Redução do impacto ambiental do tingimento de fio considerando a reutilização de banhos do processo
Abstract
A sociedade atual tem vindo a preocupar-se cada vez mais com questões ambientais e de sustentabilidade. A indústria têxtil é uma das indústrias mais poluentes, sendo necessário e exigido, que se torne sustentável. O principal objetivo deste projeto de dissertação foi tornar os tingimentos por esgotamento mais sustentáveis, reduzindo assim o consumo de água e produtos químicos utilizados no processo convencional. Deste modo, estudou-se a reutilização de banhos do processo de branqueamento e de tingimento por esgotamento com corantes reativos. Em ambos, foi estudada a reutilização de diferentes quantidades de banho combinadas com banho novo, avaliando-se ainda o número máximo de reutilização destes banhos. No processo de tratamento prévio, o padrão utilizado tinha um grau de Berger de 71.71. Das amostras desenvolvidas, a que menos diferia do padrão obteve um valor de grau de Berger de 71.16 WI. A pequena diferença obtida entre estas amostras, permitiu concluir que é possível utilizar-se um banho de tratamento prévio com 25% de banho reutilizado, sem comprometer o grau de branco. No entanto, aumentos da quantidade de banho reutilizado na preparação das amostras, aumentam também a diferença de grau de banco entre elas. Posteriormente as amostras foram tingidas por esgotamento com corantes reativos em duas tonalidades diferentes. Verificou-se que todas as amostras obtiveram um DE* inferior a 1, o que é uma diferença de cor considerada válida. Os valores de K/S não sofrem alteração significativa, no entanto, a reutilização crescente de banho traduziu-se em amostras com menor rendimento clorístico. Igualmente estudou-se a reutilização de banhos de tingimento com corantes reativos por esgotamento. Independentemente da percentagem de banho e tonalidade utilizada, concluiu-se que não era possível reutilizar os banhos sem prejuízo da cor obtida, uma vez que, o DE* de todas as amostras era superior a 1 e o K/S também diminuía drasticamente. O trabalho desenvolvido permitiu concluir que é possível reutilizar banhos de tratamento prévio sem comprometer a qualidade de tingimento por esgotamento de fio com corantes reativos, resultando em processos de tingimento mais sustentáveis.
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Marta Sofia Carvalho Cunha novembro de 2023 UMinho | 2023 Redução do Impacto Ambiental do Tingimento de Fio Considerando a Reutilização de Banhos do Processo Universidade do Minho Escola de Engenharia Marta Sofia Carvalho Cunha Redução do Impacto Ambiental do Tingimento de Fio Considerando a Reutilização de Banhos do Processo
novembro de 2023 Dissertação de Mestrado Mestrado em Engenharia Têxtil - Área de Especialização em Materiais e Acabamentos Funcionais Trabalho efetuado sob a orientação da Professora Doutora Graça Soares Marta Sofia Carvalho Cunha Redução do Impacto Ambiental do Tingimento de Fio Considerando a Reutilização de Banhos do Processo Universidade do Minho Escola de Engenharia
ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
iii Agradecimentos A realização da presente dissertação de Mestrado em Engenharia Têxtil é o realizar de um sonho e grande objetivo pessoal, que requereu muito esforço e dedicação. A sua execução só foi possível com a cooperação de inúmeras pessoas às quais estou eternamente grata. Primeiramente queria agradecer à minha orientadora, à Professora Doutora Graça Soares, que aceitou muito prontamente a proposta, por todo o apoio que sempre prestou, pela dedicação, paciência e disponibilidade e acima de tudo por toda a motivação e incentivo nos momentos mais complicados. Quero também dedicar um especial agradecimento à minha superior, responsável de laboratório da Clariause, Eduarda Marques, por todo o apoio e aprendizagem que sempre prestou não só no decorrer da desta dissertação, mas ao longo dos nove anos de trabalho conjunto. Sem dúvida tem sido uma grande professora da vida e da parte mais prática a nível têxtil. Sou-lhe muito grata por tudo o que tem feito, ensinado e ajudado a evoluir tanto profissionalmente como pessoalmente. Agradeço igualmente a todos os meus colegas de trabalho, pelo incentivo e palavras de confiança que sempre me presentearam. Não posso deixar de agradecer às pessoas mais importantes da minha vida, os que estão sempre presentes em todos os momentos bons e menos bons, que são um apoio incondicional constante, que sempre acreditaram no meu sucesso académico e pelo orgulho que sentem. Por isso, quero agradecer à minha família, especialmente aos meus pais e à minha irmã, mas também ao meu cunhado, namorado, primos e amigos. Um muito obrigado a todos que contribuíram para a realização desta etapa tão importante da minha vida!
iv Declaração de integridade Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho.
v Resumo A sociedade atual tem vindo a preocupar-se cada vez mais com questões ambientais e de sustentabilidade. A indústria têxtil é uma das indústrias mais poluentes, sendo necessário e exigido, que se torne sustentável. O principal objetivo deste projeto de dissertação foi tornar os tingimentos por esgotamento mais sustentáveis, reduzindo assim o consumo de água e produtos químicos utilizados no processo convencional. Deste modo, estudou-se a reutilização de banhos do processo de branqueamento e de tingimento por esgotamento com corantes reativos. Em ambos, foi estudada a reutilização de diferentes quantidades de banho combinadas com banho novo, avaliando-se ainda o número máximo de reutilização destes banhos. No processo de tratamento prévio, o padrão utilizado tinha um grau de Berger de 71.71. Das amostras desenvolvidas, a que menos diferia do padrão obteve um valor de grau de Berger de 71.16 WI. A pequena diferença obtida entre estas amostras, permitiu concluir que é possível utilizar-se um banho de tratamento prévio com 25% de banho reutilizado, sem comprometer o grau de branco. No entanto, aumentos da quantidade de banho reutilizado na preparação das amostras, aumentam também a diferença de grau de banco entre elas. Posteriormente as amostras foram tingidas por esgotamento com corantes reativos em duas tonalidades diferentes. Verificou-se que todas as amostras obtiveram um DE* inferior a 1, o que é uma diferença de cor considerada válida. Os valores de K/S não sofrem alteração significativa, no entanto, a reutilização crescente de banho traduziu-se em amostras com menor rendimento clorístico. Igualmente estudou-se a reutilização de banhos de tingimento com corantes reativos por esgotamento. Independentemente da percentagem de banho e tonalidade utilizada, concluiu-se que não era possível reutilizar os banhos sem prejuízo da cor obtida, uma vez que, o DE* de todas as amostras era superior a 1 e o K/S também diminuía drasticamente. O trabalho desenvolvido permitiu concluir que é possível reutilizar banhos de tratamento prévio sem comprometer a qualidade de tingimento por esgotamento de fio com corantes reativos, resultando em processos de tingimento mais sustentáveis. Palavras-chave: Reutilização de banhos, branqueamento, tingimento por esgotamento.
