Revista 93.cdr

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Revista 93.cdr

Química Têxtil
ANO XXXI
DEZ 2008
A
A
T CC Corporate Member
Membro Titular
ISSN 0102-8235
Vencedores viajarão em janeiro de 2009 rumo à Espanha e apostam
que voltarão ao Brasil com uma nova visão
do mundo têxtil.
Conheça os vencedores do II
Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo.
39
Site: www.abqct.com.br
e-mail: [email protected]
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Tecnologia Laboratório
Tecnologia Fibras
Tecnologia Tingimento
Tecnologia Corantes
Tecnologia Preparação
ÓRGÃO OFICIAL DA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS E COLORISTAS TÊXTEIS
Editorial
2008 chega a seu fim. Relembrando o fim do econômica mundial se agravou, as bolsas e o câmbio
ano de 2007, nosso mercado estava cheio de se descontrolaram, o mercado estacionou, o ano finexpectativas para 2008, visto
antecipadamente dou e a chuva o sul alagou.
com um ano promissor.
Logo no início do ano as expectativas se frus-
Agora vamos retomar ao otimismo para o
próximo ano.
traram, mas não a ponto de derrubar o otimismo,
afinal era apenas o início. “..... logo após o carnaval
vai melhorar....”
Boas Festas!
Passou o carnaval, que neste ano foi mais
cedo e mais uma frustração ocorreu, mas o otimis-
Evaldo Turqueti
mo continuou. “.... a partir de março ou abril vai de-
Presidente
colar...” E seguiu-se mais uma frustração, mas
mesmo assim o otimismo continuava.
Lá fora a crise já estava instalada, aqui apenas
uma “marola”. “.... segundo semestre será bom,
teremos as olimpíadas e os feriados serão todos
em fins de semana....” Agosto chegou, as olimpíadas passaram e em setembro para ajudar, a crise
Revista Química Têxtil n 93/Dezembro 2008.
03
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS
E COLORISTAS TÊXTEIS
Membro Titular FLAQT
AATCC Corporate Member
Site: www.abqct.com.br
CORRESPONDÊNCIA
“É de muita importância, todo boletim on-line recebido, pois sempre
passo para todo os setores, parabéns por todas informações que vocês nos
trazem e nos fazem participar de alguma forma no mercado.”
Ademir Rissatti - Doutex ( Tinturaria )
--Para receber semanalmente o boletim on-line ABQCT, envie
um e-mail solicitando o seu cadastramento através do e-mail
[email protected]
SUMÁRIO
Editorial................................................................................................................................ 03
Comportamento tintorial de substratos de poliamida 6
Termofixados a diferentes temperaturas
( J. Maillo, D. Cayuela, G. Sanchis e J. Gacén) .................................................................... 06
Reativo ou tina? Vantagens e desvantagens no tingimento
de fios de algodão 100% acondicionados em bobinas cruzadas.
( Jorge Marcos Rosa) ............................................................................................................12
Estudo comparativo das características ambientais
das principais Fibras Têxteis
( Fernando Barros de Vasconcelos) ...................................................................................... 30
Fixação Covalente de Corantes Reativos
em Algodão sob Condições Neutras
( David M. Lewis, Peter J. Broadbent, e Loan T. T. Vo, University of Leeds.) ...................44
Produtos Têxteis Ultra-hidrofóbicos:
Abordagem do “Efeito Lótus”
(Karthik Ramaratnam, Swaminatha K. Iyer,Mark K. Kinnan,
George Chumanov, Phil Brown, and Igor Luzinov, )..........................................................60
Extração de corantes dispersos presentes em
efluentes têxteis por microemulsão
(Leocádia Terezinha Cordeiro Beltrame, Beth Aluana Tavares de Araújo Oliveira,
Tereza Neuma de Castro Dantas, Osvaldo Chiavone Filho, Samuel Alves Oliveira.)...........72
II Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo
Resultado................................................................................................................................78
Entrevista com Renato Loch..................................................................................................79
Entrevista com Vitor Brizido................ ................................................................................ 80
Entrevista Especial com Camila S.Flor ............................................................................... 81
Produtos e Serviços ............................................................................................................. 82
04
DIRETORIA NACIONAL
Presidente: Evaldo Turqueti
Vice- Presidente: Lourival Santos Flor
1º Secretário: Walter José Mota
2º Secretário: Clélia Elioni Ferreira de Carvalho
1º Tesoureiro: Adir Grahl
2º Tesoureiro: João Lino Gonçalves
Diretor Técnico: Humberto Sabino da Silva
Núcleo Rio De Janeiro
Coordenador: Francisco José Fontes
Vice-Coordenador: Francisco Romano Pereira
Secretária: Ricardo Gomes Fernandes
Tesoureiro: Emanuel de Andrade Santana
Suplente: Antonio Wilson Coelho
Núcleo Rio Grande do Sul
Coordenador: Clóvis Franco Eli
Vice-Coordenador: Eugênio José Witriw
Secretária: Maria Julieta E. Biermann
Tesoureiro: José Ariberto Jaeger
Suplente: João Alfredo Bloedow
Núcleo Nordeste
Coordenador: Clélia Elioni Ferreira de Carvalho
Vice- Coordenador: Silvagner Adolpho Veríssimo
Tesoureiro: Francisco Paiva Costa
Secretário: Milton Glavina
Suplente: Manuel Augusto Vieira
Núcleo Santa Catarina
Coordenador Geral: João Vergilio Dias
Vice-coordenador: Carlos Udelson Zagolin
Secretário: Andre Luis Klein Da Silva
Tesoureiro: Sergio Da Costa Vieira
Suplente: Walter Alvaro Da Silva Junior
Suplente: Henrique Jose Elisio
Núcleo de Americana
Coordenador: João José Gobbo
Vice-coordenador: Durval B. F. Costa
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Suplente: José Antonio M. Lima
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CORPO REVISOR
Esta edição da Revista Química Têxtil contou com uma
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A equipe é formada pelos seguintes profissionais:
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Humberto Sabino
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com, pelo menos, 3 meses de antecedência.
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Química Têxtil é uma publicação da Associação
Brasileira de Químicos e Coloristas Têxteis.
Os artigos aqui publicados são de inteira
responsabilidade dos seus autores.
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Minas Gerais, Pernambuco, Rio G. do Sul, Ceará e Paraná.
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Comportamento tintorial de substratos de poliamida 6
Termofixados a diferentes temperaturas
Autoras: J. Maillo, D. Cayuela, G. Sanchis e J. Gacén
Universidade Politécnica da Catalunha Espanha
Tradução: Agostinho S. Pacheco ABQCT
Revisão Técnica: Paulo Schlickmann Junior.
terminais podem variar com a temperatura de termofixação,
RESUMO
Neste trabalho foram efetuados tingimentos
e que, este conteúdo influi notavelmente na cristalinidade
separados e competitivos em três sistemas tintoriais
dos substratos termofixados, acharam também interessante
diferentes de substratos de poliamida 6 termofixados a
proceder a sua determinação para tentar relacioná-los com o
diferentes temperaturas (160 - 190ºC). Foi estudada a
comportamento tintorial dos substratos termofixados a
absorção de corante em função da temperatura de
diferentes temperaturas.
termofixação. Foi também efetuada a determinação do
conteúdo de grupos amino-terminais, da entalpia de
2. PARTE EXPERIMENTAL
fusão e da densidade dos diferentes substratos.
2.1.- Material
Palavras chave: poliamida 6, tingimento competitivo,
Foi utilizado um tecido de poliamida 6 e nylon 6,
(tingimento com todas as amostras no mesmo banho),
preparado com fio contínuo de 44 dtex/10 fil (A), termo-
cristalinidade, absorção de corante.
fixado a 160, 170, 180 e 190ºC ( A.1, A.2, A.3 e A.4).
Antes de proceder a sua caracterização e aos tingimentos
com os diferentes corantes, estes substratos foram lavados
1. INTRODUÇÃO
As empresas produtoras de fibras poliamida 6
com uma solução de 1 g/l de Sandozina NIA, relação de
controlam o comportamento tintorial de seus produtos
banho 1/60, a 40ºC durante 30 minutos, após o que foram
utilizando determinados corantes. Alguns dos utilizados
efetuadas sucessivas lavagens com água fria, morna e
com essa finalidade são o corante ácido C.I. Acid
fria. Finalmente deixou-se escorrer o banho das amostras e
Violet, o corante disperso C.I. Disperse Blue 7 e uma
estas foram secas em temperatura ambiente.
tricromia de corantes metalizados formada com um
2.2. Caracterização
corante amarelo, um vermelho e um terceiro corante
2.2.1.- Determinação dos grupos amino-terminais
Os grupos amino-terminais foram determinados
castanho.
Os
autores
acharam interessante
estudar
o
comportamento tintorial de substratos de poliamida 6
Rossback (1).
termofixados a diferentes temperaturas quando são
2.2.2.- Entalpia de fusão
tintos separados e competitivamente com estes três
sistemas tintoriais.
Sabendo-se que o conteúdo de grupos amino-
06
segundo o método da ninhidrina desenvolvido por Knott e
A entalpia de fusão foi determinada por calorimetria
diferencial de varredura, usando um equipamento Perkin
Elmer DSC-7. Os termogramas correspondentes foram
obtidos iniciando a uma temperatura de 50ºC e
algodão com duas bolas de aço inoxidável para facilitar a
terminando a 300ºC, aquecendo a uma velocidade de
agitação.
20ºC/min. Como o gás de purga foi empregado o
2
O banho de tingimento continha 0,5% de corante
nitrogênio com uma pressão de 2 kg/cm (2). A partir dos
sobre o peso do material, exceto nos tingimentos com o
termogramas obtidos foram calculados os valores da
corante disperso, 1 g/l de sulfato de amônio. A relação de
entalpia de fusão.
banho foi de 1/30 e o pH foi ajustado a 6. Na tricromia de
Dado que nas fibras de poliamida 6 coexistem
metalizados a concentração de corante era de 0,011% de
diferentes formas polimórficas, o valor da entalpia de
amarelo, 0,09% de vermelho e 0,24% de castanho, sempre
fusão foi considerado como um índice da cristalinidade
sobre o peso do material.
do correspondente substrato.
2.2.3. Determinação da densidade
A densidade foi medida em uma coluna de gradiente
Os tingimentos foram iniciados a 40ºC, aqueceu-se até
100ºC em 30 minutos, essa temperatura foi mantida durante
50 minutos e o banho foi resfriado até 60ºC em 20
de densidades (Davenport). Pelas razões já assinaladas
minutos.
ao tratar da calorimetria diferencial, o valor da
2.4.- Extração do corante
densidade de cada substrato foi considerado como um
A extração do corante foi realizada em um aparelho
índice de sua cristalinidade (3).
Soxhlet com uma mistura de piridina/água (1/1, v/v) sobre
2.3.Tingimento
0,5 gramas de substrato tinto. Os substratos foram
Cada substrato, separadamente ou em tingimento
competitivo, foi tinto com:
A) um corante aniônico (C. I. Acid Violet 48)
submetidos a sucessivas extrações (umas 6 a 8) até que a
amostra ficasse totalmente descolorida e então o volume foi
nivelado para 100 ml. Uma parte desse extrato foi
(Clariant)
centrifugada em um tubo de ensaio para depositar no fundo
b)
do tubo todo o possível resíduo de fibra que pudesse
um corante disperso (C. I. Disperse Blue 7)
oferecer obstáculo à medição das absorbâncias. Por último,
(Ciba)
c)
uma tricromia de corantes metalizados
(Amarelo Lanaset 2R, Vermelho Lanaset G e Castanho
foram medidas as densidades óticas na longitude ou
longitudes de onda de máxima absorção.
Lanaset B) (Ciba).
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Estes corantes foram aconselhados por diferentes
A Tabela 1 contem os valores dos grupos amino-
produtoras de poliamida 6, por serem os que elas
terminais, a entalpia de fusão e a densidade dos substratos
utilizam para controlar o comportamento tintorial de sua
original e termofixados. Nela se pode observar que a
produção.
termofixação produz um ligeiro aumento do conteúdo de
Os tingimentos foram realizados em um equi-
grupos amino-terminais sobretudo quando se termofixa
pamento Linitest. Nos tingimentos competitivos, com
na temperatura de 160ºC. Os substratos termofixados nas
todos os substratos presentes no mesmo banho de
demais temperaturas apresentam valores similares aos
tingimento, cada um dos quais introduzidos indivi-
do material não termofixado.
dualmente em um pequeno saquinho de malha de
07
Figura 2. Absorção de corante em tingimentos
separados em função da temperatura de termofixação
Temperatura de
fixação
160
170
180
190
Grupos amino-terminais (meq/kg)
28,3
32,3
30,6
28,0
29,2
Entalpia de
fusão (J/g)
68,9
75,4
77,2
82,4
84,4
Densidade (kg/m3 )
1137
1147
1148
1151
1152
A entalpia de fusão e a densidade aumentam
linearmente com a temperatura, com excelentes
Absorção de corante (g/kg fibra)
Tabela 1
Temperatura de Termofixação (ºC)
coeficientes de correlação linear, segundo se pode
Figura 3. Absorção de corante em tingimentos competitivos
em função da temperatura de termofixação.
Absorção de corante (g/kg fibra)
Densidade (kg/m3 )
apreciar na Figura 1.
Entalpia de fusão (J/g)
Tabela 2. Absorção de corante em tingimentos
separados dos substratos termofixados a
diferentes temperaturas
Temperatura de Absorção de corante (g/kg fibra)
termofixação
C. I. Violeta ácido 48 Tricromia metalizados
160
170
180
190
Os valores da absorção de corante em tingimentos
separados e em tingimentos competitivos estão
indicados nas Tabelas 2 e 3 e representados graficamente nas Figuras 2 e 3.
08
4,51
4,55
4,58
4,69
3,30
3,41
3,28
3,44
C. I. Azul disperso 7
4,29
4,25
4,22
4,23
Tabela 3. Absorção de corante em tingimentos
competitivos dos substratos termofixados e
diferentes temperaturas.
Temperatura de Absorção de corante (g/kg fibra)
termofixação
C. I. Violeta ácido 48 Tricromia metalizados
160
170
180
190
3,63
3,95
4,49
5,06
2,96
2,68
3,05
3,45
C. I. Azul disperso 7
4,41
3,96
3,48
3,73
Quando se trata das tinturas individuais, a absorção
na absorção dos corantes empregados.
do corante aniônico parece aumentar ligeiramente com
No caso do corante aniônico, na medida em que
a temperatura de termofixação, mas com diferenças
aumentam a temperatura de termofixação e a cristalinidade
máximas de 3.1 unidades percentuais. Por sua parte, a
se produz, também, um aumento da absorção de corante.
absorção da tricromia parece passar por um mínimo no
Este aumento não pode ser atribuído a um aumento do
substrato termofixado a 170ºC, com diferenças entre os
número de grupos amino-terminais, conforme pode ser
valores extremos da ordem de 5%, muito superior a
observado na Tabela 1. Assim, tendo em conta que em
aquelas admitidas atualmente (2,5-3%). A influência da
igualdade de circunstâncias um aumento da cristalinidade
temperatura de termofixação nos substratos tintos
deveria conduzir a uma menor absorção de corante, parece
separadamente com o corante disperso é mínima, posto
lógico pensar que outros aspectos da estrutura fina
que a diferença entre valores extremos é de somente
atuariam em sentido contrário, de modo que, predomi-
0,7%.
nando sobre os efeitos da cristalinidade, ocasionariam um
A influência da temperatura de termofixação na
aumento da absorção de corante ao aumentar a temperatura
absorção de corante nos tingimentos competitivos é
de termofixação. Estes outros aspectos poderiam ser um
muito importante posto que as diferenças entre valores
aumento da desorientação do material das regiões amorfas
extremos são de 39% no tingimento com o corante
e/ou um aumento do tamanho dos poros ou ocos ao
aniônico, de 29% quando se tinge com uma tricromia e
aumentar a temperatura de termofixação, que favoreceriam
de 27% no tingimento com o corante disperso
um aumento da absorção de corante.
empregado. A evolução da absorção em função da
Quando se trata do tingimento competitivo com a
temperatura de termofixação (Figura 3) depende muito
mistura de três corantes, o substrato termofixado a 170ºC
do sistema tintorial empregado. Quando se tinge com o
se apresenta menos tinto do que o termofixado a 160ºC, o
corante ácido, a absorção de corante aumenta quase
que significaria um predomínio da influência da cristali-
linearmente com a temperatura de termofixação.
nidade (menor absorção) sobre a influência da desorien-
Quando se trata de tricromia, a absorção de corante passa
tação (maior absorção). Na Figura 3 podemos apreciar que
por um mínimo no substrato termofixado a 170ºC, ao
a partir de 170ºC é este último efeito que predomina,
passo que no tingimento com corante disperso, o mínimo
com o resultado de que a 170ºC se apresenta o mínimo de
se apresenta no substrato termofixado a 180ºC.
absorção (4, 5).
Do que foi mencionado acima, podemos deduzir que
Algo similar ocorre com o corante disperso, mas com a
o aumento da cristalinidade (densidade, entalpia de
particularidade de que neste caso o mínimo de absorção se
fusão) que acontece na medida em que aumenta a
apresenta a 180ºC em lugar de 170ºC.
temperatura de termofixação, apenas influi na absorção
dos corantes empregados nos tingimentos separados
realizados nas condições tintoriais aplicadas.
Quanto aos tingimentos competitivos, sucede que a
presença simultânea de substratos de diferentes
estruturas finas influi muito e de diferentes maneiras
10
4. CONCLUSÕES
Nas condições experimentais próprias deste estudo,
podemos concluir que:
* O conteúdo de grupos amino-terminais apenas varia
ao aumentar a temperatura de termofixação.
* A entalpia de fusão e a densidade dos substratos 5. BIBLIOGRAFIA
termofixados, ambos os parâmetros relacionados com a
cristalinidade, aumenta linearmente com a temperatura
de termofixação.
* Os substratos tintos em tingimentos separados
1. Knott, J. y V. Rossback, Die Angewandte
Makromolekulare Chemie, Vol. 86, No.1, pp
203-213 (1980).
apresentam diferenças de absorção, não grande, que
2. Cayuela, D. y J. Gacén, Journal of Thermal
dependem do sistema tintorial aplicado. No caso do
Analysis, 41, No.6, pp 1599-1605 June
corante disperso a diferença é de somente 0,7%,
imperceptível para o olho humano.
(1994).
* A influência da temperatura de termofixação é
3. Illera, K.H. y Haberkon, H.,
muito maior nos tingimentos competitivos. Concreta-
Makromolekulare Chemie, Nº 146, p. 267
mente, as diferenças entre os valores extremos de
(1971).
absorção oscilam entre 27 e 39%.
* Sobretudo nos tingimentos competitivos, a
4. Mark, Textile Chemist and Colourist, pp.
evolução da absorção de corante em função da
42-49. Enero (1972).
temperatura de termofixação depende muito do siste-
5. Okamoto, Chemiefasern/Textileindustrie,
ma tintorial utilizado. É provável que nele influa o
tamanho molecular dos corantes empregados.
31, Nº 84, p. 30 (1979).
