edit orial

Сomentários

Transcrição

edit orial
E
TERCEIRO CICLO
O
R
Com determinação, essa adaptação foi efetuada da forma mais democrática e responsável
possível, permitindo a adequação do nosso Estatuto à lei, dentro do prazo estabelecido, apesar
das dificuldades quanto ao curto espaço de tempo remanescente para a sua finalização. Foram
realizadas diversas reuniões para a devida discussão e análise das alterações no Estatuto, as
quais objetivaram não somente atender aos requisitos da lei, mas também garantir um futuro sólido
à nossa Associação. O novo estatuto encontra-se disponível no site da associação
www.abqct.com.br, onde você pode se interar sobre o seu conteúdo na íntegra.
T
A transmissão de cargos à nova Diretoria ocorreu no dia 7 de dezembro, quando estiveram
presentes os srs. Antonio Ajudarte, Agostinho Pacheco e José Clarindo Macedo, além dos
membros da atual Diretoria. Naquela ocasião, tomamos conhecimento da situação geral da
ABQCT, mas um tópico que requeria maior urgência, e que não estava em nossos planos, era a
necessidade de adaptar o Estatuto da Associação ao atual Código Civil Brasileiro, e cujo tempo
para isso era até dia 10 de Janeiro de 2005.
I
Mas o surgimento desta segunda chapa não aconteceu subitamente, mas em decorrência do
trabalho árduo, eficiente e competente de todas as gestões anteriores, que propiciaram a
consolidação da Associação, despertando assim o interesse de todos pela mesma. Como bem
descreveu Antonio Ajudarte em seu último editorial, a Associação passou por dois ciclos e a partir
desta nova gestão inicia-se o terceiro ciclo, o que nos confere um maior grau de responsabilidade
para dar continuidade a todo esse trabalho.
D
Não seria correto iniciar este editorial sem antes agradecer aos associados, que por meio de
um instrumento democrático, como é o voto, depositaram sua confiança nesta Diretoria, no último
dia 23 de novembro. Aqueles que tiveram a oportunidade de estar presentes puderam confirmar
como nossa Associação tem se consolidado a cada ano que passa. Também, naquela oportunidade, pela primeira vez nos 30 anos de nossa associação, puderam optar por uma segunda chapa,
quando das eleições de uma nova Diretoria.
Muitas cláusulas foram alteradas, algumas excluídas e outras acrescentadas, e para isso alguns
paradigmas precisaram ser quebrados. Um capítulo que consideramos muito importante diz
respeito ao CONSELHO CONSULTIVO NACIONAL, que agora está estabelecido de maneira clara
e cujos membros já foram convidados a integrarem o referido conselho.
A
Todos os associados estão convidados a tomar parte nesta empreitada, para colaborar com o
crescimento da Associação e aperfeiçoamento técnico de nosso setor.
I
Na verdade a nossa gestão iniciou-se após a conclusão do estatuto e, dentro de nossas
propostas, você já teve a oportunidade de participar de uma palestra. Estamos com novas idéias
e cheios de energia para trabalhar em prol da Associação. Novos eventos serão planejados, os
quais serão periodicamente divulgados a todos os associados através do INFORMATIVO ABQCT.
Que o ano de 2005 propicie à indústria têxtil brasileira um crescimento duradouro e que a
ABQCT e seus associados possam estabelecer um vinculo cada vez maior e mais próximo.
L
Evaldo Turqueti
Presidente da ABQCT
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS
E COLORISTAS TÊXTEIS
Membro titular FLAQT
AATCC Corporate Member
site: www.abqct.com.br
DIRETORIA NACIONAL
Presidente: Evaldo Turqueti
Vice-Presidente: Lourival Santos Flor
1° Secretário: Celso de Oliveira
2° Secretário: Alexandre Thim
1° Tesoureiro: Adir Grahl
2° Tesoureiro: André Luis Dechen
Diretor Técnico: Rodrigo Chrispim
Núcleo Santa Catarina
Coordenador Geral: Carlos Eduardo E. Ferreira Amaral
Vice-Coordenador: Clovis Riffel
Secretário: Wilson França de Oliveira Filho
Tesoureiro: Gilmar Jadir Bressanini
Suplente: Lourival Schütz Junior
Núcleo Rio de Janeiro
Coordenador Geral: Francisco José Fontes
Vice-Coordenador: Francisco Romano Pereira
Secretário: Ricardo Gomes Fernandes
Tesoureiro: Emanuel de Andrade Santana
Suplente: Antonio Wilson Coelho
Núcleo Rio Grande do Sul
Coordenador Geral: Clóvis Franco Eli
Vice-Coordenador: Eugênio José Witriw
Secretária: Maria Julieta E. Biermann
Tesoureiro: José Ariberto Jaeger
Suplente: João Alfredo Bloedow
CORPO REVISOR
A revista Química Têxtil conta com uma equipe técnica
para revisar os artigos que são publicados. Os autores
devem enviar seus artigos para publicação com pelo
menos 3 meses de antecedência. A equipe é formada
pelos seguintes profissionais:
SUMÁRIO
Editorial .............................................................................................. 3
Lunelli Indústria Têxtil - administração empreendedora ................ 5
Horácio Ribeiro - uma vida dedicada à indústria têxtil ................... 10
Estudo das condições operacionais do processo de tingimento de
fibra mista acrílico/algodão em bobina cruzada
Abrão Jorge Abrahão
Antônio Ajudarte Lopes Filho
Ivonete Oliveira Barcellos
Luiz Cláudio R. de Almeida
Úrsula Axt Martinelli
Vidal Salem
IPT
Rosset
FURB
SENAI/CETIQT
FURB
VS Consultoria
EXPEDIENTE
Modificação da estrutura fina do poliéster termofixado em seu
tingimento posterior
Química Têxtil é uma publicação da Associação Brasileira de Químicos e Coloristas Têxteis. Os artigos aqui
publicados são de inteira responsabilidade dos autores.
Periodicidade: Trimestral (mar./ jun./ set./ dez.)
e-mail: [email protected]
(J. Gacén e outros) ................................................................................ 18
ISSN 0102-8235
(Cátia Rosana Lange e outros) ....................................................................... 12
As nanofibras - fiação e aplicações
(J. Maillo e E. Vallejo) ..................................................................................... 36
Distribuição: mala-direta: associados da ABQCT, indústrias têxteis, tinturarias e entidades filiadas à FLAQT e AATCC.
Parametrização da curva de absorção de iodo
Circulação: São Paulo, Santa Catarina, Rio de Janeiro,
Minas Gerais, Pernambuco, Rio G. do Sul, Ceará e Paraná.
(Gabriel Guillen e outros) ............................................................................... 50
Remediação de resíduos têxteis aquosos por processos
fotoeletroquímicos
(Patrícia Peralta-Zamora e Lídia Lima) .......................................................... 58
Certificação de coloristas para atendimento das exigências de
qualidade do mercado de exportação. Como fazer?
(Kelson dos Santos Araújo) .......................................................... 64
Produtos & Serviços ...................................................................... 75
4
Jornalista Responsável:
Solange Menezes (MTb 14.382)
e-mail: [email protected]/telefax 3735.3727
Produção Editorial: Evolução Comunicações
Impressão: Ipsis Gráfica
Administração e Depto. Comercial: ABQCT
C.G.C. 48.769.327/0001-59 - Inscr. Est. isento
Praça Flor de Linho, 44 - Alphaville
06453-000 Barueri SP - Tel. (11) 4195.4931
Fax (11)4191.9774 - e-mail: [email protected]
Química Têxtil
n° 78/mar.05
ABQCT apresenta uma empresa parceira
Lunelli Indústria Têxtil
administração empreendedora
A Lunelli Indústria Têxtil é uma empresa que foi
constituída há 13 anos no município de Corupá - SC,
com o objetivo de prestar serviços em beneficiamento
de malhas a terceiros. É administrada pela família
Lunelli e produz em torno de 500 toneladas de malhas/mês.
A Lunelli, mantém hoje em sua estrutura 380 colaboradores, distribuídos nos setores Malharia, Tinturaria, Acabamento e setores de apoio e comercializa
malha em rolo a confeccionistas e atacadistas de várias
regiões do Brasil. O principal cliente da Lunelli é a empresa Lunender S/A, que atua no segmento de confecção masculina e feminina das linhas primeiros passos,
infantil, juvenil e adulto e detém as marcas licenciadas
Bratz, Os cavaleiros do Zodíaco e Snoopy. A empresa
conta com uma carteira de quase 8 mil clientes espalhados por todo o Brasil e exporta seus produtos para os
Estados Unidos, Mercosul e Europa.
Ambiente de Trabalho
A preocupação da empresa com a qualidade de vida
de seus colaboradores fica evidenciada com os altos investimentos feitos nos últimos anos em benefícios e na
política de cargos e salários que estimula e valoriza o
conhecimento e o desempenho. Ainda para este ano, no
início do segundo semestre, a Lunelli pretende inaugurar o restaurante industrial, elevando ainda mais a qualidade das refeições servidas.
Qualidade com foco no cliente
A Lunelli reconhece que a qualidade dos seus produtos deve-se ao pleno envolvimento de todos os colaboradores nos diversos processos de produção. São as
pessoas que detêm o conhecimento e esse conhecimento deve ser reconhecido e valorizado.
Outro fator fundamental para a qualidade é a atualização do parque fabril. Para tanto, a empresa investe
em tecnologia de ponta, que garante rapidez e precisão
em todas as etapas de elaboração dos produtos, bem
como a seleção de fornecedores comprometidos com a
qualidade da matéria prima.
5
Desenvolvendo talentos
A rotina de muito colaboradores além do trabalho
diário é dirigir-se a uma instituição de ensino para conclusão do seu ensino fundamental, médio ou superior.
Isso acontece pelo incentivo que as pessoas recebem
para desenvolverem o seu talento e conseqüentemente
acompanhar a evolução tecnológica da empresa. A
Lunelli conta também com uma equipe técnica altamente qualificada que, com a sua experiência, busca novas
tecnologias a fim de aperfeiçoar e otimizar os processos
de produção. Além da política de bolsa de estudos, a
empresa também investe continuamente em programas
de treinamento e desenvolvimento.
Meio Ambiente
O gerenciamento do meio ambiente é feito pelo Sistema de Gestão Ambiental, que faz o planejamento e o
monitoramento de todas as ações internas e externas.
Além de uma equipe interna, o sistema conta com a experiência de uma consultoria, que direciona e indica as
alternativas mais viáveis para a correta interação com
os recursos naturais. Algumas ações que evidenciam o
compromisso assumido pela Lunelli com o meio ambiente: estação de tratamento de efluentes (com capacidade para tratar 200 m³ de água/ hora), brigada de emergência, Programa SOL (segurança, organização e limpeza), central de resíduos, política de comunicação interna e externa, tanques de contenção e recuperação de
863 metros de margens dos rios Itapocú e Ribeirão Grande do Norte com muros de gabiões são algumas ações
que evidenciam o compromisso assumido pela Lunelli
com o meio ambiente.
Responsabilidade Social e Ambiental
O Projeto “Preservar é Amar” foi lançado em 2002 e
hoje é ansiosamente esperado pelos alunos do ensino
fundamental no período de seu lançamento, na semana
do meio ambiente, no mês de junho. Os alunos fazem
visita à empresa, recebem material instrutivo e brindes
e são desafiados a desenvolver alguma atividade. Em
2004, o tema foi a coleta seletiva e os alunos trabalharam na criação da logomarca que acompanha o projeto
de coleta seletiva no município de Corupá. Até agora,
mais de 10.000 alunos já participaram do projeto. A
empresa conta com o apoio de fornecedores que também acreditam nessa semente.
Reconhecimento
2003
· Menção Honrosa do Prêmio Fritz Muller, reconhecimento da FATMA pelas ações em prol do meio
ambiente.
· Prêmio Expressão de Ecologia, pelo Projeto de
Recuperação das Margens do Rio Itapocú.
· Prêmio CNI / FIESC, pelo Projeto de Educação
Ambiental Preservar é Amar
2004
· Prêmio Expressão de Ecologia pelo Projeto de
Educação Ambiental Preservar é Amar.
6
Uma empresa jovem, em constante desenvolvimento
Em entrevista à revista Química Têxtil, a diretora administrativa da empresa, Viviane Cecília Lunelli, falou
sobre a participação da Lunelli no mercado.
QT: A que você atribui o destaque da Lunelli entre o
ramo têxtil?
Viviane Cecília Lunelli: Principalmente à filosofia de trabalho adotada. A prática sempre deve ser coerente ao que
se fala. Acreditamos que, como empresa, temos várias responsabilidades: com o cliente, com o colaborador, com o
meio ambiente e com o progresso do nosso município, estado e país, sendo imprescindível respeitar e atribuir o devido grau de importância a cada um desses aspectos.
QT: Quais são as maiores dificuldades para uma empresa se manter competitiva no mercado hoje?
Viviane Cecília Lunelli: A enorme carga tributária imposta pelo governo, incentivando cada vez mais a
informalidade no país, seja por meio de impostos ou
encargos, dificultando a uniformidade na distribuição
de renda.
QT: Você iniciou bastante jovem na empresa. O que
você aprendeu com essa experiência?
Viviane Cecília Lunelli: A Lunelli é um empresa jovem. Todos estamos em constante desenvolvimento.
Devemos aproveitar as oportunidades para evoluir com
ela. Como eu e o Dênis iniciamos cedo na empresa,
temos a oportunidade de atuar passiva ou ativamente
em todos os setores, o que faz com que tenhamos experiências diferentes todos os dias e isto é autodesenvolvimento.
A ABQCT DÁ AS BOAS VINDAS
AO S N OVO S S Ó C I O S
Alexandre Dutra
S. João Nepomuceno MG
Christiano Alves Mendonça
Betim MG
Cláudio Luiz de Góes
Rio de Janeiro RJ
Daniela Fourniol
S. Bernardo do Campo SP
Leonardo José de Sant’Ana
Nova Odessa SP
Luciano da Silva Matos
Jandira SP
Sônia da Rocha Coppini
Blumenau SC
Vanessa Romanovicz
Corupá SC
Zilda Maria de Souza
Taboão da Serra SP
Estamos orgulhosos de tê-los conosco, pois o apoio e a participação dos associados são de suma importância para o fortalecimento da Associação e para o aprimoramento técnico do setor têxtil brasileiro.
Nós da ABQCT procuramos sempre fornecer informações atualizadas através da revista Química Têxtil
e abrir canais de comunicação entre os profissionais através de cursos, palestras e outros eventos de
integração.
8
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Entrevista
Horácio Ribeiro
uma vida dedicada à indústria têxtil
“Escolhi a
Alpargatas para
trabalhar, porque
químicos formados,
naquela écola, era
coisa rara”, Horácio
Ribeiro
A partir desta edição, a revista Química Têxtil terá
uma entrevista com uma personalidade da indústria têxtil ou um profissional que contribuiu para a elevação e
concretização do nome da ABQCT. Nesta edição, damos início a esta série com o depoimento do sr. Horácio
Ribeiro, um dos fundadores da ABQCT e figura presente na vida da Associação nestes 30 anos.
QT: Nos fale um pouco sobre sua vida profissional.
Quando o sr. iniciou no segmento têxtil?
Horácio Ribeiro: Quando lembro de minha vida ao sair
dos bancos escolares, vejo que tive a satisfação de ter
vivido as diversas etapas dessa evolução. Graduado em
Química Industrial no extinto curso do Mackenzie, tive
a oportunidade de escolher a Alpargatas para trabalhar
- digo "escolher " mesmo, pois naquela época, químicos
recém formados eram coisa rara.
Ingressei como chefe do laboratório recém instalado. Após três anos, fui enviado às congêneres da Argentina e Uruguai para estagiar durante seis meses e
depois mais um mês na Cone Mills, Greensboro, Estados Unidos. Na minha volta assumi a sub-chefia da Tinturaria, na qual permaneci até a década de 70. Depois,
fui novamente enviado para a Cone (era a maior produ10
tora de brins índigo). Na volta ao Brasil, passei para a
chefia da Tinturaria e tive que implantar o processo de
tingimento contínuo de fio em corda, o que era inédito
no Brasil naquela época.
Após três anos no cargo, fui transferido para o cargo
corporativo (têxtil e calçadista) -Departamento de Desenvolvimento e Controle Químico. Com a união
Alpargatas/Santista, passei a exercer a chefia do Departamento Químico da Santista, no qual me aposentei
em 1995, após 51 anos de trabalho no grupo.
De 1995 a 1999 atuei como consultor independente,
em trabalhos realizados no Brasil, Argentina, Uruguai e
Chile. No ano de 2000, retirei-me das atividades químicas para gozar das funções dum aposentado. Trabalho
com meu filho mais velho em sua editora de livros
institucionais e de artes.
QT: O nível técnico dos novos profissionais do setor
têxtil tem melhorado e atendido ao perfil exigido pelo
mercado? As escolas técnicas e universidades têm cumprido bem seu papel?
Horácio Ribeiro: Em 1945, quando iniciei minha vida
têxtil, a grande maioria dos especialistas em Tinturaria e
Estamparia encaixava-se em dois grupos: os práticos, vindos da ascensão profissional de pessoas abnegadas, e os
estrangeiros, normalmente com maior conhecimento de
técnicas desenvolvidas na Europa. Alguns desses especialistas eram muito ciosos de seu saber, o que tornava difícil a disseminação de novos processos e técnicas.
A partir dos anos 60, começaram a ingressar no ramo,
jovens oriundos de escolas técnicas e/ou universidades,
os quais, aos poucos, foram sucedendo aos elementos
dos dois grupos mencionados. Foram esses jovens que
nacionalizaram as atividades de preparação, tinturaria,
estamparia e acabamento em nossas indústrias têxteis.
Fenômeno semelhante aconteceu no âmbito das companhias de corantes e auxiliares. Gradativamente foram
substituídos os funcionários estrangeiros por nacionais,
o que proporcionou, alguns anos adiante, o surgimento
duma nova categoria: os empresários locais, donos de
indústria de auxiliares têxteis, algumas delas até hoje
com performance comparável a produtos importados.
Não há dúvida de que a atual existência de escolas
focadas no ensino químico - têxtil veio suprir a indústria
e laboratórios de pesquisa com mão-de-obra de excelente capacitação profissional.
QT: Como foi sua participação na criação da ABQCT
e como o sr. se sente vendo a consolidação da associação nestes 30 anos?
Horácio Ribeiro: 1974 - este é o ponto de partida duma
maravilhosa caminhada de 30 anos, feita com idealismo
e determinação. Foi nesse ano o início das reuniões de
um grupo de coloristas e químicos têxteis que se insurgiam contra a limitação de suas perspectivas de intercâmbio com colegas de outras latitudes. O homem, por
ser um ente gregário por natureza, o viver apartado é
violência ao caráter de sua existência.
Com essa linha de pensamento, em assembléia histórica, no dia 19 de setembro de 1974, reunimo-nos na Escola Têxtil Francisco Matarazzo para congregarmo-nos
numa sociedade técnico-cultural, sob a denominação de
Associação Brasileira de Químicos e Coloristas Têxteis.
QT: O que ficou decidido nessa reunião?
Horácio Ribeiro: Uma das primeiras decisões tomadas foi encontrar local para nos reunirmos e providencialmente este nos foi ofertado pelo sr. Theodor Knecht,
principal executivo de prestigiosa multinacional de
corantes e auxiliares têxteis. Rendo a ele nosso agradecimento pelos longos anos que usamos as instalações dessa empresa e pelo incentivo que sempre deu à
nossa Associação.
Ainda falando de incentivo sem deixar de reconhecer os esforços de todos os fundadores. Não poderia
silenciar sobre o entusiasmo, a perseverança e o
companheirismo do grande lutador na sedimentação de
nossa entidade, o colega Gilberto B. Pinho.
Outras duas decisões importantes no rumo da
ABQCT foram tomadas com determinação: uma foi o
lançamento da revista (em 1978): a outra foi a compra
de sede própria em Alphaville, no ano de 1995.
Esses foram alguns dos muitos episódios que marcaram a vida de nossa Associação. Os relembro com prazer, parabenizando todos os colegas que unidos pelo
mesmo ideal conseguiram transformar em realidade o que um dia foi sonho.
Tecnologia Tingimento
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Estudo das condições operacionais do processo
de tingimento de fibra mista acrílico/algodão
em bobina cruzada
* Catia Rosana Lange
**Antônio Augusto Ulson de Souza
*** Selene M. A. Guelli Ulson de Souza
Artigo gentilmente cedido pela Cassema Corantes
Neste trabalho são estudadas diferentes condições
de tingimento de fios em bobinas da mistura acrílico/
algodão, com o objetivo de identificar, através da preparação da fibra de algodão, qual o método mais eficaz de eficiência de intensidade de cor. Também é estudada a interferência da adição de amaciante na diferença de tonalidade ao longo da bobina, principalmente
na extremidade interna.
Foram realizados diferentes tingimentos, onde foi
analisada a circulação de banho através da bobina, o
tingimento individual da fibra de acrílico, o tingimento
individual da fibra de algodão e o tingimento da mistura
acrílico/algodão com diferentes condições de alvejamento da fibra de algodão. Em todos os tingimentos, a
maior intensidade de cor foi obtida na extremidade interna da bobina. Esse fato deve-se à maior velocidade
de fluxo no interior da bobina, favorecendo os efeitos
convectivos no processo de transferência de massa.
1. Introdução
Fios podem ser tingidos em meadas ou empacotados
em forma de bobinas. O processo de tingimento de fios
em bobinas caracteriza-se pela passagem do banho através da bobina de fio. Essa passagem pode ocorrer em
qualquer sentido, de dentro para fora ou de fora para dentro, até que o corante tenha sido transferido para a fibra.
A fixação do corante na fibra têxtil está associada à
interação fibra/corante, determinando o grau de esgota12
mento no final do processo. É extremamente importante
que em todos os processos de tingimento o grau de esgotamento seja tal que a solidez final do artigo esteja dentro
de normas internacionalmente aceitas e reconhecidas.
O residual de corante, além de estar sendo desperdiçado, gerando perdas econômicas, causa grande impacto no
sistema de tratamento de resíduos. Na grande maioria das
indústrias têxteis, o efluente gerado pelos resíduos de corante contém elevados níveis de cor e demais compostos,
gerando amplos problemas de gerenciamento de efluentes.
A indústria tem se preocupado muito com o desenvolvimento de tecnologias de otimização de processos que
visam a redução de desperdícios. Esses desperdícios podem ser tanto da ordem de corantes residuais nos efluentes
líquidos como de material têxtil desperdiçado por problemas de qualidade gerados principalmente na tinturaria.
Indústrias que tingem fios em bobinas cruzadas apresentam elevado índice de perdas devido a diferenças de
tonalidade entre a extremidade interna e externa da bobina. Principalmente no tingimento de fios mistos de
acrílico/algodão esse problema é bastante acentuado.
Neste trabalho são estudadas diferentes formas de
tingimento de fios em bobinas da mistura acrílico/algodão,
com o objetivo de identificar, através da preparação da
fibra de algodão, qual o método mais eficaz de eficiência
de intensidade de cor. Também é estudada a interferência
da adição de amaciante na diferença de tonalidade ao longo da bobina, principalmente na extremidade interna.
Tecnologia Tingimento
Química Têxtil - n° 78/mar.05
2. Descrição do processo
Para a realização do tingimento em bobinas, o banho
de tingimento é transportado no sentido IaE ou EaI,
através de bomba de circulação. O banho passa por um
trocador de calor, onde haverá o aquecimento ou
resfriamento do banho, conforme tingimento a ser realizado. Esse processo é mostrado através de um diagrama esquemático na Figura 1.
3. Procedimento experimental
Foram realizados 13 tingimentos. A síntese desses
tingimentos pode ser vista na Tabela 1.
Para o tingimento da fibra de acrílico foi utilizado o
corante Amarelo Cassacryl GL 400% (Corante básico C.I. Basic Yellow 28), dispersante não-iônico, retardante
catiônico e ácido acético para o ajuste do pH.
Para o tingimento do algodão foram utilizados os
corantes Amarelo Cassafix CA - 4G (Corante Reativo C.I. Yellow 160) e Amarelo Cassafix CA - 3R (Corante
Reativo - C.I. Yellow 145), dispersante aniônico, sal e
álcali. No processo de alvejamento foram empregados
dispersante / sequestrante, soda cáustica, peróxido de hidrogênio e neutralizador de peróxido. Amaciante catiônico
foi empregado nos processos com acabamento final.