vi Abstract Today's society has been increasingly concerned with issues related to the environment and sustainability. Given that the textile industry is one of the most polluting, it is necessary and required, that it also becomes more sustainable. The main objective of this dissertation project was to make exhaustion dyeing more sustainable, thereby reducing the consumption of water and chemicals used in the conventional process. In this way, the reuse of baths from bleaching and exhaustion dyeing with reactive dyes was studied. In both, the reuse of different quantities of bath combined with new bath was studied. The maximum number of reuse of these baths was also evaluated. In the pretreatment process, the standard used had a Berger degree of 71.71 WI. Of the samples developed, the one that differed the least from the standard obtained a Berger degree value of 71.16 WI. The small difference obtained between these samples allowed us to conclude that it is possible to use a pre-treatment bath with 25% reused bath without compromising the whiteness of the treated samples. However, greater increases in the amount of bath reused in sample preparation also increase the difference in whiteness between them. Samples prepared with reused baths were subsequently dyed by exhaustion with reactive dyes in two different shades. It was found that all samples had a DE* of less than 1, which is a color difference considered acceptable by the textile industry. The K/S values do not change significantly, however, the increasing reuse of baths has resulted in samples with lower coloristic yield. The reuse of exhaustion reactive dyebaths was also studied. However, regardless of the percentage of bath and shade used, it was concluded that it was not possible to reuse the baths without damaging the color obtained, since the DE* of all samples was greater than 1. The work carried out allowed us to conclude that it is possible to reuse pre-treatment baths without compromising the dyeing quality of yarns dyed with reactive dyes, resulting in more sustainable dyeing processes. Keywords: Reuse of baths, bleaching, dyeing by depletion
vii Índice Agradecimentos ........................................................................................................................ iii Declaração de integridade ......................................................................................................... iv Resumo ..................................................................................................................................... v Abstract .................................................................................................................................... vi Índice ...................................................................................................................................... vii Índice de Figuras ....................................................................................................................... x Índice de Tabelas .................................................................................................................... xiii 1. Introdução ............................................................................................................................ 1 1.1. Enquadramento ............................................................................................................. 1 1.2. Objetivos ....................................................................................................................... 2 2. Enquadramento Teórico ........................................................................................................ 3 2.1. Fibras têxteis ................................................................................................................. 3 2.1.1 Algodão ................................................................................................................... 4 2.2. Tratamento prévio.......................................................................................................... 5 2.2.1. Branqueamento ...................................................................................................... 6 2.3. Tingimento de fibras têxteis ........................................................................................... 6 2.3.1. Tingimento por esgotamento ................................................................................... 7 2.3.2. Tingimento por impregnação ................................................................................... 7 2.3.3. Corantes ................................................................................................................. 8 2.3.3.1. Tipo de ligações corante / fibra .......................................................................... 10 2.3.4. Tingimento da fibra de algodão ............................................................................. 11 2.5. Impacto ambiental do tingimento ..................................................................................... 14 2.6. Novas estratégias estudadas para minimizar a poluição têxtil ........................................... 15 3. Materiais e métodos ........................................................................................................... 22
xiv Tabela 6 - Receita utilizada no tingimento cor média ............................................................... 28 Tabela 7 - Receita utilizada no tingimento cor clara ................................................................. 29 Tabela 8 - Receita utilizada no tingimento cor escura ............................................................... 30 Tabela 9 - Diferentes combinações de banho de tingimento novo e reutilizado testadas ........... 30 Tabela 10 – Resultados obtidos na avaliação do Grau Berger .................................................. 35 Tabela 11 - Resultados obtidos na avaliação do Grau Berger nas diversas reutilizações ............ 36 Tabela 12 – Diferenças cromáticas das amostras com tingimento de tonalidade clara ............. 38 Tabela 13 - Diferenças cromáticas das amostras com tingimento de tonalidade média ............ 39 Tabela 14 - Diferenças cromáticas das amostras do número máximo de reutilizações de banho, com tingimento tonalidade clara. ............................................................................................ 42 Tabela 15 - Diferenças cromáticas das amostras do número máximo de reutilizações de banho, com tingimento tonalidade média. .......................................................................................... 42 Tabela 16 – Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos ................................................................................................................ 48 Tabela 17 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média, segundo a escala de cinzentos.............................................................................................................. 49 Tabela 18 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos .......................................... 50 Tabela 19 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos .......................................... 51 Tabela 20 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos .............................................................................................................................................. 52 Tabela 21 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média, segundo a escala de cinzentos ................................................................................................................................ 53
xv Tabela 22 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos .................................................................................... 54 Tabela 23 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos .................................................................................... 55 Tabela 24 - Diferenças cromáticas das amostras após reutilização de banhos de tingimento (tonalidade clara) .................................................................................................................... 58 Tabela 25 - Diferenças cromáticas das amostras após reutilização de banhos de tingimento (tonalidade escura) ................................................................................................................. 58 Tabela 26 - Diferenças cromáticas das amostras após número máximo reutilização de banhos de tingimento (tonalidade clara) ................................................................................................... 61 Tabela 27 - Diferenças cromáticas das amostras após número máximo reutilização de banhos de tingimento (tonalidade escura) ................................................................................................ 61 Tabela 28 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos ...................................................................... 67 Tabela 29 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos ................................................................... 68 Tabela 30 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos ........................................... 69 Tabela 31 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos ........................................ 70 Tabela 32 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos ................................................................................................ 71
xvi Tabela 33 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos ................................................................................................ 72 Tabela 34 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos ...................................................................................... 73 Tabela 35 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos.................................................................................... 74
1 1. Introdução O capítulo introdutório descreve o enquadramento do projeto de dissertação no âmbito do Mestrado em Engenharia Têxtil – Área de Especialização em Materiais e Acabamentos Funcionais, bem como as motivações do mesmo e os seus principais objetivos. 1.1. Enquadramento A sociedade tem vindo a preocupar-se cada vez mais com o meio ambiente e a sustentabilidade dos processos industriais. Tendo em conta que a indústria têxtil é uma das mais poluentes é necessário e exigido que a mesma melhore a sua pegada ecológica. O elevado consumo de água e emissões poluentes são alguns dos motivos para se considerar a indústria têxtil como uma das mais poluentes do mundo. (Castro, 2021) Estima-se que a indústria têxtil gaste cerca de 93 mil milhões de metros cúbicos de água por ano, desde a produção da matéria-prima até à obtenção do produto final e que é responsável por cerca de 20% da poluição da água potável. (Mendonça & Moutinho, 2019) Os processos têxteis que requerem maior utilização de água e produtos químicos são os processos de pré-tratamento, tingimento e acabamento dos produtos. A água utilizada nestes processos industriais é frequentemente descarregada em rios, acompanhada de produtos químicos e microplásticos. (Hoh, 2019) A sustentabilidade e escassez de água são questões urgentes que se colocam ao nosso modo de vida, razão que motivou o presente estudo. Procurou-se melhorar a sustentabilidade de uma empresa têxtil atuando na tinturaria, setor que requer maior utilização de água e produtos químicos. A realização deste projeto irá decorrer na empresa Clariause – Tinturaria e Acabamentos de Fios, S.A. com sede na freguesia de Riba D’Ave, concelho Vila Nova de Famalicão. Esta foi constituída em novembro de 2005. É uma empresa de prestação de serviços direcionados para a área de tinturaria, que aposta na inovação tecnológica. Destaca-se pela qualidade de serviço, bem como pela sua capacidade de resposta às solicitações dos clientes.
