem o c escimen o de bac é ias, ungos e
ou os mic o ganismos, mas ambém p olongam a ida ú il dos p odu os êx eis. A u ilização de
9
a amen os an imic obianos em êx eis uncionais é especialmen e impo an e em ambien es de al o
isco (ex. hospi ais e clínicas, labo a ó ios, indús ia alimen a , p imei os soco os), o e ecendo p o eção
con a agen es pa ogénicos. Os êx eis com p op iedade an imic obianas são cada ez mais conside ados
em á ias á eas de es udo de ido aos seus bene ícios na saúde, higiene, du abilidade dos ma e iais e
sus en abilidade (Gula i
e al.
, 2022).
A ele ância dos subs a os êx eis com acabamen o an imic obiano assen a em alguns aspe os
impo an es: con olo de mic o ganismos pa ogénicos, uma ez que es es subs a os êx eis podem
ma a ou inibi o c escimen o de bac é ias, ungos e í us, eduzindo a p oli e ação de in eções e
consequen e decomposição da ma é ia o gânica impedindo a libe ação de odo es; aumen o da
du abilidade dos êx eis, is o po que a diminuição do núme o de mic o ganismos impede a deg adação
das ib as, aumen ando a ida ú il dos êx eis; sus en abilidade, is o que a exis ência de êx eis
an imic obianos eduz a necessidade de la agens equen es, con ibuindo pa a um meno dispêndio de
ecu sos e po úl imo, o con o o, uma ez que que es es subs a os êx eis podem eduzi as i i ações
da pele causadas pela p esença de mic o ganismos (Nguyen
e al.
, 2023). A pele é um componen e
undamen al da imunidade ina a e a ua como uma p imei a linha de de esa con a in eções, a a és da
a i ação de espos as imuni á ias humo ais e mediadas po células. Apesa des as múl iplas espos as
de de esa, a pele é al amen e susce í el a á ias in eções causadas po algumas bac é ias, especialmen e
na p esença de e idas que expõem o ecido subjacen e. As bac é ias comumen e en ol idas em in eções
de pele são a
Pseudomonas ae uginosa
, a
Esche ichia coli
, o
Acine obac e
spp. e o
S aphylococcus
spp.
(Chille
e al
., 2001; Se a
e al
., 2015). En e odas as espécies de bac é ias, a
S aphylococcus au eus
e a
Pseudomonas ae uginosa
ep esen am um p oblema clínico ele an e, pois equen emen e
adqui em esis ência aos an ibió icos (Se a
e al
., 2015).
As p op iedades an imic obianas podem se in oduzidas po di e sos p odu os químicos como me ais e
sais de me ais (ex. iclosan), compos os qua e ná ios de amónio (ex. poli-hexanida/polihexame ileno de
biguanida, n-halaminas), compos os de i ados de plan as e animais, co an es e mo den es (Ris ic
Tosama doo
e al
., 2011; Simoncic & Tomsic, 2010). Con udo, alguns des es p odu os químicos ge am
e ei os ad e sos ao meio ambien e e à saúde. Des e modo, a u ilização de p odu os na u ais o na-se
uma escolha c ucial (Sha ma
e al
., 2022). Vá ios es udos êm sido ei os nesse âmbi o (El-Nagga
e al.
,
2018; Iyigundogdu
e al.
, 2017; Pandimu ugan & Thambidu ai, 2017; Román
e al.
, 2020; Sadalage
e
al.
, 2020).
Os p odu os à base de plan as ep esen am o p incipal g upo de agen es an imic obianos de o igem
na u al e são cons i uídos po subs âncias como enóis ( enóis simples, ácidos enólicos, quininos,
10
la onóides, la onas, aninos e cuma inas), e penoides, alcalóides, óleos essenciais, leci inas,
polipép idos e poliace ilenos (Zhao
e al
., 2015). A quan idade de compos os bioa i os p esen es depende
de a o es como: época da colhei a, pa e da plan a e do mé odo de ex ação (Ta ase ičienė
e al
., 2023).
Subp odu os da indús ia ag oalimen a como po exemplo semen es, cascas e bagaço das u as; olhas
e bagaço da omã; olhas, amos e semen es da azei ona e cascas, semen es, olhas e bagaço do oma e
são ambém on e de compos os bioa i os (So en i
e al
., 2023). Es es compos os podem se ex aídos
po p ocessos químicos e bio ecnológicos, e pos e io men e aplicados em p ocessos de uncionalização,
con ibuindo assim pa a a sua alo ização e consequen emen e pa a o desen ol imen o sus en á el e
economia ci cula (Fe nández
e al
., 2018).
A ex ação dos compos os bioa i os é equen emen e ealizada eco endo à ex ação com sol en es
o gânicos, sendo es e o mé odo mais u ilizado pa a o isolamen o dos compos os enólicos e an ioxidan es
(Ta ase ičienė
e al
., 2023). U iliza sol en es ap op iados, com baixa oxicidade, e ei os ambien ais
eduzidos e capacidade de ex ação ele ada é undamen al. No caso da ex ação de compos os bioa i os
de plan as ou ou os subp odu os de ca ac e ege al, o sol en e in e e e nos elemen os cons i uin es
das células ege ais a a és de uma al e ação química ou bio ísica o que pe mi e a libe ação dos
compos os de in e esse (Nguyen
e al
., 2023). Di e en es sol en es são u ilizados pa a ex ai compos os
bioa i os especí icos, dependendo da sua a inidade química com os compos os desejados. Compos os
como an ocianinas, aninos, saponinas e e penos podem se ex aídos de o ma e icien e u ilizando água
como sol en e. Já pa a compos os como aninos, poli enóis, la onoides, e penos e alcaloides, o e anol
é o sol en e mais adequado. No caso de an ocianinas, aninos, saponinas, e penos, la onoides e
poli enóis, o me anol é equen emen e u ilizado como sol en e de ex ação, enquan o a ace ona é usada
pa a ex ai la onoides, aninos, di e penos enólicos e ca o enoides (Azmi
e al
., 2013). A escolha do
sol en e, depende dos compos os que se deseja ex ai . A água e o e anol são alguns dos sol en es
u ilizados mais ecológicos compa a i amen e com o me anol, é e e ace ona.
Pa a além da escolha do sol en e, a empe a u a, o empo de ex ação, o pH do meio e a g anulome ia
do esíduo/subp odu o u ilizado ambém in e e em o emen e na e icácia e endimen o de ex ação (Q.
W. Zhang
e al
., 2018).
2.3.1.1. Compos os enólicos e a i idade an ioxidan e
Os compos os enólicos são me abóli os secundá ios das plan as encon ados em u as, ege ais,
ce eais e bebidas como inho, ca é, cacau e chá (Hu
e al.
, 2022). Rela i amen e às suas ca ac e ís icas
químicas, os compos os enólicos são o mados po um ou mais anéis a omá icos ligados a um ou mais
17
a macêu ica; ambém na o mulação de ações animais pois es imula o c escimen o, melho a a nu ição
e p omo e a saúde óssea dos mesmos; u ilizado como e ilizan e na ag icul u a de ido à libe ação de
iões de cálcio e ós o o e ainda como adi i o e a dado de chama em aplicações indus iais (Camachem,
2024). Ap esen a baixa solubilidade e exis e em ês es ados polimo os di e en es, a, '$ e b sendo
es á el a empe a u as mais ele adas nos dois p imei os mencionados, mais conc e amen e en e
»1125 e »1400 °C, acima de »1430 °C e abaixo de »1125 °C, espe i amen e (Bellucci
e al
., 2016).
Figu a 6. Osso animal e pó os a o icálcico (Adobe S ock, 2024; Made-in-China, 2024).
A u ilização de mine ais como agen es e a dan es à chama em ge ado maio in e esse dada a sua
e icácia e bene ícios ambien ais. O ihid óxido de alumínio (ATH), o hid óxido de magnésio e os
ca bona os são mine ais cada ez mais explo ados em di e sos compósi os polimé icos pa a aumen a
a esis ência à chama (Hull
e al
., 2011). Adicionalmen e, os mine ais compos os po elemen os
me álicos como alumínio, e o, magnésio i ânio e cálcio e á omos não me álicos incluindo silício,
ós o o, oxigénio e ca bono são uma al e na i a p omisso a como e a dan es de chama na u ais (Lei
e
al.
, 2024).
A
halloysi e
(Figu a 7), (Al#Si#O%(OH)"), pe ence à classe dos aluminossilica os e es á p esen e em
á ias egiões opicais e sub opicais, em solos e ochas em desgas e. A sua es u u a e composição
química são semelhan es à caulini a, di e indo nas camadas uni á ias, que no caso da
halloysi e
são
sepa adas po uma monocamada de moléculas de água. É mais comumen e u ilizada como um mine al
o almen e hid a ado (Hedicke-Höchs ö e
e al
., 2009).
É econhecida pela sua esis ência mecânica e es abilidade é mica que melho am as p op iedades dos
compósi os quando usadas como agen e de e o ço (Ki ilcim, 2023). A biocompa ibilidade e na u eza
não óxica pe mi e expandi a sua aplicabilidade em campos biomédicos (Fizi
e al
., 2018). Assim, as
p op iedades es u u ais e químicas da
halloysi e
o nam a um ma e ial e sá il com po encial
signi ica i o em á ias indús ias.

18
Figu a 7. Mine al
halloysi e
e espe i o pó (Indiama , 2024; Nano h, 2024).
2.3.2.1. Zeóli os na u ais
Os zeóli os na u ais são mine ais aluminossilica os que ap esen am uma ampla gama de aplicações
como ag icul u a, adso ção de gases, química e de, a amen o de águas, ação animal, en e ou as
(G anca ic
e al
., 2012; Na ayanan
e al
., 2020). Possuem p op iedades como ele ada po osidade com
uma ele ada á ea de supe ície especi ica (Pan
e al.
, 2025). Pa a além disso, es es mine ais in eg am
na sua es u u a ca iões pe mu á eis como Na&,.K&,.Ca#&,.Mg#& bem como moléculas de água.