As curvas de tingimento, empregadas nos processos
da Tabela 1 podem ser
vistas na Figura 02.
4. Resultados
e discussões
4.1. Interpretação dos
tingimentos de fios
mistos de acrílico/algodão com corantes
básicos e reativos:
C.I. Yellow Basic 28,
C.I. Yellow Reactive
145 e C.I. Yellow
Reactive 160.
14
4.1.1. Análise dos Tingimentos 1, 8 e 9
Nos Tingimentos 1, 8 e 9, a fibra de acrílico foi tingida em três diferentes condições de circulação de banho:
somente IaE, somente EaI e 3 min IaE / 5 min EaI,
sendo os resultados obtidos apresentados na Figura 3.
Analisando a Figura 3, é possível concluir que, variando-se o sentido de direção do banho de tingimento, o
comportamento tintorial ao longo da bobina não é alterado significativamente.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
4.1.2. Análise dos Tingimentos 04 e 05.
Nestes tingimentos pode-se observar que:
- a bobina com amaciante apresentou maior diferença
de tonalidade na extremidade interna;
- a intensidade de cor em ambas as bobinas, embora
maior, apresentou valores muito próximos ao padrão.
Tecnologia Tingimento
Os resultados dos Tingimentos 4 e 5 podem ser observados na Figura 4.
4.3.3 - Análise dos Tingimentos 06 e 11
Nestes tingimentos pode-se observar que:
- a bobina com amaciante apresentou elevada diferença de
tonalidade na extremidade interna;
- em ambas as bobinas a intensidade média
de cor foi superior ao padrão.
Pode-se concluir que o processo acrílico/
alvejamento/algodão apresenta maiores rendimentos de intensidade de cor, proporcionando
tonalidades mais intensas com a mesma quantidade de corante. Com esse processo, a indústria
terá redução de custo no que tange à quantidade
de corante empregado para atingir a mesma intensidade de cor. Os resultados desses tingimentos podem ser observados na Figura 5.
4.3.4 - Análise dos Tingimentos 07 e 10
Nestes tingimentos pode-se observar que:
- a bobina com amaciante apresentou elevada
diferença de tonalidade na extremidade interna;
- novamente em ambas as bobinas a intensidade de cor foi superior ao padrão.
O processo de tingimento Alvejamento/
Acrílico/Algodão apresenta ótimo rendimento de corante, comparado aos processos anteriores. Novamente observa-se que a bobina
com amaciante apresenta maior diferença de
tonalidade no interior da bobina.
Os resultados destes tingimentos podem ser
observados na Figura 6.
4.3.5 - Análise dos Tingimentos 12 e 13
Observa-se através da Figura 7, que na bobina com amaciante, a intensidade da cor ficou 51,99% superior ao padrão, enquanto que
na bobina sem amaciante esta intensidade foi
de 64,92% superior ao padrão.
15
Tecnologia Tingimento
5. Conclusãoes
Comparando-se os tingimentos 1, 8 e 9, onde somente
a fibra de acrílico foi tingida, porém, variando-se o sentido de circulação de banho, conclui-se que a variação
de intensidade de cor ao longo da bobina não é alterada
significativamente. Independente do sentido de circulação de banho, existe um pequeno aumento da intensidade de cor no interior da bobina, que provavelmente devese à maior velocidade do banho de tingimento no interior da bobina e, conseqüentemente, maior contribuição
Química Têxtil - n° 78/mar.05
convectiva no processo de transferência de massa.
Ao tingir a mistura acrílico/algodão na seqüência: Acrílico/Algodão/Alvejamento, com e sem amaciante Tingimentos 4 e 5, observou-se que na bobina com
amaciante a diferença de tonalidade na extremidade interna foi maior que na bobina tingida sem amaciante. A intensidade de cor em ambas as bobinas foi muito próxima à
cor padrão, cuja amostra foi retirada de um tingimento realizado em produção, com o mesmo processo de tingimento/alvejamento realizado nesses dois tingimentos.
Nos Tingimentos 6 e 11, onde o processo utilizado foi: Acrílico/Alvejamento/Algodão, com
e sem amaciante, novamente na bobina com
amaciante a diferença de tonalidade na extremidade interna da bobina foi maior que na bobina
sem amaciante. Também se observou um aumento
na intensidade da cor com relação ao padrão, o
que mostra que o processo Acrílico/Alvejamento/
Algodão apresenta maiores rendimentos de intensidade de cor, proporcionando tonalidades
mais intensas com mesma quantidade de corante.
O processo de tingimento Alvejamento/Acrílico/Algodão, realizado nos Tingimentos 7 e 10,
apresentou resultados de rendimento de corante
superior aos processos em que o alvejamento é
posterior ao tingimento. Também nesse processo, a bobina com amaciante apresenta maior diferença de tonalidade no interior da bobina do
que na bobina sem amaciante.
Finalmente, nas bobinas tingidas após processo de mercerização - Tingimentos 12 e 13, a intensidade de cor foi superior a todos os processos realizados neste trabalho. Pode-se concluir
que a seqüência Mercerização/Acrílico/Algodão
é a que apresenta maior rendimento para os
corantes. Porém, é necessário analisar a redução
de custos de corantes e o custo para implementação da mercerização no processo têxtil.
Em todos os tingimentos realizados, a bobina
com adição de amaciante apresentou maior in-
16
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Tingimento
tensidade de cor na extremidade interna que as
bobinas que não tiveram adição de amaciante.
Provavelmente, esse aumento na intensidade de
cor deve-se ao fato de que a bobina cruzada
possui maior tensão de enrolamento no seu interior, formando um filtro. Também, a presença do amaciante no banho de tingimento interfere nessa diferença de tonalidade.
Esse problema deverá ser muito bem administrado pela indústria, pois todo fio tingido
deve receber amaciante para que seja possível
sua aplicação nos teares. O amaciante, além de
proporcionar toque agradável, lubrifica o fio,
reduzindo o atrito fio/fio e fio/metal, proporcionando maior produtividade nas tecelagens
(plana ou malharia) e reduzindo o rompimento
do fio, causador de parada de máquina, buracos nos tecidos etc
* Catia Rosana Lange
Mestre em Engenharia Química - UFSC
Especialista em Processos Têxteis - USFC /
SENAI
Engenheira Química - FURB
Gerente de Beneficiamento da Fiobras Ltda Indaial - SC
Professora de Tecnologia Têxtil da
UNIASSELVI - Indaial - SC
** Antônio Augusto Ulson de Souza
Pós-Doutorado em Engenharia Química UCDavis - Califórnia - USA
Doutor em Engenharia Mecânica - UFSC
Mestre em Engenharia Química - UNICAMP
Engenheiro Químico - UFRJ
Professor do Depto. Engenharia Química - UFSC
*** Selene M. A. Guelli Ulson de Souza
Pós-Doutorado em Engenharia Química UCDavis - Califórnia - USA
Doutora em Engenharia Mecânica - UFSC
Mestre em Engenharia Química - UNICAMP
Engenheira Química - UNICAMP
Professora do Departamento de Engenharia Química - UFSC
17
Tecnologia Preparação
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Modificação da estrutura fina do poliéster
termofixado em seu tingimento posterior
J. Gacén, D. Cayuela, J. Maillo, J. M. Canal e I. Gacén
Universidade Politécnica da Catalunha - Espanha
Artigo publicado anteriormente em "Coloration Technology"
Tradução: Agostinho S. Pacheco - ABQCT
Introdução
Os autores estudaram em diversos trabalhos a modificação da estrutura fina da fibra de poliéster na operação de termofixação, habitualmente o mais intenso dos
tratamentos térmicos que experimenta essa fibra em seu
processamento têxtil. Mais precisamente, estudaram a
modificação que se produz ao variar as condições do
processo de termofixação (temperatura, tempo, tensão)(1),
ou ainda os antecedentes ou histórico térmico de diferentes tipos de substratos (diferentes temperaturas de
estabilização na planta de produção(2), diferentes processos de texturização(3)).
A caracterização da estrutura fina dos substratos correspondentes foi avaliada através de medidas de densidade (cristalinidade) e mediante técnicas de calorimetria
diferencial, neste caso para conhecer a temperatura efetiva do tratamento térmico aplicado. Este último somente
é possível quando for produzida uma cristalização secundária com formação de pequenos cristais, cuja fusão
se manifesta como uma endoterma prévia à de fusão
principal. Também se estudou a caracterização dos
substratos termofixados mediante ensaios físico-químicos (tempo crítico de dissolução, solubilidade diferencial, absorção de iodo).
A termofixação pode ser seguida da operação de
tingimento, em alta temperatura (130°C) ou em presença de um transportador que, ao rebaixar a temperatura
de transição vítrea no meio (ambiente) do tingimento,
18
permite que este possa ser realizado a 100°C. Em qualquer caso, a operação de tingimento não deve modificar
a estabilidade dimensional ou de forma, que foi adquirida na termofixação, já que em caso contrário estaria
demonstrado que esta operação não foi aplicada com
intensidade suficiente.
Não obstante, podemos supor que, mesmo que não
se modifique a estabilidade do substrato termofixado, o
tratamento de tingimento produz modificações menores
na estrutura fina da fibra termofixada. Essas modificações poderiam depender da temperatura de termofixação,
condições de tingimento (tingimento em alta temperatura ou com carrier) e do tipo de corante utilizado (tamanho, linearidade e polaridade da molécula de corante).
Para confirmar esta hipótese, o estudo partiu de
substratos de poliéster termofixados em diferentes temperaturas(4) e os tingimentos foram efetuados em alta
temperatura com dois corantes de diferentes tamanhos
moleculares. Também se procedeu ao mesmo tratamento térmico em ausência de corante, com a finalidade de
conhecer a possível influência deste na variação da estrutura fina que eventualmente pudesse se produzir na
operação de tingimento.
Os correspondentes substratos foram caracterizados
mediante ensaios físico-químicos (absorção de iodo,
solubilidade diferencial) e medidas da densidade, e, com
as devidas reservas, da cristalinidade obtida a partir
delas. Os ensaios físico-químicos aplicados oferecem
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Preparação
informação sobre a estrutura fina global da fibra, que
compreende sua cristalinidade e orientação, assim como
as correspondentes distribuições, tanto do tamanho e
perfeição dos cristais como da orientação. A avaliação
da modificação dessas variáveis da estrutura fina da fibra de poliéster no tingimento foi estudada por LippSymonowicz, com detalhes, aplicando técnicas de difusão de raios X(5, 6, 7).
Em um trabalho recente(8), os autores estudaram a
modificação da estrutura fina que produz o tingimento
em alta temperatura do substrato original (não
termofixado) com os mesmos corantes utilizados neste
estudo. As condições deste trabalho assinalam que o
tratamento de tingimento em alta temperatura produz
uma grande modificação da estrutura fina do substrato
original. Também foi apreciado que a solubilidade diferencial dos substratos tintos não depende do tipo de
corante utilizado e é claramente inferior à do tratado em
ausência de corante (tingimento cego).
No que se refere à absorção de iodo, os substratos
tratados em ausência ou presença de qualquer corante
apresentam absorções de iodo similares. Igualmente foi
observado que o tratamento térmico correspondente ao
tingimento em alta temperatura (130°C) ocasiona uma
modificação da estrutura fina do poliéster não termofixado
similar a que acontece em uma termofixação a 160°C(8).
Outro estudo anterior se referia à modificação da estrutura fina que um tingimento cego produz em um fio
contínuo de poliéster estabilizado em diferentes temperaturas na planta de produção(9). Os tratamentos foram realizados a 130 ou a 100°C, neste caso em presença ou
ausência de um transportador. Assim foi possível verificar o efeito desse produto na estrutura fina do correspondente tratamento. Dos resultados obtidos se deduziu que
os tratamentos térmicos aplicados produzem uma fixação térmica adicional. Também se notou que o ensaio de
solubilidade diferencial é bem mais sensível do que o de
absorção de iodo para detectar, depois de tintos, diferenças de estrutura fina nos substratos estabilizados em diferentes temperaturas na planta de produção.
20
O interesse dos autores pelo trabalho a desenvolver
se deve à escassa bibliografia sobre a modificação da
estrutura fina que o tingimento em alta temperatura pode
eventualmente ocasionar em substratos de poliéster
termofixados em diferentes temperaturas. Os autores
somente têm conhecimento de um estudo de Gulrajani e
outros, no qual se indica que o tingimento em alta temperatura de um poliéster termofixado a 200°C produz
uma diminuição do tempo crítico de dissolução. Essa
diminuição é a mesma tanto no substrato tinto como naquele tratado em ausência de corante(10).
Parte experimental
Material: tecido de poliéster, massa laminar 160 g/m²,
para uso em tapetes e cortinas. Urdume: fio paralelo de
poliéster brilhante (multilobulado), título nominal 120
dtex/46fil. Trama: poliéster semimate texturizado, título nominal, 167 dtex/30f.
Tratamentos
Descrude: o tecido foi primeiramente lavado para eliminar a engomagem. Em seguida foi descrudado a 80°C
durante 30 minutos em uma dissolução que continha
0,2% de Cotemoll OS líquido (Color Center) (mistura
de tensoativos e dissolventes) e 0,2% de Hisanil PE
(Clariant) (mistura de um derivado aniônico em um éster
fosfônico e de tensoativos não-iônicos oxietilenados);
relação de banho 1:10. Finalmente foi lavado primeiro
com água morna e uma última lavagem com água fria.
Termofixação: a termofixação foi realizada em uma
rama industrial (Bruckner) de seis campos na fábrica da
Tints i Aprestos Valls, nas temperaturas nominais de 160,
170, 180, 190, 200, 210 e 220°C. O tempo total de permanência foi de 90 segundos. Foram termofixados 30
metros de tecido em cada uma das temperaturas mencionadas e, para efeito de uniformidade, foram descartados o primeiro e o último metro. Pela mesma razão, foram separados 30 centímetros a partir de cada ourela.
Tingimento: os tingimentos foram realizados em um
equipamento piloto industrial, com os corantes CI Ver-
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Preparação
melho Disperso 60 [1], (molécula pequena; Clariant) e
CI Azul Disperso 79 [2], (molécula grande; Yorkshire
Group), com pesos moleculares de 331 e 621, respectivamente. Também foram feitos tratamentos em ausência de corantes (tingimento cego).
As condições de tingimento foram as seguintes:
sidades tetracloreto de carbono/n-heptano (Davenport),
aplicando a equação de Daubeny e outros(11).
onde: ρ é a fração cristalina do substrato,
1,455 é a densidade do PET totalmente cristalino,
1,355 é a densidade do PET totalmente amorfo.
Solubilidade diferencial
A relação temperatura/tempo do processo foi a seguinte: o material (tiras de tecido de 200 gramas) foi introduzido em um banho de tingimento a 40°C e em um tempo
de 30/35 minutos a temperatura alcançou 130°C. Essa
temperatura foi mantida durante 30 minutos e em seguida
o banho foi resfriado até 90°C. Em seguida, os substratos
foram submetidos aos seguintes tratamentos.
1. Lavagem com água a 60°C, durante 10 minutos.
2. Banho redutor, com uma concentração de 2 g/l de
hidrossulfito de sódio e 1 g/l de hidróxido de sódio, a
70°C, durante 15 minutos.
3. Lavagem em temperatura ambiente, durante 10 minutos.
4. Neutralização com uma solução de 50 ml de ácido
acético (70%) em 50 litros de água, durante 10 minutos.
5. Lavagem em temperatura ambiente durante 10 minutos.
Caracterização da estrutura fina
A caracterização da estrutura fina, segundo técnicas
que são descritas, foi realizada sobre a trama dos tecidos termofixados, termofixados/tintos e termofixados/
tingimento cego, respectivamente.
Densidade/cristalinidade
A cristalinidade foi calculada a partir da densidade
obtida, fazendo uso de uma coluna de gradiente de den22
A solubilidade diferencial de uma fibra de poliéster
a uma temperatura determinada é a porcentagem de fibra dissolvida em uma determinada mistura fenol/
tetracloroetano (Ph/TCE) depois de permanecer em contato com ela durante 30 minutos. Esse parâmetro está
relacionado com a cristalinidade das fibras de PET.
Quanto maior é a temperatura de termofixação, maiores
são a cristalinidade e o grau de fixação e menor a solubilidade diferencial. Os detalhes dessa técnica foram
amplamente descritos em publicações anteriores(12, 13).
Esse ensaio foi realizado nas temperaturas de média
solubilidade dos substratos termofixados em diferentes
temperaturas, empregando uma mistura 30/70 Ph/TCE.
Essas temperaturas foram calculadas, do mesmo modo
que em um estudo anterior, a partir das curvas: "solubilidade diferencial vs. temperatura"(4). Tabela 1.
Absorção de iodo
A absorção de iodo de uma fibra de poliéster a uma
temperatura determinada se define como a quantidade
de iodo (mg) absorvido por 1g de fibra, depois de permanecer 20 minutos em contato com uma solução 0,5
M de iodo, que contém fenol como agente inchante. A
solução empregada continha 350 ml/l de fenol. Depois
de lavar as amostras, as fibras foram dissolvidas em uma
mistura 50/50 Ph/TCE e o iodo absorvido foi avaliado
com uma solução de tiosulfato de sódio(14,16).
Esse parâmetro está relacionado com a cristalinidade
das fibras de PET. Quanto maior é a temperatura de
termofixação, maior é a cristalinidade, maior o grau de
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Preparação
(a) A temperatura nominal é a temperatura programada na rama.
(b) A temperatura efetiva de termofixação é a referente à fusão
dos cristais formados durante a cristalização secundária,
corresponde ao máximo do pico da endoterma prévia à fusão
principal.
(c) A temperatura de média solubilidade é a temperatura na
qual 50% da fibra termofixada em uma determinada temperatura se dissolveria na mistura Ph/TCE (30/70) usada neste estu-
do (quanto maior é a temperatura de termofixação, mais alta é
a temperatura de média solubilidade).
(d) A temperatura de média absorção máxima é a temperatura
na qual se produziria teoricamente a metade da absorção máxima. Essa temperatura se deduz a partir da curva de "absorção de iodo vs. temperatura de absorção" (quanto maior é a
temperatura de termofixação, maior é a temperatura de média
absorção).
fixação e menor a absorção de iodo. Essa técnica foi
amplamente descrita em publicações anteriores(17, 18).
Os ensaios de absorção de iodo foram realizados em
temperaturas, as quais teoricamente se produziria a metade da absorção máxima de um substrato termofixado a uma
temperatura determinada. Essa temperatura foi deduzida,
segundo se indicou anteriormente(4) da curva de absorção
de iodo em função da temperatura desse ensaio. Tabela 1.
dida direta da cristalinidade, já que os dados que delas se
derivam correspondem a valores absolutos (longitudes ou
ângulos quando se trata de quantificar a orientação)(19).
Resultados e discussão
A Tabela 1 contém parâmetros da estrutura fina dos
substratos de poliéster termofixados em diferentes temperaturas(4). Esses parâmetros são os que foram utilizados como referência para avaliar a modificação da estrutura fina que produz o tingimento nos substratos
termofixados.
Densidade e cristalinidade
A cristalinidade das fibras costuma ser avaliada principalmente mediante técnicas de difusão de raios X,
calorimetria diferencial e medidas de densidade em uma
coluna de gradiente de densidades. As técnicas de difusão
de raios X de ângulo estreito ou amplo permitem uma me-
A cristalinidade das fibras termoplásticas pode ser
determinada por calorimetria diferencial a partir da
entalpia de fusão do substrato a caracterizar e do valor
da entalpia de fusão do polímero 100% cristalino(20).
A cristalinidade pode ser avaliada também determinando a densidade pelo método de flutuação, com prévio
conhecimento das densidades do material perfeitamente
cristalino e a do totalmente amorfo. A do material cristalino se obtém a partir do peso molecular e do volume da
célula ou malha cristalina unitária. Dependendo das dimensões da célula, calculadas por vários autores, sua
densidade oscila entre 1.455 e 1.515 g/cm³ (11, 21, 23).
Durante muitos anos, os valores 1.455 e 1.335 g/cm³
foram utilizados como densidades do cristal e do material totalmente amorfo, respectivamente(11). Não obstante,
Mehta e outros(24) propuseram os valores de 1.515 e 1.336
g/cm³ respectivamente como mais razoáveis. Fourné(19)
da um valor de 1.331 g/cm³ à densidade do material amorfo
e Ramesh e outros(25) deduziram recentemente o valor de
1.33 g/cm³. Os valores da cristalinidade de uma fibra de23
Tecnologia Preparação
rivados das técnicas de difusão de raios X e de medidas
da densidade se referem à fração ou porcentagem do volume de material presente em sua forma cristalina.
Do exposto anteriormente deriva que os valores da
cristalinidade calculados a partir da densidade dos
substratos devem ser interpretados com cautela. As
medidas de densidade estão muito condicionadas a diferenças de acessibilidade do líquido da coluna à superfície interna da fibra. No caso de fibras tintas, devemos
ter em conta também a ocupação parcial dos ocos ou
poros internos pelas moléculas de corante(5). Por essa
razão, se tem questionado a determinação da
cristalinidade a partir de medidas de densidade quando
se trata de substratos tintos. Alguns autores(26, 27) puseram objeções a essa técnica, inclusive quando se trata
de fibras não tintas. De todos os modos, pode ser útil
para efeitos comparativos e também como informação
complementar à obtida por outros métodos.
Tal como foi assinalado na parte experimental, neste estudo utilizamos os valores calculados por Baubeny
e outros(11) para a densidade do material cristalino e do
totalmente amorfo, por serem os valores habitualmente utilizados.
A Tabela 2 contém as densidades dos substratos
termofixados em diferentes temperaturas e as dos tratados a 130°C em um tingimento cego e com os corantes
vermelho e azul. Também contém as cristalinidades dos
substratos termofixados e a dos tratados em ausência
de corante. Todas as densidades, incluídas as dos
24
Química Têxtil - n° 78/mar.05
substratos termofixados originais, foram calculadas utilizando a mesma coluna de gradiente de densidades com
o objetivo de garantir a máxima uniformidade. Pelas
razões antes assinaladas, não foi calculada a cristalinidade dos substratos tintos.
A análise dos dados desta tabela permite indicar que:
1. O tratamento cego produz uma diminuição da
cristalinidade da ordem de 0,5 unidades percentuais nos
substratos termofixados nas temperaturas nominais compreendidas entre 160 e 190°C. Nos substratos
termofixados entre 200 e 220°C a diminuição é de aproximadamente uma unidade percentual. Essas diferenças
são significativas, já que as medidas de densidade na
coluna utilizada garantem uma precisão de, pelo menos, 0,0005 g/cm³, o que significa uma variação da
cristalinidade de 0,4 unidades percentuais. Em qualquer
caso, a menor densidade dos substratos termofixados e
tratados depois em banho cego significa uma diminuição da compacidade global da estrutura (maior volume
livre) produzida pelo tratamento térmico aplicado em
ausência de corante (agentes dispersante e igualizante
presentes). Por sua parte, a diminuição da compacidade
global poderia ser conseqüência de uma maior abertura
nas regiões amorfas ou de ordem intermediária ou também da formação de ocos ou poros.
Destes resultados se deduz que o tratamento térmico
próprio do tingimento, nas condições assinaladas, influi
mais na densidade/cristalinidade dos substratos
termofixados nas faixas superiores de temperatura. As diferenças de comportamento poderiam ser atribuídas a diferentes respostas do material
amorfo ou de ordem
intermediária dos
substratos termofixados em diferentes tem-
Tecnologia Preparação
peraturas. Por outro lado, a sempre menor densidade/
cristalinidade dos substratos tratados em banho cego em
relação à dos originais termofixados poderia ser atribuída a uma menor acessibilidade das zonas amorfas e/ou
poros da fibra que dificultariam a penetração do líquido
da coluna de gradiente de densidades.