Reativo ou tina? Vantagens e desvantagens no tingimento
de fios de algodão 100% acondicionados em bobinas cruzadas.
Autor: Jorge Marcos Rosa
Professor da Escola Técnica Senai Francisco Matarazzo
Revisão Técnica: Alessandro Ialongo
RESUMO
Cinza, Lilás e Terra ficam, respectivamente, 107%, 17,5% e
Este trabalho estudou e comparou dois processos de 5,5% mais caras.
tingimento de fios de algodão com Corantes Reativos
do tipo MCT (Monoclorotriazina) e Corantes à tina, OBJETIVO
onde foram abordados os tópicos: Resistência dos fios
O principal objetivo deste trabalho foi comparar duas
(ASTM 2256/02), antes e depois dos tingimentos; classes de corantes utilizados no tingimento de fios de
Consumo de água; Efluentes; Tempo de Processo; algodão 100% acondicionados em bobinas cruzadas. Para
Custos Opera-cionais; Solidezes ao Alvejamento tanto foram selecionadas, aleatoriamente, três cores
Posterior com Peróxido de Hidrogênio, Alvejamento contidas no “Caderno
Inspirações e Tendências para
com Hipoclorito de Sódio (NBR 10186), Fricção (NBR Design de Moda: Outono-Inverno 2008”:
ISO 105-X12), Lavagem Caseira e Lavagem Comercial
(NBR ISO 105-C06:2006-A1S).
Cinza TP 144203; Lilás TP 192630 e Terra TP 181346.
Foi comprovado que os processos de tingimento
não alteram a resistência do fio. Os corantes à tina são INTRODUÇÃO
mais caros, porém, tingem em menor tempo, possuem Algodão
melhor resistência aos tratamentos úmidos contendo
Segundo MORRISON & BOYD (1990), o algodão é
alvejantes, geram menor carga de sais, possuem menor constituído quase que exclusivamente por celulose (Figura
consumo de água por quilo de tecido; 72 dm.kg-1
con- 01). É insolúvel em água e não tem sabor; é um hidrato
3
tra 112 dm .kg-1
dos corantes reativos; e seu efluente é de carbono não redutor.
3
floculado com menor quantidade de insumos.
Os
A celulose (C6H10O5)n é um
polissacarídeo de alto peso molecular, aproximadamente
corantes reativos também propiciam bons 10000 g.mol-1, com baixa resistência a ácidos fortes,
índices de solidezes, principalmente
na solidez à entretanto, resiste bem aos ácidos fracos e também aos
fricção, e também são mais baratos.
No tempo de álcalis em geral.
processo, o Corante à Tina (2:30h) leva vantagem de 95
A celulose quando seca possui caráter neutro, entretanto,
minutos em relação ao Corante Reativo (3:45h). Se em meio aquoso, seus grupos hidroxila se dissociam
formos levar em consideração um dia de trabalho (24h), deixando-a com caráter aniônico. SALEM (1999) relata
por ter o processo 1,6 vezes mais longo que o Corante à que esta ionização aumenta com o aumento da alcalinidade
-3
Tina, o Corante Reativo leva desvantagem. Suas cores do banho. A concentração de íons g.dm de [Celulose-O]-
12
aumenta em dez vezes para cada aumento de uma
Figura 03. Distribuição de cargas em anéis
heterocíclicos contendo nitrogênio (SHORE 2002)
unidade de pH entre 7 e 11.
Figura 01. Estrutura química da celulose
(LEWIN & PEARCE, 1985).
+0,133
N -0,072
OH
OH
H
OH
OH
H
O
OH
H
H
OH
H
OH
OH
H
H
O
H
O
OH
H
H
OH
N +0,23
-0,20
+0,202
O
O
H
HO
encontrada nesse anel (Figura 03).
H
N
-0,178
OH
O
O
N
Pirimidina
Triazina
OH
OH
-
O
Grupo hidroxila
ionizado
Reação por Substituição Nucleofílica
É a reação que ocorre entre os corantes de sistemas do
tipo halogenoheterocíclicos e a celulose ou água (hidróli-
Corantes Reativos
se). Estes tipos de anéis também são, em parte, responsáveis
Possuem esse nome por reagirem quimicamente com
pela substantividade desses tipos de corante.
Após a
a fibra em pH alcalino, através de ligações covalentes.
ativação do átomo de halogênio, ocorre a fuga nucleófila e,
Existem várias classes de corantes reativos. A classe
em seguida, a reação.
estudada neste trabalho retrata corantes do tipo MCT.
Segundo MARCOS ROSA (2004), e como já observado
Em uma escala decrescente de reatividade, os corantes
anteriormente, a celulose se ioniza em meio alcalino,
deste tipo ocupam a segunda colocação. Seu grupo
tornando um substrato que se pode definir como sendo o
reativo pertence a classe dos halogenoheterocíclicos, ou
reagente nucleófilo por causa de sua carga negativa e, no
seja, um átomo de halogênio, nesse caso o cloro, ligado a
corante, o anel triazínico irá ativar o grupo de fuga
um anel de triazina (Figura 02).
nucleófila (Cl), tornando-se o reagente eletrófilo.
Figura 02. Átomo de cloro ligado a um
anel triazínico (SHORE 2002)
Os
átomos de Cl que se desprendem dos anéis triazínicos irão
se juntar aos prótons oriundos da ionização da celulose e
formarão ácido clorídrico, que será neutralizado pelo álcali
N
N
contido no banho. Na Figura 04, exemplo de estrutura de
um corante do tipo MCT, na Figura 05 a reação com a
N
Cl
Dentre os anéis heterocíclicos contendo nitrogênio, o
celulose e na Figura 06 a reação com a água.
Figura 04. C.I. Reactive Red 3 (COLOUR INDEX)
Cl
anel de triazina é o que possui três átomos eletronegativos em local ideal para promover a necessária
N
N
ativação do átomo de cloro, no caso do MCT, que
encontra-se ligado ao átomo de carbono adjacente
H
SO3Na
H
O
N
N
(SHORE, 2002). Cálculos de distribuição de carga de
vários anéis heterocíclicos demonstram que a maior é
H
N
N
NaO3H
S
14
N
SO3Na
A principal característica destes corantes é a existência
Figura 05. Esquema de reação corante-celulose
Corante
Corante
N
-
N
Cl
N
-
Cl + O - Ce lu los e
N
O - C elulose
N
O – C elulose + HCl
HN
HN
HN
solúvel em água e possuir afinidade com a fibra, precisa
N
N
N
de, pelo menos, um grupo cetônico (C=O), o qual para ser
Corante
N
sofrer um processo de redução transformando-se em um
leuco derivado sódico (C-ONa), conforme demonstrado na
Figura 08. Após aplicado o corante é novamente oxidado,
Figura 06. Esquema de reação corante-água (hidrólise)
transformando-se insolúvel em água dentro da fibra, o que
propicia altíssimos índices de solidez aos tratamentos
Corante
Corante
Corante
-
N
N
N
Cl
N
OH
N
N
Cl
N
OH
Figura 08. Esquema de oxi-redução de um
corante à tina (ZOLLINGER, 1991)
N
-
Cl + HO
HN
úmidos e agentes de intemperismo.
H
N
HN
HN
H
O
H
H
H
H
H
H
H
O
+H
-H
OH
H
H
H
H
H
H
H
H
Derivado da antraquinona
OH
+ Na
- Na
H
H
H
H
H
H
Leuco derivado
ONa
H
ONa
H
Leuco derivado de sódio
Tratamento posterior
Tem como finalidade retirar o corante hidrolisado,
Segundo ZOLLINGER (1991), de todos os corantes
bem como resíduos de álcali e eletrólito que estão na para fibras celulósicas, os corantes à tina são os corantes
superfície da fibra. Geralmente lava-se com dois a três que possuem os maiores índices de solidezes à luz e aos
enxágües a frio, com duração de 5 minutos cada, seguido tratamentos úmidos. Apesar de suas excelentes qualidades,
de uma lavagem acima de 80ºC durante 10 minutos praticamente nenhum corante à tina com nova estrutura foi
com adição de 1,0 g.dm-3 de detergente ou dispersante, desenvolvido nas duas últimas décadas. Na Figura 09,
exemplo da estrutura de um corante à tina.
mais um enxágüe à frio.
Figura 09. C.I. Vat Red 13 (COLOUR INDEX)
Corantes À Tina
São corantes derivados do Antraceno-9,10-diona
(Figura 07), insolúveis em sua forma comercial, oxidada,
necessitando serem reduzidos para posterior aplicação.
O
Et
N
N
Seu principal campo de aplicação são em fibras
celulósicas e para tornar sua aplicação viável temos que
reduzir o corante, fornecendo um átomo de sódio à sua
N
N
Et
O
molécula, em presença de água mole.
Figura 07. Antraceno-9.10-diona, mais
conhecido por antraquinona
H
O
Após a aplicação, os corantes são oxidados dentro da
fibra, sendo convertidos em sua forma original insolúvel.
Daí os bons níveis de solidez aos tratamentos úmidos. O
H
H
H
H
H
redutor mais utilizado é o Ditionito de Sódio (Na2S2O4) em
meio alcalino sendo Hidróxido de Sódio (NaOH) o álcali
H
O
H
15
mais utilizado. Outros redutores também podem ser
intensidade da cor.
utilizados como, por exemplo, o Formaldeídosulfoxilato
Alguns especialistas também recomendam, após o
de Sódio (CHOCH2SO2Na) ou o Dióxido de Tiouréia
transbordo, um enxágüe a frio durante 5 minutos em um
(H2CSO2NH2), Figura 10. Este último merece atenção
banho contendo 0,5 cm3.dm-3 de NaOH 38º Bé e 0,5 g.dm-3
especial.
de Na2S2O4.
Em soluções alcalinas é convertido em
Sulfinato de Formamidina (H2NCSO2NH) e seu efeito
Na etapa de oxidação, o corante volta a sua forma
redutor é mais forte do que o do Ditionito, podendo
original, tornando-se novamente insolúvel em água. Isto
acarretar em sobre-redução, fenômeno que altera a matiz
ocorre com o corante já no interior da fibra e por esta razão
de alguns corantes, principalmente os azuis.
se explica a sua grande solidez aos tratamentos úmidos.
Figura 10. Reação de decomposição do
Dióxido de Tiouréia (ZOLLINGER, 1991)
São várias as formas de oxidação, podendo ser com ar
O
O
OH-
S
atmosférico ou com outros oxidantes tais como Hipoclorito
de Sódio (NaClO) ou Peróxido de Hidrogênio (H2O2),
O - O
S
sendo o Peróxido o mais utilizado. Nota-se que a reação é
inversa à reação de redução, ou seja, o corante passa a ser
H2N
NH2
H2N
NH
um leuco derivado ácido e, posteriormente, volta à sua
forma cetônica original. O pH do banho de oxidação deve
Como regra geral, consideramos que 0,6 kg de
estar entre 7 e 8, pois acima desta faixa corre-se o risco de
Na2S2O4 necessita de 0,67 l de NaOH 38º Bé para sua
não haver uma oxidação completa e abaixo desta pode
decomposição. A velocidade de decomposição varia de
ocorrer a formação de compostos leuco derivados ácidos,
acordo com o equipamento, temperatura, maior ou
causando baixos índices de solidez à fricção. Um dos
menor quantidade de ar junto ao tingimento.
Já a
fatores que incidem na escolha dos produtos utilizados na
quantidade de NaOH depende da estrutura química do
oxidação é o tipo de corante com o qual se está trabalhando.
corante. O corante à tina em sua forma leuco derivada
Podemos ter acesso a este tipo de informação consultando o
de sódio tinge as fibras celulósicas por adsorção pelas
catálogo do fabricante.
zonas amorfas, difusão e, em seguida, une-se à fibra
Um ensaboamento também é necessário e é processado
por Ligações de Hidrogênio e Forças de Van Der
em temperatura não inferior a 80ºC, em presença de
Waals, comportamento igual ao dos corantes diretos.
1,0 cm3.dm-3 de detergente ou dispersante. Durante esta
etapa o corante superficial é removido e o corante no
Tratamento Posterior
Durante o processo de lavagem é recomendável que
interior das fibras sofre um rearranjo. Após o ensaboamento o tingimento atinge a tonalidade final.
haja uma troca lenta de água. Soltar o banho e encher a
16
máquina com água fria logo em seguida pode resultar
MATERIAIS E MÉTODOS
na formação de pigmento insolúvel na superfície da
Matéria Prima e Corantes
fibra, o que causaria diminuição nos índices de solidez à
- C.I. Vat Brown 03
fricção. O melhor, caso haja possibilidade, é lavar por
- C.I. Vat Red 15
transbordo. O tempo de lavagem varia de acordo com a
- C.I. Vat Violet 09
- C.I. Vat Red 13
3,0 cm3.dm-3 de NaOH 50ºBé;
- Cinza 5607 (Mix)
2,0 g.dm-3 de Metassilicato de Sódio (Na2O.SiO2.5H2O);
- C.I. Reactive Yellow 84
1,0 g.dm-3 de Detergente não-iônico;
- C.I. Reactive Red 141
1,0 g.dm-3 de Seqüestrante de Fe.
- C.I. Reactive Blue 134
Relação de Banho 1:10; 30 min a 80ºC; lavar em água
- Fio 10/1 Ne 100% CO, bobinas com D = 0,8 g.cm-3
corrente por 10 min.
Equipamentos
- HT Alt-1 Mathis;
- Datacolor SF-600;
Processos de Tingimento
Todos os tingimentos, Reativo e à Tina, foram
- Turbo UPL-2 Bertuso;
realizados com RB = 1:16.
- Cartela Pantone;
Corantes Reativos - Preparação para todas as cores.
- Instron 4505;
- pHmetro Quimis
- Pipeta eletrônica BOECO 5000;
ºC
80
- Balança analítica Gehaka AG 200;
- Washtest Mathis;
- Termômetro Hanna HI 9063
50
D E
- Secador de A.F B05 RF Systems
- Conicaleira MatchConner II Murata
25
A
B C
5
5 5
Normas e Procedimentos utilizados para a realização
dos ensaios
a) Resistência a tração:
15
20
10
ASTM-2256/02.
1,0 g.dm-3 de Umectante/Detergente (A)
b) Lavagem Normal:
1,0 g.dm-3 de Seqüestrante/Dispersante (A)
NBR ISO 105-C06:2006 - A1S.
c) Alvejamento com NaClO:
NBR 10186 Moderado.
d) Fricção:
3
5
15
min
-3
3,0 cm .dm de H2O2 200 vol. (B)
2,0 cm3.dm-3 de NaOH 50ºBé (C)
1,0 g.dm-3 de Na2O.SiO2.5H2O (A)
NBR ISO 105-X12
0,72 cm3.dm-3 de H2SO4 98% (D)
e) Lavagem Caseira:
0,10 g.dm-3 de Enzima Catalase (E)
Corantes Reativos Neutralização da Preparação
Procedimento igual ao da norma descrita acima,
A etapa de neutralização consiste em baixar o pH para a
substituindo o Detergente Padrão por Sabão em Pó
faixa de 4,5-6,0 e a temperatura para 50ºC. Em seguida,
Comercial.
adiciona-se a catalase no intuito de decompor o residual de
F) Alvejamento com H2O2:
3
-3
6,0 cm .dm de H2O2 200 vol.;
18
H2O2, avaliado posteriormente por gotejamento de uma
solução de Tetracloreto de Titânio (TiCl4). Avalia-se
também a reumectação através do gotejamento de uma neutralização descrita em VOGEL (1992), obtivemos o
valor experimental de 0,72 cm3.dm-3 de H2SO4 98%. Após a
solução 1:1000 de C.I. Direct Blue 86.
Para neutralização foi utilizado o Ácido Sulfúrico adição do ácido, o pH obtido foi de 5,6 a 48ºC.
(H2SO4 conc.) em vez de Ácido Acético (CH3COOH). A
neutralização do NaOH com CH3COOH gera Acetato Corantes Reativos - Tingimento
de Sódio (CH3COONa), conforme reação:
O
O
+
H3C
Na OH
H3C
OH
+
H2O
ONa
ºC
80
C
Por sua vez, a mistura Acético/Acetato, gera uma
solução tampão que pode impedir uma neutralização
25
igualizada em toda a bobina.
A
B
A quantidade de H2SO4 à ser utilizada pode ser
10
15
20
20
calculada estequiometricamente através da equação
TP 144203 Cinza
balanceada:
H2SO4 + 2NaOH
Na2SO4 + 2H2O
0,030% Reactive Yellow 84 (A)
Levando em consideração que é necessário 1 mol de 0,012% Reactive Red 141 (A)
H2SO4 para a neutralização de 2 mols de NaOH, chega-se 0,110% Reactive Blue 134 (A)
-3
ao valor de 2,04 cm3.dm-3 de H2SO4 98%, com densidade 20,0 g.dm de NaCl (B)
-3
D = 1,84 g.cm-3 para a neutralização de 2,0 cm3.dm-3 de 10,0 g.dm de Na2CO3 (C)
NaOH 50ºBé, densidade D = 1,53 g.cm-3. No entanto, há TP 192630 Lilás
fatores que influenciam neste valor como a temperatura, 0,5 g.dm-3 de Seqüestrante/Dispersante (A)
por exemplo. Segundo SHORE (2002), há também um 0,32% Reactive Yellow 84 (A)
consumo de NaOH pela celulose gerando álcalicelulose 2,40% Reactive Red 141 (A)
que, em contato com água, sofre hidrólise formando 0,60% Reactive Blue 134 (A)
álcalicelulose hidratada, conforme a Figura 11.
70,0 g.dm-3 de NaCl (B)
20,0 g.dm-3 de Na2CO3 (C)
Figura 11. Formação de álcalicelulose hidratada
(SHORE, 2002)
TP 181346 Terra
2,40% Reactive Yellow 84 (A)
1,20% Reactive Red 141 (A)
0,33% Reactive Blue 134 (A)
70,0 g.dm-3 de NaCl (B)
Por meio do auxílio de análise titrimétrica de 20,0 g.dm-3 de Na2CO3 ©
20
60
min
Corantes Reativos - Tratamento Posterior para todas 12,0 cm3.dm-3 de NaOH 38ºBé (A)
as cores.
1,60% Vat Red 13 (B)
0,40% Vat Violet 09 (B)
ºC
80
4,0 g.dm-3 de Na2S2O4 (C)
TP 181346 Terra
12,0 cm3.dm-3 de NaOH 38ºBé (A)
2,00% Vat Brown 03 (B)
25
D
E
2,40% Vat Red 15 (B)
5
5
3
15
10
5
5 min
OBS: Transbordo com vazão de 2,20 dm3.min-1, o que
-3
0,10 cm .dm de H2SO4 (D)
equivale a dois enxágües a frio.
0,50 g.dm-3 de Seqüestrante/Dispersante (E)
Corantes À Tina Tingimento para todas as cores
ºC
60
C1 C2 C3 C4
A
Corantes À Tina Tratamento Posterior para todas as
cores.
