Passando roupa com ferro a vapor (transição vítrea 3)

Passar roupa também tem a ver com a transição vítrea de polímeros (assunto abordado nos posts sobre chiclete no cabelo e sobre potes de plástico quebradiços). Nesse post vamos falar especificamente do caso das roupas de algodão, que tem um polímero natural usado já desde longa data pelo homem: a celulose. A celulose é um polímero feito de açúcares, representado na figura abaixo.

Representação de várias cadeias de celulose, mostrando a interação intermolecular entre as cadeias.

A celulose tem uma temperatura de transição vítrea. Acima desta temperatura as cadeias ganham mais flexibilidade. Só que para a celulose, esta temperatura está bem acima da temperatura ambiente, o que faz necessário usar um ferro aquecido para chegar na temperatura de transição vítrea e poder tirar o amassado da roupa. Mesmo assim precisamos fazer muita força para conformar a celulose o suficiente e fazer com que o tecido obedeça à força que o ferro exerce e fique retinho. Para isso, minha mãe tinha uma dica: passar a roupa sem estar completamente seca, com ainda um restinho de umidade, assim dava menos trabalho passar roupa. Se a roupa já estivesse muito seca quando ela lembrava de tirar do varal, ela espirrava um pouquinho de água na hora de passar, dando o mesmo resultado. Esse truque funciona porque a água interage bem com a celulose (estudantes: a celulose não dissolve na água, mas a água consegue penetrar na celulose por causa das pontes de hidrogênio!), atuando como plastificante e dificultando as interações da figura acima, tornando a celulose mais flexível. Hoje em dia, existem os ferros de passar roupa como o da figura abaixo, para colocar a água como vapor e facilitar todo o processo.

Ferro de passar roupa com saída para o vapor de água,

No próximo post vamos falar de como a água ajuda a grudar o selo na carta, atuando como plastificante.

Porque lambemos selo prá grudar na carta? (transição vítrea 4)

Depois de falar sobre transição vítrea de chicletes no cabelo, de potinhos que se quebram no congelador e de passar roupa com vapor, vamos falar sobre adesão de selos que a gente lambe! Os selos antigamente eram feitos com adesivos derivados de gomas naturais e de amido, mas eles degradavam com o tempo e auxiliavam na deterioração do papel usado no selo. Hoje usa-se goma arábica (retirada do exudado de uma árvore chamada acácia) ou álcool polivinílico (PVA), com a adição de alguns auxiliares. Mas para que precisamos lamber os selos?

Os polímeros usados nas costas do selo são polímeros com bastante afinidade com água, e portanto permitem que a água permeie pelo polímero, exercendo o efeito de plastificação exposto nos posts anteriores.

Representação da unidade repetitiva do álcool polivinílico.

Cristais de goma arábica, extraído de exudado de acácias.

Após lamber o selo, a umidade da língua permeia pelo polímero nas costas do selo, exercendo efeito plastificante (leia aqui o post sobre isso) e tornando o adesivo do selo mais flexível. Aí vem o truque: ao apertar o selo contra o papel do envelope, a camada de adesivo polimérico, por ter ganho flexibilidade com a água da saliva, permeia pelas camadas superiores do papel do envelope, aderindo nele e mantendo o selo grudado, mesmo depois de seco.

Abaixo segue uma piadinha infame sobre selos e cuspe que achei na internet... :)

"Eles fizeram um recall daquela série de selos de advogados famosos... As pessoas estavam cuspindo do lado errado."

Potes de plástico que quebram no congelador (transição vítrea 2)

Em post anterior sobre chiclete no cabelo, falamos um pouco sobre uma propriedade de polímeros chamada transição vítrea. Abaixo da temperatura de transição vítrea, os polímeros são rígidos e sem flexibilidade. Acima desta temperatura, os polímeros são mais flexíveis.

Esses dias eu me deparei com essa transição, quando estava comendo em um fast food com minha sobrinha Natalie e, na hora da sobremesa, comemos um brigadeiro de potinho, mas o potinho veio quebrado. Ao olhar sobre o que esse potinho era feito, POLIPROPILENO, podíamos dar um belo chute sobre a origem das rachaduras: a sua transição vítrea! A transição vítrea do polipropileno está por volta de zero graus centígrados, podendo variar de acordo com tamanho de cadeia e outras coisas.