2. Os substratos tintos com os corantes vermelho e azul
apresentam sempre densidades praticamente iguais e
superiores às dos tratados em um banho cego. Concretamente, a média de suas densidades é a mesma para
ambos os corantes e se aproxima muito mais à dos
substratos termofixados do que à dos termofixados e
tratados em ausência de corante. A maior densidade dos
substratos tintos com respeito à dos tratados em banho
cego poderia ser atribuída à ocupação, pelo corante, dos
espaços ocos pré-existentes ou formados no tratamento
hidrotérmico aplicado.
Solubilidade diferencial
A solubilidade diferencial das fibras de PET em uma
determinada mistura Ph/TCE aumenta mais ou menos
gradualmente na medida em que aumenta a temperatura
do ensaio. Por outro lado, os valores da solubilidade
diferencial dependem muito da história térmica do
substrato a ensaiar. Isso significa que as curvas "solubilidade diferencial vs. temperatura de ensaio" de uma série
de substratos, de histórias térmicas muito diferentes,
podem estar muito deslocadas segundo o eixo de temperaturas. Este é o caso dos substratos de PET
termofixados em um amplo intervalo de temperaturas.
Nessas circunstâncias, um substrato pode apresentar uma
solubilidade nula ou muito baixa a uma temperatura determinada ao passo que outro pode se dissolver totalmente na mesma temperatura.
Nesses casos, é muito útil usar o que se conhece como
a temperatura de média solubilidade. Esta é definida como
a temperatura na qual, teoricamente, se dissolveria 50%
de um determinado substrato. A temperatura de média
solubilidade pode ser considerada como um parâmetro
global da estrutura fina de um substrato. A temperatura
26
Química Têxtil - n° 78/mar.05
de média solubilidade dos substratos termofixados em
diferentes temperaturas foi calculada teoricamente em um
estudo anterior(4). Na Tabela 1 podemos apreciar que os
substratos termofixados nominalmente a 180 e 200°C se
dissolveriam em cerca de 50% nas temperaturas de 43,3
e 48,8°C, respectivamente.
Dos substratos que foram termofixados,
termofixados/tintos em banho cego e termofixados/tintos a 130°C, foi determinada a solubilidade diferencial
na temperatura de média solubilidade desses diferentes
substratos. No caso dos substratos tratados em ausência de corante, foi determinada também a solubilidade
nas temperaturas de média solubilidade dos substratos
termofixados nas temperaturas imediatamente inferior e
superior correspondentes. Desse modo, foi possível dispor de maior informação sobre o efeito produzido pelo
tratamento de tingimento na solubilidade diferencial
desses substratos e, portanto, na estrutura fina dos
substratos termofixados em diferentes temperaturas.
A Tabela 3 contém os valores da solubilidade dos
substratos tratados em presença ou ausência de corante,
assim como os valores dos correspondentes substratos
originais termofixados. Os valores correspondentes à
temperatura de média solubilidade de todos os substratos
somente termofixados se aproxima, em todos os casos,
ao valor teórico de 50, com um desvio não muito diferente dos 10%.
Na Figura 1 podemos apreciar a variação da solubilidade diferencial ocasionada pelo tingimento cego a
130°C. Os valores da solubilidade representados foram
calculados em relação a uma solubilidade de exatamente 50% do correspondente substrato termofixado. É evidente que a modificação máxima da estrutura fina produzida pelo tingimento cego corresponde ao substrato
termofixado a 200°C.
Como se pode observar na Tabela 3, o tratamento
térmico próprio do tingimento a 130°C nas condições
descritas ocasiona sempre um decréscimo da solubilidade. Observando somente os valores correspondentes
à temperatura de média solubilidade, na Figura 1 perce-
Tecnologia Preparação
bemos com mais clareza que o tingimento dos substratos
termofixados nas temperaturas nominais de 160-180°C
produz uma diminuição da solubilidade diferencial de
umas 10 unidades percentuais e um decréscimo linear
muito acusado nos termofixados entre 180 e 200°C.
Finalmente, cabe indicar que o tratamento de um
tingimento cego modifica em menos de 10 unidades
percentuais a solubilidade dos substratos termofixados
nominalmente a 210 e 220°C.
A diminuição da solubilidade diferencial de um
substrato submetido a um determinado tratamento térmico é conseqüência de um aumento de sua compacidade
global, o que se traduz em uma diminuição da capacida-
28
Química Têxtil - n° 78/mar.05
de dissolvente de uma determinada mistura Ph/TCE em
uma determinada temperatura. Isso pode ser interpretado como uma fixação adicional, de intensidade variável. A maior fixação (menor solubilidade diferencial)
que se produz nos substratos termofixados a 190-200°C
em relação aos que foram termofixados nas temperaturas 160-180°C requer uma explicação, já que a
cristalinidade daqueles é superior à destes últimos. Uma
possível interpretação poderia consistir em diferentes
respostas do correspondente material amorfo ou de ordem intermediária dos substratos termofixados em diferentes temperaturas à ação térmica produzida pelo
tingimento a 130°C.
Tecnologia Preparação
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Absorção de iodo
Na Tabela 3 se adverte também que, qualquer que seja
o corante utilizado, os substratos termofixados tintos apresentam praticamente a mesma solubilidade diferencial do
que os tratados em banho cego. Como exceção, devemos
mencionar que o tingimento com o corante de pequeno
tamanho molecular (vermelho) do substrato termofixado
a 200°C conduz a uma solubilidade apreciavelmente mais
baixa do que quando este substrato foi submetido a um
tingimento cego ou que tenha sido tinto com o corante de
maior tamanho molecular.
A Tabela 3 permite também comparar as diferenças
de solubilidade em diferentes temperaturas entre os
substratos termofixados e os que posteriormente tenham
sido submetidos a um tingimento cego. Da análise dos
valores correspondentes se deduz que as diferenças de
solubilidade diferencial entre substratos termofixados em
temperaturas imediatamente próximas se mantêm, mesmo que em menor medida, depois do processo de
tingimento. Como exemplo, podemos indicar que a diferença de solubilidade a 43,4°C entre os substratos
termofixados a 180 e 190°C é de 30,9 unidades (47,1 16,2), ao passo que depois do tingimento cego é de 24
unidades (35,8 - 11,8).
30
É bem conhecido que a absorção de
iodo da fibra de poliéster em função
da temperatura evolui segundo uma
curva na qual se distinguem um trecho
de baixa pendente, outro de pendente
muito mais pronunciada e, finalmente,
um trecho descendente, após passar
pelo ponto máximo. Quando um mesmo substrato é submetido a tratamentos térmicos de diferentes intensidades,
a totalidade da curva e com ela o seu
ponto máximo se deslocam para maiores temperaturas na medida em que aumenta a intensidade do tratamento.
Também sucede que o máximo da absorção de iodo diminui na medida em
que aumenta a temperatura de máxima absorção(16).
Quando se dispõe de suficiente informação, a curva de absorção apresenta dois pontos singulares. Um
corresponde ao máximo anteriormente mencionado e
o outro é o ponto a partir do qual se produz um aumento pronunciado na pendente da curva de absorção. A
temperatura na qual se apresenta este último ponto pode
ser interpretada como a temperatura crítica de absorção de iodo (TI) no meio em que se tenha realizado o
ensaio. Trata-se de um parâmetro similar ao conhecido como temperatura crítica de tingimento (T D), na
qual se apresenta um aumento pronunciado na absorção de corante por uma fibra (28-30).
Outro parâmetro da curva de absorção corresponde
à temperatura na qual teoricamente se apresenta a metade da absorção máxima. Essa temperatura pode ser
designada como temperatura de média absorção máxima(15). A determinação da absorção de iodo nessa temperatura, em substratos objeto de comparação, oferece
a vantagem de que a medida é realizada em uma temperatura situada no trecho ascendente da curva de absorção. Essas temperaturas e as absorções a elas associadas podem ser utilizadas como parâmetros globais da
Química Têxtil - n° 78/mar.05
estrutura fina de uma determinada fibra de poliéster e,
portanto, para manifestar as diferenças de estrutura fina
entre substratos objeto de comparação.
A Tabela 1 contém os valores da temperatura de
média absorção máxima dos substratos termofixados em
diferentes temperaturas. O valor 55,6°C para o substrato
termofixado a 180°C significa que a absorção nessa temperatura é 22,9 mg I2/g.
A absorção de iodo dos substratos termofixados e
depois tintos, em um banho cego ou com os corantes utilizados neste estudo foi avaliada na temperatura de média absorção do substrato termofixado a uma determinada temperatura, segundo dados contidos na Tabela 4.
Tecnologia Preparação
Foi comprovado previamente que nenhum dos
corantes utilizados reagiam com o iodo nas condições
do ensaio de absorção. No caso dos substratos tratados
em ausência de corante, a absorção foi determinada também nas temperaturas de média absorção dos substratos
termofixados nas temperaturas imediatamente inferior e
superior correspondentes. Desse modo, foi possível dispor de maior informação sobre o efeito produzido pelo
tratamento associado ao processo de tingimento na absorção de iodo e, portanto, na estrutura fina dos
substratos termofixados em diferentes temperaturas.
A Tabela 4 contém ainda a absorção de iodo dos
substratos termofixados e a dos substratos
31
Tecnologia Preparação
Química Têxtil - n° 78/mar.05
termofixados/tintos em banho cego. Como se pode observar, o tratamento térmico associado ao tingimento
nas condições descritas produz sempre uma diminuição da absorção de iodo. Tanto em termos absolutos
como relativos, a maior diminuição se apresenta sempre nos substratos previamente termofixados nominalmente a 160 e 170°C e as menores nos substratos
termofixados a 200-220°C. Esse comportamento significa que o tingimento em alta temperatura produz
diferentes níveis de fixação nos substratos de poliéster
termofixados em diferentes temperaturas.
Também convém destacar que os substratos tintos
com o corante Azul (molécula grande) apresentam sempre uma absorção de iodo apreciavelmente maior do
que a dos tintos com o corante Vermelho (molécula
pequena), com diferenças compreendidas entre 20 e
50%. Por outro lado, se nota que, exceto quando se
trata do substrato termofixado a 160°C, os tintos com
o corante Azul apresentam uma absorção igual ou algo
superior (~10%) a dos substratos originais. Dos
substratos tintos com o corante Vermelho se pode dizer que, exceto o termofixado a 160°C, apresentam
sempre uma absorção praticamente igual a dos tintos
em banho cego.
A menor absorção de iodo dos substratos tratados
em banho cego com respeito à dos substratos
termofixados poderia ser atribuída à menor acessibilidade do iodo às zonas amorfas e/ou poros das fibras. A
presença de corante Vermelho não modificaria a situação, enquanto que o maior tamanho molecular do corante
Azul poderia conduzir a um maior volume livre que permitiria uma maior absorção de iodo.
ratura de termofixação. As variações são algo maiores
nos substratos termofixados em temperaturas mais altas. Os substratos termofixados tintos com qualquer dos
dois corantes utilizados (pequeno e grande tamanho
molecular) apresentam densidades superiores à dos tratados do mesmo modo em ausência de corante e quase
as mesmas densidades do que os substratos originais
termofixados em diferentes temperaturas.
Conclusões
5. O tratamento térmico associado ao tingimento em alta
temperatura (130°C) produz uma fixação da fibra, adicional ao adquirido na operação prévia de termofixação.
Essa fixação adicional parece conseqüência de um aumento da compacidade da estrutura fina dos substratos
termofixados, segundo se deduz de sua menor solubilidade diferencial e absorção de iodo.
Nas condições experimentais próprias deste estudo
posemos concluir que:
1. O tratamento térmico próprio do tingimento em alta
temperatura (130°C) do poliéster termofixado em diferentes temperaturas produz pequenos decréscimos em
sua densidade/cristalinidade que dependem da tempe32
2. O tingimento cego dos substratos termofixados diminui apreciavelmente sua solubilidade diferencial na mistura Ph/TCE (30/70) usada neste estudo. A solubilidade
dos substratos tintos com qualquer dos dois corantes é
praticamente a mesma que a dos correspondentes
substratos tratados em ausência de corante.
3. O tingimento cego diminui a absorção de iodo dos
substratos termofixados, sobretudo a dos que foram
termofixados em temperaturas mais baixas. Os substratos
tintos com o corante de menor tamanho molecular apresentam uma absorção similar à dos que foram tratados
em ausência de corante. Os substratos tintos com o
corante de grande tamanho molecular apresentam absorções notavelmente superiores.
4. Nota-se uma contradição aparente pois, ao comparálos com os substratos termofixados originais, os
substratos tratados em ausência de corante apresentam
menores densidades/cristalinidades, por um lado, e menores solubilidades diferenciais e absorções de iodo, por
outro. Isso poderia ser explicado admitindo que o tratamento térmico associado ao tingimento conduz simultaneamente à formação de ocos (menor densidade) e a um
aumento da compacidade global da fibra (menor solubilidade diferencial, menor absorção de iodo).
Tecnologia Preparação
Agradecimentos
Este trabalho faz parte do Projeto MAT 97-1186 financiado pela Comissão Interministerial de Ciência e
Tecnologia (CICYT), no âmbito do Programa de Materiais. Os autores agradecem à empresa Tints i Aprestos
Valls por sua generosa ajuda oferecendo suas instalações e sua valiosa experiência na planificação deste estudo. Também agradecem a Clariant e a Yorkshire pelo
fornecimento dos corantes utilizados neste trabalho.
Bibliografia
1. J. Gacén, J. Maillo y F. Bernal, Tinctoria, Agosto
1993, p. 52.
2. J. Gacén, J. Maillo, D. Cayuela y M.T. Rodríguez,
Melliand Textilberichte, Agosto 1993, p. 797.
3. J. Gacén, J. Maillo y J.A. Baron, Melliand
Textilberichte, Enero 1989, p. 12.
4. J. Gacén, D. Cayuela, J. Maillo e I. Gacén, J. Textile
Institute, en prensa.
5. B. Lipp-Symonowicz y G. Urbanczyk, Melliand
Textilberichte, Junio 1974, p.659.
6. B. Lipp-Symonowicz, Melliand Textilberichte, Junio
1979, p. 506.
7. B. Lipp-Symonowicz y G. Urbanezyk, Melliand
Textilberichte, Febrero 1985, p.123.
8. J. Gacén, D. Cayuela, J. Maillo, e I. Gacén, Bol.
Intexter, n° 121, 2002, p. 7.
9. J. Gacén, J. Maillo e I. Gacén, Coloration Tecnology
vol. 117, 2001, p. 135.
10. M.L. Gulrajani, R.K. Saxena y A.K. Sengupta,
Textile Research Institute, Octubre 1980, p. 589.
11. R.P. Daubeny, C.W. Bunn y C. J. Brown, Proc. Royal
Soc., 1954, A 226, 1964, p. 53.
12. J. Gacén y J. Maillo, J. Textile Institute, vol. 86,
1995, p. 527.
13. J. Gacén, J. Maillo y J.J. Baixauli, Melliand
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Textilberichte, Febrero 1980, p.187
14. K. Schwertassek, Faserforchung und Textiltech., Vol.
10, 1959, p. 387.
15. Schladeck; Uveroflentlicher Berichtans von
wollforschunginstitut in BRNO (2) 1960, p. 20.
16. V. Lacko and M. Galanski, Textilia, Noviembre 1972,
p. 47.
17. J. Gacén, J. Maillo y J.J. Baixauli, Melliand
Textilberichte, October 1989, p.737.
18. J. Gaeén, J. Maillo y J. Bordas, Bull. Scient. ITF,
Vol. 6 n° 23, 1977, p. 141.
19. F. Fourné, "Synthetic Fibers", Hanser/Gardner
Publications, Cincinati, 1998, p.725.
20. D.W. van Krevelen, "Properties of Polymers. Their
estimation and correlation with chemical structure",
second edition, Elsevier, 1976.
21. Ya. Tomashpolskii y G.S. Markiva, Polymer Sci.
(USSR) 6, 1964, p. 316.
22. S. Fakirov, E.W. Fischer y G.F. Schmidt, Makromol.
Chem. 176, 1975, p.2459.
23. R. Huisman y H.M. Heuvel, J. Appl. Polymer Sci.,
22, 1978, p. 943.
24. A. Metha, U. Gaur y B. Wunderlich, J. Polymer Sci.,
22.1978, p. 943.
25. C. Ramesh, V.B. Gupta y Radhakrishman, J.
Macromol, Sci. Phys., B36 (2), 1997, p. 281.
26. E. Wiesener y S. Hoffrichter, Faserforch und
Textiltechn., 21, 1950, p. 189.
27.M.E. Seyfarth y A. Mitarb, Faserforsch und
Textilchn., 23, 1952, p. 235.
28. W. Ingamells, R.H. Peters y S.R. Thornton; J.
Applied Polymer Science, 17, 1973, p. 3733.
29. M.L. Gulrajani y R.K. Saxena; J. Soc. Dyers and
Colourists, 95, 1979, p.330.
30. R.A.F. Moore y R.H. Peters; Textile Research
Journal, Diciembre 1979, p. 710.
ANUNCIE NA REVISTA QUÍMICA TÊXTIL - TEL. 4195.4931
34
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Tecnologia Fibras
As Nanofibras - Fiação e aplicações
J. Maillo e E. Vallejo
Departamento de Engenharia Têxtil Universidade Politécnica da Catalunha - Espanha
Tradução: Agostinho S. Pacheco - ABQCT
1. Introdução
O Século XXI poderia ser definido como o das
nanofibras, já que a demanda de fibras cada vez mais
finas é muito alta e cresce constantemente. As nanofibras
têm um diâmetro de magnitude muitíssimo menor do
que as fibras convencionais e podem chegar a revolucionar o mundo das fibras, mudando e criando novas aplicações em nanotecnologias.
O termo "nano" provém do grego e significa "anão".
Em física, o termo é utilizado como indicação de dimensão. O "anão" grego em sua definição geral, significa uma milionésima parte (1/106) de um milímetro ou
10-9 metros. Quando o termo é aplicado em tecnologia
(nanotecnologia), a definição comum é: "a manipulação exata de átomos individuais e moléculas para criar
as estruturas de uma capa". Em um nanômetro cabem
de 3 a 5 átomos, os componentes de nossa matéria.
Essas medidas tão extremamente pequenas são impossíveis de se observar com microscópios normais. São
necessários microscópios eletrônicos para poder reconhecer estes "anões"(1).
Durante muitos anos, no mundo têxtil existiu a intenção de imitar as características das fibras naturais, tais
como a seda, lã e algodão, produzindo fibras sintéticas
com diâmetros similares ou ligeiramente mais finos. Os
resultados foram muito satisfatórios nos últimos 50 anos
e com isso uma nova gama de fibras sintéticas apareceu.
Olhando para o futuro, atualmente existe uma tendência
significativa em direção aos têxteis multifuncionais.
36
Os materiais têxteis multifuncionais apresentam umas
características interessantes para os tecidos e confecção,
já que por si só têm uma multifuncionalidade inerente.
Um exemplo claro de multifuncionalidade pode ser um
produto com resistência ao fogo, leveza, comodidade e
impermeabilidade e além disso possua um uso técnico.
Essencialmente, as funções mais úteis que possam ser
combinadas, tornam-se um valor agregado para o cliente.
A busca de componentes que permitam o desenho de
estruturas de funcionamento múltiplo conduziu à variação da faixa dos diâmetros e a produzir diferentes seções
representativas da fibra. É razoavelmente seguro indicar
que hoje as fibras podem ser obtidas desde diâmetros
tradicionais a diâmetros superfinos como as nanofibras,
mantendo a estrutura representativa da fibra.
O nome de nanofibra é tipicamente utilizado naquelas fibras com diâmetros inferiores a 0,5 mícron. As
nanofibras mais comuns têm diâmetros que variam entre 50 e 300 nanômetros. Outros termos usados geralmente para definir essas nanofibras são: micro-denier,
submícron e superfina, sem dúvida o termo mícron não
foi aceito de forma comum pelo uso excessivo e ambíguo do termo microfibra.
As nanofibras de interesse para a indústria são as produzidas com polímeros convencionais e novos polímeros
com usos finais típicos de têxteis do tipo padrão. Para
esses tipos de fibras a menor medida prática é aproximadamente 50 nanômetros, já que, se um cristal de poliéster
tem dimensões da ordem de 40 nanômetros, as estruturas
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Fibras
que estivessem mais próximas a esta medida se converteriam em um conjunto ordenado de átomos, mas não teriam a morfologia típica de uma fibra.
Infelizmente, o termo nanofibras também chegou a
ser algo ambíguo, mesmo que a definição apresentada
na Tabela 1 seja bastante exata.
A razão da confusão são os nanotubos de carbono,
que são um conjunto ordenado de átomos de carbono
que pode ter uma resistência à tração de até 15 vezes a
do aço. Esses nanotubos ou fibras freqüentemente são
chamados de nanofibras de grafite ou de carbono. A
tecnologia para a fabricação dos nanotubos de carbono
é muito diferente das técnicas de produção das fibras
comuns e os usos finais não estão freqüentemente associados às fibras.
Para dar uma idéia dos diâmetros das nanofibras que
atualmente são obtidas, na Tabela 1 se podem apreciar
as grandes diferenças de diâmetro existentes entre conhecidas partículas de pequeníssimas proporções. Na
Figura 1 podemos observar que o diâmetro das
nanofibras chega a ser 1/1000 do diâmetro de um cabelo humano.
38
2. Fiação de nanofibras
Sem dúvida, o fato de que se possa fabricar nanofibras
e que elas tenham usos finais benéficos não responde
satisfatoriamente a interrogação se as nanofibras são
fantasia ou representam o futuro. Para essa resposta,
necessitamos reformular a pergunta: Os custos da fabricação das nanofibras são menores do que o valor potencial das vantagens oferecidas? Para a solução, precisamos definir as técnicas de fabricação potenciais?
Até agora foram produzidas nanofibras na faixa de 100
nm até cerca de 400 nm. A vantagem dos métodos de fiação por fusão e insuflação para nanofibras é que a produtividade é similar à de outras fibras fiadas por fusão. Atualmente existem diferentes maneiras de produzir nanofibras.
2.1. Técnica de produção a partir de fusão/insuflação
Uma técnica para produzir nanofibras poliméricas foi
introduzida recentemente por Nanofiber Technology Inc.
de Aberdeen, NC, USA. Nesse esquema, as nanofibras
são criadas a partir de fusão e insuflação. As fibras produzidas são uma mistura das medidas de mícron e medidas
de submícron. Essa técnica se presta ao uso de polímeros
termoplásticos em um processo de fiação relativamente
barato. A técnica parece ter o potencial necessário para
fabricar quantidades grandes de nanofibras poliméricas a
um custo mais baixo do que 10 dólares por quilo.
Sem dúvida, ainda existem problemas de fabricação.
Um deles é a ampla faixa do diâmetro da fibra (isso
pode ser uma vantagem em algumas aplicações) e o outro
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Fibras
é o custo do equipamento de fiação em consideração a
velocidade de produção (produtividade). Apesar desses
inconvenientes, essa técnica está aperfeiçoada e leva
certamente as nanofibras de uma curiosidade de laboratório a um possível futuro comercial.
2.2. Ilhas no mar
Uma segunda técnica que pode ser utilizada para produzir nanofibras é a fiação de fibras bicomponentes que
se degradam ou dissolvem. Existem vários métodos para
usar essa tecnologia na produção de nanofibras. O mais
empregado é a produção das fibras "ilhas no mar" (INS),
usando um processo padrão de fiação/estiragem. Foram
utilizadas 1120 ilhas e a fibra obtida tinha um título de um
denier. A produção era aproximadamente de 5 quilos por
hora a uma velocidade de 2500 mpm. O polipropileno, o
poliéster e a poliamida 6 são usados como o polímero
"ilha", com o EVOH (copolímero etileno álcool
polivinílico) usado como o polímero "mar". A relação de
transformação do polímero bicomponente era de 50/50.
A nanofibra resultante, depois de dissolver o polímero
mar, tinha um diâmetro de aproximadamente 300 nm. As
nanofibras produzidas com essa técnica possuem uma
pequena faixa de diâmetros. O custo dessas fibras está
situado entre 1 e 5 dólares por quilo, que deve ser considerado baixo para as aplicações mais comerciais, particularmente para aquelas aplicações que incluem uma pequena porcentagem de nanofibras combinadas com fibras
padrão, fiadas por fusão. As estruturas ilhas no mar proporcionam micro e nanofibras como misturas de fibra onde
as funcionalidades dos componentes do polímero podem
ser combinadas para produzir vantagens especiais.