Con ém ca ga nega i a como consequência do p ocesso de subs i uição isomó ica, o necendo assim
uma al a capacidade de oca de ca iões (A ancibia-Mi anda
e al
., 2016). Essa acilidade de mo imen o
de iões e água no in e io da es u u a pe mi e a desid a ação e e sí el e a oca de ca iões, p op iedades
que a iam conside a elmen e com as di e enças químicas e es u u ais da mesma. A o ma como as
moléculas de água são ligadas na es u u a c is alina do zeóli o e a sua quan idade in luencia o seu
ca ác e de desid a ação bem como a sua es abilidade química (Benning
e al
., 2000). Essa es abilidade
es á di e amen e elacionada com a p opo ção silício/alumínio que ambém a e a a sua olubilidade em
elação à oca iónica (Mas inu
e al
., 2019). Os zeóli os na u ais encon am-se em ochas ulcânicas e
nas suas ca idades como esul ado da deposição de luidos ou apo es. Nas ochas sedimen a es, os
zeóli os oco em de ido à al e ação de id o ulcânico esul an e do a e ecimen o e solidi icação do
magma; ambém podem se encon ados em ochas sedimen a es de o igem ma inha (Machiels
e al
.,
2014; Wise, 2013).
Do pon o de is a químico, os zeóli os pe encem à classe dos aluminossilica os ino gânicos possuindo
uma es u u a idimensional, em que os á omos se dispõem de o ma e aéd ica. A sua o ma ge al
co esponde a TO", em que T co esponde a uma molécula de um me al. A composição química
19
adicional de um zeóli o ( ep esen ada na Figu a 8) é semelhan e a uma es u u a ípica de um
aluminossilica o em que o alumínio (Al), silício (Si) e oxigénio (O) são os componen es p incipais
(Vasconcelos
e al
., 2023).
Figu a 8. (a) Es u u a química e (b) es u u a 3D do zeóli o (adap ado de (Ma ko ska Bu gas
e al
.,
2009)).
A mo deni e (Figu a 9) pe ence a uma classe impo an e de zeóli os na u ais. É um mine al
aluminossilica o, cons i uído po alumínio, silício e oxigénio, cuja ó mula química é Al#Si'(O#" ∙7H#O.
A sua al a p opo ção de silício pa a á omos de alumínio o na a mais esis en e a meios ácidos em
compa ação com a maio ia dos ou os zeóli os (Benning
e al
., 2000; Mas inu
e al
., 2019). A mo deni e
é um dos zeóli os que pode se encon ado nos sedimen os ulcânicos, cuja composição a ia consoan e
a localização da e upção ulcânica. Es e zeóli o é equen emen e iden i icado em á eas geo e mais a i as
como po exemplo, no Japão, No a Zelândia, Islândia ou no Pa que Yellows one nos EUA, es ando a sua
exis ência elacionada com a a i idade ulcânica e locais geo é micos (Wise, 2013). Ap esen a inúme as
p op iedades como ele ada po osidade, al a á ea supe icial, es abilidade e esis ência é mica (Benning
e al
., 2000; Pan
e al
., 2025). Assim, es e zeóli o na u al em ganho no o iedade em di e sas indús ias,
como o se o êx il (Na ayanan
e al
., 2020; Přech
e al
., 2018). A mo deni e pode se in eg ada em
sis emas de il ação pa a eduzi a concen ação de co an es (adso ção de co an es), a amen o de
águas esiduais e p ocessamen o êx il con ibuindo pa a a diminuição do impac o ambien al des a
indús ia (A ilés-Mon eal
e al
., 2023; Na ayanan
e al
., 2020).
20
Figu a 9. Zeóli o mo deni e e espe i o pó (B i annica, 2024; Z Ca alys , 2024).
Vá ios es udos êm explo ado o uso de ma e iais na u ais na melho ia das p op iedades de e a dância
à chama. G anca ic
e al
. (2012) comp o a am que a adição de um zeóli o na u al a compos os o gânicos
de ós o o p omo e um e ei o posi i o na e a dância à chama. De o ma semelhan e, Demi
e al
. (2005)
comp o a am a ação dos zeóli os na u ais nos adi i os e a dado es de chama com o obje i o de
aumen a a esis ência à chama do polip opileno. Mais ecen emen e, Mel o
e al
. (2022) inco po am a
mo deni e em nanocelulose bac e iana, alcançando melho ias nas p op iedades de e a dância à chama
desse ma e ial.
21
3. Ma e iais e Mé odos
3.1. Ma e iais
3.1.1. Subp odu os indus iais pa a acabamen o an ibac e iano
Nes e abalho expe imen al o am u ilizados di e sos subp odu os indus iais êx eis como olhas de
u iga e
shi es
( esul an es da ex ação de ib as dos caules de cânhamo), assim como subp odu os de
ou as indús ias, como olhas de bananei a e o bagaço de azei ona, como on e de explo ação de
compos os bioa i os pa a acabamen o an ibac e iano. Na Tabela 1 encon am-se indicados os
subp odu os explo ados, a sua o igem e ep esen ação mac oscópica.
Tabela 1. Subp odu os e espe i a o igem
Subp odu os
O igem
Rep esen ação
mac oscópica
Folhas de U iga
Plan ação nacional,
Dis i o de Vila Real
Caules de Cânhamo
(
shi es
)
Plan ação nacional,
Dis i o de San a ém.
Va iedade: Fu u a 75
Folhas de Bananei a
Plan ação nacional, Ilha
dos Aço es
Bagaço de Azei ona
Coope a i a de
oli icul o es de Valpaços
22
3.1.2. P odu os pa a acabamen o de e a dância à chama
No caso do acabamen o e a dan e à chama, o am u ilizados ês di e en es p odu os: um zeóli o
na u al, mo deni e, uma nanoa gila
halloysi e
e um subp odu o da indús ia animal, os a o icálcico
(TCP). Na Tabela 2 encon am-se indicados os subp odu os explo ados, a sua o igem e ep esen ação
mac oscópica.
Tabela 2. Subp odu os e espe i a o igem
Subp odu os
O igem
Rep esen ação mac oscópica
Mo deni e
Sigma Ald ich,
Alemanha
Halloysi e
Ald ich Chemis y
TCP
G upo ETSA – Emp esa
T ans o mado a de
Subp odu os Animais
em Po ugal
3.1.3. P odu os Químicos
Pa a a ealização de oda a pa e expe imen al o am ambém u ilizados di e sos p odu os
químicos/ eagen es. O e anol absolu o (E OH) 99,8%, o 2,2-di enil-1-pic ylhyd azil (DPPH) 95%, o ácido
acé ico glacial e o 3,4,5- ihyd oxybenzoic acid monohyd a e o am adqui idos a a és da The mo
Scien i ic
,
Kandel, Alemanha. O 6-Hyd oxy-2,5,7,8- e ame hylch oman-2-ca boxylic Acid (T olox) oi
comp ado a a és da TOKYO CHEMICAL INDUSTRY (TCI), e o
Folin-Ciocal eu (FC) na PanReac
AppliChem. O Ca bona o de sódio, oi comp ado na Sigma Ald ich, Alemanha e o Op i ix E50 liquid,

23
comp ado na Cla yChem. O políme o na u al qui osano 1600 oi adqui ido a a és da P imex Iceland, e
o de e gen e ECE não os a ado, oi comp ado na En e p ises limi ed. O agen e de limpeza Diada in UM
oi adqui ido a a és da ADI Cen e Po ugal, Unipessoal, Lda.
Pa a os ensaios an ibac e ianos o am u ilizadas duas bac é ias:
Pseudomonas ae uginosa
(
P.
ae uginosa
) (Ame ican Type Cul u e Collec ion (ATCC 27853) e
S aphylococcus au eus
(
S. au eus
) (ATCC
6538), adqui idas da Lio ilchem, Té amo, I ália. Também o am u ilizados
T yp icase soy b o h
(TSB) e
Aga , adqui idos da Bioka Diagnos ics, Allone, F ança.
3.1.4. Subs a os Têx eis
Os di e en es acabamen os o am aplicados em ecidos 100% algodão, 100% linho e 100% cânhamo.
Salien a-se que o ecido 100% algodão o necido pela Tin ex oi u ilizado pa a o acabamen o de
e a dância à chama e o ecido 100% algodão o necido pela Lamei inho oi u ilizado pa a o acabamen o
an ibac e iano. Os subs a os êx eis u ilizados, o seu debuxo, con ex u a, massa po unidade de á ea e
o igem encon am-se ep esen ados na Tabela 3.
Tabela 3. Subs a os êx eis e espe i a o igem
Composição
dos subs a os
Debuxo
Con ex u a
( iosxpassagens/cm)
Massa po
unidade de
á ea (g/
5))
Fo necedo
Subs a os
100% Algodão
Ce im
de 5
28x26
224
Tin ex
100% Algodão
Ta e á
36x28
137
Lamei inho
100% Linho
Ta e á
24x22
182
Têx eis
Penedo
100%
Cânhamo
Ta e á
26x17
157
João &
Feliciano
24
3.2. Mé odos
3.2.1. Adequação dos subp odu os
Após a ecolha/ eceção dos subp odu os es es o am subme idos a secagem no secado
Roq unnel
T3080E
, no caso dos esíduos escos como olha de bananei a, u iga e bagaço. Os caules de cânhamo
já ap esen a am uma pe cen agem de humidade in e io a 10% que é necessá ia pa a pode en a da e
anspo a . Es es o am secos a 60 °C, du an e ap oximadamen e 48 h, a é a ingi em uma pe cen agem
de humidade in e io a 10%/15%. Es udos an e io es como Kau
e al
. (2024) e Fe ei a-San os
e al
.
(2024) u iliza am alo es de humidade de 10%–12% pa a ex ação de compos os enólicos de casca de
ange ina e in e io es a 10% na ob enção de compos os enólicos de bagaço de u a, espe i amen e. A
de e minação da pe cen agem de humidade dos esíduos oi ealizada usando uma balança analisado a
de humidade,
MBT 64M, VWR
. Após a secagem, os subp odu os o am adequados g anulome icamen e.
A adequação g anulomé ica oi ealizada no moinho de lâminas
SM 300 RETSCH
ep esen ado na Figu a
10.
Figu a 10. Moinho de lâminas
SM 300 RETSCH.