ºC
80
Lavar por
transbordo
por 15 minutos
25
10,0 g.dm-3 de NaCl (C)
50
25
5
F
G H
B
5
15
5
5
5
30
min
D
E
TP 144203 Cinza
5
5
5
10
5
15
5
5
15
min
6,0 cm3.dm-3 de NaOH 38ºBé (A)
0,50 cm3.dm-3 de NaOH 38ºBé (D)
0,16% Cinza 5607 (B)
0,50 g.dm-3 de Na2S2O4 (D)
0,50 g.dm-3 de Na2CO3 (E)
TP 192630 Lilás
2,00 cm3.dm-3 de H2O2 200 vol. (E)
0,50 g.dm-3 de Seqüestrante/Dispersante (F)
2,00 cm3.dm-3 de H2O2 200 vol. (F)
21
0,50 g.dm-3 de Na2O.SiO2.5H2O (F)
Nomes
0,50 g.dm-3 de Umectante/Detergente (F)
0,10 cm3.dm-3 de H2SO4 98% - pH 5,8 (G)
0,10 g.dm-3 de Enzima Catalase (H)
Comportamento Tintorial e Efluente
A Tabela 01 retrata uma curva de esgotamento
variando de 55% até 95% para posterior comparação de
coloração final dos efluentes.
Nomes
Tabela 01. Dados teóricos para montagem
do espectro de esgotamento
1
Figura 13. Curvas Teóricas dos tingimentos
Cinza, Lilás e Terra Reativo
Nomes
As Figuras 12 e 13 demonstram a curva teórica de
esgotamento dos tingimentos.
Figura 12. Curvas Teóricas dos tingimentos
Cinza, Lilás e Terra À Tina
Nomes
Nomes
22
Nomes
Também para comparação dos efluentes, foi coletado
o banho total do tingimento, ou seja, os banhos de
preparação, tingimento e tratamento posterior. Após
coletados e armazenados, os efluentes foram tratados
pelo processo físico-químico com Coagulante (Solução
10%) e Polímero Aniônico (Solução 0,01%), nas
quantidades de 2,0 g.dm-3 e 3,0 g.dm-3, respectivamente,
com correção do pH para 6,0 utilizando Na2CO3
(Solução 5%).
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Tingimento
a) Comparação entre os tingimentos com Corantes
Reativos e à Tina. As cores efetuadas com os corantes
reativos foram adotadas como sendo o padrão.
As cores ficaram bem próximas umas das outras.
Os desvios, tanto nos eixos de cromaticidade (a e b)
quanto no eixo da luminosidade (L), não ultrapassaram
2 pontos. A preocupação maior era a de não haver
remontas, para que a simulação fosse a mais próxima
possível entre as duas classes de corantes.
b) Rendimento Tintóreo
Todos os tingimentos tiveram um rendimento bem
próximo dos 90%, entretanto, os reativos obtiveram um
rendimento ligeiramente melhor do que os corantes à tina,
conforme observado nas Figuras 14 e 15.
23
Figura 14. Comparação entre os banhos finais, a água de reuso da
Escola SENAI “Francisco Matarazzo” e o esgotamento teórico de 90%.
Figura 15. Banhos finais dos tingimentos reativos e tina, comparados individualmente por cor.
24
Resistência e Solidez da Cor
apresentaram pH 11,2 (Reativos Lilas),
a) Carga de Ruptura e Alongamento
Terra), 10,5 (À Tina Lilás) e 10,4 (À Tina Terra). Após
11,4 (Reativo
tratamento nas mesmas condições, o efluentes apresentaram
as características demonstradas nas Figuras 16 e 17.
Figura 16. Curvas de reflectância dos efluentes
após mesmas condições de tratamento.
Não houve alteração significativa nos índices de
resistência dos fios. Inusitadamente, houve um aumento
na resistência do fio tinto em relação ao fio crú, em todas
as cores. Foi efetuada uma reprova no fio crú para
Figura 17. Efluentes e Tina, nas cores lilás e
terra, após tratamento físico-químico.
verificar a possibilidade de erro, sendo que a diferença
entre a prova e a reprova foi de apenas 0,03 cN.Tex-1.
b) Fricção, Lavagens Caseira e Normal, Alvejamentos
com H2O2 e NaClO, Alteração (A) e Transferência (T).
Os dois corantes apresentaram bom comportamento
Em um outro estudo, ABRAHÃO e SILVA (2002)
diante de tratamentos úmidos, entretanto, os corantes à
também compararam efluentes dos dois corantes, compa-
Tina levam ligeira desvantagem nos ensaios de fricção e
ração esta descrita na Tabela 02, onde percebe-se que os
vantagem nos tratamentos posteriores efetuados com
efluentes de tingimento com corantes reativos possuem
alvejantes, um comportamento tido como normal, já que
não só maiores valores de cor, bem como, maior índice de
isso ocorre devido ao fato desses corantes serem
SDT (Sólidos Dissolvidos Totais).
insolúveis em água no estado oxidado.
Efluentes
Efluente Final das cores Lilás e Terra
Após coletados e armazenados, os efluentes
Tabela 02. Características dos efluentes
de tingimento (ABRAHÃO e SILVA, 2002)
Corante
Reativo (Batelada)
À Tina
Cor
DBO
COT
SST
SDT
pH
(ADMI) (mg.dm-3) (mg.dm-3) (mg.dm-3) (mg.dm-3)
3900
1900
100
290
150
270
30
40
12500
3950
11,2
11,8
25
Custos e Consumo de Água
Os dados relativos aos custos de produção estão
descritos na Tabela 03.
Reativo.
No tempo de processo, o Corante à Tina (2:30h) leva
vantagem de 95 minutos em relação ao Corante Reativo
(3:45h). Se formos levar em consideração um dia de
Tabela 03. Comparação dos custos de
produção entre os corantes.
OBS 1: Cotação do dólar em 24/07/2008, US$ 1,00 =
R$ 1,57
trabalho (24h), por ter o processo 1,6 vezes mais longo que
o Corante à Tina, o Corante Reativo leva desvantagem.
Suas cores Cinza, Lilás e Terra ficam, respectivamente,
107%, 17,5% e 5,5% mais caras.
OBS 2: Adotado massa do lote em 100 kg com relação
de banho 1:16
O consumo de água por quilograma de fio foi de
Racionalização de recursos ambientais e produtividade
112 dm3 para os tingimentos reativos contra 72 dm3 para
são palavras-chave nos dias de hoje. A redução de custos
os tingimentos à tina.
nos processos, sem detrimento da qualidade, tem sido uma
No preço/kg, o Cinza Reativo ficou 23,12% mais
26
CONCLUSÃO
busca árdua .
caro do que o Cinza à Tina. As cores Lilás e Terra À Tina
Ficou evidente que não podemos focar nossas aten-
ficaram 35,9% e 53%, respectivamente, mais caras do
ções aos preços de um produto em si. Nesse estudo fica
que as mesmas cores desenvolvidas com Corante
comprovado que, diferenças de até 10 vezes no preço de
um corante para o outro, não impactam com a mesma
magnitude no custo final. Outros fatos relevantes são
o consumo de água, cada vez mais escassa, o custo do
tratamento do efluente gerado pelo corante e o tempo
que se gasta para produzir. Não existem corantes caros
ou baratos, bons ou ruins. Quando desenvolvemos uma
cor, existe muito para ser observado, não basta simplesmente tingir.
Saber a finalidade do artigo, por
exemplo, é fundamental. Também é preciso garantir a
qualidade do substrato e ainda prever o consumo de
água, o efluente que será gerado, estar atento aos níveis
de solidezes exigidos pelo cliente, além de produzir no
menor tempo e com a melhor qualidade possível.
Têxtil, nº67, jan., 2002.
LEWIN, M.; PEARCE, E.M.: “Fiber
Chemistry”. In: Handbook of Fiber Science and
Technology. New York; Marcel Dekker INC.;
Vol.4, 1985
MARCOS ROSA, J.: “Corantes Reativos:
estudo comparativo entre as classes VS,
VS+MCT, DFCP e MFT”. In: Anais. XXI
Congresso Nacional de Técnicos Têxteis; II
Sientex e 7º Fenatêxtil, Natal, 2004.
MORRISON, R. & BOYD, R.: Química
O rg â n i c a . L i s b o a , F u n d a ç ã o C a l o u s t e
Agradecimentos
Agradeço à Escola SENAI “Francisco Matarazzo”,
ao Diretor Sr. Fernando, Coordenadores Sr. Paulo e Sra.
Lilian, Francisco e Fátima (LET), Ana Maria
Gulbenkian, Trad. Silva, M.A., 1990.
SALEM, V.: Apostila do Curso de Tingimento
Têxtil. Vol. 2, Golden Química do Brasil, 1999.
(Biblioteca), Leandro (ETE), Docentes Walmir
SHORE, J. (Ed.): “Chemistry of Reactive
Custódio, José Luiz, Edson Pessoa, Benedito Batista,
Dyes”. In: Colorants and Auxiliares: Organic
Renato Lobo e todos que contribuíram direta e
Chemistry and Applications Properties. 2.ed.,
indiretamente para a realização deste trabalho.
Dados do autor
E-mail: [email protected]
Técnico Têxtil, Bacharel e Licenciado em Química,
Especialista em Engª e Ciência de Materiais, Mestrando
em Engª Química. Técnico de Ensino da Escola SENAI
“Francisco Matarazzo”, leciona as Disciplinas de
Ensaios Têxteis, Processos Produtivos Têxteis I, II e III.
Perkin House: Society of Dyes and Colourists,
Vol.1, 2002.
VOGEL, A.I., Química Analítica Qualitativa.
5a Edição, Ed. Mestre Jou, São Paulo, 1992.
ZOLLINGER, H: Color Chemistry:
Syntheses, Properties and Applications of
Organic Dyes and Pigments. New York, VCH
Publishers, Inc, 2nd Edition, 1991.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
www.folha.com.br, acessado em 24/07/2008,
ABRAHãO, A.J. e SILVA, G.A.: Influência 15:19.
de alguns contaminantes na toxicidade aguda
www.fiesp.com.br/publicacoes/economia.as
de efluentes na indústria têxtil. In: Química px, acessado em 24/07/2008, 15:55.
28
Tecnologia Fibras
Estudo comparativo das características ambientais
das principais Fibras Têxteis
Autor: Fernando Barros de Vasconcelos
Professor do Curso de Engenharia Têxtil do Centro Universitário da FEI
Consultor de empresas
Revisão Técnica: Bluma Elisabete Koiffman Chaves
INTRODUÇÃO
* Meio ambiente
A cadeia têxtil é responsável por parte dos impactos 2. Consumo de energia e eficiência energética:
ambientais que atingem nosso planeta. Dentro deste
* Consumo de energia
contexto muito se tem falado sobre fibras têxteis que são 3. Utilização de recursos
mais ou menos poluentes, mais ou menos sustentáveis,
* Matéria-prima renovável
muitas vezes sem o conhecimento pleno desse con-
* Consumo de água
texto.
4. Gerenciamento do final de vida
A análise desse estudo procura mostrar os impactos
* Reúso
ambientais mais importantes das principais fibras e uma
* Biodegradabilidade
avaliação gráfica qualitativa desses impactos.
* Reciclagem
* Gráfico de avaliação qualitativa de impactos
Fibras analisadas:
Cada um dos aspectos ambientais analisados foram
As fibras foram escolhidas em função de sua colocados
num
eixo
do gráfico e receberam uma
importância no mercado têxtil e são divididas conforme avaliação de impacto (alto, médio e baixo). Foi efetuado um
seguem:
1. Fibras Naturais
gráfico para cada uma das fibras
analisadas. A figura
abaixo exemplifica a construção dos gráficos. Quanto
Algodão
maior for a área preenchida do gráfico maior o impacto
Lã
geral provocado pela fibra.
2. Fibras Artificiais
Viscose
Saúde
Viscose (Bambu)
Liocel / Tencel
Reciclagem
Meio ambiente
MÉDIO IMPACTO
3. Fibras Sintéticas
BAIXO IMPACTO
Poliamida (Nylon)
Poliéster
ALTO IMPACTO
Consumo de energia
Biodegradabilidade
Principais aspectos ambientais a serem analisados:
1. Impacto para a saúde pública e meio ambiente:
* Saúde
30
Durabilidade
Fonte de matéria-prima
Consumo de água
Tecnologia Fibras
ALGODÃO
para as máquinas
1. Saúde
principalmente, nos processos de manutenção: lavagem,
* Problemas de saúde causados por pesticidas e
secagem e passagem a ferro.
inseticidas. É responsável por 24% do consumo de
* As principais razões são: necessidade de lavagem mais
inseticidas e 11% do de pesticidas no mundo embora
intensa, maior tempo de secagem em função da maior
utilize 2,4% da área total cultivada.
absorção de água,
* Bicinose (disfunção pulmonar causada pela aspiração
grandes perdas no processo de produção, notadamente na
crônica de fibrilas de algodão).
Fiação (15 a 20%), menor vida útil do produto final.
2. Meio ambiente
4. Utilização de recursos: matéria -prima renovável
* Contaminação do solo, da água e da fauna local por
* Biobased: A princípio utiliza matéria-prima renovável.
pesticidas, inseticidas e fertilizantes (esse último causa a
Porém, a degradação do solo e dos lençóis de água pode
eutroficação das águas).
comprometer a sua renovação. Utiliza 2,4% da área
* Degradação da terra causada por salinização e erosão.
cultivada no mundo.
3. Consumo de energia
5. Utilização de recursos: consumo de água
* Considerada toda sua vida útil, os produtos de algodão
* Água para irrigação: de 7000 a 29000 litros por kg de
apresentam no total maior consumo de energia que os
fibra segundo o local de plantio. No Brasil não se utiliza
sintéticos.
irrigação.
* Os maiores consumos estão focados no combustível
* Água para os processos de beneficiamento e acabamento.
agrícolas e
tratores, na fiação e,
necessidade de passagem a ferro,
Revista Química Têxtil n 92/Setembro 2008.
31
Tecnologia Fibras
6. Durabilidade: possibilidade de reúso
maior absorção de água, necessidade de passagem a ferro,
* Média durabilidade
perdas no processo de produção, notadamente na fiação,
7. Biodegradabilidade
menor vida útil do produto final.
* Biodegradável
4. Utilização de recursos: matéria-prima renovável
8. Reciclagem
* Biobased: Utiliza matéria-prima renovável.
* Pode ser reciclado, mas o pequeno comprimento das
fibras dificulta o processo.
* Água para criação das ovelhas e lavagem da lã:
* Os resíduos da fiação são reaproveitados para os fios
150 l/kg.
grossos e barbantes.
* Água para os processos de beneficiamento e acaba-
9. Resumo Qualitativo de Impacto Ambiental: Algodão
mento.
Saúde
Pesticidas/Inseticidas
Bicinose
* Média durabilidade.
Meio Ambiente
Pesticidas/ Inseticidas
Fertilizantes
Degradação do solo
Reciclagem
* Biodegradável.
8. Reciclagem
Energia
Desperdícios
Lavagem/secagem
Biodegradável
* Facilidade de reciclagem em outros têxteis como feltros
e nãotecidos.
Matéria-prima
renovável
Baixa durabilidade
9. Resumo Qualitativo de Impacto Ambiental: Lã
Água
7000 a 2900 l/kg
Saúde
Pesticidas/Inseticidas
Reciclagem
feltros, tapetes
cobertores
LÃ
Meio Ambiente
Pesticidas/ Inseticidas
metano NH4
Efluentes lavagem
1. Saúde
* Problemas de saúde causados por inseticidas.
Energia
Desperdícios
Lavagem/secagem
Biodegradável
2. Meio ambiente
* Contaminação do solo, da água e da fauna local por
inseticidas.
Matéria-prima
renovável
Baixa durabilidade
Consumo de
Água
150 l/kg
* Emissões de gás metano (NH4) pelas ovelhas.
* Efluentes do processo de lavagem da lã contendo
resíduos de inseticidas, detergentes e graxa.
VISCOSE
1. Saúde
* Apesar de não existirem muitos dados disponíveis,
* Problemas relacionados ao manuseio e contato com a
apresenta consumo de energia inferior ao algodão mas
soda cáustica e com o ácido sulfúrico.
superior aos sintéticos.
* Emissões internas de CS2 – Sulfeto de Carbono (com largo
* As principais razões são: necessidade de lavagem
mais intensa, maior tempo de secagem em função da
32
espectro de efeitos nocivos à saúde)
2. Meio ambiente
Tecnologia Fibras
* Emissões para a atmosfera de CS2 – Sulfeto de Carbono VISCOSE (BAMBU)
(alto efeito tóxico crônico) e H2S – Gás Sulfidríco (muito 1. Saúde
alto efeito tóxico agudo).
* Problemas relacionados ao manuseio e contato com a soda
cáustica e com o ácido sulfúrico.
* Apresenta alto consumo de energia em função de: * Emissões internas de CS2 – Sulfeto de Carbono (com largo
alto consumo para produção da fibra, alta absorção de espectro de efeitos nocivos à saúde).
água, necessidade de passagem
a
ferro
e
baixa 2. Meio ambiente
durabilidade.
* Emissões para a atmosfera de CS2 – Sulfeto de Carbono
(alto efeito tóxico crônico) e H2S – Gás Sulfidríco (muito
* Biobased: Utiliza polpa de madeira ou línter de alto efeito tóxico agudo).
algodão. No primeiro caso é renovável embora em 3. Consumo de energia
largas escalas o consumo pode se tornar maior do que * Apresenta alto consumo de energia em função de: alto
permite o ciclo de reflorestamento. No segundo, tem os consumo para produção da fibra, alta absorção de água,
mesmos impactos do plantio de algodão.
necessidade de passagem a ferro e baixa durabilidade.
* Água para a produção da fibra: 640 l/kg.
* Biobased, com as seguintes características:
*Água para os processos de beneficiamento e acaba- 1. Bambu cresce naturalmente sem necessidade de
mento.
pesticidas ou fertilizantes;
2. Necessita de menor uso de máquinas para plantio;
* Baixa durabilidade
3. A plantação de bambu recupera o solo e evita erosão;
4. A plantação de bambu é grande fonte de fotossíntese;
* Biodegradável
5. Utilização de recursos: consumo de água.
8. Reciclagem
* Água para produção da fibra: 640 l/kg;
* Dificuldade de reciclagem em função do pequeno
* Água para os processos de beneficiamento e acabamento;
comprimento das fibras, baixa coesão e baixa resis- 6. Durabilidade: possibilidade de reúso
tência.
9. Resumo
Qualitativo
de
Impacto
Ambiental: 7. Biodegradabilidade
Viscose
* Biodegradável
Saúde
Sulfeto de carbono
Soda cáustica
ácido sulfúrico
8. Reciclagem
* Dificuldade de reciclagem em função do pequeno
Meio Ambiente
Sulfeto de carbono (CS2)
Gás sulfídrico (H2S)
Reciclagem
poucas opções
comprimento das fibras, baixa coesão e baixa resistência.