Outro sistema possível, utilizando a fiação de fibra
bicomponente para a manufatura de nanofibras, é fazer
fibras separadas em um processo de fiação por fusão. O
número de segmentos necessários é de dezesseis ou
maior e o melhor sistema pode ser utilizar um polímero
solúvel em água, de pequeno diâmetro, com PET ou PP.
A última novidade são as fibras INS que possuem mais
de 600 fibrilas na ilha, as quais teriam diâmetros de so-
mente 50 nm e que atuam como fibra regular fiada por
fusão. Depois o polímero mar se dissolve e ficam somente as nanofibras.
2.3. Fiação eletrostática
A técnica de fabricação mais associada com as
nanofibras poliméricas é a eletrofiação ou fiação
eletrostática. Em 1934, o processo foi patenteado por
Formhals, que desenhou um dispositivo experimental
para a produção dos filamentos poliméricos usando a
força eletrostática.
O interesse renasceu nos últimos anos com o trabalho
de Reneker e colaboradores, que demonstraram que a
fiação eletrostática serve para uma ampla variedade de
soluções poliméricas. John Manley e colaboradores usaram a fiação eletrostática para fibras de PP e nesse trabalho obtiveram propriedades similares às das fibras convencionais orientadas. Recentes investigações se concentraram na estrutura e morfologia de fibras eletrofiadas.
De forma simplificada, nessa técnica se dissolve um
polímero em um solvente (polímeros fundidos também
podem ser utilizados) e a solução é colocada em uma
pipeta de cristal fechada em uma extremidade e com
uma pequena abertura na outra extremidade. Aplica-se
um potencial de alta voltagem (>50kv) através da solução do polímero e um coletor localizado próximo à extremidade aberta da pipeta(2).
Esse processo pode produzir nanofibras com diâmetros de até somente 50 nanômetros, ainda que o produto
39
Tecnologia Fibras
recolhido contenha geralmente fibras com diâmetros que
variam entre 50 nm a dois mícrons. O índice da produção desse processo é medido em gramas por hora. Portanto, a menos que o rendimento de produção com essa
técnica possa aumentar, o custo alto de produção desse
tipo de nanofibras continuará sendo uma mera curiosidade de laboratório.
São poucas as técnicas convencionais para fiar fibras que sejam capazes de produzir fibras poliméricas
com diâmetros abaixo da faixa micrométrica e que esse
processo seja capaz de produzir fibras com um diâmetro na faixa nanométrica, ou nanofibras. Como resultado, materiais fiados por esse sistema podem apresentar alta porosidade e elevada
superfície específica.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Taylor. Com o aumento de intensidade do campo elétrico, se alcança um valor crítico quando a força
eletrostática repulsiva supera a tensão de superfície e
um jato carregado do líquido é expulso pela extremidade do cone de Taylor. O jato de solução de polímero
experimenta um processo onde o solvente se evapora,
restando uma fibra do polímero, que é recolhida aleatoriamente um uma tela metálica conectada a terra. No
caso do polímero fundido, o jato solidifica quando é lançado ao ar e é recolhido em uma tela de metal.
Um exemplo de desenho experimental para a fiação
eletrostática é mostrado na Figura 3.
Na fiação eletrostática, as forças
eletrostáticas são usadas junto com as forças mecânicas para conduzir o processo
de fiação da fibra. No processo de fiação
eletrostática se utiliza alta voltagem para
criar um jato de polímero, em solução ou
fundido, eletricamente carregado, que é
seco ou solidifica para produzir uma fibra de polímero. Um eletrodo de platina
é colocado na solução/fusão de polímero e o outro é
unido ao coletor. O campo elétrico é levado ao extremo
de um tubo capilar que contém o líquido do polímero
mantido por sua tensão superficial (existem eletrofiações
que são equipadas com uma pipeta inclinada com diâmetro de 0,8 nm). A solução é conduzida por gravidade
até a extremidade do capilar, a uma velocidade dependente do ângulo de inclinação da pipeta e do fluido dentro da pipeta. Isso permite um controle relativo sobre a
velocidade de alimentação que induz uma carga na superfície do líquido.
A solução do polímero é mantida em um tubo de cristal, geralmente uma pipeta, que está conectado com um
injetor no aparelho. Uma bomba dosadora unida ao
êmbolo do injetor gera uma pressão e um fluxo constante do líquido através da pipeta. A força impulsora é proporcionada por uma fonte de alta voltagem através de
um fio de metal submerso na solução. A fonte de alta
voltagem pode gerar até 30 kv e a disposição pode funcionar em polaridade positiva ou negativa. O ajuste do
fluxo do líquido e da magnitude do campo elétrico controla a velocidade de fiação.
A repulsão mútua da carga causa uma força diretamente oposta à tensão superficial. Quando se aumenta a
intensidade do campo elétrico, a superfície hemisférica
do fluido na extremidade do tubo capilar aumenta para
formar uma forma cônica, conhecida como o cone de
Os parâmetros que afetam o processo são:
· Peso molecular, distribuição do peso molecular e arquitetura (ramificada, linear) do polímero.
· Características da solução (viscosidade, condutividade
e tensão superficial).
40
Tecnologia Fibras
· Potencial elétrico, caudal e concentração: esses fatores
influem consideravelmente no diâmetro final da fibra.
· Distância entre o capilar e o coletor.
· Parâmetros ambientais (temperatura, umidade e velocidade do ar na câmara).
· Parâmetros operativos: três parâmetros importantes
para a caracterização do processo são o caudal, a força
do campo elétrico e a corrente elétrica.
Os dois primeiros são controlados principalmente
pelo desenho do equipamento. A corrente elétrica é um
parâmetro que pode ser medido durante a operação.
A corrente total tem dois componentes: corrente de
convecção e corrente de condução. Das medidas da
corrente em função do caudal pode-se extrair a densidade da carga superficial do jato, que desempenha um
papel importante na estabilidade do mesmo(3).
42
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Nas figuras 4 e 5 podemos observar as variações de
diâmetros ocasionadas pela intensidade do potencial
elétrico e pela distância entre o capilar e a tela coletora.
Existem duas técnicas comuns para medir correntes
elétricas na fiação eletrostática. No primeiro método,
um resistor é inserido em linha entre o coletor e a terra e
a queda de voltagem é medida através dele. Desse modo,
pode ser calculada a corrente usando a lei de Ohm. Posto que a corrente do jato é criada para ser pequena, se
requer uma alta impedância para se observar um sinal.
No segundo método, utilizamos um medidor sensível
entre o coletor e a terra para medir a corrente diretamente. Mesmo que o método seja relativamente barato
e possa ser ainda mais, se espera que as nanofibras continuem caras em um futuro próximo.
Algumas das características importantes de nãotecidos
de nanofibras são: alta porosidade, volume grande de poros, grande capacidade de transporte de
vapor úmido, diâmetro pequeno da fibra, alta
superfície específica, alta absorvência e a capacidade de possuir uma grande quantidade de grupos químicos funcionais.
Na Figura 6 se apresenta uma microfotografia
de nanofibras fabricadas por fiação eletrostática,
com um diâmetro aproximado de 250
nanômetros. O tecido de nanofibras é aproximadamente de 1 mícron e devido a sua extrema finura as propriedades mecânicas são limitadas.
Aplicando o tecido em várias capas ou combinando com capas de outros tecidos podem ser
obtidas propriedades mecânicas apropriadas(4).
Química Têxtil - n° 78/mar.05
São usados scanners de microscopia eletrônica para
obter as medidas quantitativas de diâmetros das fibras.
Comparado com as fibras de fiação por fusão/insuflação,
a distribuição do diâmetro das fibras da fiação
eletrostática é muito menor, com um coeficiente de variação próximo de 20% contra 40% para as fibras de PP
fiadas por fusão/insuflação.
A Figura 7 mostra uma microfotografia de um produto
comercial para filtração de ar com nanofibras celulósicas.
As nanofibras possuem um diâmetro de 250 nanômetros(5).
2.4. Processo Nanoval
Na atualidade, a demanda de fibras finas é muito alta
e cresce especialmente para os nãotecidos. Geralmente,
essas nanofibras são fabricadas mediante a técnica de
fusão/insuflação. Esse processo tem alguns inconvenientes: consome grande quantidade de energia, se trabalha em alta temperatura que pode degradar os polímeros
e são necessárias grandes especificações para obter a
qualidade desejada.
O novo processo Nanoval(6) parece que elimina esses inconvenientes. Não só para os polímeros sintéticos
mas também para polímeros naturais como a celulose.
A principal novidade é que se formam filamentos finos,
abaixo de 1 µm, dividindo o nanofilamento fundido em
múltiplos filamentos. Isso é feito na saída da fiação, sobre o fluido fundido. O processo é mostrado
esquematicamente na Figura 8. O fluido fundido sai da
fiação e é detido pelo gás adjacente, normalmente ar
corrente que é constantemente acelerado segundo a regra do gás dinâmico em uma tubulação Laval.
Tecnologia Fibras
O incremento da velocidade do ar está marcado pelas
setas. Ao mesmo tempo, a velocidade do filamento fundido aumenta devido às forças laminares entre ambas
correntes. Essa coincidência entre a corrente de aceleração do fundido e a corrente de ar é a primeira característica do processo Nanoval, ao contrário do que acontece
na fiação fusão/insuflação, onde o gás consegue máxima
velocidade na saída e diminui continuamente durante o
contato com o filamento. A segunda característica é que
o ar é frio e a terceira é a divisão do filamento.
Durante o avanço do filamento fundido, a pressão aumenta devido a que as forças de tensão superficial atuam
sobre o filamento em proporção inversa a seu diâmetro
(1/d), enquanto que a pressão na corrente de gás diminui
devido à aceleração na tubulação Laval, até que a tensão
superficial não possa agüentar o filamento líquido unido
e o reparte ou divide em múltiplos filamentos individuais.
Estes se solidificam na corrente de ar frio pela qual o
polímero quente passa gradualmente. Isso ocorre em poucos milímetros. É necessário conseguir que a interação
entre a viscosidade do polímero e as forças superficiais
com as forças aerodinâmicas da corrente de ar circundante
interfiram para que se produza o intercâmbio de calor
entre ambos; isso é difícil de conseguir. Más, sem dúvida, esse novo processo é muito estável e fácil de conduzir. A divisão ou repartição é um efeito auto-ativado.
Com o processo Nanoval pode-se obter nanofibras
de polipropileno com diâmetros que variam entre 2,5 e
7,0 µm. As obtidas por fiação eletrostática possuem um
diâmetro cinco vezes menor do que as fabricadas por
fusão/insuflação.
43
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Fibras
O processo Nanoval foi descoberto há 15 anos, durante o processo da desintegração do metal fundido(7).
O filamento contínuo conseguido com esse sistema alcança umas propriedades parecidas com as do floco
padrão, o filamento tem uma resistência boa, principalmente para tecidos nãotecidos.
Na Tabela 2 são comparados os valores para os dois
tipos de fiação. Através deles se observa que o processo Nanoval consome menos energia e produz um
filamento contínuo, reduz o custo de produção e o equipamento para sua fabricação é mais simples.
A produtora japonesa Toray desenvolveu uma nova
tecnologia para conseguir nanofibras com pequenas variações na tecnologia convencional, ainda que o sistema esteja sob patente. Essa nova tecnologia é aplicável
a vários polímeros como a poliamida, poliéster e
polipropileno, mas esperam que no futuro possam aplicar a novos materiais como o PLA (poliácido lático)(8).
As nanofibras de composição 100% PA apresentam
uma absorção de umidade duas ou três vezes maior do
que as de filamentos de poliamida convencional e igual
ou maior do que o algodão, devido a que sua superfície
específica é 1000 vezes maior do que a dos filamentos
convencionais. Para controlar a estrutura do polímero e a
orientação molecular, aos níveis de nanômetro é necessário otimizar a fluidez do
polímero. Toray desenvolveu nanofilamentos de PA
com um diâmetro muito
uniforme(9).
De acordo com essa
revisão dos processos de
fabricação existentes para
as nanofibras poliméricas,
a possibilidade de conseguir quantidades grandes
de nanofibras a preços relativamente baratos parece factível e se pode alcançar em um curto prazo.
44
Existem alguns problemas que devem ser solucionados
no desenvolvimento e encontrar novos usos finais.
3. Propriedades
As nanofibras podem possuir ordem molecular, orientação e uma estrutura ordenada que influem nas propriedades mecânicas finais. Uma característica importante das
fibras com diâmetros na faixa dos nanômetros é sua grande superfície específica, de modo que tecidos nãotecidos
fabricados com nanofibras têm um excelente campo de
aplicação na filtragem de pequeníssimas partículas.
Na Tabela 3 são comparados os diâmetros e as superfícies específicas correspondentes para determinados tipos de fibras finas (8).
Os tecidos nãotecidos fabricados com nanofibras apresentam, além de alta superfície específica, outras características básicas como seu peso, permeabilidade baixa e
boa resistência à abrasão. Na Tabela 4 aparecem os pesos dos tecidos fabricados com diferentes tipos de fibras.
4. Aplicações
· Filtração de ar e de partículas muito pequenas.
· Tecidos de barreiras.
· Artigos para limpezas.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Fibras
Composites com tecidos de nanofibras são usados
para numerosas aplicações de filtração de ar. Alguns
desses filtros são feitos com tecido de nanofibras no
interior do filtro e com uma largura que não excede os
610 nm. Um composite comercial fabricado com tecido
de nanofibra de PA tem um volume de produção de
10.000 m² por dia, como o que aparece na Figura 10(10).
· Artigos para cuidado pessoal.
· Aplicações médicas e farmacêuticas.
· Suportes catalíticos.
· Aplicações eletrônicas.
As nanofibras são empregadas como reforços em
composites. Um exemplo de composite é o que aparece
esquematizado na Figura 9.
As propriedades desses tipos de composites mostram
um espetacular aumento da resistência à fratura
interlaminar, supressão da deslaminação das bordas e
aumento da resistência, tendo em conta o menor peso.
As propriedades relativas à fadiga também resultam
consideravelmente melhoradas.
Foi desenvolvida uma tecnologia econômica para
produzir laminados com nanofibras. A tecnologia combina nanotecnologia com fabricação convencional para
preparar composites avançados que tenham aplicação
imediata.
46
5. Conclusão
A viabilidade de conseguir quantidades comerciais
de tecidos de nanofibras com novos métodos e equipamentos facilmente controlados acelerará a incorporação
das nanofibras em novos produtos.
O baixo peso e o pequeno diâmetro das fibras, a alta
superfície específica e o poder de escolher a natureza
química ou tipo de fibra
marcarão o desenvolvimento de produtos novos como
tecidos de barreiras, tecidos
para limpeza, para a higiene pessoal e produtos médicos ou farmacêuticos para
cobrir feridas ou tecidos de
reforço para próteses.
Tecnologia Fibras
6. Bibliografia
1. Dzenis Yuris. Second AUTEX Conference. Pág. 3239. Julio (2002).
1. J.M. Deitzel, W. Kosik, S.H. McKnight, N.C. Beck
Tan, J.M. DeSimone, S. Crette. Polymer. Vol. 43. Pág.
1025-1029 (2002).
3. L. Gerkig. Chemical Fiber International. Vol. 52. Pág.
424-420. Dic (2002).
4. Grafe Timothy, Graham Kristine. International
Technical Conference. Sep. 2002.
5. Schaefer, J.W., Mc Donald, B., and Gogins, M.,
“Nanofibers in aerosol filtration”, Nanotechnology for
the soldier System conference, sponsored by the USA
Army soldier Systems Command (SSCOM), Army
Research Office (ARO), Army Research Laboratory
(ARL), and the National Science Foundation (NSF),
Cambridge, MA, July 1998.
6. Patente Alemana DE 19929709 C2.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
7. L. Gerking, Nanoval GmbH Co. KG, Berlin/Alemania,
Chemical Fibers International. Vol. 52. Diciembre 2002,
pp 424-426.
8. Chemical Fiber International. Vol. 53. Febrero 2003. p.5.
9. Chemical Fiber International. Vol. 52. Pag. 407. Dic. 2002.
10. Graham, K., Ouyang. M., Raether, T., Grafe, T., Mc
Donald, B., Knauf, P., “Polymeric Nanofibers in Air
Filtration Applications”, American Filtration and
Separations Society Proceeding, April 2002.
Internet: www.che.vt.edu
www.delphion.com
www.heavenly.mit.edu
www.hillsinc.netlpolymeric.shtml
www.hk.co.kr
www.nanospin.com
www.nauka-uni.com
www.nrc.ncsu.edu
www.tx.ncsu.edu
Tecnologia Laboratório
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Parametrização da curva de absorção de iodo
Gabriel Guillén, Ana Maria Islas, Olga Ruiz e Alejandro Patiño
Instituto Politécnico Nacional Esit - México
Tradução: Agostinho S. Pacheco - ABQCT
Um modelo histórico surpreendente, ocorrido em
1889, foi o da equação de Arrhenius, tendo sido o que
levou o citado autor a alcançar a sua fama mundial.
Arrhenius chegou a sua equação mediante a mesma
sistemática com a qual se chega aos modelos empíricos,
mas logo se notou que todas as reações químicas a obedeciam e foi elevada a lei de Arrhenius. No presente
trabalho se aborda a parametrização da curva obtida
do ensaio de absorção de iodo em função da temperatura do ensaio, técnica utilizada para caracterizar a
microestrutura de fibras têxteis.
A citada curva é modelada com a utilização de um
modelo empírico desenvolvido por duas diferentes técnicas e ambas proporcionam resultados idênticos, cabendo indicar que na década de 80 essas técnicas haviam sido consideradas como terminais, e na atualidade
com a aplicação da computação constituem métodos de
aproximação inicial para software de otimização. Torna-se interessante estudar a possibilidade de conduzir o
modelo empírico aplicado a um modelo pseudoformal
para a curva que deu origem ao presente documento.
1. Introdução
A absorção de iodo é um parâmetro da microestrutura
proposto por Schwertassek(1) para avaliar indiretamente
o volume livre(4) das fibras celulósicas. As mesmas condições do ensaio conduziram a absorções muito baixas
no caso das fibras de poliéster, já que o meio aquoso,
50
que incha as fibras celulósicas, não atua como tal quando se trata das fibras de poliéster.
Sladecek (2) observou que a absorção era muito
favorecida quando se realizava o ensaio em um meio
que continha fenol, o qual atua inchando a fibra de poliéster, do mesmo modo que o faz a água, por si mesma,
quando se trata de fibras celulósicas.
Lacko & Gaanski(3) estudaram com detalhe a influência das variáveis do processo de absorção de iodo
pelo poliéster (concentração de fenol e iodo, duração
do ensaio) e também de que maneira a absorção é influenciada pela estrutura da fibra (temperatura e relação
de estiramento, temperatura de termofixação).
Gacén e Maillo(4) consideraram interessante conhecer
a variação da absorção de iodo em função da temperatura do ensaio, com a intenção de conhecer indiretamente a
evolução do volume livre da fibra. Isso permite distinguir
com maior precisão entre amostras das quais se deseje
conhecer se existem diferenças em sua microestrutura, as
quais, por outra parte, podem conduzir a diferentes absorções de corante em um processo de tingimento, ou a
comportamentos irregulares ou insatisfatórios em seu
processamento ou ao longo de seu uso. Também prestaram atenção à influência da concentração de fenol no meio
de absorção, mas com a intenção de encontrar a mais
adequada para o substrato a ser estudado.
Como resultado de consulta bibliográfica se concluiu
não existir informação com respeito à parametrização
Tecnologia Laboratório
dessa curva de absorção de iodo. Torna-se relevante insistir na classificação dos modelos e a classificação seguinte é genérica e funciona perfeitamente para os objetivos do estudo. Os modelos são classificados em: modelos formais, modelos pseudoformais e modelos empíricos.
O modelo formal se caracteriza:
a) por derivar de postulados, como exemplo os modelos
de dinâmica clássica, que provêm das três Leis de
Newton; por exemplo, o modelo de absorção de
Brunauer, Emmett e Teller que se origina nos postulados de tais autores, ou também os modelos de difusão
que são derivados das duas Leis de Fick e muitos outros
exemplos;
b) o modelo formal se caracteriza por reger a todos ou a
uma enorme quantidade de fenômenos da índole a ele
concernente.
As características de um modelo pseudoformal são:
a) ter sido obtido por técnicas de analises numéricas;
b) que suas constantes paramétricas tenham significado
claro, unívoco e preciso;
c) que vários fenômenos da mesma índole o obedeçam.
Para dar um exemplo de modelo pseudoformal, menciona-se que em 1871 foi observado que o calor específico do sulfato de sódio, em termos da temperatura, ajustava perfeitamente a uma hipérbole exponencial com
assíntota:
CP = a + beλΤ
(1)
Onde:
CP é calor específico;
T é temperatura;
a, b e λ são constantes a determinar.
Posteriormente, foram estudados vários sais
inorgânicos e foi descoberto que a maioria obedecia à
equação (1), com o que se decidiu dar as constantes
paramétricas da equação um significado físico, utilizando a metodologia de Arrhenius, podendo expressar a
equação em discussão como:
CP = CP∞ - (CP∞ - CPO)e-λT
(2)
Onde:
CP∞ é o calor específico que teria o sal inorgânico ao
52
Química Têxtil - n° 78/mar.05
elevar exageradamente a temperatura sob a hipótese de
que não se decomponha;
CPO é o calor específico do sal a zero graus centígrados;
λ é a rapidez específica de alteração.
O modelo (2) não é um modelo formal porque não
provém de postulados solidamente estabelecidos, mas
como as constantes do modelo (2) possuem um significado físico claro, unívoco e preciso, e além disso é obedecido por muitos sais orgânicos, isso nos leva a afirmar que se trata de um modelo pseudoformal.
O modelo empírico se caracteriza por:
a) é obtido por técnicas de análise numérica (igual ao
pseudoformal);
b) possui constantes paramétricas que possuem um significado físico muito pobre ou nulo;
c) sua unidade se restringe à faixa na qual foi determinado e ao caso específico para o que foi determinado.
Devemos esclarecer e enfatizar que com o modelo
empírico seria verdadeiramente absurdo efetuar
extrapolações, ou seja, projeções para o futuro, sendo
esta outra característica do modelo matemático empírico.
2. Parametrização da curva de absorção de iodo em
função da temperatura de ensaio
Na tabela seguinte são apresentados os dados experimentais publicados por Gácen & Maillo(4) obtidos do
ensaio de absorção de iodo em fibras de poliéster em
função da temperatura de ensaio. Estes mesmos dados
estão em forma de gráficos na figura 1.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Laboratório
Ao estudar a absorção de iodo pelo poliéster em função da temperatura, o resultado é uma curva na qual se
distinguem três partes, quando existe informação suficiente ou dados experimentais.
Primeira parte, um trecho no qual a absorção de iodo
aumenta escassa ou moderadamente ao incrementar a
temperatura do ensaio. A segunda parte, zona na qual a
absorção de iodo é muito sensível à variação da temperatura de ensaio, de maneira que elevações pequenas da
temperatura produzem aumentos da absorção muito mais
acentuados do que no trecho inicial. Finalmente, a terceira parte demonstra que a absorção de iodo diminui
ao incrementar a temperatura de ensaio.
Da intersecção à origem e a pendente da reta se desprende que:
K1 = expA
K2 = -B
(5)
Sem dúvida, é necessário encontrar em primeira instância o valor numérico de α. Para isso, aplicamos a
técnica dos três pontos de apoio de Lipka(5), que em
essência se encontram na equação (6):
Isto é, procedemos à escolha aleatória de dois pontos próximos aos extremos da curva, neste caso:
P1 (20,10.60)
P2 (55,86.70)
As coordenadas do terceiro ponto são: a abscissa é a
média das duas abscissas anteriores e a ordenada correspondente se lê diretamente do gráfico.
Logo,
P3(37.5,44.2)
A curva mencionada anteriormente, mostra uma tendência interessante. Neste trabalho apresentamos o ajuste
de um modelo matemático segmoidal à série de dados
experimentados indicados na tabela 1.