25
3.2.2. Ex ação dos compos os bioa i os
Pa a odos os subp odu os o am ealizadas ex ações hid oe anólicas com 10, 20 e 30% ( / ) E OH em
H2O. Pa a as ex ações o am u lizadas di e en es quan idades de biomassa nomeadamen e 1, 3 e 5%
(m/ ). As condições u ilizadas pa a as ex ações, incluindo empe a u a (°C), empo (min), g adien e de
empe a u a (°C/min) e elocidade de o ação ( pm) encon am-se ap esen adas na Tabela 4. Após o
empo de ex ação, os ex a os ob idos o am il ados em ácuo com ecu so a papeis de il o. Es es
ensaios o am ealizados no equipamen o
Ma his
Laboma
.
Tabela 4. Condições de ex ação pa a odos os subp odu os
Biomassa
(%(m/ ))
6)7
(%( / ))
E OH
(%( / ))
Tempe a u a
(°C)
Tempo
(min)
G adien e de
empe a u a
(°C /min)
Velocidade
de o ação
( pm)
1
3
5
90
10
50
30
2
25
1
3
5
80
20
50
30
2
25
1
3
5
50
50
50
30
2
25
3.3.2.1. Rendimen o de ex ação
O endimen o de ex ação oi calculado a a és da equação 1 apenas pa a as ex ações hid oe anólicas
a ealiza na condição ó ima.
Rendimen o.de.ex ação.(%)=*+,-./!"!#!$%0*+,-./&!"$%
*+,-./!"!#!$% ×100
(1)
3.3.2.2. O imização dos p ocessos de ex ação: Design o Expe imen s (DoE)
A o imização do p ocesso de ex ação oi pos e io men e ealizada u ilizando e amen as de DoE
(
So wa e S a Ease
,
Design-Expe
e são 12), com o obje i o de iden i ica as melho es condições do
p ocesso, an o em e mos de capacidade de ex ação, como ambém com oco na sus en abilidade.
Pa a o planeamen o dos ensaios o am escolhidos 4 a o es, nomeadamen e 2 a o es numé icos: a
pe cen agem de e anol usada na ex ação (que a iou en e 0% e 20%) e a empe a u a ( a iando en e
26
40 e 60 °C), e 2 a o es ca egó icos: o agen e usado no p ocesso de ca ionização (Op i ix ou qui osano)
e o p é- a amen o (com ou sem plasma). A concen ação de biomassa oi de inida como cons an e (3%
(m/ )) e o ensaio oi ealizado com epe ições no pon o cen al (10%, 50 °C), pa a as di e en es a iá eis
ca egó icas. A ma iz expe imen al oi desenhada e es ada, segundo um modelo linea quad á ico com
28 ensaios no o al. O modelo combinado ge al, com a inclusão das a iá eis do p ocesso, es á
ep esen ado sob a o ma de ma iz e ap esen ado na Tabela 6. A ep esen ação esquemá ica da análise
DoE encon a-se ap esen ada na Figu a 11, pa a melho comp eensão do p ocesso.
Figu a 11. Esquema ep esen a i o da análise DoE.
Tabela 5. Fa o es DoE es udados no planeamen o 24 ealizado
33
em epouso po 2 ho as, p o egida da luz. Após o empo de eação e e uou-se a lei u a das abso âncias
a 760 nm.
3.2.4.4. De e minação da a i idade an ioxidan e
A a i idade an ioxidan e dos esíduos, ex ações e subs a os oi a aliada pelo mé odo DPPH, adap ado
de Sil ei a
e al.
(2018). Pa a a p epa ação da solução
s ock
pesou-se 24 mg do eagen e e dissol eu-se
em 100 mL de E OH. De seguida, pa a a p epa ação da solução de abalho, e i a am-se 10 mL dessa
solução
s ock
pa a um balão olumé ico de 100 mL pe azendo o mesmo com E OH.
Pa a os esíduos em pó, espe i os ex a os e subs a os adicionou-se espe i amen e 50 mg de esíduo
(com base na cu a de calib ação em anexo II), 150 µl e 125 mg (de o ma análoga ao mencionado em
(Sil ei a
e al.
, 2018)) em ubos de ensaio. Pa a os subs a os adicionou-se 125 mg. Pos e io men e
o am adicionados 6 mL de solução de uso de DPPH e a eação oco eu du an e 30 minu os, no escu o
e à empe a u a ambien e. A lei u a das abso âncias (Abs) oi ealizada a 517 nm no equipamen o
UV-
VIS Spec opho ome e UV-2600i (Shimadzu).
Foi u ilizado um con olo p epa ado com a solução de
abalho de DPPH e E OH, nas mesmas condições dos ex a os. Foi u ilizado E OH como b anco e odas
as medições o am ealizadas em iplicado com exceção dos subs a os êx eis, nos quais oi e e uada
apenas uma lei u a po condição. A pe cen agem da a i idade an ioxidan e oi calculada a a és da
equação 4:
A i idade.an ioxidan e.(%)=[Abs.con olo−Abs.amos a
Abs.con olo ]∗100
(4)
3.2.4.5. Análise colo imé ica
No que diz espei o à análise colo imé ica dos subs a os êx eis o am analisados os pa âme os L*, a*,
b*, ΔE e K/S u ilizando o ins umen o
Da acolo Spec o 750
(Figu a 14) que pe mi e medi a
ansmi ância e a e le ância da co . As medições o am ealizadas em ês pon os di e en es de cada
amos a. Os pa âme os a aliados encon am-se desc i os na Tabela 12.

34
Figu a 14. Equipamen o
Da acolo Spec o750.
Tabela 12. Pa âme os analisados no colo íme o (adap ado de (Cab al
e al
., 2024))
Va iá eis
Designação
L*
cla idade ou escu idão da co
L*= 0 p e o pe ei o
L*= 100 b anco pe ei o
a*
posição da co ao longo do eixo
e melho- e de
+a* Þ e melho
-a* Þ e de
b*
posição da co ao longo do eixo
ama elo-azul
+b* Þ ama elo
-b*Þ azul
K/S
in ensidade da co
+K/S Þ co mais in ensa
DE
di e ença de co
DE » 0 Þ co es idên icas (menos
di e ença de co )
+DE Þ maio di e ença de co
35
3.2.4.6. Solidez à la agem
A solidez à la agem dos subs a os uncionalizados oi de e minada subme endo os subs a os êx eis a
5 ciclos de la agem, a 40 °C, com de e gen e não os a ado de concen ação 0,2% (m/ ), de aco do
com a no ma ISO 105-C08 (IS0 105-C08, 2010). Pos e io men e o am ca ac e izados quan o à sua
a i idade an ioxidan e (desc i o na secção
3.2.4.3. De e minação da a i idade an ioxidan e
) e oi ambém
ei a a sua análise colo imé ica (desc i o na secção
3.2.4.3. Análise colo imé ica
).
3.2.4.7. Solidez à luz
Pa a de e minação da solidez à luz dos subs a os uncionalizados es es o am colados numa janela na
di eção e ical (como é possí el obse a na Figu a 15) e subme idos à exposição sola du an e 7 dias.
Após 7 dias de exposição sola oi ei a a sua análise colo imé ica (desc i o na secção
3.2.4.3. Análise
colo imé ica
).
Figu a 15. Demons ação ensaio solidez à luz.
3.2.4.8. Ensaios an ibac e ianos
De modo a a alia a e icácia an ibac e iana oi ealizada uma adap ação do mé odo AATCC TM 100.
P imei amen e p epa ou-se p é-inóculos das bac é ias
S. au eus
e
P. ae uginosa
em TSB que o am
pos e io men e incubados du an e a noi e a 37 °C e 120 pm. De seguida, os mic o ganismos o am
la ados com solução ampão os a o-salino (PBS), e a sua concen ação oi ajus ada pa a
36
1×10:.UFC.mL0', eco endo à medição da densidade ó ica e à cu a de calib ação de cada
mic o ganismo pa a o e ei o. Amos as quad adas de ecido com 4 cm# o am inoculadas com 50 µL
de bac é ia du an e 30 minu os pa a a
P. ae uginosa
e 1 ho a pa a a
S. au eus,
à empe a u a ambien e.
Pos e io men e, as amos as o am la adas numa solução de 5 mL de PBS e pos e io men e agi adas
num o ex du an e pelo menos 1 minu o. Depois disso, 200 µL de cada solução de la agem oi
subme ida a 3 diluições em sé ie em PBS, sendo que em cada uma se diluiu 10 ezes a solução an e io .
Cada diluição oi inoculada numa placa con endo meio sólido TSA. A edução loga í mica oi calculada
segundo a equação 5.
Redução(loga i mica(((UFC(mL!")=Log[con olo((UFC(mL!")]−([Log(amos a((UFC(mL!")]
(5)
Em que:
Con olo: concen ação do mic o ganismo de inóculo
Amos a: concen ação mic o ganismo após o empo de incubação
A co elação da a i idade an ibac e iana com a edução loga í mica pode se conside ada a a és da
Tabela 13.
Tabela 13. Co elação en e a edução loga í mica e a espe i a classi icação (adap ado de (Viei a
e al
.,
2023))
Redução loga í mica
Classi icação
Log10 < 1
Sem a i idade
1 £ Log10 < 2
Descon aminan e aco
2 £ Log10 < 3
Descon aminan e o e
3 £ Log10 < 4
Desin e an e aco
4 £ Log10 < 5
Desin e an e mode ado
5 £ Log10< 6
Desin e an e o e
6 £ Log10
Es e ilizan e
3.2.4.9. Tes e lamabilidade dos subs a os uncionalizados
A p op iedade de e a dância à chama dos subs a os uncionalizados oi a aliada con o me a no ma ISO
3795 (UNECE R118, 2019), a qual pe mi e a de e minação da axa de queima ho izon al dos ma e iais.
A axa de queima (B) pa a cada amos a é calculada apenas nos casos em que a chama a inge o inal
da amos a ou o úl imo pon o de medição, a a és da equação 6:
37
B=60.s
(6)
Em que:
s= dis ância queimada, em milíme os
= empo, em segundos, pa a queima a dis ância s
O esul ado do es e é conside ado sa is a ó io se o alo de B não o supe io a 100 SS.min0'.