2 É composta por 42 máquinas de tingimento, com capacidade entre 5 a 1148kg, processando assim cerca de 200 toneladas de fio tingido mensalmente. A Clariause possui diversas certificações, algumas das quais relacionadas com a preservação do meio ambiente. O facto de possuir uma Estação de Tratamento de Águas Residuais contribui para a melhoria da pegada ecológica. A Clariause é uma empresa autossustentável que se preocupa em assegurar uma produção responsável e com consciência social e ambiental. (Clariause, 2005) Este projeto, tem como intuito contribuir para a sustentabilidade da empresa. 1.2. Objetivos Este projeto tem como principal objetivo tornar os tingimentos, por esgotamento, mais sustentáveis, através da reutilização de banhos resultantes do processo. Dessa forma, tem o intuito de diminuir o consumo de água e produtos químicos associados a estas etapas de produção têxtil. De modo a concretizar este objetivo principal, pretende-se: • Escolher os fios a serem tingidos e caracterizar os banhos utilizados nos processos de pré-tratamento e tingimento; • Avaliar a possibilidade de reutilização desses banhos; • Otimizar os processos de pré-tratamento e tingimento considerando a reutilização de banhos; • Avaliar o impacto das alterações de processo na qualidade dos materiais tingidos; • Avaliar o impacto das alterações de processo em termos de sustentabilidade; O estudo espera desenvolver um processo de tingimento por esgotamento com reutilização de banhos que resulte em materiais tingidos com boa solidez, facilmente escalável para poder ser aplicado no processo produtivo.
3 2. Enquadramento Teórico No presente capítulo serão abordados os tópicos mais pertinentes para a realização do trabalho e a pesquisa bibliográfica. 2.1. Fibras têxteis Fibra têxtil é uma matéria-prima fibrosa a partir da qual os tecidos, malhas e não-tecidos são fabricados. Através do processamento da matéria-prima fibrosa temos os fios têxteis utilizados na tecelagem e tricotagem. As fibras têxteis são classificadas em duas classes, de origem natural ou química, conforme especifica a figura 1. As de origem natural, como o próprio nome indica, são obtidas da natureza e podem ter origem vegetal, animal ou mineral. Contrariamente a estas, as fibras de origem química são produzidas pelo homem, sendo-lhes atribuídas características especificas na sua síntese de acordo com o objetivo pretendido. (Sinclair, 2015) Fibras têxteis Naturais Vegetais Animais Minerais Quimicas Artificiais Sinteticas Figura 1 - Classificação das fibras têxteis (Sinclair, 2015)
4 2.1.1 Algodão O algodão é uma fibra natural, de origem vegetal, proveniente da semente do algodoeiro. É das fibras mais utilizadas na indústria têxtil, tendo aplicação em diversas áreas como por exemplo têxteis-lar, vestuário têxteis médicos, etc. É também muito utilizada em mistura com outras fibras, como poliéster, viscose e licra. A sua vasta aplicação deve-se às suas características, tais como suavidade, conforto, versatilidade e por se tratar de uma fibra economicamente rentável. Devido à sua elevada utilização em 2016, foram produzidos cerca de 106 milhões de fardos em todo o mundo. A produção desta fibra ocorre maioritariamente na Índia, China, Estados Unidos, Paquistão e Brasil. (Fang, 2018) A fibra de algodão é maioritariamente composta por celulose, como se pode verificar na figura 2. Contém cerca de 88% a 96% deste composto, em longas cadeias de moléculas ligadas por grupos OH. Essas cadeias encontram-se organizadas paralelamente formando uma espiral, o que confere à fibra uma elevada estabilidade dimensional e resistência à tração. O algodão é uma fibra hidrófila, depois de removidas as ceras e gorduras, tendo uma taxa de recuperação de humidade de 8.5%. Isto deve-se ao seu elevado número de grupos hidroxilo. (Fang, 2018) Figura 2 - Estrutura química do algodão (Fonte: (Fang, 2018))
5 2.2. Tratamento prévio Uma fibra têxtil, especialmente de origem natural, contém inúmeras impurezas que afetam os processos de ultimação têxtil como é o caso do tingimento. Assim, é imprescindível realizar uma boa preparação no material a ser tratado. (Araújo & Castro, 1986) As operações de tratamento prévio têm como principal objetivo a remoção das impurezas presentes nas fibras no seu estado cru e tornar o substrato têxtil apto para as posteriores operações de tingimento, estamparia e acabamento. (Araújo & Castro, 1986) Esta etapa tem enorme importância, pois confere à fibra têxtil um aumento de hidrofilidade, o que promove a sua capacidade de absorção de soluções aquosas, garantindo assim uma absorção mais uniforme e consequentemente tingimentos de melhor qualidade. Pode ainda proporcionar um grau de branco adequado, o que é fundamental, especialmente no tingimento. (Hauser, 2015) Existem diversos métodos para a realização do processo de tratamento prévio, que devem ser selecionados tendo em consideração a finalidade do produto e o tipo de fibra, bem como as suas características. A fibra de algodão pode ser submetida a múltiplos tratamentos prévios, como se pode observar na figura 3. Tratamento prévio Gasagem Desencolagem Fervura Alcalina Mercerização Branqueamento Bioscouring Figura 3 - Tipos de tratamento prévio da fibra de algodão (Hauser, 2015)
6 2.2.1. Branqueamento O algodão contém impurezas tais como, pectinas, ceras, gorduras, cascas, sementes e corante natural. A sua não remoção condiciona as operações posteriores, como o tingimento, a estamparia e os acabamentos. O tratamento prévio mais utilizado pela indústria têxtil na fibra de algodão é o branqueamento, o mesmo tem a capacidade de remover o corante natural presente na fibra, de modo a conferir o grau de branco necessário para processos posteriores, como o caso do tingimento. (Hauser, 2015) A intensidade do branqueamento deve ser ajustada consoante a finalidade, ou seja, cores mais claras exigem um grau de branco superior comparativamente com cores mais escuras. O branqueamento do algodão é habitualmente realizado por via química oxidativa, onde podem ser utilizados três reagentes oxidantes: (Hauser, 2015) • Hipoclorito de Sódio; • Peróxido de Hidrogénio; • Clorito de Sódio. 2.3. Tingimento de fibras têxteis O tingimento é um processo físico-químico que tem como finalidade conferir uma determinada cor ao substrato têxtil de forma a torná-lo mais apelativo. Para isso, são utilizadas substâncias habitualmente conhecidas como corantes. Existem diversos tipos de corantes que são utilizados consoante o tipo de fibra a tingir bem como a finalidade do produto. (Araújo & Castro, 1986; Salem, 2010) O processo de tingimento pode ser realizado de diferentes formas. Para a seleção do método de tingimento mais adequado tem-se em consideração os seguintes fatores: • A forma como se apresenta o material a tingir (fio, peça ou malha); • O tipo de corante selecionado; • Tipo de máquina disponível para o efeito.