O modelo genérico utilizado é a sigmóide de
Gompetz, cuja expressão é a seguinte:
SI = α*exp [-K1*exp(-k2*t)]
(3)
Realizando as operações pertinentes chegamos à forma linear da sigmóide como se indica na equação (4):
54
As coordenadas dos três pontos anteriores se substituem em (6) e obtemos:
In α = 5.06434461
É evidente que:
α = 158.276675
(7)
Cabe indicar que para aplicar o método descrito anteriormente é necessário cumprir a condição assinalada
a seguir:
Verificando o anterior, agora aplicamos os "quadrados" à relação linear (4), onde se obtém os seguintes
valores numéricos para a intersecção à origem e a pendente da reta:
A = 2.05894329
B = -0.04941337
(9)
Substituindo (9) na (5), encontramos os valores para
as duas constantes, como se observa abaixo:
K1 = 7.83765749
(10)
K2 = 0.0494134
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Laboratório
Na equação (3) se substituem (7) e (10), achando o
seguinte modelo numérico funcional:
SI = 158.276675*esp[-7.83765749*exp(-0.0494134*t)]
(11)
Procedendo a otimização do modelo (11) por regressão não linear através do método Marquard(7), chegamos ao modelo final (12). Na Tabela 2 aparece a análise
de variação correspondente:
SI = 127.1546*exp[-11.8409*exp(-0.066214*t)]
(12)
dois conjuntos de valores das abscissas separados por
uma constante arbitrária τ, o que conduz a dois conjuntos de pares de pontos:
t a SI
t’ a SI’
(13)
onde se conclui que: τ é: t’- t = τ
(14)
O segundo conjunto de pontos se escreve, então:
(t + τ) a SI’
(15)
Com base nas expressões (13) e (15) para a forma
funcional (3), esta é escrita como (16) e (17):
In SI = -k1*exp-k2t + Inα
(16)
InSI’ = -k1*exp-k2(t + τ) + Inα
(17)
Precedendo-se a subtração, membro a membro, das
expressões (17) e (16), chegando-se à expressão (18):
Desta tabela se desprende o excelente ajuste alcançado pelo modelo sigmoidal, como podemos comprovar com a Figura 2, seguinte:
Aplicando logaritmos à (18), chegamos à forma linear que permita o cálculo das constantes paramétricas
envolvidas:
A equação (19) é o resultado abstrato essencial deste capítulo. Torna-se evidente a determinação dos valores numéricos das constantes paramétricas indicadas.
k2 = -B
3. Outro método aplicado à Sigmóide
O método de Guggenheim(6) foi desenvolvido durante a primeira metade do século XX e foi muito bem acolhido para a determinação numérica
das
constantes
paramétricas de diversos modelos, apesar de sua antiguidade contínua sendo útil.
Por exemplo, a função: t a SI que se deseje na forma
linear. O método de Guggen-heim(6) requer a seleção de
(20)
Na tabela 3 se apresenta a demonstração retangular
de Guggenheim(6), onde se vê claramente que a constante de deslocamento de τ é de 20 unidades.
Ao aplicar os "quadrados" à forma linear (19), obtemos o valor numérico da intersecção, a origem e a pendente da reta, como se mostra a seguir:
55
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Laboratório
A = 1.31661493
B = -0.03765239
(21)
Substituindo (21) em (20) chegamos ao seguinte:
k1 = 7.05155205
(22)
k2 = 0.03765239
Agora, resta somente determinar o valor numérico
do parâmetro α, e isso é possível utilizando a equação
(3) e assim chegamos a (23) para todos e cada um dos
pontos experimentais:
Então:
(24)
α = 248.218689
Substituindo (22) e (24) no modelo funcional (3), temos:
SI = 248.218689*exp [-7.05155205*exp (-0.03765239*t)] (25)
Finalmente, procedemos a otimização do citado modelo, utilizando regressão no linear pelo método
Marquard(7), chegando à equação numérico funcional (26)
e a seguir à análise de variação respectiva, na Tabela 4.
SI = 127.1546*exp [-11.8409*exp (-0.0662542*t)] (26)
A partir de tal análise se conclui que o modelo ajustado apresenta uma razão F, suficientemente grande,
apoiada por uma reduzida variação
residual e um coeficiente de
determinação significativo
ao nível de 1% de confiança estatística.
Na Figura 3, mostramos
os dados otimizados por regressão não linear através
do modelo Marquard(7) e
expressos anteriormente:
56
4. Conclusões
O documento anterior permite formular as seguintes
conclusões:
· Depois de consultar referências bibliográficas relativas ao tema, parece ter escapado o modelo de curva
obtida no ensaio de absorção de iodo. Neste trabalho
são apresentados dois métodos para modelar estatisticamente a curva citada.
· Ambos os métodos utilizados para ajustar o modelo
sigmoidal sobre os dados experimentais de absorção de
iodo mostraram coincidência notável em seus resultados,
sendo ambos excelentes métodos de aproximação inicial a
programas informáticos de otimização estatística.
· É proposto um sistema para classificar modelos matemáticos de utilidade na engenharia, que possui a vantagem de normalizar um critério sobre o domínio de veracidade de um determinado modelo matemático.
· O sistema de classificação mencionado no parágrafo
anterior mostra-se adequado para ser ensinado nas escolas de engenharia, porque dessa forma o aluno terá
idéia clara de até onde pode chegar com um determinado modelo matemático que esteja manejando,
em lugar de obter critério com base em fracassos
quando comece a trabalhar como engenheiro.
5. Bibliografia
1. Sochwertassek, (1959), Faserforchun und
Textil-technik, 10, pág. 387.
2. Sladecek, Uveroflentlicher Berichtans den Wollforschungins titud in Born.
3. Lacko, Galanski, (1972), Textilia, Noviembre, pág. 47.
4. Gacén, Maillo, Baixauli, (1980), Bull. Scient. ITF,
Vol. 9, No. 34, pág. 141.
5. Lipka, (1976), Computaciones gráficas y mecánicas,
CECSA.
6. Guggenheim, E. S., (1926), Phil. Mag., 1, 538.
7. Marquardt, D. W., (1963), "An Algorithm for LeastSquares Estimation of Nonlinear Parameters", Journal
for the Society of Industrial and Applied Mathematics,
11:431-41.
Tecnologia Ecologia
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Remediação de resíduos têxteis aquosos
por processos fotoeletroquímicos
Patricio Peralta-Zamora* e Lídia Lima
Departamento de Química, Universidade Federal do Paraná
mail:[email protected]
Introdução
Provavelmente, o maior problema ambiental relacionado com as atividades do setor têxtil esteja representado pela geração de elevados volumes de resíduos líquidos, contendo grande quantidades de corantes não-fixados. Embora o desenvolvimento de corantes reativos tenha permitido uma significativa melhora na eficiência do
processo de tingimento, admite-se que até 50% da carga
de corantes utilizada no processo pode ser perdida nos
resíduos1. Adicionalmente, a resistência desses corantes
frente a processos biológicos convencionais2 e a sua baixa afinidade física por sorbentes comuns1 fazem com que
os efluentes gerados nas estações de tratamento sejam
fortemente coloridos, sendo responsáveis por 20% de toda
a cor introduzida no meio ambiente1.
Em função da poluição estética, do efeito da cor nos
processos fotossintéticos naturais e do caráter carcinogênico de algumas aminas aromáticas, que resultam da
degradação natural de corantes do tipo azo3, o desenvolvimento de alternativas mais eficientes para o tratamento de resíduos contendo corantes é uma prioridade.
Dentre as novas propostas orientadas à degradação
de corantes destaque pode ser dado aos processos fundamentados em fotocatálise heterogênea. Inúmeros trabalhos demonstram a eficiente degradação de corantes
têxteis4-6, normalmente utilizando dióxido de titânio ou
óxido de zinco. Entretanto, o uso de finas suspensões
de fotocatalisador e a necessidade de agentes seqües58
trantes de elétron (usualmente oxigênio) são inconvenientes que dificultam a implementação de sistemas em
grande escala ou em modo contínuo7.
Recentemente, e para contornar os inconvenientes acima salientados, surgiu a proposta dos processos fotoeletroquímicos, que operam com o semicondutor (usualmente TiO2) imobilizado na superfície de um eletrodo (usualmente de titânio). Em essência, a utilização desse sistema suportado evita a necessidade de separar o
fotocatalisador, enquanto que a aplicação de um potencial
externo permite coletar os elétrons fotoquimi-camente gerados, aumentando o tempo de vida das lacunas e, conseqüentemente, a eficiência na geração de radical hidroxila8.
Sistemas fotoeletroquímicos têm sido utilizados com
sucesso na degradação de substratos bastante resistentes, dentre os que é possível destacar lignina9, herbicidas
organoclorados10 e corantes reativos11. Embora a elevada eficiência de degradação tenha ficado evidente, sistemas fotoeletroquímicos não têm sido muito explorados em estudos envolvendo resíduos industriais. Dentro
deste contexto, destaca somente o trabalho de Bertazzoli
e Pelegrini12, que reporta eficiente descoloração de resíduos papeleiros e de chorume de aterro sanitário.
Este trabalho apresenta os principais resultados de um
estudo de degradação de corantes reativos e de resíduos
líquidos oriundos do beneficiamento têxtil, utilizando-se
processos fotoeletroquímicos aplicados na presença de um
anodo de titânio revestido com óxidos de titânio e rutênio.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Ecologia
Experimental
Estudos preliminares de otimização envolveram o uso
do corante Azul Reativo 19 (C.I. N0 61200), utilizado
na forma de soluções aquosas de 50 mg L-1. Efluentes
têxteis foram fornecidos por uma indústria têxtil da região de Joinville (Santa Catarina). A denominação "bruto" foi utilizada para identificar o efluente que não foi
submetido a nenhum tipo de tratamento, enquanto que a
denominação "tratado" refere-se a um efluente que foi
submetido, na própria indústria, a uma seqüência de tratamento físico-químico e biológico.
Os processos fotoeletroquímicos foram aplicados em
um reator de 800 mL de capacidade, equipado com sistema de agitação magnética e refrigeração por água. Os eletrodos, uma placa de Ti/Ru30Ti70O2 (ânodo, 138 cm²) e
uma tela de titânio (cátodo) foram produzidos em formato
cilíndrico, inseridos concentricamente no reator e
conectados a uma fonte de tensão estabilizada EMG18131.
A corrente aplicada foi mantida constante em valores próximos a 1,38 A, o que permitiu uma densidade de corrente
de 10 mA cm-2. Radiação ultravioleta foi proporcionada
por uma lâmpada a vapor de mercúrio de 125 W (Philips),
sem o bulbo protetor, inserida no centro dos eletrodos por
meio de um tubo de quartzo (Figura 1).
Nos estudos envolvendo fotólise, apenas a lâmpada
foi inserida no centro da solução. Na fotocatálise heterogênea, o ânodo foi exposto à radiação da lâmpada,
sem fluxo de corrente pelo sistema. No sistema
Figura 1. Representação esquemática (A)
e fotografia (B) do reator fotoeletroquímico
A
60
B
eletroquímico, o sistema de eletrodos foi alimentado pela
fonte externa. Finalmente, os processos fotoeletroquímicos foram estudados em idêntica configuração, desta vez
em conjunto com a radiação emitida pela lâmpada.
Alíquotas foram coletadas em intervalos adequados
e submetidas a controle analítico, visando avaliar a remoção da cor e demanda química de oxigênio (DQO).
A cor foi avaliada espectrofotometricamente, por medidas de absorbância nos máximos apresentados pelas
amostras, enquanto que a determinação de DQO foi realizada de acordo com procedimento padrão13.
Resultados e discussão
Inicialmente, parâmetros experimentais de relevância foram otimizados por meio de um sistema de planejamento fatorial de experimentos, utilizando-se o corante
azul reativo 19 como substrato modelo. Os resultados
(não apresentados) indicaram melhores condições de
degradação representadas por pH 8, eletrólito: Na2SO4
0,3 mol L-1 e densidade de corrente (J) de 10 mA cm-2.
A degradação observada nos processos fotoeletroquímicos pode ser atribuída ao efeito combinado de
quatro processos simultâneos. São estes:
1. Fotólise (efeito da radiação), particularmente importante para moléculas fotosensíveis.
2. Eletrólise, processo importante na medida em que espécies podem ser oxidadas diretamente no ânodo ou indiretamente por meio de espécies oxidantes geradas
eletroquimicamente.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
3. Fotocatálise heterogênea, processo viável em função
da presença de materiais com propriedades semicondutoras (TiO2 e RuO2).
4. Processo fotoeletroquímico pleno, representado pela
combinação dos processos anteriores.
Para verificar o efeito isolado de cada processo, utilizou-se uma amostra aquosa contendo o corante azul
reativo 19 e as condições experimentais previamente
estabelecidas. Os resultados (Figura 2) indicam que
em tempos de tratamento de 120 min, a eletrólise
induz leves modificações na molécula de corante,
o que se traduz em descolorações bastante discretas (25% em 592 nm). Os processos mediados por
radiação ultravioleta (fotólise e fotocatálise heterogênea) induzem descolorações mais significativas (cerca de 60%), mas efeitos praticamente
negligenciáveis com relação à aromatici-dade da
molécula, caracterizada por forte absorção entre
250 e 350 nm. A baixa eficiência desses processos
pode ser uma função de dois fatores limitantes:
baixa penetração da radiação em um meio fortemente colorido e reduzida espessura da camada de
semicondutores suportados no eletrodo.
Tecnologia Ecologia
que tanto a coloração como a aromaticidade do resíduo
podem ser removidas em uma grande extensão, em tempos de reação de 30 min. Ao final desse tratamento, a
demanda química de oxigênio foi reduzida em mais de
90%, o que garante a completa remediação do resíduo,
considerando a legislação vigente.
Finalmente, e uma vez que grande parte da problemática ambiental dos resíduos têxteis está associada à pre-
Quando aplicado na sua forma plena, o processo fotoeletroquímico permite uma completa remoção da cor e da aromaticidade da molécula de corante. O pequeno sinal residual observado em valores de comprimento de
onda próximos a 200 nm deve corresponder a
pequenos fragmentos moleculares que acumulam no final do processo, tipicamente ácidos
carboxílicos e aldeídos14. Esses resultados confirmam o importante efeito sinérgico entre processos eletro e fotoquímicos, efeito que permite a completa degradação da molécula de
corante em tempos da ordem de 120 min.
Posteriormente, o processo fotoeletroquímico foi utilizado em um estudo de
remediação envolvendo o efluente bruto (sem
tratamento). Os resultados (Figura 3) indicam
61
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Ecologia
sença de cor, um estudo visando apenas a remoção desse parâmetro foi realizado (Figura 4). Levando-se em
consideração os padrões espectrofotométricos definidos
na literatura15, é possível observar, em primeira instância, que ambos resíduos estudados encontram-se fora
das especificações estabelecidas. Entretanto, observase que ambos os resíduos (bruto e tratado) podem ser
completamente remediados em tempos de reação de 15
e 5 min, respectivamente.
Se considerarmos a resistência desses corantes aos
processos biológicos convencionais e a excessiva produção de lodos contaminados nos processos físico-químicos tradicionais, o resultado acima comentado confere ao processo fotoeletroquímico uma elevada potencialidade para a remediação de resíduos oriundos do processo de beneficiamento têxtil.
Aspectos relacionados ao custo de tratamento são
difíceis de serem avaliados a partir de informações obtidas em escala de bancada. Entretanto, a literatura sugere que os custos associados a processos oxidativos avançados são comparáveis com os apresentados por outros
processos convencionais16. A esse respeito, é importante salientar que o ônus acrescentado pela necessidade
de fontes artificiais de radiação costuma ser compensado pela extrema rapidez com que os processos induzem
a degradação das matrizes em questão.
62
Conclusões
Por muito tempo, a presença de corantes reativos nos
efluentes líquidos tem sido um dos sérios problemas
ambientais enfrentados pela indústria têxtil. Em geral, rotinas de remediação fundamentadas em processos biológicos e físico-químicos têm sido preferencialmente adotadas,
principalmente em função da sua elevada capacidade
volumétrica de tratamento. Infelizmente, corantes reativos
não são eficientemente degradados pelos sistemas biológicos e acumulam nos lodos do sistema físico-químico, o
que representa serias limitações de ordem prática.
O processo fotoeletroquímico aqui apresentado exibe elevada capacidade para degradação desse tipo de
poluente em tempos relativamente curtos. Essa característica, junto com a relativamente fácil implementação
de sistemas em grande escala, faz com que o processo
se apresente como uma alternativa promissora para o
tratamento desse tipo de resíduo.
Bibliografia
1. Arslan, I.; Balciolu, A.; Bahnemann, D.; Dyes Pigm., 2000, 47, 207.
2. Shen, Y.; Wang, D.; J. Hazar. Mater., 2002, 89, 267.
3. Stylidi, M.; Kondarides, D.I.; Verykios, X.E.; Appl. Catal., B, 2003,
40, 271.
4. Chakrabarti, S.; Dutta, B.K.; J. Hazar. Mater., 2004, 112, 269.
5. Daneshvar, N.; Salari, D.; Khataee, A.R.; J. Photochem. Photobiol.,
A, 2004, 162, 317.
6. Sivalingam, G.; Nagaveni, K.; Hegde, M.S.; Madras, G.; Appl. Catal.,
B, 2003, 45, 23.
7. Chen, Y.; Wang, K.; Lou, L.; J. Photochem. Photobiol., A,
2004, 163, 281.
8. Hidaka, H.; Ajisaka, K.; Horikoshi, S.; Oyama, T.;
Takeuchi, K.; Zhao, J.; Serpone, N.; J. Photochem. Photobiol.,
A, 2001, 138, 185.
9. Pelegrini, R.; Reyes, J.; Duran, N.; Zamora, P.G.P.; de
Andrade, A.; J. Appl. Electrochem., 2000, 30, 953.
10. Quan, X.; Chen, S.; Su, J.; Chen, J.; Chen, G.; Separ.
Technol., 2004, 34, 73.
11. Pelegrini, R.; Peralta-Zamora, P.; de Andrade, A. R.;
Reyes, J.; Duran, N. Appl. Catal., B, 1999, 22, 83.
12. Bertazzoli R.; Pelegrini R.; Quim. Nova, 2002, 25, 477.
13. APHA, Standart Methods for Examination of Water and
Wastewater, 19a ed., Amer. Publ. Ass: Washington, 1995, 3-67.
14. Son, H. S.; Lee, S. J.; Cho, I. H.; Zoh, K. D.; Chemosphere,
2004, 57,309.
15. Guaratini, C. C. I.; Zanoni, M. V. B.; Quim. Nova, 2000,
23, 71.
16. U.S. EPA, Handbook of advanced photochemical oxidation processes. Washington, 1998.
Química Têxtil
n° 78/mar.05
Tecnologia Qualidade
Certificação de coloristas para atendimento
das exigências de qualidade do mercado de exportação
Como Fazer?
Kelson dos Santos Araújo - Consultoria em Cores e Colorimetria
Palestra apresentada no XVII Congresso da FLAQT - São Paulo – Agosto de 2004
1. Apresentação
O presente trabalho destaca inicialmente a necessidade de certificação das habilidades com cores de todos os
profissionais que trabalham com criação, desenvolvimento
de cartelas de cores, formulação e controle de qualidade
das cores, visualmente ou instrumentalmente, nas indústrias têxteis com vistas ao atendimento das exigências de
qualidade de grande parte dos clientes do mercado de
exportação que possuem requisitos específicos.
Descreve-se neste trabalho um Programa de
Capacitação Profissional extraído do Guia Padrão
ASTM E-1499 97, para “Seleção, Avaliação e Treinamento de Observadores Visuais de Cores”, cujas avaliações e treinamentos recomendados podem ser usados
de maneira flexível, de forma a produzir um mapeamento
das habilidades com cores dos profissionais do setor
têxtil brasileiro em direção à sua Certificação.
Na seqüência das três avaliações iniciais que serão
descritas, e de acordo com os resultados por elas obtidos, determina-se a necessidade ou não de aplicação
de treinamento especializado para cores. Tal treinamento também é abrangido pelo Guia Padrão ASTM
acima citado e utiliza um conjunto didático para o Estudante de Cores (produzido pelos Laboratórios
Munsell) e três treinamentos da Aptidão para Cores
(produzidos pelo Laboratório de Pesquisas da Cor do
Japão). O trabalho apresenta alguns resultados práticos do aprimoramento das habilidades gerais para cores obtidos por tais ferramentas de treinamento.
64
Como conclusão, o trabalho demonstra os benefícios
que podem ser obtidos pelas empresas que investirem
nessa qualificação profissional dos seus recursos humanos, através de um possível remanejamento de funçõeschave no processo produtivo, onde a uniformidade e
repetitividade das cores obtidas sejam aspectos cruciais
para a qualidade do produto e sua penetração no mercado de exportação atendendo, portanto, aos requisitos específicos exigidos pelos clientes quanto à Certificação
dos profissionais que trabalham com cores.
2. Introdução
Ao contrário do que alguns possam pensar, os diversos sistemas colorimétricos computadorizados
(espectrofotômetros de bancada e portáteis) não tomaram o lugar do ser humano nos processos de desenvolvimento, formulação, produção e comercialização das
Tecnologia Qualidade
indústrias têxteis em geral. Eles existem para agilizar
e dar maior objetividade e confiança na obtenção de
resultados satisfatórios ao industrial, com vistas à satisfação dos seus clientes e dos consumidores finais.
Afinal de contas, é o profissional humano quem alimenta os sistemas computadorizados com os dados
básicos com os quais vai trabalhar. É a equipe de profissionais das cores que determina os limites básicos
de tolerância de aprovação ou reprovação em relação
aos padrões de cor estabelecidos. Conforme afirma uma
Norma atualizada da ASTM relacionada a esse assunto (em tradução livre):
1. Escopo
1.1 “Esta prática especifica os equipamentos e procedimentos para avaliação visual de cores e suas diferenças
em materiais opacos sob iluminação difusa. Tais
especificações são essenciais na matização de cores. Esta
prática requer avaliações feitas por observadores com
visão normal de cor.
[...] Embora hoje em dia haja um amplo uso de instrumentos para medição das cores, as matizações de cores
são formalmente conferidas de maneira visual. A padronização da avaliação visual tem aprimorado em muito a
uniformidade dos produtos e a exatidão das matizações
de cores.”
ASTM D 1729-96 (2003) - “Prática Padrão para Avaliação Visual de
Cores e suas Diferenças em Materiais Opacos sob Iluminação Difusa”
Além do mais, não podemos desperceber também o
fato de que são os consumidores os avaliadores visuais
que darão a palavra final em termos de aprovar ou rejeitar as cores dos artigos têxteis que irão comprar. Para
atender especialmente aos exigentes consumidores dos
países desenvolvidos (que compõem a maior parte do
mercado de exportação) é de fundamental importância
que os profissionais coloristas das indústrias têxteis brasileiras em geral estejam capacitados adequadamente
em termos de avaliações visuais de cores e devidamente certificados quanto a tal competência.
Muito se investe na calibração, aferição e manuten66
Química Têxtil - n° 78/mar.05
ção dos sistemas colorimétricos instrumentais e
computadorizados com vistas ao adequado atendimento aos requisitos de Sistemas da Qualidade tais como
ISO 9000, QS, entre outros. Recentemente, algumas empresas têm reconhecido a necessidade de também incluírem no escopo de seus Sistemas da Qualidade alguma forma de “verificação do desempenho” de seus Recursos Humanos e passaram a exigir sua correspondente certificação quanto a habilidades específicas. Porém,
como “aferir”, treinar (se necessário) e, então, certificar
o profissional humano quanto as tão importantes aptidão e habilidades de avaliação de cores? Como é possível ter confiança de que aquele profissional encarregado de decisões de cor, e com o apoio dado pelos sistemas instrumentais, está realmente apto (e se sente confortável) para a tarefa a que foi designado? Não seria de
se espantar se uma enquete demonstrasse que a grande
maioria dos profissionais das cores admitisse que tudo
que eles aprenderam na sua vida profissional em termos
de avaliação visual de cores está baseado tão somente na
prática e não em programas de avaliação, treinamento e
certificação empregados de forma técnica e didática.
Além disso, será que todos os membros das equipes
de criação ou desenvolvimento, matização e controle
de qualidade de cores possuem habilidades semelhantes de maneira a contribuir para um bom relacionamento técnico entre eles e consistência de resultados?