3.2.5. Análise es a ís ica dos dados
Pa a os ensaios quan i a i os ealizados em iplicado, em que os esul ados o am exp essos em médias
de ± des io pad ão pa a n = 3, oi ealizada uma análise es a ís ica dos dados u ilizando o
G aphPadP ism
. 10.4.1 pa a Mac (
G aphPad So wa e
, San Diego, CA, EUA, h p://www.g aphpad.com). Após a
a aliação da no malidade dos esul ados a a és do es e
Shapi o-Wilk
, ao ap esen a uma dis ibuição
no mal, os dados o am analisados usando ANOVA unidi ecional e o es e de compa ações múl iplas de
Tukey
; ao não ap esen a uma dis ibuição no mal, um es e não pa amé ico de
K uskal-Wallis
oi
ealizado. Di e enças em p < 0,05 o am conside adas signi ica i as (com * deno ando di e enças
es a ís icas pa a p < 0,05; ** deno ando di e enças es a ís icas pa a p < 0,01; *** deno ando di e enças
es a ís icas pa a p < 0,001; e **** deno ando di e enças es a ís icas pa a p < 0,0001).
4. Análise e Discussão dos Resul ados
4.1. Ca as de con olo
As ca as de con olo ob idas pa a os b ancos ealizados nos ensaios de Folin e DPPH es ão
ep esen adas nas Figu a 16 e Figu a 17, espe i amen e.
38
Figu a 16. Ca a de con olo dos b ancos no ensaio de Folin, (como desc i o no pon o
3.2.4.3.
Quan i icação do con eúdo enólico o al
).
Figu a 17. Ca a de con olo dos b ancos no ensaio de DPPH, (como desc i o no pon o
3.2.4.4.
De e minação da a i idade an ioxidan e
).
É possí el e i ica a a és da análise dos g á icos Figu a 16 e Figu a 17 que odos os alo es de
abso ância dos b ancos se encon am den o dos limi es de con iança es abelecidos, con udo
ap esen am bas an e a iabilidade ao longo do empo. Ve i ica-se ambém que os alo es de abso ância
média pa a os b ancos no ensaio de Folin ondam uma abso ância de 0,02. No en an o, o alo de

39
abso ância média pa a os b ancos no ensaio de DPPH é ce ca de 0,5, endo oscilado en e 0,3 e 0,8.
Es e alo é conside a elmen e supe io ao do mé odo de Folin, endo sido obse ada uma maio
a iabilidade nes e mé odo analí ico.
4.2. Adequação e ca ac e ização dos subp odu os
Nes e abalho, com o obje i o de uncionaliza subs a os êx eis celulósicos (algodão, linho e cânhamo)
com p op iedades an ibac e ianas, p e endo a sua aplicação pa a o desen ol imen o de êx eis écnicos,
p ocedeu-se em p imei o luga à adequação g anulomé ica dos subp odu os e à a aliação das suas
p op iedades (an ioxidan es e enóis o ais quando em pó (p é-ex ação). Es a análise p elimina pe mi e
uma ca ac e ização p ecisa da ma é ia-p ima, c iando uma linha de base que ajuda a o imiza o mé odo
de ex ação, maximizando a ecupe ação dos compos os a i os de in e esse.
O eo de humidade é um a o de e minan e no p ocesso de secagem e pu i icação do subp odu o, na
edução de amanho das pa ículas (p ocesso de moagem) e nas p op iedades ísico-químicas dos
subp odu os (Yan
e al
., 2020). Is o po que, a p esença de humidade na biomassa de e io a as
p op iedades mecânicas do subp odu o, aumen a a coesão das pa ículas di icul ando o p ocesso de
moagem e le ando à o mação de g ânulos. Além disso, em ma e iais em pó, a p esença de água pode
p opo ciona a o mação de pon es de hid ogénio e hid ólise dos cons i uin es do subp odu o, podendo
le a à pe da de p op iedades do mesmo (P zywa a
e al
., 2023). Assim, o eo de humidade do
subp odu o em in luência na es abilidade dos seus compos os bioa i os e na consequen e capacidade
an ioxidan e (Pham
e al
., 2015). Os subp odu os o am secos p e iamen e ao p ocesso de moagem e
a sua pe cen agem de humidade oi de 9,7 ± 1,2%; 10,2 ± 0,72%; 9,9 ± 1,0% e 6,3 ± 0,6% pa a a olha
de u iga, caule de cânhamo, olha de bananei a e bagaço de azei ona, espe i amen e. Após es e
p ocesso, a g anulome ia dos subp odu os oi ajus ada pa a pa ículas ≤ 1 mm, uma ez que em es udos
an e io es oi possí el e i ica que o endimen o e a ciné ica de ex ação o am supe io es (J. Zhang
e
al.
, 2020; Ngoc
e al
., 2019). Na Figu a 18 encon am-se ap esen ados os subp odu os após o p ocesso
de adequação da g anulome ia.
40
Figu a 18. Rep esen ação mac oscópica dos esíduos após adequação da g anulome ia: (a) olha de
u iga, (b) caule de cânhamo Fu u a 75, (c) olha de bananei a e (d) bagaço de azei ona.
Após adequação g anulomé ica, a molhabilidade dos subp odu os oi a aliada de modo a comp eende
o compo amen o des es em ambien es aquosos. A molhabilidade é a capacidade de um líquido se
espalha sob e a supe ície de um sólido, o que a e a o g au de con a o en e o sol en e e o esíduo,
de e minan e nos p ocessos de ex ação. Os esul ados dos espe i os subp odu os encon am-se
demons ados na Figu a 19.
Figu a 19. Molhabilidade dos subp odu os em pó.
A a és da análise do g á ico da Figu a 19 podemos conclui que os caules de cânhamo e o bagaço de
azei ona se des acam pela al a molhabilidade, dado que ap esen am empos de ime são
conside a elmen e in e io es aos es an es subp odu os em es udo (<5 minu os). Es e ac o é indica i o
do seu ca ac e hid o ílico, suge indo que es es subp odu os endem a in e agi o emen e com a água.
(a)
(b)
(c)
(d)
41
Po ou o lado, an o as olhas de u iga como as olhas de bananei a ul apassam os 5 minu os de
abso ção, o que indica molhabilidade baixa e, consequen emen e, hid o obicidade, indicado de eduzida
a inidade com a água. Es e a o pode se jus i icá el pelo ac o de as olhas se em mais hid o óbicas
de ido à p esença de cu ículas ce osas e saliências nas supe ícies das mesmas, como icomas, que
acili am a emoção da água das supe ícies (Holde , 2012). A molhabilidade do subp odu o, ambém
in luencia a escolha do sol en e. Em si uações onde a água não é e icien e de ido à hid o obicidade do
ma e ial, sol en es o gânicos (ex. e anol) ou mis u as podem se mais ap op iadas (ex. soluções
hid oe anólica, como as es udadas no p esen e abalho), ajus ando a a inidade en e o sol en e e o
esíduo e melho ando a e iciência do p ocesso de ex ação (Le eb e
e al
., 2021). Des e modo, é
expec á el que quan o maio a molhabilidade do subp odu o, maio o endimen o da ex ação
hid oe anólica, quando compa ado com a ex ação aquosa. Is o po que, maio molhabilidade suge e um
aumen o do ca á e hid o ílico do esíduo, que consequen emen e aumen a á a in e ação en e o
subp odu o e a água (Holde , 2012).
4.2.1. De e minação do con eúdo enólico o al e a i idade an ioxidan e
Após o p ocesso de adequação, os subp odu os o am ca ac e izados quan o ao seu con eúdo enólico
e a i idade an ioxidan e, a a és dos mé odos de FC e DPPH, espe i amen e. Os esul ados des a
a aliação encon am-se ap esen ados na Figu a 20.
Figu a 20. Con eúdo enólico o al (a) e a i idade an ioxidan e dos subp odu os em pó (b).
42
A a és da análise do g á ico da Figu a 20 (a) podemos obse a que o subp odu o em pó com maio
con eúdo enólico o al oi o bagaço de azei ona com 8,94 ± 1,60 mg EAG/g de esíduo, seguido das
olhas de u iga com 6,26 ± 0,86 mg EAG/g, as olhas de bananei a com 4,26 ± 0,76 mg EAG/g de
esíduo e po im os caules de cânhamo com 1,06 ± 0,13 mg EAG/g de esíduo. Rela i amen e à
a i idade an ioxidan e ela i a, e i ica-se a a és da análise do g á ico da Figu a 20 (b) que o subp odu o
em pó com maio alo é o bagaço de azei ona com 94 ± 0,00%, seguido das olhas de bananei a com
85 ± 0,01%, as olhas de u iga com 53 ± 0,01% e po im os caules de cânhamo com 32 ± 0,03%.
Adicionalmen e, e de um modo ge al, os subp odu os com maio quan idade de enóis o ais, são aqueles
que ap esen am alo es de a i idade an ioxidan e ela i a maio nomeadamen e, o bagaço de azei ona,
a olha de u iga e a olha de bananei a. Is o es á de aco do com o espe ado, uma ez que os compos os
enólicos possuem uma es u u a molecula cons i uída po um ou mais anéis benzénicos ligados a
g upos hid oxilo (-OH), que pe mi em neu aliza adicais li es e des e modo in e ompe eações de
oxidação (Vuolo
e al
., 2019). Es es esul ados são expec á eis, pelo ac o de o caule de cânhamo
ap esen a uma composição de lignina supe io , que po sua ez, jus i ica o meno con eúdo de enóis e
capacidade an ioxidan e em compa ação com ou as pa es das plan as em que esses compos os
bioa i os são mais p edominan es ( olhas, lo es e semen es) (Ga o ulić
e al
., 2021; Hou ane
e al
.,
2023) como é o caso das olhas de u iga e bananei a.
4.3. Ex ações hid oe anólicas dos subp odu os
O oco des e abalho deb uça-se sob e o ap o ei amen o dos subp odu os, p ocu ando o mas
ino ado as pa a a sua aplicação, ans o mação e consequen e alo ização. Os subp odu os em es udo
mos a am, a a és da análise dos esul ados ob idos na secção acima (
4.1. Adequação e ca ac e ização
dos subp odu os
), po encial signi ica i o no que diz espei o ao con eúdo enólico e a i idade an ioxidan e,
nomeadamen e a olha de u iga e bananei a, e o bagaço de azei ona. Nes e con ex o, após adequação
e ca ac e ização, p ocedeu-se à ealização das ex ações hid oe anólicas (de aco do com o indicado na
secção
3.2.2. Ex ação dos compos os bioa i os
, nomeadamen e na Tabela 4) de odos os subp odu os
em es udo e à sua ca ac e ização ela i amen e ao con eúdo enólico o al e a i idade an ioxidan e. No
caso dos caules de cânhamo, apesa do esíduo em pó não ap esen a quan idade signi ica i a de enóis
o ais e a i idade an ioxidan e, quando compa ado com os es an es, p ocedeu-se à ex ação
hid oe anólica, uma ez que es a pode po encia a ex ação dos compos os de in e esse.