9. Resumo Qualitativo de Impacto Ambiental: Viscose
Energia
produção da fibra
Desperdícios
Lavagem/secagem
Biodegradável
Matéria-prima
renovável
Baixa durabilidade
Consumo de
Água
640 l/kg
34
Saúde
Sulfeto de carbono
Soda cáustica
ácido sulfúrico
(Bambu)
Meio Ambiente
Sulfeto de carbono (CS2)
Gás sulfídrico (H2S)
Reciclagem
poucas opções
Energia
produção da fibra
Desperdícios
Lavagem/secagem
Biodegradável
Matéria-prima
renovável
Baixa durabilidade
Consumo de Água
640 l/kg
Tecnologia Fibras
LIOCEL / TENCEL
POLIAMIDA (NYLON)
1. Saúde
1. Saúde
* Utiliza como solvente N-methylmorpholine-N-oxide
* Nada expressivo relatado na literatura.
que não é tóxico e 99,5% é recuperado e reutilizado no
2. Meio ambiente
processo.
* Emissões para a atmosfera de N2O – Óxido Nitroso que
2. Meio ambiente
atua no efeito estufa.
* Potencialmente sem emissões tóxicas para água ou
* Emissões para a atmosfera de NOx que atuam na aci-
atmosfera.
dificação da atmosfera.
* Apresenta alto consumo de energia em função de: alto
* Apesar do maior consumo de energia para produção da
consumo para produção da fibra, alta absorção de água,
fibra (em comparação com as fibras naturais) isso é
necessidade de passagem a ferro e baixa durabili-
compensado ao longo da vida do artigo por: menor
dade.
desperdício na cadeia, possibilidade de produtos mais
leves, maior durabilidade e maior facilidade de manutenção
* Biobased: Utiliza polpa de madeira ou linter de
(lavagem mais fácil, secagem mais rápida e não necessita
algodão. No primeiro caso é renovável embora em largas
passagem a ferro).
escalas o consumo pode se tornar maior do que permite o
ciclo de reflorestamento. No segundo tem os mesmos
* Petrobased: Utiliza como matérias-primas básicas:
impactos do plantio de algodão.
petróleo e o gás natural, não renováveis.
* As fibras sintéticas juntamente com os plásticos são
* Água para produção da fibra: 640 l/kg
responsáveis por 5% do consumo na cadeia petroquímica.
* Água para os processos de beneficiamento e aca-
bamento.
* Água para produção da fibra: 700 l/kg.
* Água para os processos de beneficiamento e acabamento.
Saúde
Solvente não tóxico
* Biodegradável
8. Reciclagem
* Dificuldade de reciclagem em
Meio Ambiente
Processo pouco poluente
alto índice de reutilização
de solvente (99,5%)
Reciclagem
poucas opções
função do pequeno comprimento das fibras, baixa coesão
Energia
produção da fibra
Desperdícios
Lavagem/secagem
Biodegradável
e baixa resistência.
9. Resumo Qualitativo de
Impacto Ambiental: Liocel /
Tencel
Matéria-prima
renovável
Baixa durabilidade
Consumo de
Água
600 l/kg
35
Tecnologia Fibras
não necessita passagem a ferro).
* Alta durabilidade.
* Petrobased: Utiliza como matérias-primas básicas
* Não é biodegradável.
petróleo e gás natural, não renováveis.
8. Reciclagem
* As fibras sintéticas juntamente com os plásticos são
* Possibilidade de reciclagem para plásticos de enge- responsáveis por 5% do consumo na cadeia petroquímica.
nharia.
* Os resíduos da fiação de poliamida são utilizados na
* Água para produção da fibra: 20 l/kg.
produção de fibras e plásticos.
* Água para os processos de beneficiamento e acaba-
9. Resumo Qualitativo de Impacto Ambiental: Poliamida mento.
(Nylon)
6. Durabilidade: possibilidade de reúso.
* Alta durabilidade.
Saúde
pouca toxidade
Meio Ambiente
emissões de NOx)
e N2O)
Reciclagem
plásticos
fibras
* Não é biodegradável.
8. Reciclagem
* Possibilidade de reciclagem para os plásticos.
Energia
produção da fibra
Não- Biodegradável
* Os resíduos da fiação de poliéster são utilizados na
produção de fibras e plásticos.
Matéria-prima
Petróleo e gás
Alta durabilidade
9. Resumo Qualitativo de Impacto Ambiental: Poliéster
Consumo de
Água
700 l/kg
Saúde
pouca toxidade
POLIÉSTER
1. Saúde
* Nada expressivo relatado na literatura.
2. Meio ambiente
* Emissões para a atmosfera de VOC (compostos
Meio Ambiente
emissões de VOC
Reciclagem
plásticos
fibras
Energia
produção da fibra
Não- Biodegradável
orgânicos voláteis).
* Emissões de efluentes contendo Antimônio.
* Apesar do maior consumo de energia para produção da
fibra (em comparação com as fibras naturais) isso é
Matéria-prima
Petróleo e gás
Alta durabilidade
Água
20 l/kg
compensado ao longo da vida do artigo por: menor
desperdício na cadeia, possibilidade de produtos mais
leves, maior durabilidade e maior facilidade de
manutenção (lavagem mais fácil, secagem mais rápida e
Dias
36
Tecnologia Fibras
COMPARATIVO QUALITATIVO DAS PRINCIPAIS FIBRAS
Algodão
Lã
Saúde
Saúde
Meio Ambiente
Reciclagem
Biodegradabilidade
Consumo de
Energia
Durabilidade
Fonte de Matéria-prima
Meio Ambiente
Reciclagem
Biodegradabilidade
Consumo de
Energia
Durabilidade
Consumo de água
Consumo de água
Liocell/Tencel
Viscose
Saúde
Saúde
Reciclagem
Meio Ambiente
Meio Ambiente
Reciclagem
Biodegradabilidade
Consumo de
Energia
Durabilidade
Consumo de
Energia
Biodegradabilidade
Durabilidade
Consumo de água
Consumo de água
Poliéster
Poliamida
Saúde
Meio Ambiente
Reciclagem
Consumo de
Energia
Biodegradabilidade
Durabilidade
Consumo de água
38
Saúde
Meio Ambiente
Reciclagem
Biodegradabilidade
Consumo de
Energia
Durabilidade
Consumo de água
Tecnologia Fibras
Conclusão
uma “fibra ecológica”, seu ganho está basicamente nas
Toda atividade humana tem, em maior ou menor
melhores características ambientais de cultura do bambu
escala, seus impactos no meio ambiente e, obviamente,
em relação às outras fontes de matéria-prima para a
não é diferente com as fibras têxteis. Cada uma das fibras
produção de Viscose (eucalipto e linter de algodão). No
analisadas tem características e propriedades próprias
mais, está sujeita
que definem mercados específicos nas quais são
comum, principalmente se produzida na Ásia e Leste
utilizadas e por isso mesmo todas são produzidas e
Europeu.
aos
mesmos impactos da Viscose
utilizadas. Portanto, não se trata aqui de escolher a fibra
As fibras sintéticas, das quais destacamos o poliéster e a
menos impactante para substituir as demais, nem de
poliamida, têm contra si, principalmente, o fato de serem
abdicar daquelas de maior impacto, mas sim de nos
produzidas a partir de petróleo, e portanto, de fonte não
conscientizarmos dos problemas gerados por cada uma
renovável. Suas principais emissões poluentes, VOC’s no
delas e buscar soluções que se não os eliminem, pelo
caso do poliéster e de compostos nitrosos no caso da
menos os minimizem.
poliamida, vem sendo minimizados através da utilização
No caso das fibras naturais, como Algodão e Lã, o
de sistemas de filtragem.
foco principal está na produção de fibras orgânicas, ou
Outro ponto focal dos sintéticos, está no consumo de
seja, sem o uso de pesticidas, herbicidas, desfoliantes ou
energia, porém na verdade, esse é um problema da cadeia
adubos sintéticos afim de minimizar, o que se caracteriza
têxtil como um todo. Vários estudos mostram que em
hoje, como sendo um dos maiores impactos ambientais
comparação com outras fibras, principalmente naturais,
de toda a cadeia têxtil. A produção de Algodão orgânico
se considerarmos toda a vida útil de um produto têxtil até
ainda é muito pequena (1 a 2% da produção mundial de
seu descarte final, os sintéticos consomem mais energia na
algodão), além de ser mais cara, menos produtiva e de
fase inicial da produção da fibra, enquanto as fibras naturais
menor qualidade, pois, a plantação acaba ficando sujeita
consomem mais na fase de uso e manutenção, o que na
às pragas. No entanto, ainda deve evoluir nos próximos
soma total acaba sendo favorável ao sintético numa
anos.
proporção que depende da durabilidade do produto e do
As fibras artificiais, exceção feita ao Lyocel / Tencel,
tipo de lavagem e secagem utilizado. Dados do Centro de
tem seu principal problema nas emissões de CS2 e H2S
Pesquisas de Energia Elétrica do Grupo Eletrobrás
que exigem instalações de sistemas de filtragem
mostram que 11% de toda energia elétrica consumida nas
caríssimos, como os utilizados em algumas fábricas na
residências no Brasil são utilizados em máquinas de lavar,
Europa e EUA. Como boa parte da produção de Viscose
secadoras e ferro elétrico.
se deslocou para os países em desenvolvimento (Índia,
Finalmente, quanto ao gerenciamento do final de vida
China, Leste Europeu e mesmo Brasil) e não há nessas
de produtos têxteis, as principais entidades de pesquisa no
regiões o mesmo nível de regulamentação ambiental,
mundo são unânimes em colocar a seguinte ordem
elas continuam sendo potencialmente muito poluen-
preferêncial de destinação final: Reúso, Reciclagem,
tes.
Incineração para geração de energia e, em último caso,
No caso específico da Viscose, feita a partir do
Bambu, que tem sido muito comentada como sendo
disposição em aterros sanitários.
De fato, o reúso cumpre uma função social importante
39
Tecnologia Fibras
considerando a quantidade de pessoas carentes no
concentrations of H2S and CS2 in ambient air. Water, air and soil pollution, 13:
mundo, notadamente em países pobres e em desenvol-
439-446,1980
Crump, E.L., Beach, R. H, Van Houtven, G.L.,Buckley, M.C. and Depro,
vimento, como o próprio Brasil.
A reciclagem vem em segundo lugar, pois, permite
prescindir da quantidade de matéria-prima substituída
B.M., Economic Analysis of Air Pollution Regulations: Miscellaneous
Cellulose Manufacturing Industry, U.S. Environmental Protection Agency Office of Air
Quality Planning and Standards - Innovative Strategies and Economics
pelo volume reciclado e, conseqüentemente, de seu
Group (ISEG), USA, 2000
consumo de recursos e respectivo impacto ambiental.
Dahllöf, L., LCA Methodology Issues for Textile Products, Technical
A incineração em usinas para a produção de energia
report no 2004:8, Environmental Systems Analysis - Chalmers University of
Technology, Göteborg, 2004
é a terceira opção, sobretudo para as regiões cuja matriz
energética é muito dependente de energia térmica,
embora sua
queima gere CO2, como de resto toda
Decisão da Comissão das Comunidades Europeias c(2002) 1844, Jornal
Oficial das Comunidades Européias, 1133/29, Lisboa, 2002
Eco-label Criteria for Textile Products, Phase 2, A Report for the Danish
Environmental Protection Agency, 1993, p161
energia produzida pela queima de combustíveis.
A disposição em aterros para biodegradação aparece
como última opção, devido à falta de espaço (sobretudo
Fonte,R., Edallo, A. and Candura, S.M., Cerebellar Atrophy as a Delayed
Manifestation of Chronic Carbon Disulfide Poisoning, Case Report, Industrial
Health, 41, pg. 43–47, 2003
Franklin Associates Ltd. Resource and Environmental Profile Analysis of
na Europa e Japão), emissões de NH4 durante o processo
a manmade Apparel product (Woman’s knit polyester blouse), American Fiber
de decomposição e, principalmente, por ser a opção
Manufacturers Ass. USA, 1993
que traz menos benefícios quando comparada com as
demais.
Desse forma, ser biodegradável não é, atualmente,
uma característica ambiental muito importante para
Grasser C., Salerno R., Kiefer & Partners AG. The impact of cotton on
freshwater resources and ecosystems - A preliminary synthesis, Fact report
from WWF, World Wide Fund For Nature, Switzerland, 1999
Haider Riyaz & Armin Reller. Eco-Efficiency of the Cotton Production,
Paper from the 3rd International Conference on Organic Textiles, 7 – 9 August,
2002,
materiais têxteis, ao contrário do que ocorre com outros
Düsseldorf, Germany, 2002 Kalliala, E.M. & Nousiainen, P., Life Cycle
tipos de produtos como, por exemplo, embalagens e
Assessment: Environmental Profile of Cotton and Polyester-Cotton Fabrics,
detergentes.
Autex Research Journal, n°1, 1999
Kooistra, K. & Thermorshuizen, A., The sustainability of cotton Consequences for man and environment, Science Shop Wageningen UR,
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Laursen, S.E., Hansen, J., Bagh, J., Jensen, O.E. and Werther, I.,
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Containing Cotton, Wool, Viscose, Polyester or Acrylic Fibres. Copenhagen:
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of the relationship between the detectability of viscose odors and
40
Report 223, Wageningen University, 2006
Danish Environmental Protection Agency, Denmark, 1997 SMART©
Sustainable Textile - Standard 2.0, MTS - The Institute for Market
Transformation Sustainability, 2004 Sustainable product development –
Textiles, Centre for Design at RMIT, Melbourne, 2001
Van Winkle, T., Edeleanu, J., Prosser, E.A. and Walker, C.A., Cotton
versus Polyester, American Scientist, vol. 66 ,1979 WHO. Carbon disulfide.
Environmental Health Criteria 10. World Health Organization, Geneva,
Switzerland, 1979
Fixação Covalente de Corantes Reativos
em Algodão sob Condições Neutras
Autores: David M. Lewis, Peter J. Broadbent, eLoan T. T. Vo, University of Leeds
Este estudo foi apresentado na AATCC's International Conference
& Exhibition (IC&E) em Atlanta, Ga, EUA.
Originally published in AATCC review magazine Vol.8.No.1
January 2008,reprinted with permission from AATCC, www.aatcc.org, copyright holder
Revisão Técnica: Evaldo Turqueti, Humberto Sabino, Walter Della Costa
Tradução: Tatiana Pricevicius
Resumo
· Passo 1: tingir para alcançar um equilíbrio de
O atual processo de tingimento reativo em algodão montagem (exaustão do corante) na presença de um sal
requer a adição de álcali em separado. Os fundamentos como cloreto de sódio ou sulfato de sódio.
da dissociação da hidroxila da celulose foram estudados
· Passo 2: a ligação covalente fibra-corante (fixação)
de acordo com a temperatura e o sistema de tampão. ocorre com a adição de álcali.
Estes corantes reativos testados podem ser fixados no
No processo de tingimento sob condições neutras, o
algodão em condições neutras na presença de um tempo todo pode ser vantajoso, uma vez que o tintureiro
tampão. As vantagens do novo sistema são a pode
evitar interrupções do processo (por exemplo,
simplicidade de operação, uma vez que o banho é fazendo adições de álcali) e a alta hidrólise de corante
ajustado em pH 7 - 7,5 com um tampão, aquecendo a reativo seria reduzida devido à enorme redução na
uma temperatura pré-determinada e mantendo-a por concentração do ânion de hidroxila (HO-) nucleófilo. Um
uma hora; níveis de igualização comparável aos estudo dos princípios fundamentais relacionados à
melhores valores de fixação do processo tradicional dissociação de grupos de hidroxila de celulose em altas
baseado na fixação com álcali; e um sistema
que temperaturas leva a uma metodologia adequada para
oferece a possibilidade de tingir misturas de algo- alcançar este objetivo. O banho é ajustado com o tampão a
dão/ lã.
um pH 7,0 - 7,5 e aquecido até a temperatura apro-
Termos-chave: algodão, fixação, condições neutras, priada para que a ligação de fibra-corante (fixação) ocorra.
corantes reativos.
Desta forma, os valores de fixação equivalentes ou
melhores que os processos convencionais, podem ser
A classe mais popular de corantes para tingi- alcançados juntamente com excelentes
níveis
de
mento de algodão é a de corantes reativos. As razões igualização.
para isso incluem tonalidades brilhantes, ampla gama
Em 1983, Nippon Kayaku comercializou corantes
de cores, procedimentos de aplicação flexível e reativos de ácido nicotínico quaternizado baseado em
propriedades completas de cores sólidas dos tingi- triazina para tingir sob condições neutras como a linha
mentos resultantes.
Kayacelon React. Estes corantes foram aplicados em um
No atual processo com alta relação de banho, os pH 7,5 a 100°C por uma hora, ou a 130°C para obter cores
corantes são comumente aplicados em dois passos escuras,
diferentes:
44
1,2
Croft, ET al., demonstrou que outras aminas
terciárias como di-aza-bicyclo-octan (DABCO) podem ser
usadas para tingimento em condições neutras e apli3
cadas em algodão á fervura. Lewis indicou que, quanto
Ka
Cell - OH + H2O
-
Cell-O + H3O
+
Eq. 1
maior a quantidade de catiônico eletrófilo presente nos
Ka é a constante dissociação do ácido conjugado
corantes de triazina quaternária, maior a possibilidade
Cell-OH. Ka é calculado de acordo com as concentra-
de uma aproximação com o reativo nucleófilo da
ções de equilíbrio das várias espécies iônicas, como
-
celulose aniônica (Cell-O ) na fibra, fazendo com que
um nível maior
de fixação neutra comparável a
corantes halo-s-triazina aplicados sob as mesmas
condições.4
mostrado na Eq.2.
Ka = [ Cell-O-] [H3O+]
[Cell - OH]
Eq. 2
Quanto maior o valor de Ka, maior a força do ácido;
Até onde o autor está ciente, não houve um esforço
obviamente, a força do ácido dos grupos hidroxi-celulose
conjunto em expandir o princípio da fixação neutra para
é baixa (de acordo com Neale, 5 o Ka para Cell-OH é
o algodão não modificado e a todos os tipos de corantes
1.84 x 10-14 a 25°C). A facilidade da dissociação do ácido é
reativos. Por causa da físico-química do sistema água-
geralmente expressada com seu valor de pKa, que é o
-
celulose, há uma concentração muito baixa de Cell-O ,
logaritmo negativo de seu valor Ka quanto menor o valor
a não ser que o pH seja aumentado, geralmente dentro
de pKa , mais forte o ácido.
da
faixa
10.5-12.0. A equação
dissociação é mostrada na Eq. 1.
que
rege
esta
No meio da dissociação, onde [ Cell-OH ] = [ Cell-O- ], o
valor pKa é igual ao pH e, assim, a acidimetria de pH é um
método conveniente para obter valores de pKa de vários
Experimentos
ácidos em meio aquoso.
Materiais
A medida da dissociação de Cell-OH é clara-
Um tecido 100% algodão, alvejado (156g/m2) de
mente afetada pelo pH do meio aquoso de acordo
Whalleys (Bradford, UK) foi usado. Foram estudados
com a Eq. 3.
diversos corantes reativos de diferentes empresas
+
-
+
Cell-O M + H2O Eq. 3
Cell - OH + M OH
+
M é um cátion de metal adequado - geralmente
produtos químicos foram de laboratórios, como fornecido
+
por Aldrich Chemicals (UK).