A resposta para todas essas questões está na aplicação de um Programa de Capacitação Profissional preconizado pelo Guia Padrão ASTM E 1499-97, intitulado
“Guia Prático para Seleção, Avaliação e Treinamento
de Observadores Visuais de Cores”1 . Esse Guia Padrão
descreve vários tipos de avaliações e treinamentos padronizados para cores que podem ser usados de maneira flexível em um programa de capacitação profissional
capaz de produzir um mapeamento das habilidades com
cores dos profissionais das empresas do segmento têxtil
com vistas a sua certificação.
A grande maioria das empresas brasileiras do setor
têxtil e afins (fabricantes de artigos e fornecedores de
Química Têxtil - n° 78/mar.05
insumos) ainda desconhece a existência de tal Guia Padrão e não usufrui dos enormes benefícios que podem
resultar de sua aplicação aos funcionários-chave do processo produtivo. Até mesmo as empresas que utilizam
extensamente sistemas instrumentais para medição, formulação e controle de qualidade de cores, obterão benefícios ao aplicarem as avaliações e treinamentos para
cores aos seus profissionais.
Por exemplo, para o estabelecimento de limites de
tolerância adequados para as avaliações instrumentais
de Aprovado/Reprovado (Pass/Fail) é necessária a formação de um painel de profissionais avaliadores de cores, cujas habilidades sejam semelhantes e que alcancem requisitos mínimos. As avaliações e treinamentos
descritos no Guia Padrão mencionado são as ferramentas perfeitas para a formação adequada de tal painel.
Deste modo, espero firmemente que o presente trabalho, com seus resultados práticos já comprovados, possa
servir com êxito como instrumento de disseminação dessa informação vital para a capacitação profissional de recursos humanos na área das cores para a indústria têxtil
com vistas à Certificação Profissional para atendimento
dos requisitos de qualidade dos mercados de exportação.
3. Fundamentação teórica e metodológica
Destaques do Guia Padrão ASTM E 1499-97 - Guia
Prático para Seleção, Avaliação e Treinamento de Observadores Visuais de Cores.
3.1. Avaliação da normalidade da habilidade com
cores (Daltonismo)
Tecnologia Qualidade
Figura 1. Exemplo de prancha
pseudoisocromáticas usada na Avaliação da
Normalidade da Habilidade com Cores2 .
Detalhes adicionais deste tipo de avaliação e sua fundamentação teórica podem ser encontrados no artigo publicado na Revista Química Têxtil nº 68 de setembro de
2002, páginas 56 a 65.
3.2. Avaliação da percepção de tonalidades
Seu nome técnico é: “Teste de 100 Tonalidades de
Farnsworth-Munsell”3. Representa um método simples,
porém de alta precisão, para o mapeamento da capacidade de discriminação ou percepção de tonalidades dos
profissionais que trabalham com avaliação de cores.
Figura 2. Vista das 4 caixas do Teste de 100
Tonalidades de Farnsworth-Munsell.
Essa avaliação é feita através da aplicação de figuras
pseudoisocromáticas (Figura 1).
Assim, os resultados básicos possíveis da avaliação
fornecida pelo teste da Normalidade da Habilidade com
Cores são:
Normal
Deficiente para verdes (deutano)
Deficiente para vermelhos (protano)
67
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Qualidade
As faixas de pontuação para a classificação da habilidade de percepção de tonalidades são conforme segue:
Tabela de Pontuações Original4
00 a 04 erros (00 a 16 pontos): habilidade superior
05 a 25 erros (20 a 100 pontos): habilidade média
acima de 25 erros (acima de 100 pontos): habilidade inferior
Figura 3. Tabuleiro do Teste de Habilidade de
Matização de Cores Hue/Value/Chroma de Lou
Graham/ColorCurve mostrando os 4 quatro
grupos de cores padrão fixas e algumas
das amostras soltas para matização.
Devido à faixa de classificação original da habilidade média ser muito ampla (o que colocaria juntos em
uma mesma classificação profissionais com experiência e habilidade no trabalho com cores e aqueles sem
tais qualificações), sugere-se uma classificação adaptada que vem sendo utilizada com sucesso prático para a
situação específica dos profissionais avaliados nas empresas brasileiras:
Tabela de Pontuações Adaptada
00 a 04 erros (00 a 16 pontos): habilidade superior
05 a 11 erros (20 a 44 pontos): habilidade média-superior
12 a 18 erros (48 a 72 pontos): habilidade média
19 a 25 erros (76 a 100 pontos): habilidade média-inferior
acima de 25 erros (acima de 100 pontos): habilidade inferior
Entretanto, para atendimento dos requisitos dos clientes dos mercados de exportação, aplica-se a tabela original, cujos requisitos de pontuação para aprovação dos
profissionais são mais rígidos. Detalhes adicionais desse
tipo de avaliação e sua fundamentação teórica podem ser
encontrados no artigo publicado na Revista Química Têxtil
n° 68 de setembro de 2002, páginas 56 a 65.
3.3. Avaliação da habilidade de matização de cores
Esse teste certifica a habilidade de um indivíduo para,
entre amostras coloridas, discriminar pequenas diferenças em “Hue” (tonalidade ou matiz), “Value” (luminosidade ou claridade) e em “Chroma” (croma, saturação
ou pureza) (Figura 3).
A avaliação sugere a seguinte tabela de classificação
por pontuação de acertos5:
00 a 43 pontos:
44 a 57 pontos:
58 a 69 pontos:
70 a 84 pontos:
85 a 100 pontos:
68
Fraco
Regular
Médio
Bom
Excelente
Como no caso das duas avaliações citadas anteriormente, os detalhes adicionais do Teste de Matização de
Cores e sua fundamentação teórica podem ser encontrados no artigo publicado na Revista Química Têxtil n°
68 de setembro de 2002, páginas 56 a 65. Após o escrutínio inicial com as três formas de avaliação anteriormente descritas, os funcionários que alcançarem os requisitos mínimos estão aptos a receberem um Certificado que atesta sua aptidão para o trabalho de avaliação
visual de cores. Caso não tenham alcançado os requisitos mínimos, devem ser encaminhados para treinamento adicional, conforme descrito a seguir.
3.4. Cartelas Munsell do estudante de cores
Após a determinação de quais profissionais se beneficiariam de treinamento especial de suas habilidades
com cores, considerando-se os resultados obtidos nas
diferentes avaliações descritas anteriormente, as Cartelas
Munsell do Estudante de Cores (Figura 4) são usadas
para ensinar o conceito do espaço tridimensional das
cores, conforme descrito pelo Sistema Munsell. Os estudantes aprendem de forma prática a organizar as amostras de cores sobre espaços em branco nas cartelas.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Qualidade
Figura 4. Conjunto completo das Cartelas Munsell do Estudante de Cores, incluindo manual de
orientação de aplicação. A montagem correta da cartela frontal (representação básica do Sistema
Munsel Hue/Value/Chroma, figura da direita) é uma das tarefas didáticas
no treinamento para cores.
O conjunto é composto por 11 cartelas, uma para
cada tonalidade principal do círculo de tonalidades (vermelho, vermelho-alaranjado, amarelo, amareloesverdeado,verde, verde-azulado, azul, azul-apurpurado,
púrpura e púrpura avermelhado), mais 1 cartela específica que demonstra a disposição correta do círculo de
tonalidades (Munsell hue) e das escalas de luminosidade
(Munsell value) e saturação (Munsell chroma).
Esse treinamento é fundamental e deveria ser aplicado a todos os profissionais que trabalham com cores nas
indústrias têxteis, inclusive aqueles que fazem uso intensivo de sistemas de medição, matização e controle de
qualidade instrumental de cores. Não podemos esquecer
que os principais sistemas colorimétricos instrumentais
disponíveis hoje têm sua base nos conceitos do espaço
tridimensional das cores, conforme inicialmente definido
pelo pintor americano Albert Munsell6 . O treinamento
prático com tais conceitos fará com que os profissionais
fiquem melhor capacitados para suas tarefas com cores.
3.5. Treinamento para melhoria das habilidades
gerais com cores
Após o profissional que trabalha com cores ter compreendido bem os conceitos de Luminosidade (Claridade), Tonalidade (Matiz) e Croma (Saturação), ele estará
70
em condições de passar por uma avaliação e treinamento adicionais, visando a melhoria das suas habilidades
gerais para cores. Isso é obtido através da aplicação de
um treinamento com um conjunto didático especial chamado de Teste Japonês de Aptidão para Cores, produzido pelo Instituto Japonês de Pesquisas da Cor.
Tal teste pode (e deve) ser também utilizado como ferramenta de treinamento regular para cores com vistas
ao aperfeiçoamento contínuo das habilidades gerais de
avaliação de cores dos profissionais nas indústrias têxteis. Esse teste/treinamento abrange três características
principais das habilidades para cores, conforme descritas nos parágrafos seguintes.
3.5.1. “Triângulo” de Cores
É voltado para o treinamento da habilidade em detectar a presença de diferenças de cor. Os especialistas
em cores deverão ser capazes de realizar avaliações
exatas com relação a diferenças de cor bem pequenas.
O treinamento possui duas fases: A) Iniciante e B)
Avançada. Cada fase é composta pela avaliação de 24
cartões com as amostras coloridas. O profissional deverá determinar a posição da amostra (esquerda, centro
ou direita) cuja cor é diferente das outras duas no mesmo cartão. A habilidade dos observadores é testada e,
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Qualidade
Figura 5. Quatro cartões com as cores principais
do Teste do “Triângulo” de Cores do Instituto
Japonês de Pesquisas da Cor.
ao mesmo tempo, treinada de acordo com o número de
cartões que receberam avaliações erradas. Quanto menor for o número de avaliações erradas, maior será a
habilidade do profissional naquele momento.
3.5.2 Atributos das cores
É voltado para o treinamento da habilidade em detectar os atributos (tipo) das diferenças de cor.
O profissional deverá indicar se a diferença encontrada entre os pares de cores está na tonalidade (Hue),
luminosidade (Value), ou na saturação (Chroma).
O treinamento também possui duas fases: A) Iniciante
e B) Avançada. Cada fase é composta pela avaliação de
Figura 6. Três cartões
para a cor púrpura (roxo,
violeta) que mostram as
diferenças em termos dos
três atributos das cores.
De cima para baixo:
tonalidade,
luminosidade
e saturação.
18 cartões com as amostras coloridas dispostas aos pares por cor (verde, vermelho, laranja, amarelo, azul e
púrpura) e por atributo da diferença.
A avaliação desses atributos requer um conhecimento
especializado dos três atributos da cor. As diferenças de
cor foram ajustadas de tal modo que, se os três atributos
tiverem sido bem compreendidos, avaliadores de cor com
habilidade superior serão capazes de perceber as diferenças. Os cartões com as amostras coloridas são avaliados
e a habilidade dos observadores é treinada de acordo com
o número de cartões que receberam avaliações erradas.
Quanto menor for o número de avaliações erradas, maior
será a habilidade do observador naquele momento.
Visto que esse teste é difícil para indivíduos
inexperientes, é importante explicar os três atributos
antes de administrar o treinamento (objetivo da aplicação prévia das Cartelas Munsell do Estudante de Cores,
já mencionadas).
3.5.3 Magnitude da diferença de cor
É voltado para o treinamento da habilidade em distinguir diferenças de cor grandes e pequenas e no treinamento da avaliação quantitativa do grau dessas diferenças de cor. Como no caso do Treinamento dos Atributos das Cores, esse
tipo de avaliação é um
tanto quanto especializado, mas é também
muito importante na
avaliação da percepção
de diferenças de cor.
Figura 7. Cartões que
representam as três
escalas da magnitude da
diferença de cor para os
três atributos das cores,
sendo uma para cada cor
principal (vermelho,
verde e azul). A cor do
centro representa o
centro da escala (? = 5).
71
Tecnologia Qualidade
O Treinamento da Magnitude da Diferença de Cor é
composto por 3 cartelas para cada cor principal (vermelho, verde e azul), graduadas de 0 a 10 para os três atributos das cores: Tonalidade (Hue), Luminosidade (Value)
e Saturação (Chroma).
Tal como especificado nos outros dois treinamentos,
os cartões com as amostras coloridas são avaliados e a
habilidade dos observadores é determinada de acordo
com o número de cartões que receberam avaliações erradas, sendo feita uma contagem da pontuação total através de cálculos simples. Como esse é um teste/treinamento rigoroso, não se supõe que o profissional irá acertar em 100% a posição correta das cores intermediárias.
Contudo, a pontuação obtida é usada para conferir o
progresso do profissional no alcance de uma habilidade
superior na avaliação quantitativa das diferenças de cor.
Após a aplicação do treinamento para cores com as
Cartelas Munsell do Estudante de Cores e todas as fases do Treinamento da Habilidade com Cores com os
jogos didáticos japoneses, faz-se necessário um reteste
dos profissionais com o Teste de 100 Tonalidades de
Farnsworth-Munsell e com o Teste de Habilidade de
Matização de Cores de Lou Graham/ColorCurve com
vistas à verificação da possível melhoria do desempenho
do profissional nas suas tarefas de avaliação de cores.
Os resultados de um estudo sobre a eficácia da aplicação de tal Programa de Capacitação Profissional para
Cores são apresentados mais à frente neste trabalho. A
correta aplicação do Programa de Capacitação Profissional para Cores, conforme delineado pelo Guia Padrão
ASTM E 1499-97, exige o cumprimento de diversas condições que fazem parte de uma metodologia que não deve
deixar de ser seguida. Tal metodologia visa reduzir ao
máximo os erros de aplicação e a subjetividade inerentes
a esse tipo de avaliações e treinamentos para cores.
Em primeiro lugar, não devemos esquecer que as
cores são o resultado da interação de três elementos
básicos: o objeto colorido (nesse caso, os materiais dos
testes), o observador (que pode ser um colorímetro ou
um espectrofotômetro, porém, nesse caso, são os pro72
Química Têxtil - n° 78/mar.05
fissionais humanos) e o iluminante (materializado por
uma fonte de luz). Desde que estejam em bom estado
de conservação e utilização, os materiais dos testes cumprem facilmente com os requisitos da metodologia. Já
no que diz respeito ao observador, ele é exatamente o
assunto de avaliação e certficação de seu desempenho.
Quanto ao iluminante, há a necessidade de padronização da fonte de luz sob a qual serão executadas as avaliações e os treinamentos.
Essa padronização é perfeitamente obtida através do
uso de cabines de observação de cores (Figura 8) contendo a correta fonte de luz padrão preconizada pelos
manuais de aplicação das avaliações e treinamentos (Luz
do Dia padrão D65).
Alguns afirmam que, para o treinamento das habilidades com cores através das Cartelas Munsell do Estudante de Cores e dos jogos didáticos do Instituto Japonês de
Pesquisas da Cor, não há a necessidade de aplicá-los sob
iluminação padronizada. Alguns fazem a aplicação até
mesmo em grupos de profissionais ao mesmo tempo, como
em uma sala de aula. Todavia, tais procedimentos não
são preconizados pelo Guia Padrão ASTM em suas referências à metodologia de aplicação desses treinamentos.
Figura 8. Exemplo de uma cabine de luz utilizada
para aplicação das avaliações e treinamentos
para cores sob iluminação padronizada.
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Além disso, a aplicação em duplas de profissionais,
ou em grupos maiores, fará com que o aplicador não
seja capaz de identificar as forças e fraquezas de cada
um dos profissionais avaliados, empobrecendo o Programa de Capacitação Profissional. Desse modo,
enfatizo fortemente que a aplicação deve ser feita individualmente e observando-se plenamente todos os aspectos-chave da metodologia descrita no Guia Padrão
ASTM com vistas a uma Certificação válida.
Naturalmente, existem alguns itens da metodologia
que podem ser flexibilizados sem prejuízo da validade
e/ou significado dos resultados das avaliações e/ou treinamentos para cores. Um deles diz respeito à iluminação do ambiente circundante à cabine de luz. A aplicação pode ser feita tanto em ambiente circundante totalmente escuro ou com iluminação suave e indireta.
Um outro ponto que a metodologia adequada também deve adotar é a elaboração de um bom cronograma
de aplicação sem interferência em demasia nas atividades normais dos profissionais. Também, caso o aplicador
identifique na entrevista inicial do profissional que ele
está preocupado ou tenso demais devido a alguma influência externa ocasional, será recomendável considerar-se um outro dia ou horário de aplicação. Isso promoverá melhores condições psicológicas para o profissional que está em avaliação e os resultados refletirão
melhor as suas habilidades reais com cores em uma situação normal de trabalho.
Tecnologia Qualidade
reavaliação e recertificação, foi possível constatar que
a maioria dos profissionais obteve uma melhoria de um
grau nas pontuações, tanto na habilidade de percepção
de tonalidades, como na habilidade de matização de
cores. Desse modo, é grande a possibilidade de um efetivo aprimoramento das habilidades do profissional em
seu trabalho com cores.
Por exemplo, não é incomum acontecer que um profissional que obteve uma pontuação inicial de erros igual
a 52 no Teste de Farnsworth-Munsell (classificado como
médio na tabela original), após o treinamento com as
Cartelas Munsell do Estudante de Cores e com o Conjunto Japonês de Aptidão para Cores, tal profissional
venha a obter uma pontuação de erros igual a 16
(reclassificado como superior), portanto, apto para o traFigura 9. Resultados8 obtidos por um profissional
antes e depois do treinamento com as Cartelas
Munsell do Estudante de Cores e com o Conjunto
Japonês de Aptidão para Cores.
ANTES
Pontuação de
Erros = 52
5. Conclusão
Estudos7 já comprovaram que a aplicação do Programa de Capacitação Profissional para Cores, conforme delineado pelo Guia Padrão ASTM E 1499-97, é capaz de
avaliar e certificar o estado atual e, posteriormente, aprimorar e recertificar as habilidades para cores dos profissionais, não só na área têxtil, mas também em outras áreas onde a cor é um elemento fundamental do produto.
Nos casos em que executou-se não somente a avaliação e certificação das habilidades dos profissionais para
cores, mas também seu treinamento e posterior
DEPOIS
Pontuação de
Erros = 16
73
Química Têxtil - n° 78/mar.05
Tecnologia Qualidade
balho com cores e cumprindo com as exigências dos
clientes de exportação (Figura 9).
Da mesma forma, também muitas vezes constata-se
que um profissional que obteve uma pontuação inicial
de acertos igual a 50 no Teste de Habilidade de
Matização de Cores (classificado apenas como regular), após o treinamento com os conjuntos didáticos já
mencionados, tal profissional consegue obter uma pontuação de acertos igual a 60 (reclassificado como médio), portanto, apto para o trabalho com cores. Como
aplicação prática e benefício, suas habilidades com cores ficaram mais próximas às habilidades dos outros
membros da equipe de trabalho.
Cerca de 8% dos homens e 0,4% das mulheres apresentam algum tipo de deficiência na habilidade de visão
de cor9. Essas são porcentagens nada desprezíveis e qualquer empresa que deseje ter certeza que seus funcionários não se encaixem em tal categoria (dada as características de seu trabalho com cores) precisam fornecer
essa avaliação e certificação aos seus quadros funcionais. Além disso, mesmo entre aqueles que possuem
visão de cor normal, existem variados graus de habilidade no trabalho de avaliação de cores que deveriam ser
traduzidos em números confiáveis, favorecer o desempenho da equipe como um todo e atender aos requisitos
específicos de clientes do mercado de exportação.
A aplicação das avaliações e treinamentos para cores abordados pelo Guia Padrão ASTM E 1499-97, já
efetuada a centenas de profissionais dos mais variados
ramos industriais, como parte de um Programa de Qualificação, Capacitação e Certificação Profissional, tem
se demonstrado amplamente eficiente no desenvolvimento da confiança e auto-estima dos profissionais que,
em boa parte, nunca passaram por nenhum teste, treinamento ou certificação para cores e acabam se surpreendendo com os bons resultados obtidos nas avaliações e treinamentos.
A Certificação dos profissionais tem se demonstrado muito útil também na eliminação de divergências
entre as equipes que trabalham com cores nas empre74
sas, quer pertencentes ao mesmo setor, quer de setores diferentes (comercial X técnico ou criação/
marketing/estilo X laboratório/produção, por exemplo).
Nunca é demais lembrar que a qualidade (necessária
para exportar com sucesso) passa pela capacitação
profissional dos recursos humanos.
6. Bibliografia
1 “Standard Guide for the Selection, Evaluation and
Training of Visual Observers” - ASTM Book of
Standards E-1499 97.
2 “Ishihara’s Tests for Color Blindness” - Edição de 38
Pranchas, Dr. Shinobu Ishihara, Universidade de Tóquio. Japão; também: “Pseudo-Isochromatic Plates for
Color Deficiency”, Murakami Color Research
Laboratory, Tóquio, Japão e Good-Lite PseudoIsochromatic Plates - Good-Lite Company, Streamwood,
IL, EUA.
3 “The Farnsworth 100-Hue and Dichotomous Tests
for Color Vision”, by Dean Farnsworth, Journal of the
Optical Society of America, 33, páginas 568 a 578
(1943).
4 “The Farnsworth 100 Hue Test for the examination
of Color Discrimination” - Manual de Instruções, by
Dean Farnsworth.
5 “Color Vision Skill Test” - Manual de Instruções, Louis
A. Graham/ColorCurve.
6 “The Color Notation” e “The Munsell Book of Color”,
Munsell 1929.
7 “Field Trials of Three Tests for Colour Vision and
Colour Aptitude”, Dr. Robert Hirschler, Jennifer Gay e
Danielle Ferreira de Oliveira, SENAI/CETIQT, Rio de
Janeiro, Brazil.
8 “FM Scoring Software” - Dr. David Thomson,
Macbeth Division of Kollmorgen Corp.
9 “Diagnosis of Defective Colour Vision”, Jennifer Birch,
Oxford University Press, Julho de 1996; “Color Vision
Deficiency and Color Blindness”, Mary M. Olsen, Kenneth R. Harris, Fern Ridge Publisher, Junho de 1988.
Paulo Skaf inaugura
Núcleo de Processos Químicos
Com o intuito de oferecer à população treinamento
compatível ao desenvolvimento industrial que se desenhou no Vale do Paraíba, o SENAI de Jacareí recebeu
aporte de R$ 2 milhões para a construção do Núcleo de
Processos Químicos Industriais. Além do presidente da
FIESP, Paulo Skaf, também estavam presentes à cerimônia de inauguração o diretor regional do SENAI-SP e o
superintendente de Operações do SESI-SP, Luis Carlos
de Souza Vieira, o prefeito do município de Jacareí, Marco Aurélio de Souza, e o diretor do Departamento de
Ação Regional da FIESP, Ricardo de Souza Esper.
 Artistri
 Inkjet
Sintequímica e DuPont
uma parceria na estamparia digital
para trabalhar em todos os tipos de fibras, incluindo seda,
nylon, elastanos, algodão, poliéster e suas misturas.
O software DuPont Artistri é destinado a satisfazer
as exigentes demandas de cor da indústria de estamparia digital, incluindo a capacidade de aceitar uma ampla
linha de formatos de arquivo e rápida produção de grande variedade de “designs”. Informações:
www.artistri.dupont.com / www.sintequimica.com.br
A estamparia digital para artigos têxteis pode contar,
muito em breve aqui no Brasil com tudo o que se relaciona a essa inovadora tecnologia: tintas (pigmentos e
corantes), software e impressoras DuPont Artistri,
em parceria com a Sintequímica do Brasil. Esses produtos oferecem exatamente o que o profissional precisa
para pequenas metragens – maior variedade de criação,
além de redução de tempo e de custo de produção. A
estamparia digital de alta velocidade e de fácil utilização oferece flexibilidade de criação sem paralelo e melhor custo-benefício, em comparação com os métodos
de estamparia tradicionais.
O projeto “Apoio às Incubadoras do ABC”, criado
há dois anos pelo Centro Universitário da FEI (Fundação Educacional Inaciana), começa a gerar frutos. O
projeto conta com seis empresas incubadas de base
tecnológica; duas estão saindo para o mercado com sucesso. Uma delas é a Menver, fabricante de resina vegetal na área de biotecnologia, que se prepara para entrar
no segmento de tintas com uma linha atóxica à base de
água, um segmento ainda explorado por poucas marcas.