49
e icaz, pe mi indo ob e eo es enólicos supe io es mesmo com meno concen ação de e anol, em
compa ação com ou os es udos. O p ocesso em es udo demons ou po isso se mais an ajoso, uma
ez que u ilização de ele ada concen ação de e anol pode limi a a iabilidade de aplicação em la ga
escala de ido aos cus os e impac o ambien al. Os esul ados ob idos indicam que mé odos de ex ação
mais sus en á eis, com meno uso de e anol, podem se explo ados pa a aumen a a iabilidade
come cial e ambien al. Assim, o uso de 50% ( / ) de E OH não se conside ou como opção sus en á el,
di ecionando a análise do es udo pa a 10% ( / ) e 20% ( / ) de E OH. Com a mesma pe cen agem de
biomassa não se obse a am di e enças conside á eis en e a u ilização de 10% ( / ) e 20% ( / ) de
E OH nos esul ados de a i idade an ioxidan e pe cen ual e con eúdo enólico o al, p io izou-se a meno
concen ação de e anol, 10% ( / ). No que diz espei o à biomassa selecionou-se a concen ação
in e média de 3% (m/ ) dado que não se e i ica am g andes disc epâncias nos esul ados ob idos pa a
as ês pe cen agens es udadas. De iniu-se como condição ó ima de ex ação, a a és da análise dos
g á icos da Figu a 21, Figu a 22, Figu a 23 e Figu a 24, 3% (m/ ) de biomassa e 10% ( / ) de E OH.
Na secção seguin e, o oco se á a o imização dos p ocessos de ex ação, u ilizando a e amen a
Design
o Expe imen s
(DoE), pa a ap imo a ainda mais a e iciência e sus en abilidade do p ocesso.
4.4. O imização de p ocessos com ecu so ao planeamen o de expe iências
po
Design o Expe imen s (DoE)
Como desc i o an e io men e, os esul ados mais p omisso es obse a am-se an o pa a as ex ações de
olhas de u iga, olhas de bananei a e bagaço de azei ona. Po ém, o subp odu o disponí el em maio
quan idade são as olhas de u iga, endo sido po isso o subp odu o selecionado pa a a ealização da
o imização do p ocesso de ex ação e uncionalização com ecu so à e amen a DoE.
Fo am e e uados planeamen os a o iais 24 comple os, com 12 ensaios no pon o cen al po exis i em 2
a iá eis ca egó icas, dando um o al de 28 ensaios, pa a cada ipo de subs a o. Os alo es ob idos,
pa a odas as espos as analisadas, de aco do com o planeamen o e e uado encon am-se no Anexo III.
As a iá eis de espos a selecionadas o am analisadas, mas não oi possí el ob e modelos com
signi icância es a ís ica adequada pa a pode ob e os modelos das espos as. No en an o, pela análise
dos alo es ob idos, o p é- a amen o com plasma não aca e ou bene ícios e iden es, pelo que a
o imização do p ocesso oi e e uada sem p é- a amen o plasmá ico e eco endo à análise dos g á icos.
Pa a o algodão, po exemplo, a luminância (L*) a iou en e 8 e 28 em elação ao con olo (L*
ap oximadamen e 94), endo sido ob idas co es mais in ensas pa a as maio es empe a u as de

50
ex ação, sem exis i , no en an o, uma consis ência sis emá ica na a iabilidade das espos as. A eno me
a iabilidade ob ida pode se explicada que pela a iabilidade dos mé odos analí icos (po exemplo do
DPPH), que pela a iabilidade do p ocesso de ex ação nas condições u ilizadas, em que os a o es
i e am uma a iação mui o eduzida (po exemplo, a empe a u a apenas a iou en e 40 e 60 °C),
jus i icando a não exis ência de dependência en e as a iá eis es udadas. Como suges ão, num p óximo
planeamen o a o ial suge e-se diminui o núme o de a iá eis ca egó icas e aumen a a egião de es udo
dos a o es.
Assim, de iniu-se como condição ó ima de ex ação 3% (m/ ) de biomassa e 10% ( / ) de E OH, endo
como base a análise dos g á icos da Figu a 21, Figu a 22, Figu a 23 e Figu a 24.
4.5. Funcionalização dos subs a os lignocelulósicos
4.5.1. Funcionalização com ex a os hid oe anólicos
Os ex a os hid oe anólicos das olhas de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e bagaço de
azei ona, ep esen ados na Figu a 25, o am aplicados em ecidos de algodão, linho e cânhamo na
condição ó ima 3% (m/ ) de biomassa e 10% ( / ) de E OH.
Figu a 25. Ex ações hid oe anólicas (3% biomassa e 10% E OH) de olhas de u iga (a); caules de
cânhamo (b); olhas de bananei a (c) e bagaço de azei ona (d)).
(a)
(b)
(c)
(d)
51
Tal como é possí el obse a na Figu a 25 as di e en es ex ações ap esen a am endimen os de ex ação
di e en es, 82%, 88%, 80% e 93% pa a as olhas de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e
bagaço de azei ona, espe i amen e. Rendimen os de ex ação supe io es indicam maio e iciência de
ex ação, maio olume de líquido de ex ação, mas não signi ica maio concen ação de compos os
enólicos. O endimen o de ex ação é de e minado pelo ipo de sol en e u ilizado (in insecamen e
elacionado com a maio ou meno ex ação de compos os enólicos), empe a u a, empo de ex ação,
ca ac e ís icas e composição da plan a e g anulome ia da mesma (Lama-Muñoz & Con e as, 2022;
Sul ana
e al
., 2009). Des a o ma, es a pode se uma jus i icação pa a os endimen os de ex ação das
olhas se em in e io es compa a i amen e com o bagaço de azei ona e os caules de cânhamo.
Os ex a os o am aplicados nos ecidos de algodão, linho e cânhamo, con o me desc i o no subcapí ulo
(
3.2.3.3. Funcionalização po imp egnação
) e a sua ep esen ação mac oscópica encon a-se no Anexo
IV.
4.5.2. Funcionalização com e a dan es à chama
Os ecidos de algodão, linho e cânhamo o am uncionalizados com as ês suspensões e e idas na
secção
3.2.3.3. Funcionalização po imp egnação,
po ém apenas se encon am ep esen ados
mac oscopicamen e (Tabela 14) os subs a os uncionalizados com mo deni e 2,5% (m/ ), nos quais os
esul ados o am mais p omisso es (ap esen ados subsequen emen e na secção
4.5.4. Tes e
lamabilidade)
.
Tabela 14. Subs a os de algodão linho e cânhamo uncionalizados com mo deni e
Algodão
Linho
Cânhamo
Sem a amen o
Op i ix
Qui osano
52
4.6. Ca ac e ização dos subs a os uncionalizados
Após o p ocesso de uncionalização, os subs a os êx eis o am subme idos a uma sé ie de
ca ac e izações pa a a alia suas p op iedades, incluindo a i idade an ioxidan e, análise colo imé ica,
a i idade an ibac e iana e compo amen o em elação à e a dância à chama. Pa a o caso da a i idade
an ioxidan e não se p ocedeu à ealização de éplicas uma ez que pa a além de não se e e i icado
e os signi ica i os nas ex ações p e iamen e ap esen adas (secção
4.2. Ex ações hid oe anólicas
)
exis ia limi ação de ecu sos e empo.
4.6.1. A i idade an ioxidan e
Após uncionalização dos subs a os de algodão, linho e cânhamo com os di e en es ex a os
hid oe anólicos, es es o am ca ac e izados quan o à sua capacidade an ioxidan e (como desc i o na
secção
3.2.4.3. De e minação da a i idade an ioxidan e).
Os esul ados encon am se ep esen ados nos
g á icos da
Figu a 26.
Figu a 26. A i idade an ioxidan e dos subs a os de algodão, linho e cânhamo uncionalizados com
ex a os de (a) olhas de u iga; (b) caules de cânhamo; (c) olhas de bananei a e (d) bagaço de azei ona.
53
P imei amen e, no que oca à in luência dos subs a os êx eis e espe i os p é- a amen os na a i idade
an ioxidan e, é possí el deno a que os ecidos de algodão ap esen am maio a i idade an ioxidan e
deco en e da maio a inidade in o ial quando compa ado com o linho e o cânhamo que são bas an e
simila es en e si (A a
e al
., 2024). Como espe ado, conclui-se que odos os ecidos sem p é- a amen o
exibem a meno a i idade an ioxidan e uma ez que a ixação dos compos os é in e io . O p é- a amen o
com op i ix des aca-se po p opo ciona maio a i idade an ioxidan e pa a odos os di e en es subs a os
uncionalizados.
Na Figu a 26 (a), co esponden e aos subs a os êx eis uncionalizados com ex a os de olhas de u iga,
é possí el e i ica que após uncionalização há um aumen o na a i idade an ioxidan e em média de
ap oximadamen e 20% em compa ação aos ecidos de con olo (não uncionalizados). Des aca-se os
ecidos p é- a ados com op i ix onde se e i ica um aumen o mais acen uado na a i idade an ioxidan e,
34% no subs a o de algodão, 24% no subs a o de linho e 26% no subs a o de cânhamo, seguidos dos
ecidos p é- a ados com qui osano onde se ob e e 25% no algodão, 18% no linho e 21% no cânhamo.
Após la agem é de no a uma pe da quase o al da a i idade an ioxidan e nos ecidos sem p é-
a amen o, onde a uncionalização é p a icamen e eliminada, o que ealça a necessidade da ca ionização
pa a ixa os compos os an ioxidan es nos subs a os êx eis, com o obje i o de aumen a a solidez à
la agem dos mesmos. Nos subs a os p é- a ados com qui osano oco e uma diminuição subs ancial
da a i idade an ioxidan e nos ês subs a os, em média ap oximadamen e 13%, em compa ação aos
uncionalizados. Em elação aos ecidos p é- a ados com op i ix em que a diminuição da a i idade
an ioxidan e é p a icamen e nula, no máximo de 2% mais conc e amen e, indicando uma solidez à
la agem supe io com es e ca ionizan e em compa ação aos es an es. Ve i ica-se maio a i idade
an ioxidan e no subs a o algodão com p é- a amen o com op i ix, 34% mais especi icamen e bem como
maio solidez à la agem, onde a pe da de a i idade an ioxidan e oi nula. De o ma semelhan e, o
subs a o de cânhamo com p é- a amen o com op i ix que ap esen a uma a i idade an ioxidan e de 26%
com pe da após la agem nula, indicando ele ada solidez à la agem. Também, o subs a o de linho com
p é- a amen o com op i ix ob e e a i idade an ioxidan e de 24% com pe da após la agem de
ap oximadamen e 2%, man endo a ele ada solidez à la agem.