Na . A Eq. 3 mostra porque os processos clássicos de
corantes reativos dependem de adições de álcali para
aumentar a concentração de
grupos nucleofílicos
-
Cell-O . Aumentos de temperatura podem, em princípio, alcançar o
aumento
mesmo
resultado uma vez que o
da temperatura de 25°C para 100°C pode
baixar os valores de pKa dos ácidos conjugados em até
duas unidades (por exemplo, aumentando em 100 x a
concentração de Cell-O- ).5 Neste caso, a ionização
resulta na formação de moléculas Cell-O-H3O+.
A dissociação de ácidos também é afetada pela
força iônica, assim, um aumento na concentração de sal
aumentará a dissociação de prótons do resíduo de
hidroxi-celulose do algodão.
Todos os corantes reativos de algodão no mercado,
com exceção dos corantes Kayacelon React ou corantes
contendo resíduos livres de vinilsulfônico, têm grupos
residuais os quais terão um comportamento de ácidos
fortes quando um próton for retirado da zona reativa da
Cell-OH. O grupo restante de ácido nicotínico nos
corantes Kayacelon React não irão baixar o pH local
desta zona, uma vez que, de um aminoácido, pode agir
como um tampão. Garantindo que não haja queda de pH
do meio aquoso / fibra interna é possível permitir a
fixação do corante da fibra sob condições neutras.
Tingimento e estamparia na presença de concentrações
moderadas a altas de tampão e em temperaturas altas de
até 100°C onde foram, conseqüentemente, estudadas.
46
disponíveis no mercado (Tabela I). Todos os outros
Métodos de Aplicação
Amostras de tecido foram tingidas em diferentes
temperaturas em compartimentos selados de aço
inoxidável de 100cm3 alojados em uma máquina de
tingimento em um laboratório Mathis.
Os banhos de
tingimento foram feitos com 2% (em massa de tecido) dos
corantes selecionados e diferentes concentrações de
auxiliares selecionados em diversos valores de baixa
relação de Banho (LR= Low Ratio, em inglês). Para
tingimento convencional, as receitas de tingimento são
mostradas na Tabela II, com os perfis de tempo/
temperatura para C.I. Vermelho Reativo I. 184 mostrado
na figura 1; C.I. Vermelho Reativo 270, C.I Azul Reativo
263, C.I. Azul Reativo 269 e C.I. Amarelo Reativo 208 na
figura 2; e C.I. Preto Reativo 5 na figura 3. Para o método
de tingimento
neutro
proposto, o perfil tempo/
temperatura usado em todos os corantes neste estudo é
mostrado na figura 4.
No final do tingimento, os tecidos tingidos foram
espremidos para que o excedente de corante líquido
retornasse ao banho de corante. O banho de corante, em
temperatura que variava de ambiente a fria, foi então
analisado espectrofotometricamente para obter valores de
absorbância a ëmax-. As amostras tingidas foram lavadas
em água corrente fria até que não houvesse cor a ser
extraída, fervidas em água por 15 minutos a 100°C e
lavadas em água corrente fria até que não houvesse mais
corante. As amostras lavadas foram secas em temperatura
ambiente.
Determinação de Fixação e Exaustão de Corante
A exaustão alcançada para um tingimento de 2% em
fibras de algodão foi determinada usando análise
espectroscópica do banho de corante antes e depois de
tingir diversas vezes. A concentração de corante no banho
foi determinada a partir dos valores de absorbância a ë max-.
Mudanças na absorbância verso concentração para cada
48
Fig. 1. Perfil de tempo/ temperatura de tingimento
convencional de Vermelho 184(sulfato, 80g/L)
corante são expressas pela Lei de Lambert-Beer (Eq.
4)
A = E x Cx I
60 C
30 min
Eq. 4
2 C/min
A é a absorbância do corante em um comprimento
de onda particular, C é a concentração (M) de
E
A
porcentagem
Fabric
Na2SO4 & Dyes
LR: 10: 1
é o coeficiente de extinção
molar (L mol-1 cm-1).
da exaustão do corante (%E)
Na2CO3
20 C
corante, l é o caminho ótico da célula (cm) usada para
medir o espectro, e
60 min
Fig. 2. Perfil de tempo/ temperatura no processo de tingimento
convencional para Vermelho 270, Azul 269
e Amarelo 208 (sulfato, 50g/L)
atingida para cada corante foi calculado a partir da
Eq. 5.
80 C
15 min
90 C
30 min
70 C
Eq. 5
45 min
2 C/min
Na2CO3
20 C
C0 e C1 são as concentrações do corante antes e
depois do tingimento, respectivamente, e A0 e A1 são a
Dyes
Na2SO4 & Fabric
LR: 10: 1
Fig. 3. Perfil de tempo/ temperatura
no processo de tingimento convencional para
Preto 5 (sulfato, 80g/L)
absorbância do banho de tingimento antes e depois do
tingimento, respectivamente.
A eficiência de fixação total de cada tingimento
60 C
40 min
(% T) foi calculada usando a Eq. 6.
2 C/min
50 C
Eq. 6
C'1 é
40 min
Fabric
Dye &
Na2SO4
LR: 10: 1
Na2CO3
a concentração de corante nos banhos de
Fig. 4. Perfil de tempo/ temperatura usado no
tingimento neutro com corantes selecionados
(sulfato, 80g/L e acetato, 40g/L))
enxágue , e A'1 é a absorbância dos mesmos.
A partir dos resultados do esgotamento de corante
e da eficiência total da ligação covalente corante-
60 -140 C
fibra, a fixação do corante absorvido (%F) foi calculada
10-150 min
para todos os tingimentos pela Eq. 7.
2 C/min
Eq. 7
20 C
Fabric
Dyes
Na2SO4 & acetate
ph = 7-8
50
Resultados e Discussões
a uma redução na eficiência total de fixação na fibra.
Resultados usando métodos convencionais de
Conseqüentemente, em tingimento neutro, a temperatura
tingimento foram comparados com os resultados do
adequada a qual a eficiência de fixação total é maximizada
novo método. A Tabela III mostra os percentuais de
dependendo do tipo de grupo(s) reativo presente nos
esgotamento de tingimento, eficiência e fixação total dos
corantes. As figuras 5 - 7 também mostram que, no caso de
corantes obtidos usando sistemas convencionais de
tingimento neutro, a adição de acetato durante os
tingimento.
tingimentos com Vermelho 270 não tiveram efeito
a
melhora na eficiência de fixação foi devido à alta
Parâmetros de Tingimento produzidos pelo método convencional.
concentração de eletrólito, associados com tingimento na
fervura.
Fig. 5. Valores de exaustão de tingimento verso temperatura usando
2% de corante Vermelho 270 aplicado usando 1
80g/L de Na2SO4 e 40g/L de CH3COOM (M=Na,K,Li) e LR de 10:1.
100
90
Temperatura
Uma série de tingimentos neutros usando Vermelho
% Exaustion
80
70
60
50
40
270 foram feitos a 80ºC, 90ºC, 100ºC e 120ºC (uma hora,
30
pH 7, Na2SO4 (80 g/L), com e sem sais de acetato (40
10
CH3COOna
non- acetate
CH3COOK
CH3COOLi
20
0
80
g/L)).
90
100
110
120
Temp. (Deg)
Os efeitos da temperatura em propriedades de
Fig. 6. Relação de fixação verso temperatura usando
2% de corante Vermelho 270 aplicado usando
80g/L de Na2SO4 e 40g/L de CH3COOM (M=Na,K,Li) e LR1 de 10:1.
tingimentos são mostrados nas Figuras 5-7. A
temperatura é um dos fatores mais importantes que
controlam a reação de tingimento. Para todos os
corantes, quando a temperatura de tingimento foi
aumentada, os capilares dentro da fibra foram mais
100
90
80
acessíveis e a ionização da Cell-OH para o nucleófilico
covalente fibra-corante. Contra este aspecto positivo
em alta temperatura, as moléculas de corante aumentaram a energia cinética, causando rápida adsorção e
dessorção antes da ligação covalente resultando em
% Fixation
70
Cell-O- é aumentada, elevando o nível de ligação
60
50
40
CH3COOna
non- acetate
CH3COOK
CH3COOLi
30
20
10
0
80
90
100
Temp. (Deg)
menor substantividade. Contudo, em temperaturas
muito altas de banho de tingimento (>110°C), alguns
corantes reativos são desativados pela hidrólise, levando
52
110
120
positiva dupla, permitindo que os ânions de corante e a
Fig. 7. Valores de eficiência total verso temperatura
fibra interajam com a camada positiva. Isto explica o auusando 2% de corante Vermelho 270 aplicado usando
1
80g/L de Na2SO4 e 40g/L de CH3COOM (M=Na,K,Li) e LR de 10:1. mento na eficiência de fixação total observado enquanto a
concentração de sulfato de sódio aumentava.
100
90
Também é evidente, a partir destes resultados, que
80
quanto maior o número de cátions de metal presentes nos
% Total efficiency
70
60
sais de acetato, maior a eficiência de tingimento total (por
50
40
CH3COOna
non- acetate
CH3COOK
CH3COOLi
30
20
10
0
80
90
100
110
120
exemplo, em 40g/ L de um sal de acetato de um metal em
particular, há 10% Li+, 28% Na+ e 40% K+). Isto significa
que, para a mesma quantidade de sal de acetato usado, o
Temp. (Deg)
acetato de potássio parecia ter maiores efeitos nas
Concentração de Sal de Acetato e Eletrólito
propriedades do tingimento.
Para esclarecer melhor quaisquer melhoras possí-
O ânion de acetato não parece influenciar como um
veis ao adicionar tampão de acetato ao eletrólito de
catalisador para a fixação covalente corante-fibra.
sulfato normal, valores de eficiência de fixação foram
Fig. 8.Eficiência total de 2% de corante Vermelho
270 aplicado a temperatura de 100°C usando diferentes
concentrações de sulfato de sódio e várias concentrações de
(a) acetato de potássio, (b) acetato de lítio ou
(c) acetato de sódio e LR de 10:1.
a)
Red 270 - Total efficiency
obtidos depois de tingir com Vermelho 270 a 2% sob
condições neutras por uma hora à fervura; os resultados obtidos são mostrados graficamente na Figura
8a - c.
A eficiência de fixação total aumentou com uma
90
80
elevação na concentração de sulfato de sódio e sais de
independe
de o
eletrólito ser sulfato de sódio ou acetato de sódio, o
fator mais importante é simplesmente ter a maior
% Total efficiency
acetato (Figura 8), mas o efeito
70
60
50
40
30
20
10
concentração possível de eletrólito no banho de tingi-
0
0
mento. O aumento da solubilidade dos corantes reati-
Em seu estado iônico, tanto as moléculas de corante
b)
quanto as de ânions de celulose são negativamente
90
carregadas, dificultando a adsorção dos corantes na
70
adicionar eletrólito inerte, a barreira eletrostática pode
ser reprimida e pode ocorrer a adsorção das moléculas
60
40
20
80
100
120
0 CH3COOLi (g/l)
80
% Total efficiency
superfície das fibras e reagir com ânions de celulose. Ao
40
Na2SO4 (g/l)
vos em água ocorre devido à dissociação do íon de
sódio dos grupos sulfonados das moléculas de corante.
20
60
50
40
30
20
10
de corante no tecido. Os cátions de sódio do eletrólito
adsorvem na superfície da fibra e criam uma camada
54
0
0
20
40
Na2SO4 (g/l)
60
80
100
120
40
20
0 CH3COOLi (g/l)
c)
mais longo o tempo de tingimento, maior a quantidade de
corante capaz de se difundir na superfície da fibra, adsor-
90
80
ver nele e reagir com os ânions de celulose. No entanto, a
% Total efficiency
70
60
adsorção é uma reação reversível; a dessorção tende a
50
aumentar se a concentração de corante na superfície da
40
30
fibra for maior que a restante no banho de corante, assim, a
20
10
eficiência de fixação total é reduzida. Além disso, a hidróli-
0
0
20
40
60
Na2SO4 (g/l)
80
40
20
100
120
0 CH3COOLi (g/l)
se de corante sempre compete com a reação de fixação
desejada. Quanto maior o tempo de tingimento, mais o
corante é hidrolisado, reduzindo, assim, a eficiência de
fixação.
Condições de
Relação de Banho (RB)
O efeito LR em parâmetros de tingimentos foi
determinado usando os corantes, os outros aditivos e as
condições físicas detalhadas na Tabela IV. Os resultados
são mostrados graficamente na Fig. 10.
% Total efficiency
Time (min)
Tempo de tingimento
56
Effect of liquor ratio on total efficiency
% Total efficiency
Fig. 9. Eficiência total de tingimento de corante
Vermelho 270 a 100ºC usando 80g/L de Na2SO4 e
40g/L de CH3COOK, tingimento por mais de 150 min. a 10:1 LR.
Fig. 10. Valores de eficiência total para Vermelho
270, Amarelo 208, Azul 263, Vermelho 184 e Preto 5 verso RB.
1/LR
Com o novo método de tingimento, pode-se diminuir
O efeito do tingimento prolongado na fervura para
a RB, no entanto, a quantidade não deve ser tão baixa a
Vermelho 270 foi estudado e os resultados são mos-
ponto de causar problemas de solubilidade de corante e
trados na Fig. 9. A formação de ligação covalente
desigualização. Valores maiores de RB diminuem a possi-
entre o corante e a fibra pode ocorrer apenas quando na
bilidade de contato entre as moléculas de corante e a super-
fase em que o corante for adsorvido na celulose. Quanto
fície da fibra. Ao mudar o RB, o equilíbrio de adsorção e
dessorção é mudado; com valores menores de RB, mais
corante pode ser fixado nas fibras.
Grupos de Corantes Reativos
A Tabela V
mostra os valores de esgotamento de
corante, o percentual de fixação e a eficiência total de
fixação em tingimentos neutros usando corantes de grupos
Propriedades de Tingimento de Corantes
reativos sob condições a Neutras de Aplicação
reativos diferentes. O comportamento do corante variou
dependendo da substantividade e da reatividade do corante. Os corantes usados neste estudo contendo grupos
reativos de homo-bifluortriazina e corantes com grupos
reativos bifuncionais (por exemplo, Preto 5) ou mono
funcional (por exemplo, Azul 19) baseados em sulfato-
Amarelo 208
98.9
84.9
85.8
100
Preto 5
96.5
76.6
79.4
110
Azul 19
86.8
62.3
71.8
100
Vermelho 22
76.9
28.4
37
100
Amarelo 176
91.7
76
82.9
100
Azul 203
97.5
88.2
90.5
100
Laranja 16
73.3
47.7
65.1
100
Azul 38
93.3
77.5
83.1
100
Azul 220
94.4
84.3
89.4
100
Vermelho 198 74
53.3
72
100
Azul 231
95
48.1
50.7
100
Azul 221
95.9
66.6
69.4
100
Amarelo 145
89.0
58.0
65.2
100
Azul 194
92.3
67.6
73.2
100
Vermelho 195 76.4
54.6
71.7
100
Amarelo 84
77.6
63.2
81.4
140
Azul 160
90.9
78.7
86.5
140
Azul marinho
79.6
60.9
76.5
140
Vermelho 120 82.4
62.3
75.6
140
Vermelho 11
90.1
33.13
36.8
60
Azul 109
77.2
29.2
37.9
60
etilsulfona deram bons resultados com a presença de sal de
acetato no banho de tingimento em ebulição (100°C). Corantes com um grupo reativo de diclorotriazina possuíam
tal reatividade que eles rapidamente hidrolisaram em alta
temperatura; a eficiência de fixação destes corantes foi
mais baixa. Corantes baseados em grupos bis-monoclorotriazina de baixa reatividade tinham alta substantividade e,
assim, são mais eficientes, mas é necessário, usando o
sistema de tingimento neutro, tingi-los a 140°C para alcançar a ligação covalente corante-fibra adequada. No caso de
corantes hetero-bifuncionais Azul 231, Azul 221, Amarelo
145, Azul 194 e Vermelho 195, foi alcançada boa fixação
HE-R
sob condições neutras quando o tingimento foi feito à
fervura; resultados similares foram obtidos com corantes
baseados em sulfatoetilsulfona aplicando-os na fervura por
uma hora.
Houveram algumas anomalias em termos de percentuais de fixação neutros mais baixos que os esperados
para corantes como Vermelho 195, Vermelho 198 e
Vermelho 22. No caso de corantes de sulfatoetilsulfona,
pode-se
obter
melhoras pré-ativando o corante para
formar o corante livre de vinilsulfônico.7
Conclusões
Um
estudo
de
fixação
neutra (pH 7)
de uma
variedade de corantes reativos em algodão demonstrou
58
que eficiências de fixação total promissoras podem ser
tros de corantes reativos em fibras celulósicas resultou em
obtidas aumentando a concentração de eletrólitos,
tingimentos com excelente reprodutibilidade, igualização e
usando valores de RB mais baixos possíveis e tin-
penetração. Além disso, uma vez que todos os produtos
gindo a 100°C para derivados de vinilsulfônico e flúor-
químicos, como corante, eletrólito e acetato, podem ser
triazina e a 140°C para derivados de monocloro-triazina
colocados no banho de tingimento a qualquer momento, é
de baixa
reatividade. Por causa das condições de
possível simplificar o processo de tingimento e reduzir os
tingimento neutras, o risco de hidrólise de corante pode
custos operacionais. O trabalho feito para este estudo foi
ser minimizado. Mesmo com este novo processo de
em uma escala bench, mas os resultados obtidos mostram
tingimento, a temperatura e a concentração de eletrólito
serem promissores para aplicação em escala comercial.
usada são maiores que as do método de tingimento
convencional.
Contudo, por causa da baixa RB usada, menos
energia é necessária para aquecer a solução de banho
de tingimento, assim como menores quantidades de
produtos químicos. Quanto menor o volume de água
usada para tingir e a conseqüente redução de efluentes,
menor o custo do tratamento da água residual
depois do tingimento. O esgotamento de banhos neu-
Referências
1 - Morimura, N. And M. Ojima, American Dyestuff Reporter, Vol. 74,
1985, pp28-31
2- Miyamotmo, N. And R. Parkham, Book of Papers AATCC
Internacional Conference & Exhibition, Adanta, 1986, pp153-156.
3 - Croft, S. N., Et al., Journal of the Science and Technology, Vol. 4,
2001, pp41-48.
4 - Lewis, D. M., Advances in Color Science and Technology, Vol. 4,
2001, pp41-48
5- Nealse, Sl. Journal of the textile Institute, Vol. 21,1930, pp225-230
6- Altenhofen, U. , PhD Thesis, Deutsches Wollforschungs Institut
(Aachen), 1977.
7- Lewis, D. M and Vo. L.T., Coloration Technology, Vol. 123,2007,
pp306-311.
Produtos Têxteis Ultra-hidrofóbicos:
Abordagem do “Efeito Lótus”
Autores: Karthik Ramaratnam, Swaminatha K. Iyer,
Mark K. Kinnan, George Chumanov, Phil Brown, and Igor Luzinov,
Clemson University.