As tintas de impressão da DuPont Artistri englobam
uma ampla linha de corantes ácidos, reativos, dispersos
e pigmentos à base de água, especialmente formuladas
Outro sucesso do “Apoio às Incubadoras do ABC” é
a Eco Vogt. A empresa acaba de lançar sua coleção com
o tecido desenvolvido a partir da fibra da juta e aprimo-
FEI comemora sucesso do
Projeto de Incubadoras
75
rado com técnicas de coloração não-poluentes pelos alunos e professores do curso de Engenharia Têxtil da FEI.
De acordo com Luiz Carlos Bertevello, professor de
Engenharia Química da FEI e coordenador do programa, a incubação oferece facilidades enquanto a empresa procura espaço no mercado em busca de lucro e
competitividade.
Instalado há dois anos na FEI, o Programa é uma
parceria com três incubadoras do Grande ABC: IESBeC
(Incubadora de Empresas de São Bernardo do Campo),
In.Nova (Incubadora de Empresas de Santo André) e
Incubadora de Empresas Barão de Mauá, em Mauá.
Institutos Hohenstein abrem filial no Brasil
Expandindo sua rede de escritórios de representação já existentes nos
Estados Unidos, Peru, México, Vietnã
e Bangladesh, o Instituto de Pesquisas Hohenstein, em Bönnigheim, Alemanha, acabou de abrir uma nova
agência no exterior, em São Paulo, a
Frits V. Herbold,
gerente da nova
partir do início de Novembro. A geagência dos Instutos
rência da nova subsidiária foi outor- Hohenstein em São
Paulo.
gada ao Engº. Frits V. Herbold, experiente especialista químico-têxtil, com profundo conhecimento das indústrias têxtil e de vestuário brasileiras.
Com seus amplos contatos de vários anos com empresas líderes e órgãos chave da área têxtil, os Institutos
Hohenstein terão condições de prover à indústria local
brasileira um suporte relevante com sua ampla gama de
serviços de testes e de certificação de produtos têxteis,
em especial no que se refere a requisitos de qualidade e
exigências para a exportação aos mercados globais.
Frits Herbold fala fluentemente português, espanhol,
inglês, alemão e holandês. Está no Brasil há mais de 40
anos e exerceu por último o cargo de diretor da área têxtil
para a América do Sul, na Ciba Especialidades Químicas.
Para obter mais informações sobre as atividades dos
Institutos Hohenstein no Brasil, contate o departamento
76
de Comunicações Corporativas, e-mail:
[email protected], ou diretamente Frits Herbold, no
Instituto Hohenstein Brasil - rua Barão de Sta. Eulália,
350, Conj. 40 S - Real Parque - CEP 05685-090 São Paulo, Brasil. Tel.: 11-3758-9582, fax: 11-3758-9582; e-mail:
[email protected] e Internet: www.hohenstein.de
Recorde da produção química industrial
O Relatório de Acompanhamento Conjuntural - RAC,
realizado mensalmente pela Abiquim, Associação Brasileira das Indústrias Químicas, revelou que a produção
dos produtos químicos de uso industrial subiu 3,57%
em outubro de 2004. Este é o quarto mês consecutivo
que o setor apresenta os melhores números em relação
aos últimos dez anos. Comparado ao mesmo mês do
ano anterior, o índice geral de produção de produtos químicos foi 8,63% superior.
No acumulado de janeiro a outubro de 2004, em relação a igual período do ano anterior, o índice de produção apresentou um aumento de 8,12%. A melhora da
produção neste ano é explicada tanto pelas exportações
quanto pelas vendas ao mercado doméstico. Nos primeiros meses do ano, esse aumento foi otimizado pelas
exportações e agronegócios.
Indústrias Químicas Taubaté
em constante evolução
Ao completar 50 anos em 2004, a IQT - Indústrias
Químicas Taubaté se tornou uma nova empresa. Aliando solidez à maturidade, a IQT é uma empresa competitiva baseada em pesquisa e desenvolvimento e diversificada na oferta de produtos de aplicação industrial.
Com investimentos da ordem de US$ 2 milhões realizados nos últimos 15 meses, a IQT vem reforçando a
sua posição no mercado de látex em geral (estirenobutadieno, nitrílicos carboxilados e não-carboxilados e
nos homo e co-polímeros acrílicos e vinílicos). No segmento de química fina, a empresa retorna com força total ao incorporar ao seu portfólio 18 produtos farmo-
químicos para fins humano e veterinário, além de intermediários químicos complexos. Alguns desses produtos foram desenvolvidos com exclusividade.
"No passado atuávamos fortemente em química fina
e, por isso, já conhecemos o mercado. Agora retornamos
aos farmoquímicos e o objetivo é aumentar significativamente a nossa participação", afirma Belmiro Dias de Oliveira, diretor superintendente da IQT. A empresa planeja
investir nessa unidade de negócios, exclusivamente para
a área industrial, US$2 milhões nos próximos dois anos.
A IQT se diferencia no mercado quando o assunto é
prestação de serviço, já que oferece compostos pré-formulados - um estágio adiante da venda de látex - que
geram economia de custos industriais para os clientes.
Com isso, a IQT, independentemente do tamanho do cliente, oferece agilidade, modernidade e competitividade.
Para atingir esses objetivos, a empresa tem investido
fortemente em pesquisa e desenvolvimento para introduzir novos produtos e penetrar em outros mercados.
Como uma indústria química multimolecular, que
atende variados segmentos de mercado, a IQT conta com
uma equipe de doutores e mestres totalmente voltada
para pesquisa e desenvolvimento. Cerca de 2,5% do
faturamento bruto anual da empresa é destinado para
essa área. Além disso, nos próximos dois anos, serão
investidos mais US$ 2 milhões, financiados pela Finep
(Financiadora de Estudos e Projetos) para a modernização, ampliação e atualização dos laboratórios da IQT,
além de suas plantas pilotos.
Responsabilidade social e ambiental são elementos
importantes para a administração da IQT, que recentemente obteve as certificações ISO 14001:1996 e
OHSAS 18001:1999, além da ISO 9001:2000 conquistada em 2001. Hoje, a empresa opera dentro de um
Sistema de Gestão Integrado e é signatária do Programa de Atuação Responsável, da Abiquim. Como resultado das grandes mudanças ocorridas na empresa, o
faturamento da nova IQT cresceu 50% ao ano, nos últimos dois anos e, segundo Oliveira, "continuará crescendo em ritmo acelerado".
Rhodia completa 85 anos de sucesso no Brasil
Inovação, pioneirismo, confiança no crescimento do
Brasil e investimentos constantes são algumas das marcas da Rhodia ao longo dos 85 anos de implantação no
País, que serão completados oficialmente em 19 de dezembro próximo. "Ao longo dessas oito décadas e meia
de Brasil, a Rhodia estabeleceu raízes profundas com a
sociedade brasileira, sendo um ato importante no desenvolvimento econômico, social e cultural do País", afirma
o presidente da Rhodia América Latina, Walter Cirillo.
A Rhodia é uma empresa que atua no setor químico,
produzindo e comercializando produtos com larga aplicação em diversos e importantes segmentos de mercado
da economia brasileira, tais como as indústrias de calçados, automobilística e construção civil, vestuário, beleza e cosméticos, eletro-eletrônica, setor moveleiro, limpeza doméstica, setores agroquímico e de intermediários para a produção de medicamentos, entre outros.
Atualmente, a empresa conta com cinco fábricas e
conjuntos industriais no país, todos no estado de São
Paulo. Emprega 3 mil pessoas diretamente e tem um
faturamento da ordem de R$ 2 bilhões. É subsidiária do
grupo Rhodia, de atuação internacional, com sede na
França, que tem um faturamento anual em torno de 5,4
bilhões de euros e tem unidades industriais em quase
100 países e negócios em 130 países.
Desde que chegou ao Brasil, em 1919, a empresa sempre mostrou confiança no potencial de crescimento do
País. Prova disso são os investimentos constantes em
novas fábricas e produtos, no desenvolvimento de novos processos industriais e na qualificação dos seus profissionais. Nos últimos cinco anos, investiu em torno de
R$ 600 milhões e lançou cerca de uma centena de novos produtos e aplicações, que contribuirão para o crescimento da companhia ao longo dos próximos anos.
Em torno de 20% de seu faturamento anual são oriundos de vendas de produtos novos, com menos de cinco
anos de lançamento no mercado brasileiro. "Nossa meta
é aumentar esse índice para 25% até o final do próximo
ano", antecipa Cirillo. Para alcançar esse objetivo, a em78
presa conta com as equipes dos laboratórios de desenvolvimentos e aplicações instalados no Centro de Pesquisas
de Paulínia, onde trabalham cerca de 100 profissionais, a
maioria absoluta formada por pesquisadores e cientistas.
A história da implantação da Rhodia no Brasil se confunde com o período inicial da industrialização do País,
a partir da região do ABC paulista. O pioneirismo sempre foi um dos atributos da Rhodia, que trouxe para o
Brasil uma série de tecnologias, processos e produtos
para atender às necessidades de seus clientes e às exigências do consumidor. A empresa se lançou primeiramente em uma série de segmentos industriais, ajudando
a criar, estabelecer e desenvolver mercados pujantes atualmente, como as indústrias químicas, farmacêuticas,
têxteis, veterinária e de vacinas humanas.
Um dos exemplos mais conhecidos foi a evolução
do setor têxtil e de moda brasileiros. A empresa tem, ao
longo das últimas cinco décadas, desde que iniciou a
produção de fios têxteis de náilon no Brasil, ajudado no
crescimento dessa indústria, com apoio a diversas iniciativas pioneiras, como o lançamento da Fenit e, mais
recentemente, eventos de moda que mostram a capacidade criativa e de negócios do povo brasileiro. "O reconhecimento internacional que o setor têxtil e de moda
goza atualmente tem um pouco de nossa contribuição,
ao identificar e apoiar iniciativas de valorização do produto brasileiro", afirma.
Segundo Walter Cirillo, a trajetória de sucesso da empresa no País serve de base para as ações da Rhodia
visando ao progresso permanente como empresa para
os próximos anos. "Fizemos muito ao longo desses 85
anos, mas a garantia da perenidade da empresa passa
necessariamente pelo empenho de nossos profissionais",
conclui o presidente da Rhodia América Latina.
A Rhodia faturou em 2003 no mundo o equivalente
a 5,4 bilhões de euros, e emprega 23000 pessoas no mundo. No Brasil, onde conta com cinco conjuntos industriais e 3 mil empregados, a empresa faturou em 2003 o
equivalente a 1,8 bilhão de reais. A Rhodia tem ações
cotadas nas bolsas de Nova Iorque e Paris.
Abiclor divulga pesquisa sobre
motoristas do setor químico
Vicunha aumenta sua produção de tecido
índigo com aquisição de máquinas da Texima
Preocupada com a qualidade e a segurança do transporte de produtos químicos, a Abiclor - Associação Brasileira da Indústria de Álcalis, Cloro e Derivados acaba
de realizar a 3ª pesquisa com motoristas do setor. Os resultados foram apresentados durante o VII Encontro de
Segurança no Transporte e Manuseio de Cloro-Soda e
seus Derivados, promovido pela entidade, em São Paulo.
A Vicunha adquiriu da Texima S/A diversas máquinas modernas para tingimento índigo de fios e acabamentos especiais de tecidos de índigo (Denim), sendo:
uma Linha Multicaixas para tingimento e engomagem
em contínuo de urdume com corantes índigo; uma linha
para tratamento especial com soda e acabamento em
contínuo de tecidos de índigo (Denim); uma rama R2000 TT para secagem e termofixação de tecidos e uma
linha para pré-encolhimento de tecidos de índigo.
Responderam aos questionários da pesquisa, realizada de outubro a novembro, 481 motoristas de sete estados brasileiros. O objetivo foi conhecer o perfil e as
condições de trabalho desses profissionais. “Com esses
dados, as empresas envolvidas no processo podem avaliar seus pontos fracos e promover os ajustes necessários. Em relação às pesquisas anteriores, já notamos um
aumento do nível de treinamento dos motoristas, o que
é indispensável para um transporte seguro”, afirma
Martim Afonso Penna, diretor executivo da Abiclor.
Entre outros dados, a pesquisa revelou que 94% dos
motoristas receberam o curso para utilização do Kit de
Emergência e EPI (Equipamento de Proteção Individual). No caso do MOPP (Movimentação de Produtos Perigosos), treinamento obrigatório para o transporte de
produtos perigosos, 47,6% dos entrevistados não fizeram a renovação no período obrigatório. Por outro lado,
os indicadores mostram que 65% dos entrevistados fizeram algum tipo de curso específico para esse segmento. Só em 2004, 32% dos motoristas realizaram treinamentos especializados.
Com essas aquisições, além de aumentar consideravelmente a produção do seu já conhecido tecido de índigo
(Denim), a Vicunha terá também a possibilidade de oferecer a seus clientes um tecido índigo com tratamento
especial com soda, que propicia um toque e acabamento diferenciados igual aos melhores do mundo.
Pós-graduação em Tecnologia Têxtil na FEI
Acelerar e solidificar o processo de desenvolvimento industrial da cadeia têxtil é um dos objetivos do curso
de pós-graduação em Tecnologia Têxtil que o Centro
Universitário da FEI (Fundação Educacional Inaciana)
oferece para o primeiro semestre de 2005. Dirigido a
profissionais que atuam na área têxtil ou afins e que não
possuem formação específica, o curso tem duração de
três semestres e carga horária de 432 horas/aula.
Abiquim e Abiclor estão no mesmo endereço
A Abiquim - Associação Brasileira da Indústria Química e a Abiclor - Associação Brasileira da Indústria de
Álcalis, Cloro e Derivados, a partir deste ano, estão no
mesmo endereço, no quarto andar do Millenniun Office
Park, localizado na Avenida Chedid Jafet, 222, Bloco
C, na Vila Olímpia. A Abiquim atende no telefone (11)
2148-4700 e a Abiclor no (11) 2148-4782.
79
Com aulas teóricas ministradas no IECAT (Instituto
de Especialização em Ciências Administrativas e
Tecnológicas), em São Paulo, e práticas nos laboratórios do campus São Bernardo, o curso aborda, além das
matérias como fibras têxteis, fabricação de fios, malhas
e nãotecidos, tecidos e beneficiamento, também a
capacitação para o exercício de funções gerenciais em
empresas, entre as quais planejamento estratégico,
logística e pesquisa operacional.
A grade completa do curso está no site
www.iecat.fei.edu.br. Informações podem ser obtidas
pelos telefones (11) 4353-2900 r.2019 e 287-7600.
Oxiteno realiza 1º Workshop Químico Têxtil
A Oxiteno realizou o 1º Workshop Químico Têxtil,
que contou com a participação de clientes do setor. Na
oportunidade, foram apresentadas duas palestras que
abordaram as tendências da indústria têxtil brasileira e
da indústria química mundial. Os palestrantes foram Sr.
Jorg D. Albrecht - presidente da empresa Polyenka com o tema "Tendências da Indústria Têxtil Brasileira",
e o Sr. Sérgio Fernandes, da Oxiteno, com o tema "Indústria Química - Cenário Mundial e suas Tendências".
O objetivo do evento foi compartilhar experiências e
informações disponíveis na Oxiteno sobre os fatores de
influência que determinarão o desempenho do setor.
A Oxiteno, empresa controlada pelo Grupo Ultra, é
uma das maiores companhias químicas do país, com
ampla atuação no mercado interno e externo, atendendo
a mais de 30 segmentos de mercado. É completamente
integrada nas operações produtivas de suas quatro diferentes unidades industriais brasileiras: Mauá e
Tremembé (SP), Camaçari (BA), Triunfo (RS). Atua no
México com a empresa controlada Canamex, que possui duas unidades industriais, localizadas nas cidades
de Guadalajara e Coatzacoalcos. Investe cerca de 2%
de sua receita anual em atividades tecnológicas, fortalecendo continuamente a capacitação em processos e desenvolvimento de novos produtos e aplicações, e no serviço de assistência a seus clientes.
A destacada atuação da Oxiteno na atividade de
pesquisa e desenvolvimento de produtos e processos
na indústria química, aliada a fatores como domínio
tecnológico e inovação, permitem à empresa identificar oportunidades de desenvolvimento nos vários
mercados onde atua, entre eles, o segmento de Auxiliares Têxteis.
Os produtos da Oxiteno servem a toda a cadeia produtiva da indústria têxtil, da fiação até o acabamento
dos artigos confeccionados. Sua linha de tensoativos e
especialidades químicas é utilizada em formulações para
lavagem têxtil, lubrificação de fios e filamentos,
dispersantes e amaciantes.
SENAI lança programa
de formação continuada
Nos últimos anos, empresas das cadeia produtiva têxtil/vestuário investiram em tecnologia e equipamentos,
alterando significativamente seus processos produtivos,
adotando novas técnicas de trabalho e melhorando a
qualidade de seus produtos. Atento a essas mudanças, o
Departamento Regional do SENAI implementou um
Plano de Investimentos para o Setor Têxtil, que resultou na reestruturação da Escola SENAI Francisco
Matarazzo e na mudança de suas instalações para uma
área de 13500 m². Nessa unidade estão disponíveis os
programas de formação continuada para o ano de 2005,
que inclui os cursos de Técnico têxtil; Programa de trei-
80
namento “in company”; Ensaios e análises têxteis; Assessoria no desenvolvimento de novos produtos; Assessoria tecnológica; Assessoria em meio ambiente e Informação tecnológica. Para maiores informações e inscrições: rua Correia de Andrade, 232 - Brás - São Paulo
SP. Tel. (11) 3227.5852 e-mail: [email protected]
Page: www.sp.senai.br.
Dorospers Crimson Karmin XLD
A GIII Imaginação & Integração & Ilimitada em parceria com a multinacional alemã M.Dohmen, apresenta
ao mercado têxtil sua nova linha Dorospers XLD, que
tem excelente solidez aos tratamentos úmidos com um
ótimo custo benefício. Indicada para clientes exigentes
que desejam uma solidez superior, principalmente em
artigos esportivos e misturas de poliéster/elastano.
Com sua estrutura química inovadora, podemos fazer mesclas de poliéster/algodão em tons escuros ( vermelhos, bordôs, marinhos etc.), sem banho redutivo,
obtendo índices de solidez superiores aos corantes tradicionais e ainda economizando produtos químicos e
tempo de processo, aumentando em torno de 20% a
produtividade.
Contatos : [email protected] ( 11 ) 4152-2185
[email protected] ( 47 ) 326-2413
41º Curso Básico de Tecnologia dos Nãotecidos
Ministrado desde 1988 para mais de 1000 pessoas,
este curso é dirigido a estudantes e profissionais ligados a essa nova tecnologia e tem como objetivo fornecer aos participantes noções básicas e técnicas de obtenção de nãotecidos, desde as matérias-primas empregadas até as aplicações finais, assim como seus
métodos de fabricação.
Também pode ser ministrado "IN COMPANY".
PROGRAMA:
1. Histórico e Desenvolvimento :
2. Matéria-prima empregada: primária, secundária, propriedades;
3. Preparação da matéria-prima: conceito, equipamentos;
4. Formação do véu e/ou manta: via úmida, via seca
(paralelo, cruzado,desordenado), extrusão (sopro,
filamento contínuo);
5. Consolidação do véu e/ou manta: mecânica
(agulhagem, hidromecânico, costura com e sem fio),
Química (resinas, equipamentos, processos), Térmica
(calandragem, ultrasom, passagem fluxo ar quente);
6. Acabamentos: mecânico, químico e térmico
7. Aplicações finais: automotivo, calçados, agropecuária,
confecção, móveis, higiene, médico hospitalar, roupas
de proteção, embalagem, geotêxtil, construção civil etc.
Apresentador - Freddy Gustavo Rewald, Engenheiro
Químico, professor da disciplina "Tecnologia dos
Nãotecidos na Faculdade de Engenharia Industrial em
São Bernardo do Campo e diretor técnico da Nãotecidos
Consultoria e Assessoria S/C Ltda.
Dias 21 e 22 de março de 2005, das 9:00 às 17:00 horas
Pagamento no dia do curso: R$ 720,00
Pagamento até dia 10 de Março: R$ 660,00
Depósito em conta de : Nãotecidos Consultoria - Banco
Itaú - Ag.0333 - Conta Corrente nº.: 29387-6
Almoço incluso
Local: Instituto de Engenharia São Paulo
Avenida Dante Pazzanese, 120, sala 02 - Vergueiro - SP
Informações e reservas: c/Adriana - tel.(11) 5549-3022
e-mail: [email protected]
Nova escola SENAI em São Paulo recebe
uma moderna rama R-2000 TT da Texima
Atendendo às necessidades da escola SENAI e visando cada vez mais propiciar aos alunos um aprimoramento e uma melhor qualidade de ensino, a Texima S/A
instalou gratuitamente uma Rama R-2000 TT completa, com todos os acessórios para poder operar com tecidos planos e de malha. Com essa máquina que já está
em operação, os futuros técnicos formados pelo SENAI
terão um acréscimo de conhecimentos e melhor prática
para o início de suas atividades nas indústrias.
81
CONTROLE DE QUALIDADE TÊXTIL
Procedimento de Ensaio IPT DQ-LPTex-PE 19.0.12
IPT
Laboratório de produtos têxteis
Solidez da cor de têxteis sob ação da luz artificial
Parte integrante da revista Química Têxtil n° 78/mar.2005
1. OBJETIVO
Este procedimento prescreve o modo pelo qual
se determina visualmente a solidez da cor de têxteis
sob a ação da luz artificial da lâmpada de arco xenônio
resfriada a ar, "Xenotest 150", correspondente à luz
natural (luz do dia D65). As lâmpadas de xenônio
emitem uma "luz" que inclui raios ultravioleta, luz visível e raios infravermelhos, como a luz solar. Este
procedimento também é aplicável a têxteis brancos,
alvejados quimicamente ou com alvejantes ópticos.
INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE A SOLIDEZ
DA COR DE TÊXTEIS SOB A AÇÃO DA LUZ
Durante seu uso os tecidos são normalmente
expostos à luz, que tende a destruir os corantes
causando o efeito do "desbotamento", no qual os
materiais coloridos alteram de cor. Os corantes da
indústria têxtil variam muito em sua solidez sob a
ação da luz e é preciso encontrar um método de
ensaio para medir esta solidez. Além do corante, o
substrato ao qual ele é aplicado também influi na
solidez de cor à luz.
O método de ensaio de solidez da cor sob ação
da luz consiste na exposição de um corpo-de-prova
da amostra e ao mesmo tempo, expor sob as mesmas condições, uma série de padrões azuis de referência constituídos de tecido de lã tinto com corante
azul de diferentes graus de solidez. Quando a amostra desbotou suficientemente, ela é comparada com
os padrões azuis de referência e se a amostra, por
exemplo, se comportou igual ao padrão azul 4, sua
solidez da cor é dita como sendo 4.
Os padrões azuis devem cobrir uma extensa faixa de solidez porque algumas amostras apresentam
uma primeira quebra, ou seja, o primeiro desbotamento observável a olho nú, após (2-3) h de exposição à luz, enquanto outras resistem a longas exposições sem desbotamento, de modo que o corante resiste mais que o próprio tecido ao qual foi aplicado.
Por isso, escolheu-se oito padrões azuis, o de número 1, o que mais facilmente se desbota, e o número
8, o mais resistente. Leva certo tempo até que o padrão azul 4 começa a se desbotar sob certas condições; o mesmo desbotamento irá ocorrer no padrão
azul 3, mais ou menos na metade do tempo, ou o padrão azul 5, em cerca do dobro do tempo, desde que
as condições do ensaio sejam sempre as mesmas.
É preciso ter certeza de que diferentes pessoas
ensaiando o mesmo material desbotem-no na mesma intensidade antes de efetuar a avaliação com os
padrões azuis expostos à luz simultaneamente. O
consumidor final do material tinto irá avaliar diferentemente o que é um tecido desbotado e por isso as
amostras são, no ensaio, desbotadas em dois níveis
diferentes, que correspondem à opinião da maioria
das pessoas, tornando a avaliação mais segura.
Esses graus de desbotamento são definidos por
uma coleção de contrastes de referência da escala
cinza (a escala cinza de nota 5 não apresenta contraste, e a escala cinza 1 apresenta o maior contraste). Portanto o uso da escala cinza permite que o
desbotamento se dê a intensidades definidas, e os
padrões azuis permitem avaliar numericamente a
solidez da cor.