7 Assim, consoante as condições, o processo de tingimento pode ser realizado por esgotamento (processo descontinuo) ou por impregnação (processo descontinuo). 2.3.1. Tingimento por esgotamento No tingimento por esgotamento com corantes reativos, o corante encontra-se dissolvido no banho de tingimento e o substrato têxtil está em contacto com o banho durante todo o processo. O tingimento por esgotamento passa pelas seguintes etapas: • Uniformização e difusão de corante no banho; • Adsorção do corante pela superfície da fibra; • Difusão do corante para o interior da fibra; • Fixação do corante na fibra. É fundamental a existência de grande agitação mecânica e determinada temperatura, bem como produtos auxiliares adequados, para que estas etapas sejam bem-sucedidas. (Araújo & Castro, 1986; Salem, 2010) 2.3.2. Tingimento por impregnação No tingimento por impregnação, o material têxtil a tingir passa pelo banho de tingimento que se encontra no balseiro do foulard de impregnação, seguidamente passa pelos rolos espremedores, com o intuito de promover a uniformização do corante na fibra, a quantidade retida é controlada pela pressão que os mesmos exercem sobre o material, definida pela taxa de espressão. Este tipo de tingimento tem as seguintes etapas: • Impregnação do banho de tingimento, através da passagem do substrato no mesmo; • Uniformização do banho no substrato, através da expressão nos rolos espremedores; • Difusão do corante no interior da fibra, através de tratamentos adequados; • Fixação do corante na fibra, através de um processo adequado à fibra e corante a utilizar. (Salem, 2010)
14 realização de uma redução química do corante. Essa redução é realizada em meio fortemente alcalino, através de um agente redutor, como o Hidrossulfito de Sódio. (Gonçalves, 2017; Guaratini & Zanoni, 2000) Seguidamente ao tingimento e absorção do corante na fibra, que se encontra na forma leuco, é necessário torná-lo novamente insolúvel, de modo a retê-lo no interior do substrato têxtil, para isso é feita a oxidação. Os corantes de cuba têm excelentes propriedades de fixação, assim o substrato têxtil tingido com os mesmos obtém elevada solidez aos mais diversos agentes, no entanto devido à utilização de agentes redutores como o hidrossulfito de Sódio, não é considerado um tingimento muito ecológico. (Gonçalves, 2017) No tingimento com corantes cuba o processo tem de ser realizado de forma continuada e sem interrupções, uma vez fixado o corante no substrato têxtil, não é possível fazer uma correção da cor durante o processo de tingimento. Outro fator que limita a sua utilização é o facto de os produtos químicos e corantes utilizados no processo serem bastante dispendiosos. 2.5. Impacto ambiental do tingimento A indústria têxtil é das mais poluentes a nível mundial, sendo a tinturaria uma das fases que mais impacto tem sobre o ambiente. Durante todo o processo de tingimento, incluindo o pré-tratamento das fibras têxteis, são utilizados inúmeros produtos químicos bem como quantidades de água exorbitantes. Estima-se que para a produção de 1 kg de algodão são necessários aproximadamente 200 litros de água. Por todos estes motivos, as águas residuais da indústria têxtil são consideradas muito prejudiciais para o ambiente. O aumento da produção de têxteis e a utilização de corantes sintéticos são um fator de contribuição para esse problema. (Drumond Chequer et al., 2013) Visto que nenhum corante tem a capacidade de se fixar totalmente no substrato têxtil, não se obtendo nunca um esgotamento de 100%, o banho após o processo de tingimento ainda apresenta moléculas de corante e produtos químicos. Isto faz com que sejam lançados para o meio ambiente aproximadamente 1,20 toneladas destes compostos por dia. (Drumond Chequer et al., 2013)
15 O consumidor tem cada vez mais exigências na qualidade dos produtos têxteis, no entanto a nível ambiental nem sempre é benéfico, pois grande parte dos corantes resiste aos processos convencionais de tratamentos de efluentes têxteis. Uma vez que estes apresentam uma maior resistência no meio ambiente devido à sua elevada solidez à luz, temperatura, água, detergentes, produtos químicos, etc. Cada vez mais os corantes são criados com boa resistência com o intuito de aumentar a sua longevidade no substrato têxtil. (Guaratini & Zanoni, 2000) As águas provenientes da indústria têxtil têm elevada carga orgânica e se não forem corretamente tratadas antes de serem despejadas no meio ambiente podem ser altamente prejudiciais, tanto para a saúde humana como de outros ser vivos, devido à elevada toxicidade. Tendo em conta todos estes aspetos negativos relacionados com as águas da indústria têxtil, há cada vez mais imposições legais que as empresas têm de cumprir. Perante essas exigências, estão constantemente a ser desenvolvidos estudos de novos métodos de tratamento de águas que se mostrem eficazes e economicamente viáveis. 2.6. Novas estratégias estudadas para minimizar a poluição têxtil As preocupações com o meio ambiente estão cada vez mais presentes no mundo atual e tendo em consideração que a indústria têxtil é uma das grandes responsáveis pela poluição existente, élhe exigido que diminua os seus gastos. Para isso, têm sido estudados vários métodos para melhorar os excessivos consumos de água, energia e produtos químicos usados no processamento têxtil, reduzindo desta forma a poluição gerada. Vários estudos debruçam-se sobre a diminuição da utilização de água ou na melhoria de rendimento do processo de tingimento. Alguns exemplos são apresentados a seguir: • Reutilizar águas de tecelagem A água utilizada nos teares a jato de água pode ser reaproveitada. Após remoção de óleos e restos de tecidos que a contaminam, é utilizada em processos de desengomagem ou lavagem. (Shaikh, 2009)
16 • Reutilização de banhos de pré-tratamento Através de tanques de retenção é possível reservar todo o banho de pré-tratamento para posteriormente reutilização no pré-tratamento de fibras com características semelhantes. No entanto, após cada utilização de banho, este tem de ser analisado de forma a garantir a composição de produtos químicos necessários para efetuar o processo. Isso implica que, eventualmente, haverá necessidade de os ajustar de acordo com a receita pretendida. (Shaikh, 2009) Yenesew Mullu Emrie e Nalankilli Govindan avaliaram a possibilidade de reaproveitar os produtos químicos utilizados no banho de pré-tratamento de um tecido de algodão. Para isso, procederam ao reabastecimento das quantidades de produtos químicos necessários para a realização de um novo banho, considerando a caracterização do banho residual da primeira utilização. (Emrie & Govindan, 2018). Para avaliar a eficiência do pré-tratamento recorreram a testes de controlo de qualidade, tais como capacidade de absorção, grau de branco, rendimento clorístico e propriedades de solidez. De forma a garantir a viabilidade do estudo foram comparadas amostras tingidas e previamente tratadas com e sem reutilização de banhos. Os autores obtiveram resultados satisfatórios, tendo verificado que é exequível reutilizar o banho de pré-tratamento da fibra de algodão, sendo apenas necessário reajustar as quantidades de produtos químicos utilizados no banho. O banho foi reutilizado e reajustado quatro vezes, o que resultou numa poupança de 31.6% de peróxido de hidrogénio (H2O2) e de 52.2% de hidróxido de sódio (NaOH). Relativamente à intensidade da cor das amostras tratadas com o banho reutilizado, verificaram que os valores eram ligeiramente inferiores, se comparadas com as amostras pré-tratadas convencionalmente. (Emrie & Govindan, 2018) • Reutilização de banhos de tingimento Após terminar todo o processo de tingimento o banho ainda contém corante e produtos auxiliares. É possível armazená-lo num tanque de retenção e posteriormente utilizá-lo para um novo tingimento, desde que não se comprometa a conveniente possibilidade de ligação corante-fibra para que se assegure a cor e a solidez de tinto desejadas.