Originally published in AATCC review magazine Vol.8.No.1
January 2008,reprinted with permission from AATCC,
www.aatcc.org, copyright holder
Revisão Técnica: Felipe G. Menezes
Tradução: Tatiana Pricevicius
RESUMO
ter repelência (por exemplo, baixa hidrofilidade) também é
A hidrofilidade da superfície sólida é uma essencial devido à demanda por tecidos que repelem água
propriedade característica de materiais e depende (por exemplo, roupas de chuva, estofamento, roupas de
tanto da energia quanto da rugosidade da superfície. proteção, roupas esportivas e tecidos de revestimento
Substratos rugosos em uma escala nano tendem a ser automotivo). Para suprir essa necessidade, materiais de alta
mais hidrofóbicos que as superfícies lisas por causa da repelência de água, materiais têxteis ultra-hidrofóbicos,3 ou
área de contato reduzida entre o substrato e o líquido. “Tecidos Lótus” podem ser criados ao imitar o efeito lótus.4
Neste artigo será discutido um método experimental para
Superfícies ultra-hidrofóbicas são geralmente aquelas
imitar o efeito lótus em tecidos de poliéster usando que apresentam um ângulo de contato com a água maior que
nanopartículas de prata e um polímero hidrofóbico não 150º com histerese de ângulo de contato muito baixo.5 Para
fluorado, também será relatado o efeito da rugosidade do materiais têxteis, o nível de hidrofobicidade é geralmente
tecido ao obter o “efeito lótus”.
determinado apenas ao medir o ângulo de contato estático
da água; é difícil medir o histerese do ângulo de contato em
Palavras-chave: Efeito Lótus, Nanopartículas, PET, um tecido têxtil devido aos altos níveis de rugosidade
“Wafer” de Silício, Prata, Ultrafobicidade.
criados pela estrutura do tecido.
Barthlott e Neinhuis mostraram que a interdependência
Hidrofilidade é uma característica dos materiais, de entre rugosidade da superfície, adesão reduzida da partícula
uma perspectiva fundamental e prática, controlada tanto e repelência da água é importante para identificar as
pela composição química quanto pela microestrutura propriedades da superfície. Isto foi baseado em estudos
geométrica da superfície.1 Muitos processos de trata- microscópicos de plantas lisas e rugosas repelentes à água.4
mento molhado dependem de uma estrutura têxtil Substratos hidrofóbicos que são rugosos em uma escala
completamente umectada para alcançar um desempenho micro e nano tendem a ser mais hidrofóbicos que substratos
satisfatório.2 Contudo, a natureza heterogênia da hidrofóbicos lisos por causa da área de contato reduzida
superfície da fibra, da composição da fibra e da entre o substrato e o líquido (e vice-versa para substratos
verdadeira construção criam dificuldades ao prever a hidrofóbicos).
hidrofilidade de um material têxtil em particular.
A hidrofilidade depende muito de duas propriedades: a
Embora uma boa hidrofilidade esteja associada com energia e a rugosidade da superfície. 6-9 A energia da
processos molhados, a capacidade de um tecido acabado superfície é uma propriedade intrínseca do material que
60
pode ser controlada por modificações químicas (por
e outros revestimentos hidrofó-
preocupação com o meio ambiente associado aos polí-
). Em particular, uma variedade de polímeros
meros fluorados, é necessário ter uma alternativa para
exemplo, fluoração
11,12
bicos
10
perfluorados.18 No entanto, devido ao aumento da
baseados em flúor tem sido usada devido às altas
resistências à água e óleo, resistência a solventes
produzir superfícies ultrahidrofóbicas.
O
foco deste estudo era alcançar o efeito ultra-
orgânicos e lubrificação. Acabamentos (coatings) com
hidrofóbico em tecidos usando nanopartículas como o
polímeros à base de flúor têm sido comumente usados
componente inicial de rugosidade e um polímero hidro-
por causa de sua baixa propriedade de energia livre da
fóbico não-fluorado como o componente de baixa energia
superfície. A energia livre da superfície decresce na
de superfície. Também foi estudado e relatado aqui o
seguinte ordem: CH2¯ > - CH3 > - Cf2¯> - CF2H > - CF3, as
efeito de rugosidade do tecido, devido a diferentes
quais prevêem que o agrupamento hexagonal mais
construções de tecido, ao atingir o efeito lótus.
13
próximo os grupos -CF3 proporcionem energia livre
Nesta abordagem, a combinação de uma camada
Por isso,
enxertada de poliestireno (componente de baixa energia de
superfícies ultrahidrofóbicas vem geralmente sendo
superfície) e nanopartículas de prata (componente de
preparadas modificando as superfícies com vários
iniciação de rugosidade) foram usados para criar um
10,15
material têxtil mostrando ultrahidrofobicidade.19 A rugosi-
flúor alquilsianos,16,17 e monocamadas de polímeros
dade tridimensional resultante desta modificação de
de superfície mais baixa nos materiais.
14
polímeros fluorados, como revestimentos PTFE,
Querido amigo!
Amado, respeitado e admirado;
Estudou, trabalhou e construiu seu
caminho;
Exemplo de caráter, índole e
perseverança;
Conquistou resultados
surpreendentes por sua
competência comparada a poucos.
Agora, apenas a saudade de
familiares, amigos, clientes e
colegas de trabalho.
Um dia estaremos juntos
novamente, é só uma questão de
tempo.
Fique com Deus nosso querido e
sempre amigo,
Cristiano Lima de Oliveira
(06/12/1975 - 08/07/2008)
Homenagem Manchester Especialidades
Químicas do Brasil
Blumenau - SC / Brasil
superfície (juntamente com a estrutura do tecido) pro-
procedimento descrito por Evanoff, ET. Al. 21 Tolueno grau
duzem a ultrahidrofobicidade dos tecidos ao limitar a
ACS, tetrahidrofurano (THF) e Metil-Etil-Cetona (MEK)
penetração da água na superfície.
foram obtidosde VWR e usados sem modificação.
Diversos modelos termodinâmicos vêm sendo propostos para estudar a profundidade de penetração da
Instrumentação
água em certas superfícies rugosas e para prever o grau
Os tecidos de poliéster foram funcionalizados usando
de repelência. De Gennes, ET.al., explicou que um filme
ou um esterilizador/ limpador plasma Harrick PDC32G ou
líquido depositado em um substrato poroso retrocede
um gerador corona Sicatech (Unisystems LFI). Estudos
20
via dois mecanismos separados: sucção e secagem. O
SEM foram feitos usando um
FESEM-Hitachi S4800.
comportamento detalhado de níveis de rugosidade e o
Todos os revestimentos de polímero foram feitos usando
comportamento molhado não são discutidos neste
um dip coater (Mayer Fientechnik D-3400). Foram feitas
estudo.
medidas de elipsometria da espessura do filme polímero
depois de revestir modelos de substratos wafer de silício
Experimentos
usando um elipsômetro automático de modulação de
Materiais
polarização COMPEL discreta (InOmTech Inc.) em um
Estilo de tecidos # 777H (Tecido 1) de poliéster
ângulo incidente de 70°. Foi usado um microscópio de
padrão (PET), #703 (Tecido 2) e um tecido de microfibra
varredura por sonda (SPM Scanning probe microscopy, em
PET (Tecido 3) foram obtidos da Testfabrics Inc. O
inglês) com um microscópico Dimension 3100 (Digital
tecido 1 e o Tecido 2 obtiveram diferentes densi-
Instruments Inc.) para analisar as morfologias wafer de
2
2
dades de tecido (335 g/m e 122 g/ m , respectivamente).
silício tratado. Pontas de silício com molas de 50 N/m
O terceiro tecido (Tecido 3) assemelha-se uma
foram usadas para fazer uma varredura progressiva nas
estrutura lisa uma vez que foi feito de microfibras
superfícies. Todas as imagens foram feitas em uma taxa de
PET. Wafers de silício de cristal único altamente polido
varredura de 1 Hz, usando o modo de escuta. O ângulo de
de orientação{100} (Semiconductor Processing Co.)
contato com a água (WCA) foi medido usando um
foram usados como modelo de substratos para super-
goniômetro (Kruss, Modelo DAS10) para determinar a
fícies lisas.
extensão da repelência de água.
Poliestireno (PS) (45,900 g/mol) com grupos finais
de terminados carboxi-mono funcional foi obtido de
62
Procedimentos
Polymer Source Inc. Metacrilato Glycidyl (GMA)
Wafers de silício foram usados como substratos modelo
obtido de Aldrich, foi polimerizado usando polime-
(liso) para otimizar as condições experimentais necessá-
rização livre de radical para obter poli (glycidyl
rias para criar superfícies com alta repelência. Este subs-
Metacrilato) (PGMA, 24,000 g/mol, PDI 1.7 (índice de
trato
poli dispersão usando cromatografia de permeação de
envolvidas na experimentação (por exemplo, espessura do
gel)). Poly (2-vinylpyridine) (PVP, 37,500 g/mol) foi
polímero de enxerto e adsorção de nanopartículas). Os
obtida do Aldrich. Nanopartículas de vários tamanhos
métodos experimentais otimizados foram então im-
(52nm, 84nm, 96nm e 105nm) foram sintetizadas pelo
plantados em três tecidos de poliéster, cada um com uma
modelo foi escolhido para controlar as variáveis
rugosidade de tecido diferente (devido ao padrão de vários solventes (água, acetona, tolueno e etanol) para
tecelagem). Isto foi feito para determinar se o nível remover quaisquer acabamentos e outros agentes contaextra de rugosidade vindo da estrutura do tecido minadores. O tecido foi então lavado em água deionizada
melhoraria a repelência de água. Se sim, os resultados por aproximadamente uma hora para remover todos os
obtidos usando os três tecidos PET diferentes ajuda- resíduos e depois seco em um forno a 80°C para peso
riam a determinar o nível apropriado de rugosidade do constante. O tecido foi, depois, submetido a uma descarga
tecido (combinado com a rugosidade da nano partícula) de plasma empregando 6.8W de energia por dois
necessária para alcançar uma condição de hidrofilidade minutos a uma pressão de -200torr. Para uma amostra
limitada que pode criar tecidos “lótus”. Finalmente, a maior, foi usado o tratamento corona como alternativa à
durabilidade e robustez deste processo de modificação descarga de plasma devido à área limitada da câmara do
no tecido PET foi estudada pelo teste de lavagem.
equipamento de plasma. O tratamento corona foi feito por
~ 10 s em ambos os lados do tecido sob condições pa-
Preparação Wafer de Silício
drões (temperatura de 70°F/ 21°C e 65% de umidade
Substratos wafer de silício são inicialmente relativa) com o tecido-amostra colocado exatamente 1cm
limpos com água deionizada em um banho ultrasônico abaixo do topo do tratamento corona. Os tecidos tratados
por 30 minutos. Eles são então colocados na solução com plasma/ corona foram então lavados em THF para
piranha1 (3:1 ácido sulfúrico concentrado/ 30% de remover os resquícios com baixo peso molecular formados
peróxido de hidrogênio)
por aproximadamente uma devido ao processo de cisão em cadeia durante o
hora e então enxaguados várias vezes com água tratamento. Este tratamento melhora a reatividade da
deionizada.
Nota: a preparação, o uso e a eliminação da solução
piranha são extremamente perigosos. O trabalho que
superfície do tecido PET.
Lista do Design Experimental em Substratos
Wafer de Silício
envolve soluções piranha requer as habilidades de um
técnico de laboratório altamente treinado e a
disponibilidade e uso apropriado de todos os equipamentos de segurança do laboratório, a falha ao
seguir os procedimentos adequados do laboratório
para soluções piranha podem resultar em explosão e/
ou sérias lesões.22, 23
Depois de lavados, os substratos foram secos sob um
fluxo de nitrogênio em uma sala limpa com condições
100.
Preparação do Tecido PET
Todos os tecidos foram inicialmente lavados em
1
64
- Solução de ácido sulfúrico com Peróxido de hidrogênio para limpeza de superfícies com contaminação orgânica ou de silício/silicones
presumivelmente uma estrutura robusta e durável.
Tratamento de Wafer de Silício
Os passos a seguir foram realizadas em wafers de
O carboxi-arquivado de PS (0.5% wt de solução PS em
silício limpos para otimizar o procedimento do tra-
tolueno) foi então enxertado à funcionalidade da ligação
tamento experimental. O substrato limpo foi dip-coated
não-cruzada do epóxi na camada superior a 150°C por
usando composições de mistura diferentes da solução
aproximadamente quatro horas (passo 5). Em altas
PGMA/PVP preparado em MEK (0.2wt/vol) e então
temperaturas, os grupos carboxílicos podem reagir com os
aquecido a 110°C por 10 minutos para ajudar o auto
grupos epóxi de PGMA. O PS não-reagido foi depois
ligação cruzada dos grupos epóxi de PGMA (passo 1). A
removido com lavagens múltiplas em tolueno.
ligação cruzada de PGMA estabiliza a microestrutura
A análise SPM foi feita
nos substratos resultantes
depois de cada passo. As características de hidrofilidade
da mistura.
O substrato aquecido foi tratado com etanol (um
destes substratos depois de cada passo final de enxerto de
bom solvente para PVP) por ~10 min. em temperatura
PS foram estudadas usando as medidas de ângulo de
ambiente para assegurar a presença de
PVP na
contato estático. Baseado nos resultados obtidos em
superfície (passo 2). O PVP é responsável pela adsor-
amostras usando o procedimento acima, as condições
ção de nanopartículas propiciando um complexo de
experimentais foram otimizadas.
metal -ligante 24 entre a nano partícula de prata e PVP. A
morfologia
PGMA/ PVP formada no substrato de
silício foi então estudada usando o SPM.
Tratamento de Tecido PET
O objetivo era produzir tecidos ultrahidrofóbicos PET
O substrato foi então exposto a uma suspensão
como os representados na Tabela 1. O procedimento do
aquosa de nanopartículas de prata sob constante
tratamento otimizado, desenvolvido em substratos de
ultrasonicação por ~3 horas (passo 3). O efeito do
silício, foi aplicado em três
tamanho
(Tabela 2).
da
nano
partícula na hidrofilidade foi
estudado expondo quatro substratos diferentes que
foram simultaneamente preparados para cada uma das
tecidos
PET diferentes
Figura 1. Representação esquemática do efeito
de modificação da superfície usando nanopartículas de
prata para alcançar o “efeito lótus”.
quatro suspensões aquosas de nanopartículas de prata
que diferiam no tamanho das nanopartículas. Cada uma
das quatro suspensões aquosas (-1010 partículas/ mL de
suspensão) continha nanopartículas de 52nm, 84nm,
96nm e partículas maiores que 105nm, respectivamente
Silver
Nanoparticle
PGMA/PVP
PET
Grafted PS Brush
PGMA
(tabela 1).
O substrato foi então coberto totalmente por ~15s
em temperatura ambiente com uma segunda camada
de PGMA (0.1%wt PGMA em MEK, passo 4). Esta
segunda camada prende as partículas das nanopartículas em uma estrutura entre a primeira camada PGMA/
PVP e a camada PGMA (camada sanduíche),
65
Figura 2. Tecidos de poliéster de diferentes construções.
(a) Tecido 1 com densidade 335g/m,22
(b) Tecido 2 com densidade 122 g/m, e
(c) Tecido 3 feito com microfibras de poliéster.
ligeiramente modificada do AATCC Test Method 1241996 foi usada para testar a durabilidade dos tratamentos.
O AATCC Standard Reference Detergent foi usado como
o surfactante. Os tecidos modificados foram mantidos em
uma solução de detergente de 0.1% a ~60°C por duas
horas. Depois do tratamento com detergente, os tecidos
foram completamente lavados com água (várias lavagens)
para remover todo o surfactante e o WCA foi medido.
Resultados e Discussões
Wafer de Silício Hidrofóbico
A espessura da camada de polímero PGMA/ PVP
(depois do passo1) foi 4.0 ±1nm como medido pelo
elipsometria25 no substrato de wafer de silício modelo. A
Segunda camada de PGMA tinha uma espessura de
~2nm e a espessura final da camada PS variou de 5nm a
15nm. A figura 3 mostra as imagens SPM depois dos
passos 1-3 (Figuras 3a-c, respectivamente). A morfologia
da mistura de PGMA/ PVP dos substratos depois do
passo 2 (tratamento com etanol) foi disperso devido à
imiscibilidade dos polímeros. Foram usadas diferentes
misturas de relação de PGMA/ PVP. A adsorção de
nanopartículas de prata dependia do tamanho dos domínios de PVP formados na matriz PGMA. A variação da
Quatro amostras foram preparadas para cada um dos
relação de PVP na mistura de PGMA balanceou a
três tecidos para estudar o efeito da adsorção de cada
densidade de adsorção de nanopartículas de prata. Era
uma das suspensões de nanopartículas de tamanhos
esperado que o tamanho de inclusão PVP fosse ~100nm
diferentes como mostrado na tabela II. Foi usada
(aproximadamente os tamanhos das diferentes nano-
Microscopia eletrônica de varredura
(Microscopy
partículas usadas) para obter boa cobertura da superfície
SEM, em inglês) para verificar a
com as nanopartículas de prata. O uso da mistura 70/ 30
cobertura de nanopartículas. A hidrofobicidade destes
PGMA/ PVP resultou em regiões de tamanho de inclusão
tecidos depois de enxerto de PS foi estudada usando
PVP de ~100-150nm (baseado na figura 3a), enquanto que
medidas WCA.
as outras relações de mistura resultaram em regiões de
electron scanning
tamanho variado e separações de fase inconsistentes. Por
Teste de Lavagem
Depois da modificação do tecido, uma versão
66
isso, foi decidido usar a mistura 70/ 30 PGMA/ PVP para
estudos mais aprofundados.
As ilhas PVP irregulares imobilizaram com su-
“Tecidos lótus” de Poliéster (PET)
cesso as nanopartículas (depois de uma exposição
A modificação do tecido PET usando nanopartículas de
durante a noite a uma suspensão de nanopartículas de
prata foi estudada por duas razões. Enquanto o objetivo
prata e água deionizada) devido à afinidade de grupos
primário era obter a rugosidade apropriada, o objetivo
piridil com prata através de interações de metal-ligante
secundário era transmitir a atividade microbiana, uma vez
de nitrogênio e átomos de prata.24 A cobertura de
que a prata age como um agente antimicrobiano. Um estudo
nanopartículas
de
da atividade antimicrobiana dos tecidos tratados não foi
PGMA/ PVP
resultou
prata usando a mistura 70/ 30
em
maior densidade de
cobertura como inferido das morfologias SPM. Na
explorado aqui.
A Figura 4 mostra os micro gráficos SEM das amostras
que as nano-
do Tecido 1 (depois do passo 1) obtidos usando suspensões
partículas permaneceram intactas depois de enxerto de
de nanopartículas aquosas de 52nm, 84nm e 96nm. O
PS e depois de diversas lavagens de amostra em
uso destes três tamanhos diferentes de nanopartículas não
tolueno para remover o polímero PS não-enxertado.
resultou em uma cobertura completa da superfície (Figura
figura 3c,
também
foi
observado
4). Na Figura 5 mostra os micro gráficos SEM do Tecido 1
Figura 3. 1x1µm (a) e 3x3 µm (b,c) imagens de
topografia SPM. Wafer de silício modificado com:
(a) PGMA/ PVP (70/ 30), (b) nanopartículas inseridas
entre PVP/ PGMA e camadas PGMA e (c) PS enxertado
na parte superior na camada PGMA.
Escala vertical (a): 10nm, (b,c): 200nm.
