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