17 Alguns investigadores concluíram que o corante ainda presente no banho pode ser reutilizado até aproximadamente dez vezes, mas a exequibilidade deste processo depende muito do tipo de corante utilizado. Há descrição de estudos para fazer esta avaliação considerando o tingimento de diferentes fibras, como o algodão, a poliamida e o poliéster e utilizando diferentes classes de corantes, entre eles, os reativos, os dispersos, os ácidos e os básicos. (Shaikh, 2009) Um projeto realizado na Tunísia, estudou a possibilidade da reutilização de banhos de tingimento, por esgotamento, de lã com corantes ácidos e reativos. Foi feito o reaproveitamento e reajuste do banho com corante não esgotado após o tingimento. Para isso, os autores realizaram um primeiro tingimento de forma tradicional e após este processo o banho que continha corante não esgotado foi avaliado e reajustado com as quantidades necessárias para realizar um novo tingimento. Procederam a análise de reprocessar desta forma até 20 vezes. Os autores consideraram ter conseguido uma poupança de água de aproximadamente 95% e sensivelmente 10% a 20% de corante, comparativamente com um tingimento tradicional. Relativamente à qualidade dos tingimentos, as amostras foram avaliadas quanto à conformidade de cor, solidez dos tintos e uniformidade do tingimento. Consideraram que as amostras obtiveram resultados semelhantes comparativamente com o banho padrão não havendo assim diferenças significativas entre tingimentos. (Moussa, El Ghali, Ellouzi, & Sakli, 2014) Rezaul Karim em 2020 realizou um estudo onde pretendia reutilizar o banho de tingimento, por esgotamento, com corantes reativos de um tecido de algodão. No decorrer deste, o banho foi reutilizado sete vezes sendo estudadas diversas percentagens de corantes e produtos químicos com o intuito de avaliar a rentabilidade do processo e propriedades do tinto. Para isso, o autor realizou um tingimento convencional, para atuar como padrão e posteriormente foram adicionados 0%, 20%, 40%, 50%, 60%, 70% e 80%, de novo corante e produtos químicos ao banho com corante não esgotado da amostra padrão. Após todos os tingimentos executados, as amostras foram submetidas a testes de controlo de qualidade onde observaram resultados satisfatórios relativamente à solidez dos tintos. No que toca às diferenças de tonalidade nos diversos tingimentos, a amostra com adição de 80% de corante e produtos químicos não obteve diferenças significativas comparativamente com a amostra padrão. Puderam concluir que, foi possível reaproveitar aproximadamente 20% de corantes e produtos químicos recorrendo à reutilização de
18 banhos de tingimento da fibra de algodão e assim obter um tingimento mais económico e ecológico. (Md, 2020) • Tratamentos Enzimáticos As enzimas são proteínas que catalisam as reações químicas. Os processos enzimáticos poderão ser o contributo necessário para tornar a coloração têxtil mais sustentável. No contexto do processamento têxtil, estas podem ser utilizadas para realizar a limpeza enzimática em detrimento da limpeza alcalina, tendo como vantagem a redução do consumo de água, a não utilização de hidróxido de sódio e a redução do tempo de processo. Outra aplicação dos tratamentos enzimáticos consiste na remoção enzimática do peróxido de hidrogénio após branqueamento, o que permite economizar energia e água pois reduz o número de lavagens necessárias para este pré-tratamento tradicional. (Hasanbeigi & Price, 2015) O bioscouring é um tratamento enzimático utilizado em substituição da tradicional fervura alcalina. Trata-se de um processo mais ecológico pois reduz cerca de 30% a 50% de quantidade de água utilizada e ocorre a um pH neutro. Normalmente são utilizadas enzimas como a celulase, protéase, lípase e pectinase. (Lara, Cabral, & Cunha, 2022) As enzimas têm vindo a ser estudadas no tratamento de banhos de tingimento. Recentemente estudou-se o desempenho da peroxidase no tratamento do banho de tingimento de algodão com corante reativo, tendo esta removido 99% do corante residual presente no banho. O mesmo foi posteriormente utilizado num novo tingimento de algodão. No entanto, apesar do tratamento enzimático ter removido eficazmente o corante residual do banho não foi capaz de remover impurezas residuais, o que posteriormente prejudicou o novo tingimento com corantes reativos. Com a finalidade de melhorar o desempenho do processo os autores realizaram diluições do banho tratado com água destilada, tendo concluído que diluições de 70%, 80% e 90% apresentam bons resultados de alteração de cor comparativamente com o tingimento padrão no decorrer de dez reutilizações. Através da aplicação do método estudado é possível reduzir o consumo de água em 30% no processo de tingimento. (Chiarello, Mittersteiner, de Jesus, Andreaus, & Barcellos, 2020) O tratamento enzimático também foi aplicado nos banhos de ensaboamento onde se obteve uma eliminação de cerca de 99% de corante residual. Perante estes resultados, os autores concluíram
19 que este método é eficaz no reaproveitamento de banhos, no entanto apenas é possível reaproveitar uma pequena percentagem de banho. Devido ao facto de as enzimas serem muito sensíveis a utilização deste método requer elevado rigor. O que pode ser uma contrapartida para a aplicação do método estudado.(Chiarello et al., 2020) • Tratamentos por feixes de eletrões O feixe de eletrões de alta energia pode ser utilizado para modificar materiais poliméricos. A sua aplicação na indústria têxtil, ainda está em desenvolvimento, contudo estima-se que venha reduzir o tempo de processamento e por consequência levar ao aumento da produtividade. (Hasanbeigi & Price, 2015) A aplicação de feixe de eletrões tem vindo a ser estuda no tratamento de banhos de tingimento. O trabalho desenvolvido pelos autores, tem o intuito de remover o corante reativo residual presente no banho após o tingimento de algodão. No estudo referem ter conseguido remover aproximadamente 95% do corante residual. (Garcia, Rosa, & Borrely, 2020) • Branqueamento com recurso a Ozono Este tipo de tratamento encontra-se em estudo, trata-se da aplicação de ozono (O3) em substituição do peróxido de hidrogénio no branqueamento do algodão. Este processo permite uma diminuição da quantidade de produtos químicos utilizados no processo, bem como de água, não necessitando de temperaturas elevadas na sua execução. (Hasanbeigi & Price, 2015) Este atua em pH neutro a uma temperatura de aproximadamente 25°C. Por ser possível executar este processo à temperatura ambiente e num curto período de tempo é considerado vantajoso tanto a nível ecológico como económico. No entanto, tem como desvantagem a possibilidade de provocar danos à celulose. (Panda, Sen, & Mukhopadhyay, 2021) • Tratamentos com dióxido de carbono O dióxido de carbono (CO2) é capaz de diluir substâncias hidrofóbicas. Neste método não é necessário a utilização de grandes quantidades de água, trata-se de um processo mais seco, que