(depois do passo 3) tratado com nanopartículas de 105nm ou
maiores. Da Figura 5 pode ser observado que este tamanho
proporcionou uma cobertura melhor de nanopartículas da
superfície da fibra que os tamanhos menores. Também são
mostradas maiores ampliações nesta figura.
µm
2
2
0,6
0,4
0,2
µm
µm
0,8
1
1
Figura 4. Nanopartículas de prata de diferentes tamanhos
adsorvidas no Tecido 1 a Ampliação de 10k. Tamanho da
partícula (a): 52nm, (b) 84nm, e (c) 96nm
A densidade de distribuição destas nanopartículas
(tamanho >105nm) foi calculada manualmente do micro
gráfico SEM na Figura 5 e encontrado na faixa de 20 ±5
nanopartículas/ µm2. Este cálculo foi feito apenas na superfície do tecido e não foi atribuído para todo o tecido por
causa da variedade de adsorção de nanopartículas entre
cada fio do tecido. Também foi observado (Figuras 4 e 5)
que a densidade de nanopartículas de prata adsorvidas na
superfície da fibra aumentou à medida que o tamanho das
nanopartículas aumentou e alcançou o tamanho máximo de
Figura 5. Nanopartículas de prata de tamanho
superior a 105nm adsorvidos no Tecido 1.
Ampliação (a) 3k, (b) 10k, e (c) 25k.
105nm. Observou-se que o tamanho de inclusão PVP variou
de 100-150nm (como medido nos substratos de wafer de
silício). Isto sugere que o tamanho de inclusão PVP pode ter
influenciado a adsorção de nanopartículas na superfície da
fibra/ tecido baseado no tamanho da partícula.
Foram observados comportamentos similares de adsorção em outros tecidos (Tecidos 2 e 3). Mas a medida de
68
WCAs depois do passo final de modificação (Passo 5)
Foi suposto que o sistema multicamada PS/PGMA/-
foi diferente para todos os outros três tecidos. O Teci-
prata/PVP/PGMA no tecido PET também pode ter uma
do 1 mostrou WCAs de aproximadamente 150º ± 5º,
integridade mecânica excelente porque as partículas
enquanto que no Tecido 2 era de 160º ± 8º e no Tecido 3
não
era de ~138º ± 3º.
enxerto de PS) ou em tolueno sob tratamento ultra-
A discrepância nos valores de WCA pode ser
se
separaram
em altas temperaturas (durante o
sônico.
atribuída à diferença nas estruturas dos tecidos.
Uma análise típica de ângulo de contato (Figura 6) foi
Observações visuais dos Tecidos 1 e 2 mostram que o
feita em tecidos PET depois de um tratamento de
Tecido 2 tinha maior rugosidade que o Tecido 1
multicamada PS/prata e em um tecido PET modificado
devido à abertura do tecido (Figura 2). A abertura dos
apenas com PS (sem prata). O ângulo de contato do tecido
fios (tanto nas direções urdume quanto trama) leva a
aumentou de 113º ± 4º (Figura 6ª) para o tecido PET com PS
espaços maiores entre os fios. Em um tecido hidrofó-
apenas para 157º ± 3º para sistema de multicamada PS/ prata
bico, este espaço entre os fios maiores podem levar a
(Figura 6b).
uma maior captura de ar na estrutura do tecido, o que
Deste modo, a razão para o aumento dramático no tecido
pode fazer com que o tecido fique mais hidrofóbico.
WCA (permitindo que seja classificado como ultrahi-
Deste modo, das medidas de WCA, o Tecido 2 pode ser
drofóbico) pode ser atribuída ao efeito sinérgico da
considerado ultrahidrofóbico, uma vez que o ângulo de
hidrofobicidade do polímero e a rugosidade causada pelas
contato é superior a 150º. Embora as margens de erro
nanopartículas de prata.
sejam maiores para estes dados técnicos de tecidos,
tais pressupostos são razoáveis considerando que as
Teste de Lavagem
medidas de WCA não são exatas em nenhuma super-
O teste de lavagem proporcionou mais informações
fície têxtil que tenha um alto grau de rugosidade
com relação à durabilidade do tratamento de nanopar-
(presente na forma de fibras salientes e também devido
tículas nos tecidos PET testados. Descobriu-se que o ângulo
ao tipo de tecelagem). Foi observado que o tecido 1
de contato médio foi reduzido aproximadamente 5º. O
estava no limite de ultrahidrofobicidade, enquanto o
WCA foi encontrado a ~150º - 155º, enquanto que depois
tecido de microfibra PET (Tecido 3) estava bem abaixo
da lavagem variou entre 145º-150º. Isto mostrou que o nano
do limite de ultrahidrofobicidade.
revestimento, juntamente com o polímero hidrofóbico, era
bastante
robusto e não perdeu toda a sua integridade
mesmo depois de condições rigorosas de lavagem. Mas
(a)
(b)
este estudo também sugere que há ainda muita possibilidade de melhorar os aspectos de engenharia nos métodos de preparação do “tecido lótus”.
Conclusão
Foram apresentados métodos experimentais para criar
uma superfície de hidrofobicidade rugosa que pode
69
levar à ultrahidrofobicidade usando um sistema de R e p o r t , h t t p : / / w w w. n t c r e s e r a c h . o r g / p d f polímero/ nano partícula hidrofóbica. Descobriu-se que rtpts/bref0605/C04-CL06-05e.pdf, Jne 2005.
o efeito da nano partícula de prata é durável e não 4 - Barthlott, W. and C. Neinhuis, Planta, Vol. 202,
apresenta problemas de agregação, mas o uso de
No.1, January, 1997, pp1-8.
nanopartículas no sistema de modificação fez com que
o tecido ficasse muito mais forte que o tratamento
anterior. Esta é uma consideração importante caso
estes materiais
têxteis sejam usados para roupas.
5 - Wier, K. A. And T.J. MacCarthy, Langmuir, Vol.
22,
No. 6, February 2006, pp2433.2436
Embora toda a construção do tecido testado tenha 6 - Feng, L., Et al., Advanced Materials, Vol. 14, No.
apresentado aumento de repelência de água, nem todo o 24, December 2002, pp1857-1860.
tecido apresentou ultrahidrofobicidade. Para que um 7- He, B., N. A. Patankar, and J. Lee, Langumuir, Vol.
tecido apresente um efeito de ultrahidrofobicidade 19, No. 12, May 2003, pp4999-5003.
como o lótus, não é necessário ter os componentes 8 - Wenzel, R.N., Industrial and Engineering
rugosos e hidrofóbicos, mas também a rugosidade
Chemistry, Vol. 28, No. 8, August 1936, pp988-994.
apropriada do tecido. Em alguns casos, ter apenas um
componente de hidrofobicidade e rugosidade apropriado basta para criar um efeito lótus sem a necessidade de nanopartículas. Por isso, a rugosidade apro-
9 - Cassie, A.B.D., Discussions of the
Faraday
Society, No. 3, January 1948, pp11-16
10- MacCarthy, J. T. And D. Oner, Lagmuir, Vol. 16,
priada do tecido, o qual pode ser sintonizado mudando o No. 20, August 2000, pp7777-7782
espaço entre os fios (tanto nas direções urdume quanto na 11- Tadanaga, K., N Katata, and T. Minami, Journal of
trama), é um fator importante a ser considerado na the American Ceramic Society, Vol.80, No.12, April,
fabricação de um tecido lótus ultrahidrofóbico.
1997, pp1040-1042
12 - Tadanaga, K., N Katata, and T. Minami, Journal of
Agradecimentos
Os autores gostariam de agradecer o US Department
of Commerce (National Textile Center) pelo suporte
financeiro neste trabalho. Os autores gostariam de
agradecer Dr. V. Klep pela síntese de PGMA.
the American Ceramic Society, Vol.80, No.12,
December, 1997, pp3213-3216.
13 - Nishino, T. Et, al., Langmuir, Vol. 15, No. 13, May
1999, pp4321-4323.
14 - Hare, E.F., E. G. Shafrin, and W.A.Zisman,
Referências
Journal of Physical Chemistry, Vol. 58, No. 3, March
1 . Jiang, L. Et., Pure and Applied Chemistry, Vol
1954, pp236-239
72, Nos. 1-2, January 2000, pp73-81
15. Minko, S., Et al., Journal of American Chemical
2 - Heywood, D., Textile Finishing, Society of Society, Vol. 125, 2003, pp3896-3900
Dyers and Colouists, 2003, p 187.
3 - Project C04-CL06 National Textile Center
70
Tecnologia Corantes
Extração de corantes dispersos presentes em
efluentes têxteis por microemulsão
Autores: Leocádia Terezinha Cordeiro Beltrame,
Beth Aluana Tavares de Araújo Oliveira,
Tereza Neuma de Castro Dantas, Osvaldo Chiavone Filho, Samuel Alves Oliveira.
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN
Revisão Técnica: José Antonio Marconi
RESUMO
Um
reativos. Verificou-se então a viabilidade de extração desses
dos principais problemas ambientais da corantes simultaneamente, utilizando o mesmo sistema de
indústria têxtil é a remoção da cor de seus efluentes. microemulsão. Foi observado que, nesse caso, não era
Os sistemas de tratamento convencionais não conse- necessário o ajuste prévio do pH quando o efluente era
guem atender os níveis ambientais determinados pela formado pela mistura desses dois banhos de tingimento,
legislação e assim novas tecnologias têm sido desenvol- obtendo-se percentual de extração ainda maior, superior a
vidas a fim de atender a esses níveis, como a extração por 99%.
microemulsão. Extração por microemulsão é uma nova Palavras chave: Rede de Scheffé, banho de tingimento,
tecnologia que tem apresentado alta eficiência na corantes reativos, poliéster-algodão, remoção da cor.
remoção da cor de efluentes contendo corantes reativos.
Entretanto, devido ao crescente mercado das fibras de INTRODUÇÃO
poliéster e o conseqüente consumo de corantes dispersos,
A utilização de corantes em processos de tingimento é
este estudo utiliza a tecnologia da microemulsão na antiga, tendo sido originada na Índia ou China, antes de
remoção da cor de efluentes contendo essa classe de 2500 a.C. Até metade do século XIX os corantes utilizados
corantes. Para isso, foi utilizado um efluente real, obtido eram obtidos de fontes naturais, o que causava muitos
da primeira descarga após o tingimento com corantes problemas de suprimento, padronização, substantividade e
dispersos, contendo o corante Dianix Preto CC 3R solidez.
(Dystar®), com uma concentração residual de 3,1 g/L. A
Com o desenvolvimento industrial os processos de tingi-
formulação da microemulsão foi determinada por um mento deixaram de ser artesanais. Novas fibras foram
planejamento experimental de mistura, composta por desenvolvidas sinteticamente e os corantes naturais foram
3,30% de tensoativo (cloreto de dodecilamônio), 6,59% substituídos por corantes sintéticos, com maior solidez e
de álcool isoamílico, 30,16% de querosene em 59,95 % substantividade que os corantes naturais.
de efluente em pH fortemente básico (13,2). O
Apesar da maior substantividade, uma grande porcen-
rendimento da extração obtido foi superior a 97% de tagem de corantes não se fixam à fibra, sendo descartados no
remoção da cor. Entretanto, sabe-se que os substratos de efluente. Os corantes dispersos, em especial, são consipoliéster-algodão são muito utilizados atualmente e, derados como tendo uma boa fixação à fibra, embora a perda
devido a isso, os efluentes gerados nas operações de no efluente possa atingir até 20% (Blackburn, 2004;
tingimento contêm tanto corantes dispersos como Valldeperas, 1999).
72
68
Tecnologia Corantes
A presença de cor no efluente é o parâmetro de aminoácidos e, mais recentemente na extração de corantes
qualidade das águas mais facilmente detectado e tem reativos de efluentes têxteis (Castro Dantas, 2004; Beltrame,
motivado a consciência pública com relação às questões 2004). Devido a alta eficiência obtida na extração de
ambientais, coincidindo com níveis ascendentes de corantes reativos, buscou-se aplicar a mesma técnica na
descargas coloridas (Greaves, et al., 2001; Arslan, extração de corantes dispersos, por serem ambos os corantes
Balcioglu e Bahnemann, 2000). Além do aspecto estético, mais usados mundialmente.
impede a fotossíntese prejudicando tanto a flora como a
fauna aquática (Talarposhti, Donnelly e Anderson, 2001; MATERIAIS E MÉTODOS
Yu, et al., 2002).
A
remoção da cor de efluentes têxteis tem sido
Composição e origem do efluente
Os efluentes usados neste estudo foram efluentes reais,
matéria de considerável interesse nas últimas quatro obtidos de uma tinturaria localizada em Natal, RN, Brasil.
décadas e muitas tecnologias têm sido desenvolvidas As amostras foram recolhidas após o processo de tingimento
com esse objetivo. Embora a maior parte dos efluentes de poliéster e de algodão por esgotamento (primeira
de tingimento não seja considerada tóxica, podem descarga). O efluente obtido no tingimento de poliéster
sofrer uma degradação parcial ao atingir os corpos continha o corante Dianix black CC 3R (mistura de corantes
d'água ou ser provocada por algumas formas de azóicos), com concentração final de 3,1 g/L e o efluente
tratamento, fazendo com que as moléculas parcialmente obtido no tingimento de algodão continha o corante Reactive
degradadas se liguem a outras moléculas, levando à black 5 (vinil sulfônico) na concentração de 4,4 g/L.
formação de compostos muito mais tóxicos do que os Sistema de microemulsão
corantes originais. Este problema tem sido especial-
O sistema de microemulsão é formado por um agente
mente encontrado em corantes contendo grupos cromó- tensoativo (cloreto de dodecilamônio), um cotensoativo
foros azo, a cuja classe pertence a maior parte dos (álcool isoamílico), um óleo (querosene) e como fase aquosa
corantes dispersos (Bustard, McMullan e McHale, 1998).
o próprio efluente. Para identificar as regiões de
Uma boa tecnologia de tratamento deve garantir a microemulsão obtidas nas diferentes proporções de cada
completa mineralização do corante ou a remoção integral constituinte da mistura, constrói-se um diagrama de fases e,
da molécula, a fim de evitar uma degradação parcial. Essa para facilitar a representação de um sistema composto por
tecnologia pode ser a extração por microemulsão.
quatro constituintes, adota-se uma razão constante de
Microemulsões são dispersões líquido-líquido, for- cotensoativo/tensoativo (C/T) como um pseudoconstituinte,
madas por líquidos de polaridades diferentes e uma que pode ser plotado em um dos vértices do triângulo.
mistura de agentes tensoativos. São macroscopicamente Diagrama pseudoternário
homogêneas, isotrópicas e termodinamicamente estáveis.
As regiões do diagrama de fases foram determinadas de
As gotículas dispersas possuem tamanhos nanomé- acordo com a classificação de Winsor (Winsor, 1948), que
tricos, o que implica em uma grande área interfacial estabelece 4 tipos de regiões: WI (quando a fase de
favorecendo a transferência de massa.
microemulsão está em equilíbrio com uma fase orgânica em
As microemulsões têm sido largamente empregadas excesso), WII quando a fase de microemulsão está em
em processos de extração de metais, proteínas, equilíbrio com uma fase aquosa em excesso), WIII (quando a
73
Tecnologia Corantes
fase de microemulsão está em equilíbrio com a fase
modelo matemático. O modelo assim obtido é usado na
aquosa e orgânica) e WIV (quando macroscopicamente
determinação do ponto de maior rendimento de remoção da
existe uma única fase microemulsão).
cor.
Para se determinar as regiões de Winsor, a fase
orgânica é misturada com o pseudoconstituinte (C/T) e a
RESULTADOS E DISCUSSÕES
mistura é titulada com a fase aquosa observando-se as
Para a extração de corantes dispersos por microemulsão
variações possíveis, que formarão as regiões de Winsor.
tomou-se como base o sistema utilizado por Castro Dantas et
Posteriormente, a fase aquosa é misturada com o
al, 2004, aplicado na extração de corantes reativos.
pseudoconstituinte e a mistura obtida é titulada com a
Observou-se, primeiramente, que no pH normal do efluente
fase orgânica. O diagrama de fases pseudoternário é
(5,5 6) nenhuma extração ocorria, havendo a necessidade de
construído plotando-se as quantidades dos componentes
alcalinizar o pH até atingir o valor de 12,8 a 13,2, quando
usadas no experimento.
ocorre a extração. É importante salientar que a separação das
Processo de extração
fases (extração) ocorre espontâneamente após a mistura
O processo de extração ocorre espontâneamente
dos componentes.
quando os componentes são misturados em proporções
O efluente alcalinizado foi misturado ao cloreto de
adequadas. Neste estudo, a razão C/T foi mantida igual a
dodecilamônio, álcool isoamílico e querosene para a
2 e o pH do efluente foi ajustado para 13,2. Todos os ex-
construção do diagrama pseudoternário, utilizando a mistura
perimentos ocorreram à temperatura ambiente (26 ºC).
C/T =2 como um pseudocomponente. O diagrama assim
Métodos de análise
obtido está apresentado na Figura 1.
A determinação de corante no banho e a remoção da
Na Figura 1 podem ser observadas três regiões: uma
cor foram medidas através de absorção molecular utili-
pequena região de Winsor IV + S (constituída da fase de
zando o equipamento UV-Visível da Biochrom modelo
microemulsão com um excesso de tensoativo), seguida por
Libra S12. As análises de absorbância varreram a faixa
outra pequena região de Winsor IV e uma larga região de
espectral de 380 a 780 nm e a área correspondente foi
Winsor II, propícia para a extração por microemulsão em
calculada pelo método integrativo de Simpson.
meio aquoso.
Rede de Scheffé
Devido ao componente de menor custo ser o próprio
A rede de Scheffé é um planejamento experimental
efluente, a região de interesse nesse diagrama é a que se
que se baseia na variação das propriedades de uma
mistura ternária (ou pseudoternária) em função da con-
encontra próxima ao vértice
do efluente.
Essa região
No Brasil,
acredito,
sairãofoi,
então utilizada para verificar
a melhor
proporção
vencedoras
as empresas
quedos
centração de seus constituintes, cujo tratamento estatís-
componentes da mistura a fim de se obter a maior eficiência
tico dos resultados mostra o comportamento desta mistu-
de extração. Para isso foi utilizada a Rede de Scheffé.
ra no domínio estudado.
Figura 1. Representação do diagrama de fases
com as regiões de Winsor.
Para isso, constrói-se um triângulo eqüilátero dentro
investirem pesado em
tecnologia e criatividade.
C/T
0,00 1,0
da região de interesse; analisam-se os pontos selecio-
Winsor IV + S
nados deste triângulo mediante os resultados obtidos.
0,8
0,25
0,6
Através de um tratamento estatístico obtém-se um
0,50
Winsor IV
0,4
Winsor II
0,75
1,00
0,00
74
68
Efluente
0,2
0,25
0,50
0,75
0,0
1,00
Querosene
Tecnologia Corantes
A rede de Scheffé limita a área de interesse através
As misturas, referentes aos pontos da Tabela 2, foram
da construção de um triângulo eqüilátero nessa área, preparadas e, após a separação das fases (extração), a cor da
com pontos distribuídos dentro desse triângulo que fase aquosa assim obtida foi analisada por absorção
correspondem às diferentes composições de misturas. A molecular na faixa de 380 a 780 nm (região visível). A área
rede de Scheffé construída utilizou 14 pontos, conforme correspondente a essa faixa representa a cor final após a
pode ser observado na Figura 2. A composição desses extração. A diferença percentual entre a área obtida na
pontos (fração mássica) pode ser observada na Tabela amostra original e a obtida em cada ponto representa o
1.