 

Potinho de brigadeiro quebrado possivelmente por ação mecânica abaixo da temperatura de transição vítrea.

Quando colocamos polipropileno no congelador, coisa que a rede de fast food deve ter feito, já que eles não devem preparar o brigadeiro de potinho na loja, ele fica mais frágil a pequenos impactos. Uma queda da caixa que guarda os potinhos, ou um impacto durante o manuseio à baixa temperatura, são capazes de quebrar o polipropileno. Já me aconteceu com potinho de supermercado, que também são feitos de polipropileno, quando usei para congelar comida. Uma pancadinha ou um esforço extra para abrir a tampa sem esperar o pote esquentar um pouquinho, ele já quebra. Para saber se o potinho é de polipropileno, olhe a numeração no símbolo de reciclagem: 5 é o número do polipropileno, como na foto abaixo.

Destaque na identificação do potinho, evidenciando se tratar de polipropileno (o número 5 dentro do símbolo de reciclagem e a sigla PP).

Mas existem potinhos de polipropileno que aguentam as baixas temperaturas de um freezer sem perder tanto as propriedades mecânicas. Basta colocar uma coisa chamada plastificante. Plastificantes são moléculas pequenas que penetram na massa polimérica e diminuem a temperatura de transição vítrea. Esse recurso permite aumentar a flexibilidade dos polímeros, diminuindo a temperatura de transição vítrea. Nos próximos posts, vamos explicar outros exemplos de uso de plastificantes no nosso cotidiano, por exemplo, como o vapor que ajuda a passar a roupa e como a lambida ajuda a colar selo: tudo obra da ação plastificante!!!!! :)

Aventuras de um pai nerd 3: Como tirar chiclete do cabelo (transição vítrea 1)

Quando uma criança chega em casa com chiclete grudado no cabelo, a reação pode ser cortar esse cabelo, mas para quem conhece um pouco de ciência a solução pode ser outra. Tirar chiclete de cabelo, passar roupa com vapor d'água e potinhos de plástico que quebram quando saem do congelador tem a mesma explicação, a transição vítrea de polímeros. As transições de fase mais famosas são fusão, ebulição, condensação e congelamento. Essas transições funcionam muito bem para moléculas pequenas, mas as moléculas bem maiores, como os polímeros, tem uma transição a mais: a transição vítrea. Abaixo da temperatura de transição, os polímeros são rígidos e sem flexibilidade e acima desta temperatura eles ganham flexibilidade. O chiclete é um exemplo disso, ele é feito a partir de vários tipos de polímeros, com uma coisa em comum: a temperatura de transição vítrea próxima à do corpo humano. Assim quando colocamos o chiclete na nossa boca, com temperatura acima da sua transição vítrea, ele fica mais maleável e podemos mascá-lo, fazendo com que ele libere as substâncias doces ou coloridas que estão misturadas nele. O problema ocorre quando alguém gruda um chiclete mastigado no cabelo de outra pessoa, por exemplo, quando eu grudei um chiclete no cabelo da minha irmã (ela já me perdoou...). 

Para tirar o chiclete do cabelo temos que levar a temperatura desse chiclete para bem abaixo de sua transição vítrea, quando podemos tirá-lo do cabelo por estar mais quebradiço. Para testar que isso é verdade, basta mascar um chiclete e colocar um pouquinho de gelo quebrado na boca, para ver como ele fica rígido na sua boca.

Para tirar o chiclete do cabelo ou da roupa onde ele grudou, uma boa dica é garantir que o gelo esteja bem abaixo dos zero graus, quando a água congela. Alguns congeladores auto-limpantes tem temperatura oscilante próxima a zero graus, portanto, menos gelado que o feito em freezers, que tem temperatura de 18 graus negativos. Portanto use gelo de freezer para tornar o chiclete mais quebradiço.

Em outros posts vamos falar mais da transição vítrea no cotidiano, como o uso de vapor para passar roupas e porque alguns potinhos de supermercado quebram se forem usados para congelarcomida.