20 tem ainda como vantagem o facto de não necessitar que o substrato têxtil passe pela etapa de secagem. No entanto, este tipo de tratamento é apenas aplicado a fibras sintéticas, não é possível aplicar nas fibras naturais devido à natureza polar dos corantes que são utilizados no seu tingimento. (Hasanbeigi & Price, 2015) Têm sido desenvolvidos estudos direcionados para o tingimento de fibras sintéticas com recurso a dióxido de carbono supercrítico. Este tipo de tingimento é capaz de alcançar uma maior intensidade de cor, comparativamente com o tingimento em meio líquido, e um aumento da difusão do corante. (Goñi, Gañán, & Martini, 2021) • Tratamentos plasmáticos O plasma consiste num gás parcial ou totalmente ionizado, em que no mínimo um eletrão não está ligado a um átomo ou molécula, convertendo-os em iões carregados positivamente. Este tem a capacidade de alterar física e quimicamente as superfícies de diversas fibras têxteis. O tratamento plasmático pode ser utilizado como pré-tratamento, pois torna as fibras mais hidrofílicas, aumentando assim a afinidade do corante às fibras ou como acabamento anti feltro da fibra de lã. Trata-se de um tratamento a seco, logo não necessita de água bem como produtos químicos e não requer a etapa de secagem. (Hasanbeigi & Price, 2015) Foi realizado um estudo onde se aplicaram diversas dosagens de descarga plasmática de dupla barreira dielétrica em diferentes substratos têxteis, com o intuito de estudar a modificação química da superfície das fibras e a sua influência no rendimento tintorial. Através desse estudo verificaram que o pré-tratamento plasmático aumenta consideravelmente a hidrofilidade das fibras de lã, acrílico, poliéster e poliamida. O que se traduz num maior rendimento clorístico. Os autores concluíam ainda que com a aplicação de um tratamento plasmático na fibra de poliamida é possível reduzir significativamente a temperatura de tingimento sem prejudicar o esgotamento do corante, permitindo assim um menor gasto energético. (Oliveira, Souto, & Carneiro, 2010)
21 • Auxiliares têxteis alternativos A utilização de auxiliares têxteis alternativos tem como objetivo substituição de produtos têxteis atuais por produtos mais ecológicos. Com a sua utilização pretende-se reduzir o consumo de energia, água e produtos químicos tóxicos. Atualmente estão a ser desenvolvidos vários processos alternativos, tais como: ✓ Enzimas que potenciam a limpeza da fibra de algodão; ✓ Compostos tensoativos que permitem a junção da desengomagem e limpeza da fibra têxtil, sem recurso à amílase; ✓ Tetraacetiletilenodiamina e o nonanoiloxibenzeno sulfonato são ativadores do peróxido de hidrogénio que tem como objetivo diminuir o tempo e temperatura do branqueamento. ✓ Agentes catiónicos que podem ser utilizados no pré-tratamento da fibra de algodão, com o intuito de aumentar o rendimento clorístico. (Hasanbeigi & Price, 2015)
22 3. Materiais e métodos No presente capítulo apresentam-se descritos os materiais e métodos utilizados para o desenvolvimento do estudo, bem como as diversas etapas que constituem o mesmo. 3.1 Materiais Para a realização dos ensaios experimentais foram utilizados os seguintes materiais: • Substrato: o Fio 100% algodão penteado, Ne 30/1, fornecido pela Clariause (Portugal); • Produtos químicos: conforme descritos na tabela 3, abaixo, Tabela 3Produtos químicos usados, fornecedor e respetiva função Nome Fornecedor Função Clarite Spe NEW Huntsman (Portugal) Agente molhante – facilita a molhabilidade do fio, uniformiza o tempo de contacto das diferentes zonas do fio com a solução de branqueamento, prevenindo manchamentos posteriores. Peroxido de Hidrogénio (H2O2) a 50% RNM (Portugal) Agente branqueador; é o responsável por degradar o corante natural presente no algodão. Hidróxido de sódio (NaOH) líquido a 50% RNM (Portugal) Agente alcalino; tem como função saponificar ceras e gorduras presentes no fio cru. Ácido acético (CH3COOH) RNM (Portugal) Ácido; tem como função neutralizar o substrato têxtil, com o intuito de garantir um pH neutro após este ser submetido a tratamentos / tingimentos com pH fortemente alcalino
23 Rucolase KAt Rudolfgroup (Portugal) Catalase – promove a remoção de resíduos de peróxido de hidrogénio, com a finalidade de evitar manchamento em posteriores processos ao qual o substrato têxtil será submetido Cloreto de Sódio (NaCl) RNM (Portugal) Sal; tem como função modificar a carga elétrica da fibra têxtil, com o intuito de criar uma membrana semipermeável que neutraliza o potencial elétrico aumentando assim a afinidade entre corante e a fibra Carbonato de Sódio (Na2CO3) RNM (Portugal) Utilizado para aumentar o pH de modo a torná-lo alcalino, promovendo assim a interação entre o corante e a fibra têxtil Toxal PV-DT RNM (Portugal) Utilizado na etapa de ensaboamento dos substratos têxteis após o tingimento de modo a remover o corante depositado a superfície do material Perborato de sódio RNM (Portugal) Agente branqueador ECE phosphate reference detergente B SDC (Portugal) Detergente; Facilita a emulsificação e remoção de sujidade dos materiais • Corantes o Os corantes reativos usados foram fornecidos pela Aquitex (Portugal) e Huntsman (Portugal): Amarelo Everzol LX, Vermelho Everzol ED-3B, Azul Everzol LX, Preto Everzol B e Ocean Novacron SR.