Figura 2 Demonstração da região de estudo da
Rede de Scheffé e os pontos analisados.
percentual de extração específico desse ponto. Os resultados
obtidos estão apresentados na Tabela 2.
Aplicando um tratamento estatístico nos resultados,
através do Software Statistica 7.0 da Statsoft, obtiveram-se
os modelos matemáticos representativos do processo de
extração. O modelo matemático que obteve o melhor ajuste
foi o cúbico completo (“full cubic”), conforme a equação 1.
% Extração = ,2478*XA + 4,0183*XO + 0,1103*XC/T
5,6826*XA*XO + 4,1014*XA*XC/T
8,3282*X A *X O (X A -X O )
9,7799*XO*XC/T +
2,5321*X A *X C/T (X A -X C/T ) +
10,2908*XO*XC/T(XO-XC/T) + 14,0181*XA*XO*XC/T
(Eq.1)
Tabela 1 Composição dos pontos da Rede de Scheffé
% Extração
75
Tecnologia Corantes
Entretanto, observou-se após a extração que a relação
CONCLUSÃO
de fases obtida nos pontos analisados apresentava uma
A utilização de microemulsões na remoção da cor de
grande variação, sendo que em alguns deles o volume
efluentes contendo corantes dispersos mostrou-se bastante
aquoso residual era mínimo, o que inviabilizaria a utiliza-
eficiente.
ção do método de extração. Sendo assim, um novo modelo foi gerado utilizando esses resultados, conforme
pode ser observado na equação 2.
O ajuste de pH é muito importante, sendo que a extração
de corantes dispersos ocorre em pH 12,8-13,2.
Dentro do diagrama pseudoternário, a região rica em
água e, portanto, rico em efluente mostrou-se bastante
% Volume aquoso residual = 1,1014*XA 1,8883*XO
interessante tanto em termos de remoção da cor como em
1,5042*XC/T + 6,5989*XA*XO + 2,6037*XA*XC/T +
termos econômicos, já que o próprio efluente é o maior
4,1833*XO*XC/T
componente do sistema.
0,015*XA*XC/T(XA-XC/T)
6,5449*XA*XO(XA-XO)
3,7685*XO*XC/T(XO-XC/T) +
Dentro da área de estudo ocorreu grande variação na
relação de fases, que foi considerada na análise dos
5,0703*XA*XO*XC/T
(Eq.2)
resultados além do percentual de extração. O ponto ótimo
obtido ao considerar esses dois fatores levou a um percen-
Através de um método de busca e otimização
(Simplex) com restrição nos limites do triângulo interno
tual de extração de 97% e de volume aquoso residual de
96%.
da rede de Scheffé, utilizou-se as duas equações em
O ponto ótimo aplicado a uma mistura de efluentes
conjunto a fim de encontrar o ponto ótimo. O resultado
contendo corantes dispersos e reativos apresentou resul-
obtido foi: 3,30% de tensoativo, 6,59% de álcool
tado ainda superior ao obtido apenas com o efluente
isoamílico, 30,16% de querosene e 59,95% de efluente.
disperso, chegando a um percentual de extração de 99,6%,
Nesse ponto, a remoção da cor obtida foi de 97% e o
sem ajuste de pH.
volume aquoso residual de 96%.
Uma das principais vantagens da extração por micro-
Devido a grande utilização de fibras de poliés-
emulsão está no fato de poder ser utilizada imediatamente
ter/algodão e a conseqüente utilização de tingimentos
após o processo de tingimento, e com tempo mínimo, já que
com corantes dispersos e reativos, verificou-se ainda a
o processo de extração ocorre i mediatamente ao se mistu-
viabilidade da utilização simultânea da extração por
rar os componentes da microemulsão.
microemulsão, através do ponto ótimo obtido, em uma
Um aspecto importante
a ser ressaltado
trataNo Brasil,
acredito,neste
sairão
mistura de efluentes disperso e reativo. Para isso, foram
misturadas amostras de efluentes de tingimento com
mento é a remoção da vencedoras
molécula do as
corante
intacta,
sem
empresas
que
degradação parcial, que poderia
provocarpesado
a formação
investirem
em de
esses corantes na proporção de 1:1.
novas substâncias mais tóxicas que o corante original.
tecnologia e criatividade.
Observou-se, neste caso, que a extração ocorria
mesmo sem o ajuste de pH, sendo o pH final da mistura
76
68
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
igual a 10,6. Observou-se ainda que a extração era
BLACKBURN, R. S. Natural polysaccharides and their
otimizada, com percentual de extração igual a
interactions with dye molecules: applications in effluent
99,6%.
treatment. Environmental Science & Technology, v.38, n.18,
Tecnologia Corantes
p.4905-4909, 2004.
VALLDEPERAS, J. M. Estado atual e evolução
previsível da tecnologia de tingimento. Química Têxtil,
n.54, p.5-14, março, 1999.
dye structure in interaction between organic flocculant PANDCD and dye. Industrial & Engineering Chemistry Research,
v.41, n.6, p.1589-1596, 2002.
BUSTARD, M.; MCMULLAN, G.; McHALE, A. P.
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HUTCHINGS, M. G.; PHILLIPS, D. A. S.; TAYLOR, J.
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BELTRAME, L. T. C.; DANTAS NETO, A. A.; CASTRO
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A and TiO2/UV-a processes. Dyes and Pigments, v.47,
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Têxtil, Barueri, SP, v. 76, n. 76, p. 64-75, 2004.
TALARPOSHTI, A. M.; DONNELLY, T.;
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wastewater using a two-phase anaerobic packed bed
reactor. Water Research, v.35, p.425-432, 2001.
YU, Y.; ZHUANG, Y. Y.; LI, Y.; QIU, M. Q. Effect of
FRIBERG, S. E.; BOTHOREL, P. Microemulsions:
Structure and Dynamics; CRC Press, Inc: Florida, 1988.
WINSOR, P. A. Hydrotropy, solubilization and related
emulsification processes. Transactions of the Faraday
Society, v.44, p.376-398, 1948.
O mundo ao seu
redor
Aprimoramento dos conhecimentos tecnológicos dos associados
Impulsionamento do desenvolvimento e aperfeiçoamento da Indústria Têxtil Nacional
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Simpósios
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Coloristas Têxteis se importa e se interessa
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Especial
Diretoria divulga o resultado do II Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo
Os vencedores devem embarcar em janeiro de 2009.
A Diretoria acaba de divulgar: Renato Loch, da
FURB de Blumenau, e Vitor Zambon Brizido, da FEI
de São Bernando do Campo, são os vencedores do II
Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo. Ambos
estarão dando um grande passo em suas vidas pois,
além de serem os melhores colocados, ganharam uma
bolsa de estudos na Universidade de Terrasa, na
Espanha.
Para o presidente Evaldo Turqueti, a ABQCT só
tem a agradecer a disponibilidade de todos os
participantes do concurso. “Não se sintam como
perdedores porque de maneira nenhuma o são, pois
estar entre os 14 melhores formandos do Brasil é uma
vitória”. Para ele, o método de avaliação, a prova que é
realizada, jamais avalia um concorrente em seu todo,
mas é a única forma viável de realizar a premiação. “O
que importa, além de se alcançar esta vitória e o
desenvolvimento da carreira que tiveram até aqui, é
que continuarão a ter no futuro, certamente, se não
tivessem um passado brilhante, não seriam
merecedores de chegarem onde chegaram. Parabéns a
TODOS, muita sorte e determinação em suas
carreiras.”, finaliza.
Investimento - Ao todo foram 13 patrocinadores que
proporcionaram mais esta conquista. De acordo com a
Diretoria, graças a estes patrocinadores o projeto pode
realizar o sonho de alguns estudantes. Para eles, o
importante é estimular e fazer com que o país tenha
profissionais mais bem capacitados.
Patrocinadores
78
68
“Para nós do Centro Universitário da FEI, é com
muita alegria que parabenizamos o nosso dedicado
aluno Vitor Brizido como vencedor deste prêmio tão
importante promovido pela ABQCT, que reúne em
âmbito nacional as escolas têxteis visando uma
contribuição na formação técnico-científica destes
profissionais. Aos demais estudantes, mesmo os que
não participaram do concurso, vale a pena ressaltar a
importância do estudo no aprimoramento profissional
para a conquista do sucesso em suas carreiras.”
Camilla Borelli
Coordenação do Curso de Engenharia Têxtil
Centro Universitário da FEI
A todos os participantes deixo esta mensagem:
“Ser feliz não é ter uma vida perfeita
Ser feliz é reconhecer que vale apena viver
Apesar de todos os desafios e perdas...
Ser feliz é deixar de ser vítima dos problemas
E se tornar autor da própria história...
Ser feliz é uma conquista e não uma obra do acaso”
(Autor desconhecido)
Em especial gostaria de dizer ao meu aluno e
Orientado Renato Loch que sinto-me gratificada e
orgulhosa por ter sido sua professora e orientadora.
Profa Ivonete O. Barcellos- FURB
Vencedores
Renato Loch agradece,
enfatiza e fala sobre
suas expectativas.
“Deixo meus agradecimentos à ABQCT e a
todos os membros desta entidade que
organizaram este evento, às empresas que
estão patrocinando e com isso tornando
realidade este Prêmio. E a todos que de
alguma forma me ajudaram nesta
conquista: minha família (esposa e filhas),
meus amigos e aos professores da Furb, e
de uma forma muito especial àqueles que
torceram por mim.”
R
enato Loch, 43 anos, nascido em São Martinho
- SC, reside atualmente em Brusque - SC,
Bacharel em Química Têxtil pela FURB - Universidade
Regional de Blumenau. É um dos vencedores do II
Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo.
Em entrevista especial para a Química Têxtil, Renato
conta que sentiu uma explosão de alegria e uma sensação
de vitória, pois o que parecia ser um sonho distante
passou a ser real. “De alguma forma sempre alimentei
uma mínima esperança, porém sabia que, assim como eu,
naturalmente os demais concorrentes também
competiram com seriedade. Entretanto, somente o fato
de ter sido escolhido pela Universidade para participar
deste evento, já representou para mim uma grande
conquista, por isso, independente do resultado final,
todos os participantes são vitoriosos e estão de
parabéns”.
Para ele, os estudantes nunca deverão deixar de
acreditar na possibilidade de fazer um estágio fora do
Brasil e deixa uma dica: “Que procurem sempre atuar
com seriedade durante o curso na graduação. Esta é sem
dúvida a melhor preparação. Eu diria que eu estive me
preparando, dentro de minhas condições, durante 4,5 anos,
que foi o período da graduação.”
Com relação à viagem estimada para janeiro de 2009,
Loch ainda enfatiza “eu não teria nenhum apego maior em
algum objeto em particular que não poderia faltar na minha
bagagem, contudo, acho que um evento desta grandeza
precisa ficar muito bem registrado, logo uma câmera
fotográfica não poderia faltar.”
Ele ainda revela o tamanho de sua expectativa já que para
Renato, a viagem deverá ser um fato marcante e inesquecível
em sua vida. “Ciente da importância que esta Universidade
(UPC) e os profissionais que nela atuam, representam no
campo da Química Têxtil, tenho certeza que terei muito a
aprender com este estágio, e que este aprendizado vai agregar
muito para minha carreira profissional, com muita aplicação
prática.
“Posteriormente, espero poder compartilhar a
experiência com outros colegas profissionais da Química
Têxtil, que é o mínimo que posso fazer para retribuir de
alguma forma o voto de confiança que estão depositando em
mim”, finaliza.
79
Vencedores
Para Vitor Brizido, o
reconhecimento parte
desde o início da indicação.
“Tenho que agradecer a bastante gente: a
Faculdade por ter me escolhido; a minha
família por ter me apoiado; ao professor
Paulo Alfieri por ter ajudado sempre com
livros, apostilas, artigos e tudo mais para eu
estudar; ao Paulo Schlickmann, meu
chefe, por ter sempre me ensinado o que
eu precisava na parte prática; e também a
ABQCT e aos patrocinadore pelo concurso.”
Vitor Zambon Brizido e sua mãe Cristiane Zambon Brizido
V
itor Zambon Brizido, 22 anos, nasceu e reside
em jundiaí - SP, graduado em engenharia Têxtil
pela FEI - Faculdade de Engenharia Industrial, é um
dos vencedores do II Prêmio ABQCT de Estímulo ao
Estudo.
QT - Qual foi a sua primeira reação ao saber que foi
um dos premiados?
Vitor - A primeira sensação foi de alegria mistu-rada
com satisfação por ter conseguido passar em uma
prova concorrendo com os melhores do Brasil.
Minha mãe ficou muito feliz, foi a primeira pessoa para
quem eu contei, depois foi minha irmã mais nova que
ficou cheia de satisfação, pois ela estava tão ansiosa
quanto eu para receber a notícia, depois meu pai, que
também ficou muito contente e orgulhoso de mim pelo
resultado.
QT - A parte mais difícil do concurso, sem dúvida,
é o dia da prova. Para você, como foi a avaliação?
Vitor - Para mim, a prova foi de um bom nível,
80
contendo questões que relacionam a teoria dada na
faculdade com a realidade do dia-a-dia de uma tinturaria.
QT - Qual a sua expectativa para o estágio?
Vitor - Na viagem pretendo acumular a maior quantidade
de conhecimento que conseguir, saber sobre novidades,
novos processos, e trazer para o Brasil inovações e
melhoramentos, se possível. É claro que não faltará, com
certeza, uma máquina fotográfica para registrar todos os
momentos que passarei por lá!
QT - Que mensagem você pode deixar para todos os
estudantes que sonham com um estágio fora do país?
Vitor - Posso dizer que todos os que almejam algum
estágio fora, que estudem, que leiam muito, que se
interessem, que façam estágios por aqui também, e que
nunca desanimem, é sempre importante tentar.
QT - Além da busca pelo prêmio, o que considera mais
importante neste concurso?
Vitor - Com certeza é o reconhecimento da faculdade e a
galeria que foi apresentada com os novos profissionais
promissores do mercado químico têxtil.
Entrevista especial
Projeto quer imitar
a cartilagem do corpo
“O intercâmbio de
idéias no mundo
acadêmico de pesquisa é
muito importante”.
“
N
a minha opinião, onde vou morar no futuro não
importa muito. Acredito que o mundo se tornou
pequeno e as distâncias são irrelevantes. Mas sim,
gostaria de desenvolver projetos no Brasil”. Esta citação
é da irreverente profissional Camila Silva Flor, 25 anos,
que cursou engenharia industrial modalidade Têxtil na
UPC - Universidad Politecnica de Catalunha, e vem
causando polêmica com o seu projeto de estudo.
Camila conta que, em janeiro deste ano, foi para
Cornell University fazer o seu projeto de fim de curso e
apresentou-o em outubro de 2008 na UPC, Espanha.
Desde então, após apresentação de seu projeto,
Camila virou alvo de muitos jornais e Blogs na Espanha
devido ao seu experimento polêmico: decidiu estudar o
processo de formação de nanofibras de colágeno via
electrospinning, cujo tutor nesta pesquisa foi o Dr. Juan
Hinestroza .
Ela explica que se trata de um projeto grande, onde
mais pessoas estão envolvidas, já que o objetivo desse
projeto a longo prazo é conseguir imitar a cartilagem do
corpo. “Hoje em dia existem próteses sintéticas para a
cartilagem, mas que não seguem a mesma orientação que
a cartilagem original do nosso corpo,” diz. “Com esse
projeto queremos imitar a cartilagem de forma a obter o
mínimo de rejeição possível quando esta cartilagem for
injetada no corpo. No momento conseguimos orientar as
fibras de colágeno onde cultivaremos as células que
reproduzirão a cartilagem”, completa.
Camila ainda ressalta que a base que obteve na UPC foi
muito importante para a sua continuação em Cornell. “O
intercâmbio de idéias no mundo acadêmico de pesquisa é
muito importante. A minha intenção agora é dedicar-me ao
green relacionado com o mundo têxtil. No momento estou
trabalhando em um projeto de modificação da superfície de
fibras com o uso da técnica de Plasma no sentido de mudar
as afinidades, o que levaria a poder fazer desde acabamentos
diferenciados , até a mudança no processo da tintura.”
Camila não é uma participante do Prêmio ABQCT de
Estímulo ao Estudo, mas com certeza é um grande estímulo
para os vencedores que lá conhecerão a UPC e aos que
desejam estar na lista do concurso do próximo ano.
“Tive excelentes professores com muita experiência,
como o Professor Josep Valldeperas. Mas também tenho
que agradecer e muitíssimo ao professor Juan Hinestroza
de Cornell.”
81
Produtos e Serviços
Venda da Pulcra Chemicals é formalmente finalizada
Jacareí (SP)- No mês de novembro, a venda da Pulcra
Chemicals.
Chemicals foi formalmente finalizada. O anúncio foi
A venda da Pulcra está em linha com a estratégia da
feito pela Cognis e pela Fashion Chemicals GmbH &
Cognis de focar seus esforços em seus negócios-chave
Co. KG, esta última, empresa compradora da Pulcra.
impulsionados pelas tendências de ‘Bem-estar’ e
Os recursos provenientes da transação somam 23.1
‘Sustentabilidade’.
milhões de euros. A Fashion Chemicals também
A área de Compras da Pulcra foi a primeira que passou a
assumiu 15 milhões de euros em passivos financeiros,
atuar sob uma nova estrutura, com um setor próprio,
incluindo dívidas e aposentadorias da empresa.
responsável por todas as suas compras, tanto de matérias-
A Pulcra Chemicals, que fornece produtos químicos
primas quanto de serviços e materiais diversos.
para processos em indústrias têxteis e coureiras, era
O objetivo da empresa, que sempre contou com o apoio
anteriormente a Unidade de Negócios Estratégicos
da área de Compras da Cognis, é controlar ainda de mais
Process Chemicals da empresa Cognis.
perto os custos de materiais que impactam os resultados da
No dia 1º de julho de 2007, passou a atuar como uma
Companhia.
entidade legal e independente, renomeada Pulcra
Uma mensagem da Colorzen para seus clientes,
funcionários e fornecedores.
A força da amizade e a energia compartilhada com nossos clientes
e parceiros, tem sido a chave mestra para a gradual conquista de
nossos ideais.
Crescemos e evoluímos neste ano, investindo em equipamentos
mais produtivos e no desenvolvimento de novos produtos, bem como
na preservação do meio ambiente, seguimos investindo no social e no
cultural, com apoio ao prêmio de estimulo ao estudo e nos saraus de
poesia em escolas engajadas.
Esperamos que os resultados se multipliquem no próximo ano,
pautados sempre pelos princípios da ética, respeito e profissionalismo.
Obrigado!
Boas festas!
82
Esta edição da Revista Química Têxtil
está chegando às suas mãos
graças à colaboração
dos seguintes anunciantes
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Revista 93.cdr

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