Na Figu a 26 (b), co esponden e ao es udo da a i idade an ioxidan e de subs a os êx eis
uncionalizados com ex a os de caules de cânhamo, obse am-se alo es de a i idade an ioxidan e
pe cen ual in e io es, de 4,60% a 15,40%, compa a i amen e aos subs a os uncionalizados com os
ex a os das olhas de u iga com alo es en e 15,40% e 34,40%. Após uncionalização, há um aumen o
na a i idade an ioxidan e em média de ap oximadamen e 7% em compa ação aos ecidos de con olo
54
(não uncionalizados). Es es esul ados podem ambém es a elacionados com os alo es eduzidos de
a i idade an ioxidan e dos ex a os ob idos quando das ex ações des e subp odu o (Figu a 22), quando
compa ados com os es an es subp odu os. Após la agem, e i ica-se ambém uma diminuição
conside á el da capacidade an ioxidan e, ap oximadamen e de 10% pa a o algodão, 2% pa a o linho e
3% pa a o cânhamo, em média dos ês p é- a amen os. Toda ia, os subs a os sem p é- a amen o
ap esen am pe das signi ica i as de a i idade an ioxidan e após la agem, is o é, uma solidez in e io aos
p é- a ados com qui osano e op i ix, que ap esen am pe das pouco subs anciais e semelhan es en e si,
ap oximadamen e de 1% no algodão, 3% no linho e 1% no cânhamo. A í ulo de exemplo, o subs a o de
algodão sem p é- a amen o diminui ce ca de 11% após la agem, bas an e supe io à diminuição após
la agem dos subs a os de linho e cânhamo sem p é- a amen o, 2% e 5%, espe i amen e. Ainda que o
maio alo de a i idade an ioxidan e se e i ique no subs a o de algodão com p é- a amen o com op i ix
(15,40%) a diminuição da a i idade an ioxidan e após la agem é mais acen uada (ap oximadamen e de
9%). Des aca-se o subs a o de linho com p é- a amen o com op i ix onde a a i idade an ioxidan e ob ida
é de 14,10% e a solidez à la agem é supe io , com pe da de ap oximadamen e 3%.
No es udo da a i idade an ioxidan e de subs a os êx eis uncionalizados com ex a os ob idos a a és
de olhas de bananei a (Figu a 26 (c)) ob i e am-se alo es de a i idade an ioxidan e en e 19,30% e
58,56%, mais sa is a ó ios em compa ação aos ex a os an e io men e e e idos. Após uncionalização
há um aumen o na a i idade an ioxidan e em média de ap oximadamen e 26% em compa ação aos
ecidos de con olo (não uncionalizados), supe io ao aumen o e i icado na uncionalização com ex a os
de olhas de u iga (Figu a 26 (a)). Dos di e en es p é- a amen os des aca-se o op i ix nos subs a os de
algodão e linho onde se e i icam os maio es alo es pe cen uais de a i idade an ioxidan e, 58,56% e
34,39%, espe i amen e. Após la agem a edução na a i idade an ioxidan e é mais e iden e nos
subs a os sem p é- a amen o, como expec á el, esul ando numa edução p a icamen e o al da
pe cen agem de a i idade an ioxidan e, mais conc e amen e de 43,02% pa a 5,31% no subs a o de
algodão, 25,75% pa a 3,81% pa a o linho e 25,32% pa a 2,88% no subs a o de cânhamo. Ve i ica-se, de
no o, a maio solidez à la agem dos subs a os com p é- a amen o com op i ix ap esen ando di e enças
em média de apenas 3% em compa ação com o p é- a amen o com qui osano que ap esen a di e enças
em média de 13%. Assim, os esul ados mais p omisso es e i icam-se no subs a o de algodão com p é-
a amen o com op i ix (58,56%) com pe da de apenas 2% e no subs a o de linho com p é- a amen o
com op i ix (34,39%) com pe da de ap oximadamen e 7%.
No caso da uncionalização com bagaço de azei ona (Figu a 26 (d)) é possí el e i ica que os ex a os
des e subp odu o le am a um maio aumen o pe cen ual da a i idade an ioxidan e em média 34% em

55
elação aos ecidos de con olo (não uncionalizados), quando compa ado com odos os ex a os
analisados, ap esen ando alo es desde 22,73% a 55,97%. Ao con á io do e i icado pa a os subs a os
uncionalizados com os es an es ex a os (g á icos da Figu a 26 (a), (b) e (c)), os maio es alo es de
a i idade an ioxidan e obse a am-se nos subs a os sem p é- a amen o, 55,97% no algodão, 37,41%
no linho e no cânhamo. Toda ia, es es subs a os ap esen am solidez à la agem aca, o que esul a na
pe da p a icamen e o al dessa a i idade an ioxidan e após subme idos ao p ocesso de la agem, mais
especi icamen e, 50,66% no algodão, 31,54% no linho e 27,04% no cânhamo. Assim, ainda que os
di e en es subs a os p é- a ados com op i ix e qui osano con enham alo es pe cen uais de a i idade
an ioxidan e ligei amen e in e io es, ap esen am an agens na solidez após la agem. Nos subs a os de
linho e cânhamo com p é- a amen o com qui osano e i icou-se uma melho solidez à la agem, com
pe da de 2% e 1%, espe i amen e, con udo ap esen am alo es pe cen uais de a i idade an ioxidan e
(após uncionalização) in e io es aos ob idos com os es an es p é- a amen os. Deno a-se ainda que
odos os subs a os com p é- a amen o com op i ix, após la agem, aumen a am a a i idade an ioxidan e.
De uma o ma ge al, os ecidos uncionalizados com p é- a amen o com op i ix, ap esen am maio es
alo es de a i idade an ioxidan e após a la agem. Es a assunção pode se jus i icada pela eação en e
as poliaminas ali á icas que cons i uem a es u u a química do op i ix e o de e gen e não os a ado. Mais
po meno izadamen e, a in e ação do pe bo a o de sódio (agen e oxidan e) que in eg a a composição do
de e gen e não os a ado com o op i ix du an e a la agem, pode po encia a oxidação química das
poliaminas ali á icas e consequen emen e p omo e o aumen o da a i idade an ioxidan e após la agem
(Koohsa yan
e al
., 2020).
Os esul ados indicam que odos os ex a os analisados êm po encial an ioxidan e ele an e pa a a
uncionalização êx il. O p é- a amen o com op i ix é o mais e icaz pa a odos os ipos de ecido,
ga an indo melho es alo es de a i idade an ioxidan e pe cen ual após uncionalização e após la agem
quando compa ado aos es an es p é- a amen os. Toda ia o qui osano ambém ap esen a esul ados
a o á eis. No que diz espei o ao subs a o êx il, e op ando pelas al e na i as à u ilização do algodão, o
linho des aca-se com melho es esul ados após uncionalização e após la agem.
Assim, como p imei a análise, podemos conclui que odos os ex a os aumen a am a a i idade
an ioxidan e dos ecidos, com des aque pa a os ex a os de olhas de bananei a (g á ico da Figu a 26 (c))
de bagaço de azei ona (g á ico da Figu a 26 (d)) que ap esen a am os alo es mais supe io es de
a i idade an ioxidan e após uncionalização. No que diz espei o à a i idade an ioxidan e após la agem
os ex a os de bagaço de azei ona, olhas de bananei a e olhas de u iga demons a am melho solidez
à la agem (seguindo uma o dem dec escen e) em compa ação com os ex a os de caules de cânhamo
56
que ap esen a am a maio edução na capacidade an ioxidan e após la agem, suge indo meno solidez
à la agem. Em suma, o ex a o de bagaço de azei ona p opo cionou a maio a i idade an ioxidan e ge al,
an o an es como após a la agem.
4.6.2. Análise colo imé ica
Após uncionalização, os subs a os de algodão, linho e cânhamo p epa ados com os di e en es ex a os
hid oe anólicos, o am ambém subme idos a análise colo imé ica (como desc i o na secção
3.2.4.3.
Análise colo imé ica).
Os alo es de in ensidade de co (K/S) e a di e ença de co (ΔE)
encon am-se
ep esen ados nos g á icos da Figu a 27, Figu a 28, Figu a 29 e Figu a 30, pa a os ex a os
hid oe anólicos de olhas de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e bagaço de azei ona,
espe i amen e. Os es an es dados (l*, a*, b* e espe i as imagens) encon am-se no Anexo V. A
a aliação pe mi iu es uda a inidade inicial dos ex a os aos ecidos, a a és da de e minação dos
pa âme os mencionados após uncionalização e secagem, assim como a sua solidez ao p ocesso de
la agem e exposição à luz sola .
Rela i amen e aos subs a os êx eis, em ge al, os ecidos de algodão ap esen am in ensidades de co
supe io es esul an es da maio a inidade in o ial que es e subs a o ap esen a em compa ação com os
subs a os de linho e cânhamo (A a
e al
., 2024). Des aca-se o p é- a amen o com op i ix pa a odos
os di e en es subs a os uncionalizados, no qual se e i icam alo es de K/S supe io es.
Figu a 27. Valo es de K/S (a) e ΔE (b) dos subs a os uncionalizados com ex a os hid oe anólicos de
olhas de u iga.