30 Tabela 8 - Receita utilizada no tingimento da cor escura Amarelo Everzol LX 1.54 % Vermelho Everzol ED-3B 0.14% Preto Everzol B 1.38% Cloreto de sódio (NaCl) 65 g/L Carbonato de sódio (Na2CO3) 5 g/L Hidróxido de Sódio (NaOH) líquido a 50% 1.5 g/L Prepararam-se soluções mãe de cada corante (1000 mL), sem produtos auxiliares, para posteriormente serem utilizados na preparação dos banhos de tingimento. Um primeiro tingimento foi realizado, de forma convencional, com o intuito de servir de padrão e o banho do mesmo foi reservado para ser utilizado nos estudos posteriores. A tabela 9 apresenta as diferentes combinações de banho de tingimento novo e reutilizado testadas. Tabela 9 - Diferentes combinações de banho de tingimento novo e reutilizado testadas Banho Reutilizado (%) / Banho Fresco (%) Banho reutilizado (mL) Solução de corante (mL) e solução de auxiliares E 60 / 40 30 20 F 50 / 50 25 25 G 25 / 75 12,5 37,5 H 75 / 25 37,5 12,5
31 No primeiro tingimento foi calculada a perda de banho do tratamento convencional e posteriormente determinado o volume de banho reutilizado passível de ser usado. Tendo-se depois ajustado o volume de banho final com solução mãe, para proceder ao tingimento. Acertou-se proporcionalmente a concentração de produtos auxiliares. Este procedimento realizou-se sequencialmente de modo a determinar o número máximo de possíveis reutilizações de banho. Todos os tingimentos por esgotamento foram realizados a uma temperatura de 60°C, durante 85 min e seguiram processo indicado na figura 5, onde primeiramente são colocados nos copos de tingimento água, corantes e o cloreto de sódio juntamente com as amostras a serem tingidas, na máquina Mathis Labomat. Seguidamente o banho de tingimento é aquecido até atingir a temperatura de 60°C onde permanece durante 20 minutos em constante movimento de modo a uniformizar a difusão do corante na fibra, posteriormente são adicionados o carbonato de sódio e hidróxido de sódio, posto isto o tingimento perdura por mais 55 minutos. Ensaboamento das amostras tingidas Após cada tingimento as amostras foram submetidas a enxaguamento, neutralização e ensaboamento, de modo a remover todo o corante não ligado e que se encontrava depositado à Figura 5 - Processo de tingimento utilizado
32 superfície da fibra. Assim, todas as amostras foram bem lavadas com água corrente e neutralizadas numa solução de 1000mL de água que continha 1 mL de ácido acético a 80%. Depois de neutralizadas foram então sujeitas ao processo de ensaboamento, tendo sido colocadas em copos que continham uma solução de 500mL de água com 1 mL de sabão Toxal PV-DT, numa placa de aquecimento durante 10 min a 100°C. No final foram novamente lavadas com água corrente, centrifugadas e secas numa estufa a 100°C. 3.2.2.1 Influência dos diferentes processos no rendimento tintorial das amostras De forma a verificar a influência dos diferentes processos no rendimento tintorial, as amostras após o tingimento foram avaliadas tanto visualmente como espectrofotometricamente. Para a avaliação visual utilizou-se a caixa de luz VeriVide, usando a iluminante D65 onde as amostras foram comparadas entre si e com o padrão para averiguar se a olho nu eram percetíveis diferenças. Posteriormente e de forma a completar a avaliação visual foi medido o DE, K/S e coordenadas cromáticas (Lab), os resultados de todas as amostras, usando espectrofotometria de reflexão e comparados com os da amostra padrão. 3.2.3 Caracterização dos materiais tingidos Todas as amostras tingidas foram sujeitas a testes de solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à solidez dos tintos à água com o intuito de analisar a qualidade dos tingimentos. 3.2.3.1 Solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial A avaliação da solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial foi realizada segundo a norma EN ISO 105 C06 (C2S). Para isso primeiramente as amostras tingidas foram cozidas a um testemunho de SDCE multifibras DW – BS EN ISO 105 F10 de dimensões 40 mm × 100 mm. Seguidamente preparou-se uma solução com 1 g/L de perborato de sódio e 4 g/L de detergente ECE, posteriormente colocou-se 50 mL desse banho num copo contendo 25 esferas metálicas na máquina Gyrowash onde permaneceu durante 30 minutos à temperatura de 60°C. Por fim, foi feita a avaliação do manchamento e alteração de cor das amostras com recurso à escala de cinzentos e segundo as normas NP EN ISO 105-A03 e NP EN ISO 105–A02.
33 3.2.3.2 Solidez dos tintos à água A avaliação da solidez dos tintos à água foi feita segundo a norma EN ISO 105 NPE01. Amostras tingidas foram primeiramente cozidas ao testemunho de SDCE multifibras DW – BS EN ISO 105 F10 de dimensões 40 mm × 100 mm, que posteriormente foram colocadas imersas em 100 mL de água destilada à temperatura ambiente por 30 minutos, seguidamente foram dispostas entre duas placas de acrílico, tendo sido previamente retirado o excesso de água. As placas foram colocadas num perspirómetro onde se mantiveram na estufa a 40°C durante 4 horas. Por último procedeu-se à avaliação do manchamento e alteração de cor das amostras com recurso à escala de cinzentos e segundo as normas NP EN ISO 105-A03 e NP EN ISO 105–A02. 3.2.3.3 Avaliação de manchamento e alteração de cor A avaliação do manchamento e alteração de cor das amostras foi realizada segundo as normas NP EN ISO 105-A03 e NP EN ISO 105–A02. A norma NP EN ISO 105-A03, é utilizada para avaliar o manchamento após realizar testes de solidez, a mesma descreve a utilização de uma escala de cinzentos. É classificada de 1 a 5, onde é possível verificar o contraste entre diferentes intensidades de cinzento, sendo que quão mais díspar for a tonalidade pior será o grau de solidez. A norma NP EN ISO 105–A02 avalia a alteração de cor das amostras submetidas a testes de solidez, com recurso à escala de cinzentos. Esta escala é composta por uma classificação de 1 a 5, que consiste na comparação de intensidades de cinzento-escuro quão menor for a diferença de tonalidade menor a alteração de cor e maior o grau de solidez. Tanto as amostras com o testemunho multifibra, após realizar os testes de solidez, são comparados com o padrão, e posteriormente a sua diferença é comparada com a escala de cinzentos de forma a atribuir uma classificação e grau de solidez, este procedimento ocorre na caixa de luz VeriVide com o iluminante D65. As escalas utilizadas encontram-se ilustradas na figura 6 e 7.
