Tingimento reativo de fios de algodão por esgotamento em meio oleoso

Abstract

O atual cenário econômico e ambiental, que busca reduzir potencialmente a poluição das atividades industriais, abrange o setor têxtil em toda a sua cadeia, desde o plantio do algodão até a confecção de artigos para comercialização. A indústria têxtil detém grande parte dos poluentes concentrados no processo de beneficiamento secundário, por meio de tingimentos que são responsáveis pelas descargas de efluentes com altas concentrações de corantes hidrolisados e sais. É considerável, desse modo, a problemática envolvendo a redução ou eliminação da utilização de eletrólito no processo de tingimento, bem como a redução da quantidade de corante reativo, sem, entretanto, reduzir a qualidade do tingimento obtida nos processos convencionais. Estudos internacionais recentes, apresentam a possibilidade de realizar tingimentos de substrato têxtil de 100% algodão com corante reativo, sem utilização de eletrólito, em meio oleoso. O presente estudo, pretende apresentar propostas de processos para tingimento de fios de algodão com corante reativo red 195 em meio oleoso utilizando óleo de soja como solvente, visando comprovar a efetividade de tingimento e igualização de fios tintos em laboratório. Após a realização de ensaios em escala laboratorial envolvendo a testagem de proporções de óleo e água, foi verificada a condição ideal para a igualização na emulsão, compreendendo 75% de óleo de soja bruto e 25% de água. Comparando os processos de tingimento tradicional e em meio oleoso, aqui proposto, a redução do eletrólito de 75,00 g/L no tingimento convencional para 18,75 g/L em meio oleoso representa uma redução real de 75% do eletrólito. Estas condições resultaram para tingimento convencional com 2% spm de corante força colorística igual 100 ± 4,98 e para tingimento com óleo de soja bruto força colorística de 112 ± 6,64. Como forma de verificar a qualidade do tingimento real, foram realizados ensaios de solidez à lavagem, solidez à fricção e solidez à luz em amostras tintas pelo processo convencional e pelo tingimento com óleo de soja bruto, onde foi possível concluir que o tingimento produzido em meio oleoso apresenta resultados similares ou mesmo superiores ao tingimento convencional. Foram também aplicados os modelos de cinética cuja linearização resultante consolida a afirmativa de que o tingimento em meio oleoso reproduz resultados superiores ao tingimento convencional. Foram também realizados ensaios de FTIR que mostraram a não modificação nos grupos funcionais orgânicos na superfície dos fios tintos quando comparados os dois sistemas de tingimento. Para promover a otimização no uso do solvente para o tingimento em meio oleoso, é proposta a recuperação do óleo em cinco ciclos de tingimento, nos quais este veículo de tingimento mantém a força colorística com resultados superiores ao primeiro ciclo e com média de 85,67% de recuperação do óleo. Os resultados obtidos apontam que os tingimentos em meio oleoso promovem a redução de eletrólito, redução do consumo de água e reaproveitamento do óleo como solvente por vários ciclos, demonstrando que este processo possui potencial para tingimento em escala produtiva.

Abstract: The current economic and environmental scenario, which seeks to potentially reduce pollution from industrial activities, covers the textile sector throughout its entire chain, from cotton planting to the manufacture of articles for sale. The textile industry contains a large part of the pollutants concentrated in the secondary dyeing process, which is responsible for the discharge of effluents highly concentrated of hydrolyzed dyes and salts. Therefore, the problem involving the reduction or elimination of the use of electrolyte in the dyeing process, as well as the reduction of the amount of reactive dye, is considerable, without, however, reducing the quality of the dyeing obtained in conventional processes. Recent international studies present the possibility of dyeing 100% cotton textile substrates with reactive dye, without using electrolyte, in an oily medium. The present study aims to present proposals for processes of dyeing cotton yarns with reactive dye Red 195 in an oily medium using soybean oil as a solvent, aiming to prove the effectiveness of dyeing and equalization of the dyed yarns in the laboratory. After carrying out tests on a laboratory scale involving testing the proportions of oil and water, the ideal condition for equalization in the emulsion was verified, comprising 75% crude soybean oil and 25% water. Comparing the traditional dyeing processes and those in an oily medium, proposed here, the reduction in electrolyte from 75.00 g/L in conventional dyeing to 18.75 g/L in an oily medium represents a real reduction of 75% of the electrolyte. These conditions resulted in conventional dyeing with 2% spm of dye, having a color strength of 100 ± 4.98 and for dyeing with crude soybean oil a color strength of 112 ± 6.64. As a way of verifying the quality of the real dyeing, tests of fastness to washing, fastness to friction and fastness to light were carried out on samples dyed by conventional process and by dyeing with crude soybean oil, where it was possible to conclude that the dyeing produced in an oily medium, presents similar and even superior results to conventional dyeing. Kinetic models were also applied, the resulting linearization of which consolidates the statement that dyeing in an oily medium produces better results than conventional dyeing. FTIR tests were also carried out, which showed no change in the organic functional groups on the surface of the dyed yarns when comparing the two dyeing systems. To promote optimization in the use of solvent for dyeing in an oily medium, it is proposed to recover the oil after five dyeing cycles, in which this dyeing vehicle maintains the color strength and K/S with results superior to the first cycle and with an average of 85.67% oil recovery. The results obtained indicate that dyeing in an oily medium promotes electrolyte reduction, the reduction of the water consumption and reuse of oil as a solvent for several cycles, demonstrating that this process has potential for testing on a production scale.