57
Os ecidos uncionalizados com ex a os de olhas de u iga (Figu a 27 (a)) ap esen am um aumen o
signi ica i o na in ensidade de co após a uncionalização, com alo es de K/S en e 0,37 e 2,28, mais
e iden e nos subs a os p é- a ados com op i ix e qui osano, onde os alo es de K/S são bas an e
supe io es aos subs a os não a ados. Po exemplo, no caso especí ico do linho, ob e e-se K/S de 0,43
no subs a o sem p é- a amen o, 1,81 no subs a o com p é- a amen o com op i ix e 0,97 no subs a o
com p é- a amen o com qui osano. No en an o, após o p ocesso de la agem, oco e uma edução
exp essi a da in ensidade de co , mais acen uada no p é- a amen o com op i ix, man endo-se ainda
assim alo es de K/S ele an es. Após exposição à luz sola , e i ica-se, no ge al, uma diminuição da
in ensidade de co . No en an o, no subs a o de algodão com p é- a amen o com op i ix, no subs a o
de linho com p é- a amen o com qui osano e no subs a o de cânhamo com p é- a amen o com
qui osano, a exposição à luz p o ocou um e ei o con á io, is o é, aumen ou os alo es de K/S. Es e ac o
pode es a elacionado com as eações químicas associadas, como po exemplo oxidação.
Os ecidos uncionalizados com ex a os hid oe anólicos de olhas de u iga, Figu a 27 (b), des acam-se
po p omo e em as maio es al e ações de co en e os ma e iais a aliados, com alo es de ΔE mui o
ele ados após a uncionalização, ambém co obo ado com os ele ados alo es de K/S ap esen ados na
Figu a 27 (a). É de ealça ambos os p é- a amen os onde a di e ença de co dos subs a os
uncionalizados em compa ação aos subs a os con olo (não uncionalizados) é bem mais acen uada,
salien ando a e icácia do p é- a amen o na ixação dos compos os nos subs a os êx eis. De en e os
p é- a amen os, o op i ix des aca-se pelos alo es de ΔE supe io es, mais conc e amen e, 33,09 no
algodão, 27,64 no linho e 31,41 no cânhamo. Após a la agem, e i icam-se os alo es mais ele ados de
ΔE nos subs a os sem p é- a amen o expec á el pela meno ixação dos compos os ao subs a o em
compa ação ao e i icado nos subs a os p é- a ados. De en e os di e en es p é- a amen os (op i ix e
qui osano) não se e i icam di e enças conside á eis nos alo es de ΔE, ap oximadamen e di e enças de
1,31 no algodão, 1,14 no linho e 0,62 no cânhamo, indicando que ambos consegui am solidez à la agem
semelhan e e azoá el. No que diz espei o à al e ação de co após exposição à luz, é supe io nos
subs a os com p é- a amen o com op i ix, mais conc e amen e, 5,33 no algodão, 11,39 no linho e
13,89 no cânhamo.
58
Figu a 28. Valo es de K/S (a) e ΔE (b) dos subs a os uncionalizados com ex a os hid oe anólicos de
caules de cânhamo.
Na Figu a 28 (a), e e en e aos ecidos uncionalizados com ex a os de caules de cânhamo, é possí el
obse a que os alo es de K/S são bas an e in e io es aos alo es ob idos nos ecidos a ados com
ex a os de olhas de u iga. Tal pode se jus i icado pela co ca ac e ís ica de cada ex a o (Figu a 25).
Após a la agem, os alo es de K/S ambém diminuem, mas de o ma menos acen uada, possi elmen e
de i ado da meno in ensidade de co ob ida logo após uncionalização. Con udo, após exposição à luz
sola , os alo es pe manecem es á eis, suge indo que os ex a os de caules de cânhamo possuem boa
solidez à luz e ap esen am meno deg adação quando expos os a es as condições.
Os ex a os de caules de cânhamo, Figu a 28 (b), ambém p o ocam mudanças na co dos ecidos,
ainda que de o ma mais mode ada ( esul ando em alo es de ΔE in e io es) em compa ação com os
ex a os de olhas de u iga, como e i icado ambém aquando da análise dos alo es de K/S pa a os
subs a os após uncionalização (Figu a 28 (a)). Após a la agem, a edução nos alo es de ΔE é pouco
acen uada, sob e udo nos subs a os de linho e cânhamo com e sem p é- a amen o. Essa meno
a iação quan i a i a e isual pode jus i ica -se po ao analisa co es cla as, as di e enças de ma iz e
sa u ação se em menos p onunciadas em compa ação com co es mais sa u adas ou mais escu as
(Cab al
e al
., 2024).Após exposição à luz, não se e i icam al e ações de co conside á eis, uma ez
que a gama de alo es de ΔE ob ida oi de 0,38 a 2,25. Tal como e i icado na análise dos subs a os
uncionalizados com ex a os de olhas de u iga (Figu a 27 (b)) as maio es di e enças de co , após
exposição à luz, o am obse adas nos subs a os p é- a ados com op i ix.
65
com pep idoglicanos (G am-posi i as) di icul am a pene ação na memb ana ex acelula . Alguns es udos
suge em que as bac é ias G am-nega i as são mais susce í eis ao qui osano do que as bac é ias G am-
posi i as, dado que ap esen am uma ca ga mais nega i a de ido ao LPS es a equemen e ligado a
g upos os o ilados, di icul ando a ligação di e a do qui osano à memb ana ex acelula (Ke
e al.
, 2021).
Supe ícies celula es mais ca egadas nega i amen e pe mi em a ligação do qui osano aos os olípidos,
podendo assim queb a a memb ana e ma a ou impedi a colonização da bac é ia (Goy
e al.
, 2016; Ke
e al.
, 2021). Es e a o ca iónico do qui osano a ua como p incipal mecanismo an ibac e iano. Não se
e i icam di e enças conside á eis en e os di e en es p é- a amen os, dado que comp eendem
in e alos de alo es de edução loga í mica simila es. Sem p é- a amen o [0,44±0,05;1,22±0,06], p é-
a amen o com op i ix [0,50±0,05;1,21±0,02] e p é- a amen o com qui osano
[0,44±0,05;1,59±0,05]. Ainda assim, é possí el des aca os subs a os de linho e cânhamo com p é-
a amen o com qui osano que ap esen am uma edução loga í mica de 1,54±0,13 e 1,59±0,05,
espe i amen e, co espondendo a descon aminan es acos (Tabela 13).
Em suma, não é possí el a i ma a a i idade an ibac e iana dos compos os dos di e en es subp odu os
con a a espécie
P. ae uginosa
.
4.6.4. Tes e lamabilidade
Inicialmen e, os ês subp odu os sup amencionados – mo deni e,
halloysi e
e TCP – o am aplicados
em di e en es subs a os êx eis ca ionizados com op i ix e qui osano, ou sem p é-ca ionização. Os
esul ados dos ensaios de e a dância à chama es ão ap esen ados na seguin e Figu a 33.

66
Figu a 33. Tes e Flamabilidade dos subs a os de algodão, linho e cânhamo ca ionizados uncionalizados
com (a) mo deni e; (b)
halloysi e
e (c) TCP.
Podemos e i ica , a a és da análise dos g á icos da Figu a 33 (b) e (c), que com os subs a os
uncionalizados com os subp odu os
halloysi e
e TCP não oi possí el ob e alo es de elocidade de
queima in e io es a 100 SS.min0'. Es e alo , segundo a no ma (ISO 3795), é o limi e indica i o da
p op iedade de e a dânçia à chama. Uma possí el jus i icação pa a es es esul ados é o ac o de es es
subp odu os se em di íceis de dispe sa em ase aquosa, impossibili ando a sua homogeneização,
essencial pa a ga an i uma dis ibuição uni o me nos subs a os du an e o p ocesso de uncionalização.
Como consequência, a aplicação e e i a desses subp odu os é comp ome ida, endo impac o no
desempenho da p op iedade em es udo. A aplicação da mo deni e e da
halloysi e
em subs a os
ca ionizados não p omo eu esul ados sa is a ó ios o que pode indica uma baixa a inidade des es
subp odu os pa a os subs a os. Es a baixa a inidade p o a elmen e deco e da na u eza ca iónica
adqui ida po ambos os subs a os após o p é- a amen o, esul ando numa in e ação limi ada com os
subp odu os em es udo.
A uncionalização com mo deni e ap esen ou esul ados mais p omisso es, com alo es in e io es a 100
SS.min0' nas condições com p é- a amen o com op i ix no subs a o de algodão e cânhamo e no
p é- a amen o com qui osano no subs a o de algodão, o que mo i ou o oco sob a uncionalização da
mesma em maio escala de modo a alida a ep odu ibilidade do ensaio e con i ma o po encial da
mo deni e com agen e e a dan e de chama. Assim, p ocedeu-se à p odução de no as amos as
67
incluindo ambém a aplicação da suspensão de mo deni e nos subs a os de algodão, linho e cânhamo
sem p é- a amen o. Os esul ados es ão ap esen ados no g á ico da Figu a 34.
Figu a 34. Tes e lamabilidade dos subs a os de algodão, linho e cânhamo ca ionizados uncionalizados
com mo deni e.
O compo amen o pe an e a chama dos di e sos subs a os êx eis, é in luenciado po mui os a o es
en e os quais o ipo de ib a e as ca ac e ís icas da es u u a êx il. A í ulo de exemplo, um ecido com
uma supe ície pilosa ou cujo debuxo enha ele o, seja po oso ou enha uma baixa densidade de
cons ução, em endência a a de com maio acilidade que um ecido sem pilosidade, liso e com uma
ele ada densidade es u u al. A elocidade de queima é ambém in e samen e p opo cional à massa po
unidade de á ea (g/ m#) do ecido, is o é, os ecidos pesados e densos a dem mais len amen e (Naza é
& Ho ocks, 2008).
No p esen e abalho os subs a os de algodão, linho e cânhamo ap esen am massa po unidade á ea
(g/ m# ) di e en es (como e e ido na Tabela 3) 224 g/ m# pa a o de algodão, 182 g/ m#pa a o de
linho e 157 g/ m# pa a o de cânhamo. Assim, po o dem dec escen e de elocidade de queima es a ia
o subs a o de cânhamo>linho>algodão, o que se e i ica nos esul ados ob idos no g á ico da Figu a
34.
A a és da análise do g á ico da Figu a 34 é possí el e i ica que, al como mencionado acima pa a a
halloysi e
, a ca ionização não a o eceu a ligação da mo deni e ao subs a o, mas pelo con á io
p ejudicou pelo ac o de a mo deni e se ca iónica (Pénélope
e al.
, 2022). Conclui-se assim que a
mo deni e aplicada nos subs a os de algodão, linho e cânhamo sem p é- a amen o ap esen a melho es
esul ados. En e os di e en es subs a os des aca-se o algodão e o linho com alo es de elocidade
média de queima in e io es a 100 mm.min0'.como p e endido e indicado na no ma usada (ISO 3795).