Esse princípio geral da avaliação em base de
desbotamento moderado e intenso, é complicado
porque algumas amostras, durante a exposição à luz,
apresentam pequena alteração de cor após curto
espaço de tempo, sem alterar esse desbotamento
em longa exposição posterior. Essas pequenas alterações são tais que, em condições normais, raramente são observadas, mas em certos casos são importantes, como apresentado no seguinte exemplo:
Um atacadista pendurou um pedaço de tecido para
cortina diante de uma janela e fixou ao mesmo uma
cartolina com o preço do material. Após alguns dias
a cartolina é removida e um exame cuidadoso mostra que o local ao qual ela estava fixada apresentou
uma leve alteração de cor, em comparação com restante do tecido, devido a exposição à luz. Uma amos-
tra dessa cortina foi ensaiada à luz em laboratório
até se produzir um desbotamento moderado, que
correspondeu ao padrão azul 7. Portanto, a solidez
da cor do tecido é igual a 7.
O fator importante acerca da leve alteração da cor
é que ela só pode ser observada quando há uma
nítida delimitação entre as áreas exposta e não exposta, e essas condições raramente ocorrem no uso
normal. A magnitude dessa pequena alteração poderia ser dada como uma avaliação adicional entre
parênteses. Dessa forma, uma avaliação para um
dado ensaio poderia ser 7 (2) indicando uma leve
alteração inicial equivalente à primeira quebra do padrão azul 2, mas por outro lado com uma elevada
solidez da cor de número 7.
Outra alteração da cor incomum é o fotocromismo.
Esse efeito é apresentado quando um corante altera
rapidamente sua cor quando exposto à uma luz intensa, mas removendo-se a um lugar escuro, a cor
original retorna de forma mais ou menos completa.
A amplitude do fotocromismo é determinada no
ensaio especial DQ-LPTex-PE 19.0.18 - 2002 e é
apresentado na avaliação por um número após a letra P entre parênteses; por exemplo, 6 (P2) mostra
um efeito fotocrômico igual ao contraste da escala
cinza 2, mas uma solidez de cor permanente igual
ao padrão azul 6.
Finalmente, existem amostras que alteram a tonalidade sob exposição prolongada à luz; por exemplo,
um amarelo se torna castanho ou um púrpura pode
se tornar azul. No passado houve muita discussão se
tais comportamentos poderiam ser considerados
desbotamento ou não. A técnica usada atualmente,
nas normas ISO 105-B01 a ISO 105-B05, relativas
aos diversos ensaios de solidez da cor sob ação da
luz e o fotocromismo, como também indicado neste
procedimento e no procedimento DQ-LPTex-PE
19.0.18-2002, determinação e avaliação do fotocromismo, é inequívoco neste ponto; é o contraste visual à
exposição que está sendo medido, independentemente se a ele é perda da cor ou alteração da tonalidade.
Há diversos fatores que influenciam a solidez de
têxteis sob a ação da luz e às intempéries, como enumerados a seguir:
1) Comprimento das radiações da luz: ultravioleta,
visível e infravermelho;
2) Umidade: umidade, água condensada, chuva e neve;
3) Temperatura;
4) Oxigênio;
5) Poluentes do ar: ozônio, óxido nítrico e dióxido de
enxofre;
6) Substrato ao qual foi aplicado o corante.
O primeiro fator mencionado, a radiação solar, é
provavelmente o fator mais significativo. Na radiação solar se encontra a secção da radiação que causa as reações químicas que nos interessam, e que
estão principalmente na região do ultravioleta, comprimentos de onda de 100 a 380 nm e na região do
infravermelho superior a 780 nm.
O segundo fator que afeta a solidez da cor é a umidade, principalmente aquela retida no material, mais
do que a umidade de condensação e da chuva. É preciso também lembrar os efeitos sinérgicos entre a luz
e a umidade, isto é, o efeito de ambos fatores é maior
que a soma dos dois fatores em separado.
O terceiro fator que afeta a solidez da cor é a temperatura, não a temperatura do ar e do ambiente,
mas sim a do corpo-de-prova. Variações periódicas
de temperatura afetam significativamente as características físicas do material. Em quarto lugar, a influência do oxigênio, por causar degradação oxidativa
em produtos orgânicos.
Quanto aos poluentes do ar, menciona-se o ozônio, o oxido nítrico e o dióxido de enxofre, que influenciam a solidez da cor de muitos corantes. Quanto
aos substratos, as fibras têxteis são produzidas por
polímeros, os quais apresentam diferentes comportamentos à luz. É sabido que normalmente certas
poliamidas, como as PA 6 e PA 6.6, se degradam
rapidamente à luz, como também as fibras de
polipropileno. Ao contrário, o acrílico tem ótima resistência à luz e às intempéries. Os processos de
degradação dos materiais orgânicos são devido às
radiações ultravioleta, cujas energias quânticas alcançam as energias de ligação das moléculas.
2. CAMPO DE APLICAÇÃO
Este procedimento é aplicável na determinação
da solidez da cor sob ação da luz artificial, com o
auxílio do aparelho Xenotest, modelo 150, fornecendo uma radiação semelhante à luz do dia (D65) e é
aplicável a todos os tipos de fibras e suas formas de
apresentação.
A Figura 1, a seguir, mostra curvas SED ("Spectral
Energy Distribution") da lâmpada de xenônio de alta
pressão dos aparelhos Xenotest e da luz média do
dia, segundo o iluminante D65 da CIE:
Neste procedimento faz-se uso dos padrões azuis,
numerados de um a oito, desenvolvidos e produzidos na Europa, sendo que o de número 1 indica uma
solidez da cor muito baixa, e o de número 8, uma
Tabela 1. Corantes azuis para lã usados
nos padrões azuis de referência.
Referência
1
2
3
4
5
6
7
8
solidez muito elevada. Além disso, cada número de
referência apresenta uma solidez aproximadamente
o dobro daquela do número anterior.
3. REFERÊNCIA
ISO 105-B02 - 2000 - Ensaio de solidez da cor à luz
artificial - Ensaio com lâmpada de xenônio, representativa da luz do dia natural (D65), esfriada a ar.
4. NORMAS COMPLEMENTARES
4.1. DQ-LPTex-PE 10.0.15-2002
Escala cinza para a avaliação da alteração da cor
nos ensaios de solidez da cor de têxteis.
4.2. DQ-LPTex-PE 19.0.00-2002
Princípios gerais dos ensaios de solidez da cor.
4.3. DQ-LPTex-PE 19.0.18-2002
Determinação e avaliação de fotocromismo.
5. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
5.1. Aparelhos Xenotest, modelo 150, códigos XEN01 e XEN-02, lâmpadas resfriadas a ar, correspondendo à luz natural do dia (D65);
5.2. Conjunto de padrões de lã azuis de referência,
produzidos na Europa e numerados de 1 a 8, sendo
o número 1 o de baixíssima solidez e o número 8, o
de altíssima solidez, tal que cada número mais elevado tem solidez aproximadamente ao dobro do número precedente;
Os corantes usados no tingimento dos padrões
azuis de referência são apresentados na Tabela 1, a
seguir:
Corante, segundo designação
do Color Index (CI)
CI Azul ácido 104
CI Azul ácido 109
CI Azul ácido 83
CI Azul ácido 121
CI Azul ácido 47
CI Azul ácido 23
CI Azul a tina solubilizado 5
CI Azul a tina solubilizado 8
5.3. Máscara em aço fornecida com o equipamento,
ou cartolina opaca, ou outro material fino e opaco
como folha de alumínio, ou cartolina revestida de folha de alumínio, para cobrir parcialmente as amostras e os padrões de lã azuis de referência.
5.4. Escala cinza para avaliação da alteração da cor,
código ESC-01, que atenda ao Procedimento de
Ensaio DQ-LPTex-PE 10.0.15-2002.
5.5. Cabine Macbeth SpectraLight, código CAC-01,
com iluminante tipo luz do dia (D65), acionado através da tecla "DIA", que fornece uma luminosidade
média de (1029 ± 33) lux.
5.6. Suporte para ser usado na Cabine, código CAC01, para posicionamento dos corpos-de-prova ensaiados, em ângulo de 45º em relação à horizontal, pintado em cinza neutro (Munsell N7).
6. ATMOSFERA PADRÃO DE ENSAIO
Para ensaios de solidez da cor de têxteis sob a
ação da luz, os corpos-de-prova não são condicionados na atmosfera padrão de condicionamento e
ensaio.
7. PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA
7.1. Nos equipamentos resfriados a ar utiliza-se geralmente corpos-de-prova não inferiores a (45 x 10)
mm, dispostos lado a lado, podendo-se efetuar diversos períodos de exposição. O corpo-de-prova
pode ser uma tira de tecido, fio enrolado numa cartolina, ou uma manta de fibras penteadas e comprimidas, para dar uma superfície uniforme, fixada numa
cartolina. Cada área exposta e não exposta não deve
ser inferior a (10 x 8) mm.
7.2. Para facilitar o manuseio, o(s) corpo(s)-de-prova a ser(em) ensaiado(s) e os padrões azuis de referência devem ser montados em uma ou mais cartolinas, como indicado nas Figuras 3 e 4 (nos itens
10.1.1. e 10.2.1., respectivamente).
7.3. Os materiais de cobertura devem estar bem encostados com as superfícies das áreas não expostas à luz, dos corpos-de-prova e dos padrões azuis a
fim de se obter uma linha de demarcação precisa
entre as áreas expostas e não expostas, porém, estas coberturas não devem comprimir o corpo-de-prova desnecessariamente.
7.4. Os corpos-de-prova a ensaiar e os padrões azuis
de referência devem apresentar a mesma forma e
tamanho a fim de evitar erros de avaliação devido à
superestimação do contraste visual entre as partes
expostas e não expostas de um corpo-de-prova maior, em comparação com um corpo-de-prova menor.
7.5. A comparação das alterações de cor dos corpos-de-prova e dos padrões azuis pode ser facilitada utilizando-se uma máscara pintada de cor cinza
neutro (Munsell N 7), de modo que a abertura da
máscara esteja centrada na altura da linha de demarcação entre as áreas expostas e não expostas,
conforme Figura 2.
7.6. Ao ensaiar tecidos de pêlos, os padrões azuis
devem ser dispostos de tal forma que suas distâncias até a fonte de luz sejam iguais à distância da superfície dos tecidos de pêlo. Isso pode ser conseguido utilizando-se pedaços de cartolina atrás dos tecidos azuis. Os materiais de cobertura para as partes
não expostas devem evitar a compressão da superfície dos corpos-de-prova.
Tecidos de pêlo, como carpetes, contendo fibras
na superfície que podem se deslocar ou alterar sua
textura, podem dificultar a avaliação quando as áreas expostas e não expostas são pequenas. Nesses
casos, recomenda-se expor áreas com dimensões
mínimas de (50 x 40) mm.
8. CONDIÇÕES DE ENSAIO
8.1. Temperatura do termômetro de painel preto: (60
± 5)°C.
8.2. Umidade relativa da câmara (40 ± 5)%.
9. AJUSTES
9.1. Verificar se o aparelho está em boas condições
de funcionamento e também se a lâmpada de xenônio
está limpa (verificar as indicações do fabricante).
9.2. Colocar os suportes contendo os corpos-de-prova e os padrões azuis nos locais adequados do aparelho.
9.3. Operar o aparelho, deixando a lâmpada sempre
ligada, até completar o número de horas necessárias para a conclusão do ensaio, ou se for necessário
a limpeza da lâmpada ou filtros, ou se o aparelho
completou o número máximo de horas recomendadas para a lâmpada.
10. MÉTODOS DE EXPOSIÇÃO À LUZ
Expor o corpo-de-prova ou grupos de corpos-deprova e os padrões azuis, simultaneamente, sob as
condições indicadas, cobrindo progressivamente durante o ensaio tanto os corpos-de-prova quanto os
tecidos de referência.
Nota: Outros processos de cobertura dos corpos-de-prova e dos
padrões azuis, diferentes dos indicados neste procedimento, são
permitidos, como por exemplo cobrir as extremidades das tiras
dos corpos-de-prova e padrões azuis, deixando expostos à luz a
parte central correspondente a um terço ou à metade dos corpos-de-prova.
10.1. Método 1: (único corpo-de-prova e conjunto
completo de padrões azuis). Este método é considerado o mais preciso e deveria ser usado em casos
de dúvida quanto ao valor numérico da solidez de
cor à luz. A característica básica é o controle da alteração de cor do único corpo-de-prova comparando-a
com o conjunto completo de padrões azuis.
10.1.1. Dispor o corpo-de-prova e um conjunto de
oito padrões azuis sobre uma cartolina branca, como
apresentado na Figura 3, a seguir:
tecidos brancos o ensaio acaba neste item e para os
tintos continuar como descrito em 10.1.4.
10.1.3. Havendo a possibilidade da amostra ser
fotocrômica, nesta altura efetuar o ensaio de
fotocromismo, de acordo com o procedimento DQLPTex-PE 19.0.18-2002.
10.1.4. Para todos os corpos-de-prova tintos, continuar a exposição à luz do material como descrito nos
itens a) ou b):
a) até a tira número 7 do padrão azul de referência
alterar sua cor, igual à nota 4 da escala cinza;
b) até o corpo-de-prova apresentar um contraste igual
à nota 3 da escala cinza.
10.1.5. No fim dos ensaios dos tecidos tintos e dos
alvejados verifica-se qual número da escala azul fornece contraste semelhante ao apresentado pelo corpo-de-prova.
10.1.6. Os resultados do Método 1 devem ser apresentados no Relatório de Ensaio conforme os esquemas a seguir:
10.1.6.1. Para corpo-de-prova colorido
10.1.6.2. Para corpo-de-prova alvejado
10.1.2. Nessa montagem o material é coberto com a
cobertura AB, cobrindo um terço central do material.
Observa-se o efeito da luz removendo
freqüentemente a cobertura AB e inspecionando o
corpo-de-prova. Quando se observa a alteração da
cor do corpo-de-prova, que corresponde à nota 4 da
escala cinza de alteração da cor, cobre-se o terço à
esquerda do material, com a cobertura CD, na Figura 3. Os resultados desse passo devem constar no
Relatório de Ensaio. Nesse passo deve-se dar atenção especial à possibilidade de fotocromismo. Para
10.2. Método 2: (diversos corpos-de-prova e conjunto completo de padrões azuis)
Este método é usado quando se tem um grande
número de amostras a serem ensaiadas simultaneamente. A característica básica é o controle da alteração de cor dos padrões azuis, comparando-as com
os diferentes corpos-de-prova.
10.2.1. Dispor os corpos-de-prova e o conjunto de
padrões azuis de acordo com a Figura 4, a seguir:
10.2.5. Recolocar a cobertura AB exatamente na
mesma posição em que estava (guiada pelas marcações X-X) e continuar a exposição do conjunto
até que se perceba uma alteração da cor no padrão azul 4, igual à nota 4 da escala cinza.
10.2.6. Nesse ponto, fixar a cobertura adicional CD,
na posição apresentada na Figura 4. Com essa
nova cobertura, exatamente os 50% a esquerda
do material fica coberto, e só a metade à direita
continua exposta à radiação.
10.2.7. Continuar a exposição do conjunto até que
se perceba uma alteração da cor no padrão azul
6, igual à nota 4 da escala cinza.
10.2.8. A partir de então deve-se fixar a última cobertura EF, na posição apresentada na Figura 4,
mantendo-se as duas coberturas iniciais em seus
lugares. Agora, só a quarta parte bem à direita do
material continua exposta à luz. Continuar a exposição à luz do conjunto parando, para tecidos tintos quando se atingirem em primeiro lugar qualquer das situações a) ou b) abaixo; para tecidos
alvejados, quando se atingir em primeiro lugar qualquer das situações a) ou c) abaixo:
a) quando o padrão azul 7 apresentar um contraste igual à nota 4 da escala cinza, anotando no
Relatório de Ensaio que os corpos-de-prova apresentam solidez da cor à luz superior ao padrão azul
7 ou;
10.2.2. Iniciar o ensaio somente com a cobertura AB
e inspecionar os padrões azuis levantando periodicamente a cobertura. Ao se perceber uma alteração
no padrão azul número 2, igual à nota 3 da escala
cinza, inspecionar os corpos-de-prova e avaliar a
solidez da cor dos mesmos, comparando qualquer
alteração que possa ter ocorrido com as alterações
ocorridas com os padrões azuis 1, 2 e 3. Esse passo
é uma avaliação preliminar da solidez da cor e deve
constar no Relatório de Ensaio, para quaisquer corpos-de-prova tintos ou alvejados.
10.2.3. Havendo a possibilidade da amostra ser
fotocrômica, efetuar nessa altura o ensaio de
fotocromismo, segundo o procedimento DQ-LPTexPE 19.0.18-2002;
10.2.4. Para todos os corpos-de-prova tintos e/ou alvejados, continuar o processo como descrito a seguir:
b) quando o corpo-de-prova colorido de maior solidez apresentar um contraste igual à nota 3 da
escala cinza, embora o padrão azul 7 não tenha
atingido a nota 4 da escala cinza. Os resultados finais desse passo para corpos-de-prova tintos também devem constar no Relatório de Ensaio;
c) quando o corpo-de-prova alvejado de maior solidez apresentar o contraste igual à nota 4 da escala
cinza, embora o padrão azul 7 não tenha atingido a
nota 4 da escala cinza. Os resultados finais desse
passo para corpos-de-prova alvejados também devem constar no Relatório de Ensaio.
Nota: O padrão azul 7 pode apresentar uma primeira quebra (contraste 4-5 da escala cinza) antes de o mesmo
acontecer com o padrão azul 6; ao ocorrer essa anomalia, o ensaio deve ser continuado pois o padrão 6 atingirá
a nota 4 da escala cinza antes do padrão azul 7
apresentá-la.
10.2.9. Os resultados do método 2 devem ser apresentados no Relatório de Ensaio conforme os esquemas a seguir:
10.2.9.1. Planilha para corpos-de-prova coloridos
padrões azuis de referência (e não com o conjunto
dos oito padrões azuis). Um dos dois padrões azuis
deve ser igual ao mínimo especificado e o outro é
um número abaixo.
10.3.1. Para tecidos tintos expõe-se dois terços à direita do conjunto à luz até que o padrão azul com
valor inferior ao especificado atinja um contraste igual
à nota 4 da escala cinza, quando então dois terços a
esquerda do conjunto deve ser coberto com uma
segunda máscara. Continua-se a exposição até que
a área exposta do padrão azul com valor inferior ao
especificado atinja a nota 3 da escala cinza, quando
o ensaio deve ser parado. Comparando-se o contraste apresentado pelas áreas exposta e não-exposta dos tecidos tintos com contrastes dos padrões
azuis. Dessa forma, verificam-se se os tecidos apresentam solidez da cor à luz superior, igual ou inferior
ao especificado.
10.2.9.2. Planilha para corpos-de-prova alvejados
10.3.2. Para tecidos alvejados (quimicamente ou com
alvejante óptico), expõe-se dois terços à direita do
conjunto à luz até que o padrão azul com valor inferior ao especificado atinja um contraste entre as áreas
exposta e não-exposta igual à nota 4 da escala cinza. Compara-se o contraste apresentado pelas áreas exposta e não-exposta dos tecidos alvejados com
os contrastes dos padrões azuis, verificando-se se a
solidez da cor à luz das amostras são superior, igual
ou inferior ao especificado.
10.3.3. Os resultados do método 3 devem ser apresentados no Relatório de Ensaio conforme os esquemas a seguir:
10.3.3.1. Para corpos-de-prova coloridos:
10.3. Método 3 (para confirmar uma solidez da cor
especificada) - Se o ensaio for utilizado para verificar
a conformidade com uma dada especificação, é permitido expor os corpos-de-prova com somente dois
10.3.3.2. Para tecidos alvejados
10.4. Método 4: (comparação de uma amostra com
outra de referência) - Quando o ensaio tem por finalidade comparar a solidez à luz de diferentes amostras em relação a uma outra considerada de referência, é permitido expor à luz somente as amostras,
juntamente com aquela de referência.
10.4.1. Para materiais tintos expor o conjunto à luz
até produzir no tecido de referência um contraste igual
a nota 4 e 3 da escala cinza, utilizando-se máscaras
de cobertura.
10.4.2. Para materiais alvejados (quimicamente ou
com alvejante óptico), expor o conjunto à luz até que
o tecido de referência apresente um contraste igual
a nota 4 da escala cinza.
10.4.3. Comparam-se os contrastes apresentados
pelas áreas exposta e não-exposta dos tecido tintos
ou alvejados com o contraste da amostra de referência, dessa forma verificando se os tecidos apresentam solidez da cor sob ação da luz superior, igual ou
inferior à amostra de referência.
10.4.4. As planilhas para esse método são iguais ao
do método 3, substituindo-se na terceira coluna os
termos padrão azul por tecidos de referência.
11. PROCEDIMENTO DE AVALIAÇÃO E APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS
11.1. A solidez da cor do corpo-de-prova é o número
do padrão azul de referência que apresenta alteração da cor semelhante (contraste visual entre partes
expostas e não expostas) dos corpos-de-prova. Se
os corpos-de-prova apresentam alterações das cores que estão muito próximas de um padrão azul
imaginário, a meio caminho entre dois padrões azuis
consecutivos, pode-se dar uma avaliação intermediária, por exemplo, 3-4.
11.2. Quando diversos avaliadores avaliam um mesmo
corpo-de-prova calcula-se a média dessas avaliações.
A solidez da cor à luz do corpo-de-prova é expressa
em número inteiro ou meio valor (por exemplo, 4-5).
11.3. Para evitar erro de avaliação da solidez da cor
do corpo-de-prova, devido a seu fotocromismo, o
corpo-de-prova deveria ser deixado em quarto escuro à temperatura ambiente por 24 horas antes da
determinação da solidez da cor segundo DQ-LPTexPE 19.0.18-2002.
11.4. Se a cor dos corpos-de-prova apresentam solidez inferior ao padrão azul de referência número 1,
dá-se-lhes a nota 1 de avaliação.
11.5. Apresentar no Relatório de Ensaio:
· Número e ano deste Procedimento de Ensaio.
· Os detalhes necessários para a identificação da
amostra ensaiada.
· O equipamento e o método utilizados e as condições de avaliação.
· A temperatura do termômetro de painel preto.
· A umidade programada da câmara de ensaio.
· Para os Métodos 1 e 2.
a) Indicar a avaliação numérica da solidez à luz. Essa
solidez deve ser expressa pelo número do tecido azul
de referência que apresentou a mesma alteração da
cor (vide itens 10.1.6 e 10.2.9).
b) Se o corpo-de-prova é fotocrômico, a solidez da
cor deve ser seguida por um "P" entre parênteses,
juntamente com a avaliação da escala cinza do ensaio de fotocromismo, por exemplo, 6 (P 3-4), ver
procedimento DQ-LPTex-PE 19.0.18-2002.
· Para os Métodos 3 e 4:
Indicar a classificação superior, igual ou inferior à
especificada, junto com a nota de solidez à luz da
especificação ou a solidez do tecido de referência.
12. NORMAS TECNICAMENTE EQUIVALENTES
12.1 ABNT NBR 12997 - 1993
Materiais têxteis Determinação da solidez de cor à luz - Iluminação
com arco de xenônio. Color fastness to light.
12.2 AATCC 16 - 1998
Colorfastness to light.
12.3 BS EN ISO 105-B02 - 1999 Textiles - Test for
colour fastness = Part B02: Colour Fastness to Artificial Light: Xenon Arc Fading Lamp Test.
12.4 DIN EN ISO 105-B02 - 1999 Textilien
Farbechtheitsprüfungen - Teil B02: Farbechtheit
gegen Künstliches Licht: Xenonbogenlicht (ISO 105B02 - 1994), einschlieblich Änderung 1:1998);
Deutsche Fassung EN ISO 105-B02:1999.
12.5 NF EN ISO 105-B02 - 1999 Textiles. Essais
de Solidité des teintures - Teil B02: Solidité des
teintures a la lumiére artificielle: lampe a reyon xenon.
Eraldo Maluf - Laboratório de Produtos Têxteis - IPT
tel. (11) 3767.4664 / e-mail: [email protected] - www.ipt.br

Documentos relacionados