68
Os alo es ob idos o am 80,9±4,57 e 86,9±2,06 SS.min0' pa a o algodão e pa a o linho,
espe i amen e, sem di e enças signi ica i as en e ambos (Anexo VI). Assim, qualque um des es
subs a os uncionalizados com a mo deni e se iam p omisso es.
69
5. Conclusões
O p esen e abalho e e como p incipal obje i o desen ol e p odu os demons ado es de êx eis
uncionais, eco endo a ib as lignocelulósicas, algodão, linho e cânhamo, de ido ao seu ca ác e mais
sus en á el. Pa a o p ocesso de uncionalização, ado a am-se al e na i as sus en á eis, que pe mi am
con e i p op iedades adicionais, como a i idade an ibac e iana, an ioxidan e, e e a dância à chama. Na
p omoção das p op iedades an ioxidan e e an ibac e iana, u iliza am-se ex a os hid oe anólicos de olhas
de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e bagaço de azei ona. No caso da e a dância à
chama o am u ilizados mine ais (mo deni e e
halloysi e
) e um subp odu o da indús ia alimen a ( os a o
icálcico (TCP)). Conseguiu-se que na ob enção dos compos os bioa i os como nas espe i as
p op iedades e uncionalização, a u ilização de mé odos sus en á eis e o comp omisso com a
ci cula idade, alcançando-se esul ados p omisso es pa a ambos os acabamen os.
P imei amen e, no que diz espei o às ex ações hid oe anólicas dos subp odu os em es udo, o bagaço
de azei ona, as olhas de u iga e as olhas de bananei a des aca am-se pelo maio eo enólico e
a i idade an ioxidan e, e elando-se on es p omisso as de compos os bioa i os. O p ocesso de ex ação
em es udo demons ou se an ajoso pela meno concen ação de e anol e ob enção de eo es enólicos
supe io es, em compa ação com ou os es udos. De iniu-se a condição ó ima de 10% ( / ) de E OH e
3% (m/ ) de biomassa.
A análise DoE não conseguiu ob e modelos com signi icância es a ís ica adequada pa a os modelos das
espos as, oda ia pe mi iu conclui que o p é- a amen o com plasma não aca e ou bene ícios
e iden es, pelo que a o imização do p ocesso oi e e uada sem p é- a amen o plasmá ico e eco endo
à análise dos g á icos. Man e e-se en ão a condição ó ima de ex ação 3% (m/ ) de concen ação de
biomassa e 10% ( / ) de concen ação de e anol e p ocedeu-se à uncionalização dos subs a os êx eis
com os subp odu os em es udo ( olhas de u iga, caules de cânhamo, olhas de bananei a e bagaço de
azei ona).
Após o p ocesso de uncionalização, os subs a os êx eis o am subme idos a uma sé ie de
ca ac e izações pa a a alia as suas p op iedades, incluindo a i idade an ioxidan e, análise colo imé ica,
a i idade an ibac e iana e compo amen o à e a dância à chama.
Concluiu-se que odos os ex a os aumen a am a a i idade an ioxidan e dos ecidos, com des aque pa a
o ex a o de olhas de bananei a e de bagaço de azei ona cuja uncionalização p omo eu alo es de
a i idade an ioxidan e pe cen uais supe io es aos es an es ex a os. Após la agem, os ex a os de bagaço
de azei ona, olhas de bananei a e olhas de u iga demons a am melho solidez à la agem (seguindo
70
uma o dem dec escen e) em compa ação com os ex a os de caules de cânhamo que ap esen a am a
maio edução na capacidade an ioxidan e após la agem, suge indo meno solidez à la agem. Em suma,
o ex a o de bagaço de azei ona p opo cionou a maio a i idade an ioxidan e ge al, an o an es como
após a la agem.
Rela i amen e à análise colo imé ica os ex a os de olhas de u iga e de bananei a ap esen a am maio
in ensidade de co e p omo e am consequen emen e maio al e ação de co após uncionalização,
embo a o ex a o de bagaço de azei ona ap esen e maio solidez à la agem e à luz.
No que diz espei o ao subs a o êx il e op ando pelas al e na i as à u ilização do algodão, o linho
des aca-se com melho es esul ados após uncionalização e após la agem. O p é- a amen o com op i ix
su ge como o mais e icaz pa a odos os ecidos, exce uando os uncionalizados com bagaço de azei ona,
ga an indo melho es esul ados após uncionalização e após la agem.
No que conce ne à a i idade an ibac e iana dos subs a os uncionalizados com ex a os de olhas de
bananei a e de bagaço de azei ona não se e i icou a i idade an ibac e iana pa a a espécie
P. ae uginosa
(G am-nega i a), onde os alo es de edução loga í mica o am in e io es aos ecidos con olo (sem
uncionalização), ap oximadamen e em média diminuições de 66% nos subs a os uncionalizados com
olhas de bananei a e 49% nos subs a os uncionalizados com bagaço de azei ona. Pa a a espécie
S.
au eus
(G am-posi i a), obse a am-se di e enças en e os ex a os analisados, des acando-se o p é-
a amen o com op i ix que demons ou p omo e a maio a i idade an ibac e iana em ambos,
encob indo a a i idade dos ex a os. No caso dos ex a os de olhas de bananei a a edução loga í mica
ge almen e aumen ou com a uncionalização enquan o nos ex a os de bagaço de azei ona se e i icou
uma diminuição em elação aos con olos nos subs a os com p é- a amen o com qui osano. Em suma,
pode conclui se que a a i idade an ibac e iana dos subs a os uncionalizados com ex a os de olhas de
bananei a é supe io aos uncionalizados com ex a os de bagaço de azei ona, pa a a espécie
S. au eus
.
Pa a além disso, o subs a o de linho com p é- a amen o com qui osano des aca-se pela edução
loga í mica 2,29±0,16 co esponden e a um descon aminan e o e pa a a espécie
S. au eus
e de
1,54±0,13 co esponden e a um descon aminan e aco pa a a espécie
P. ae uginosa.
No que diz espei o à p op iedade de e a dância à chama, concluiu-se p imei amen e que com os
subp odu os
halloysi e
e TCP não oi possí el ob e alo es de elocidade de queima in e io es a 100
SS.min0', alo que segundo a no ma (ISO 3795), é limi e indica i o da e a dânçia à chama. A
aplicação da mo deni e e da
halloysi e
em subs a os ca ionizados não p omo eu esul ados sa is a ó ios
o que pode indica uma baixa a inidade des es subp odu os pa a os subs a os. A mo deni e aplicada
nos subs a os de algodão, linho e cânhamo sem p é- a amen o ap esen ou os melho es esul ados.

71
En e os di e en es subs a os des aca-se o algodão e o linho com alo es de elocidade média de queima
in e io es a 100 SS.min0'como p e endido. Os alo es ob idos o am 80,9±4,57 SS.min0'e
86,9±2,06 SS.min0' pa a o algodão e pa a o linho, espe i amen e, sem di e enças signi ica i as
en e ambos (Anexo VI). Assim, qualque um des es subs a os uncionalizados com a mo deni e se iam
p omisso es.
O p esen e abalho demons ou po isso a possibilidade de uncionalização sus en á el, e icaz, de
subs a os lignocelulósicos an o em p op iedades an ibac e ianas como de e a dância à chama. Os
esul ados ob idos comp o am ainda o po encial de u ilização de subp odu os ag oindus iais e mine ais
como al e na i as sus en á eis pa a a uncionalização de subs a os êx eis, alinhando-se com os
obje i os da economia ci cula e p á icas ecológicas no se o .
6. Pe spe i as u u as
Como pe spe i as u u as salien am-se as 5 e en es:
a)
Ca ac e ização dos êx eis uncionalizados:
A aliação da a i idade an ioxidan e após exposição
à luz sola de modo a a alia a in eg idade dos compos os bioa i os após es e p ocesso.
b)
Análise An imic obiana:
Es udo mais in ensi o sob e a in e ação dos compos os bioa i os dos
ex a os analisados e as bac é ias em es udo bem como ou as es i pes de in e esse; ealização
de ensaios sob e os subs a os e condições mais pe inen es, na sua capacidade de minimiza
a p opagação de ou o ipo de mic o ganismos, como í us, ungos, e c…; ensaios sob e odos
os ex a os e subs a os uncionalizados e ensaios de ci oxicidade.
c)
Explo ação de no as écnicas de ex ação das biomoléculas de in e esse:
Expe imen a a
u ilização de écnicas de auxílio, como ul assons, sis emas de p essão, ou ainda de ou o ipo
de sol en es mais e icazes, se o caso, ou de ex ações e des (po exemplo enzimas).
d)
Di e en es écnicas de aplicação:
U ilização de écnicas al e na i as à imp egnação, como
e es imen o, esgo amen o, que possam ajuda a comba e alguns p epa ações ou a e e a sua
p op iedade po mais empo.
e)
Re a dância à chama:
Melho ia da suspensão ou p epa ação de emulsões o imizadas; o imiza
os mé odos de p epa ação e dispe são dos subp odu os pa a melho a sua e icácia em
aplicações p á icas de e a dância à chama.
72
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83
Anexos
Anexo I. Cu a de calib ação Folin
Anexo II. Cu a de calib ação DPPH
84
Anexo III. Resul ados DoE
Con olos
L*
K/S
Algodão
op i ix
93,76
0,0699
qui osano
93,77
0,0666
Linho
op i ix
92,91
0,2202
qui osano
93,59
0,1054
Cânhamo
op i ix
93,71
0,0961
qui osano
93,41
0,0988
85
Anexo IV. Subs a os de algodão, linho e cânhamo uncionalizados com ex a os hid oe anólicos
86
Anexo V. Coo denadas de co (L*, a* e b*) e ep esen ação mac oscópica dos subs a os uncionalizados
com ex a os de (a) olhas de u iga; (b) caules de cânhamo; (c) olhas de bananei a e (d) bagaço de
azei ona
a)

87
b)
88
c)
89
d)
90
Anexo VI. Análise es a ís ica (G aphPad) dos subs a os de algodão, linho e cânhamo uncionalizados
com mo deni e
M M O M Q
0
50
100
150
200
Velocidade média
de queima (mm/min)
Algodão
Linho
Cânhamo
✱
✱✱✱
✱✱
✱
✱✱✱
✱
✱