34 Figura 7 - Escala de cinzentos utilizada para avaliar a alteração de cor segundo a norma ISO 105-A02 Figura 6 - Escala de cinzentos utilizada para avaliar o manchamento segundo a norma ISO 105-A03
35 4. Apresentação e discussão de resultados No presente capítulo serão apresentados e discutidos os resultados obtidos nos diferentes estudos realizados no decorrer da dissertação. 4.1. Resultados das avaliações efetuadas na reutilização de banhos de prétratamento 4.1.1. Avaliação do grau de branco na escala de Berger O processo de branqueamento é utilizado pela indústria com o objetivo de remover as impurezas presentes na fibra têxtil, bem como remover o corante natural presente na mesma, proporcionando assim ao substrato têxtil uma tonalidade mais branca. O principal objetivo deste processo de tratamento prévio é a remoção do corante natural da fibra, a medição do Grau de Berger (WI) é utilizado com o intuito de verificar a eficácia do processo. As leituras do grau de branco foram feitas em diversos pontos das amostras e três vezes cada, por comparação, também foram realizadas leituras a uma amostra padrão. Através destas leituras foi determinado o valor médio de cada amostra e os resultados obtidos apresentam-se descritos na tabela 10. Tabela 10 – Resultados obtidos na avaliação do Grau de Berger Amostra Grau de Berger (WI) (valor médio) Padrão 71.71 A 57 B 63.66 C 71.16 D 52.60
36 O estudo realizado na amostra A consistiu na avaliação do número máximo de reutilizações do banho de tratamento prévio. Para isso, inicialmente realizou-se um pré-tratamento convencional e posteriormente mediu-se o banho perdido na primeira utilização, obteve-se uma perda de 40% de banho e armazenou-se os restantes 60% de banho para posteriores reutilizações. Assim sendo o banho foi reutilizado 5 vezes, onde a solução de banho era composta por 60% de banho reutilizado e 40% de banho fresco. Recorreu-se ao método de Grau de Berger para avaliar a eficiência do número de reutilizações. Na tabela 11 apresentam-se os resultados obtidos nas diversas reutilizações. Tabela 11 - Resultados obtidos na avaliação do Grau Berger nas diversas reutilizações da solução A Número de reutilizações Grau de Berger (WI) Padrão 71.71 1ª 57 2ª 56.52 3ª 52.30 4ª 47.79 5ª 46.40 Tendo em consideração que quanto maior for o Grau de Berger maior é o grau de branco da amostra tratada, (Costa, 2014), tendo em consideração os resultados obtidos e comparativamente com a amostra padrão, é possível verificar que a amostra C, composta por 25% de banho reutilizado e 75% de banho fresco, foi a que obteve melhores valores de WI sendo estes muito semelhantes à amostra padrão. Perante as amostras avaliadas era epectável que a amostra C obtivesse o melhor WI comparativamente com as outras amostras, por apresentar uma maior percentagem de banho fresco. Como é possível verificar a amostra D, composta por 75% banho reutilizado e 25% de banho
37 fresco, foi a que apresentou um WI mais baixo. Este facto vem salientar que quanto maior a percentagem de banho fresco melhor o WI, o que era epectável. Através da avaliação do WI é possível dizer-se que é exequível proceder-se à reutilização de banhos de pré-tratamento, utilizando uma solução com aproximadamente 25% de químicos e água reutilizados. Relativamente à amostra A onde se estudou o número máximo de reutilizações de banho, verificouse que o WI sofre alterações significativas logo após a primeira reutilização, como se pode observar na tabela 11. À medida que o número de reutilizações de banho aumenta o WI fica comprometido, comparativamente com a amostra padrão, o que poderá futuramente prejudicar a qualidade de posteriores enobrecimentos como o caso do tingimento. Perante isto, verifica-se que este método não é eficiente para obtenção de um bom grau de branco. 4.1.2. Avaliação do rendimento clorístico O processo de meia branqueação é utilizado pela indústria têxtil com o intuito de preparar o substrato têxtil para posteriores enobrecimentos como o caso do tingimento. A preparação da fibra têxtil tem um papel fundamental na qualidade do tingimento, pois uma má preparação do substrato pode originar tingimentos não uniformes e de qualidade reduzida. Tendo em consideração a importância deste tratamento prévio no processo de tingimento, as amostras testadas com as diferentes soluções foram posteriormente sujeitas a um tingimento de modo a verificar a influência do pré-tratamento e a viabilidade da sua reutilização. Foram selecionadas duas tonalidades a testar, uma clara e uma média. Todas as amostras foram sujeitas ao mesmo processo de tingimento. De modo a avaliar a influência do tratamento prévio nos posteriores tingimentos, realizaram-se leituras das coordenadas cromáticas através do sistema CIELAB, luminosidade (L*), tonalidade verde ou vermelho (a*), tonalidade amarelo ou azul (b*) e a diferença de cor (DE*) (Wiley, 2007), das amostras através do espetrofotómetro de reflexão X-rite C: A-00-A1. Primeiramente foi lida a amostra padrão, onde se obtiveram os valores de L*, a*, b*, posteriormente leram-se as restantes amostras em comparação com a amostra padrão, com a finalidade de se analisar as diferenças nos valores das coordenadas. Onde DL* representa a
38 diferença de luminosidade / intensidade, Da* e Db* mostram a diferença de tonalidade, entre as amostras e a amostra padrão. A coordenada DL* representa a diferença de luminosidade / intensidade da amostra em comparação com o padrão, quando apresenta um valor negativo significa que está mais escura que o padrão e um valor positivo significa mais clara, quanto menor for a diferença de valor menor será a diferença de intensidade entre elas. As coordenadas Da* e Db* mostram as diferenças de tonalidade entre as amostras e o padrão. No caso da Da*, quando o valor é negativo, significa que a amostra tende para verde, quando apresenta um valor positivo a amostra tende para vermelho. Relativamente à coordenada Db*, quando esta apresenta um valor negativo indica que a amostra tende para azul e quando apresenta valor positivo significa que tende para amarelo. Nas tabelas 12 e 13 encontram-se descritas as médias dos valores obtidos nas leituras das amostras tingidas. A amostra padrão do tingimento de tonalidade clara apresenta os seguintes valores L*, a*, b* • L* 67.55; a* 42.33; b* - 6.62 Tabela 12 – Diferenças cromáticas das amostras com tingimento de tonalidade clara Amostra DL* Da* Db* DE* A -1.15 -0.35 0.62 0.61 B -0.76 0.24 0.34 0.39 C -0.45 0.23 0.10 0.22 D -1.08 -0.39 0.71 0.62
39 A amostra padrão do tingimento de tonalidade média apresenta os seguintes valores L*, a*, b* • L* 47.45; a* - 5.72; b* - 39.36 Tabela 13 - Diferenças cromáticas das amostras com tingimento de tonalidade média Amostra DL* Da* Db* DE* A - 0.62 - 0.11 0.86 0.51 B 0.12 - 0.14 0.43 0.46 C 0.68 - 0.29 0.31 0.42 D - 0.13 - 0.55 1.09 0.66 Através da análise dos resultados, é possível verificar que não existem diferenças significativas entre as amostras, pois não há grande variação de valores. Existem ligeiras variações, tanto a nível de intensidade como de tonalidade em todas as amostras comparativamente à amostra padrão, que foi tingida com as mesmas condições que as amostras, tendo unicamente como distinção o pré-tratamento convencional. Relativamente aos valores obtidos na diferença de intensidade e diferença de tonalidade, as amostras A e D, no tingimento cor clara e média, foram as que obtiveram valores mais oscilatórios, ainda que muito pouco significativos. Contrariamente as amostras B e C, no tingimento cor clara e média, tiveram menor variação entre valores. As amostras têm em comum o facto de estarem todas ligeiramente mais amarelas, sendo que as amostras A e D são as que obtiveram um valor de Db* maior, o que era expectável pois foram as que obtiveram um menor valor de WI, que interfere na matriz da fibra conferindo-lhe uma tonalidade mais amarela. Mais uma vez, o oposto se verifica nas amostras B e C, onde ambas apresentam baixos valores de diferença de tonalidade, existindo apenas uma ligeira variação para um tom mais amarelo. As coordenadas de DE* são muito utilizadas pela indústria com o intuito de avaliar a diferença de cor entre padrões e reproduções. De acordo com a literatura (Hassan & Hawkyard, 2002),
46 Figura 13 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade clara) após número máximo de reutilizações de banhos de tratamento prévio Figura 14 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade média) após reutilização de banhos de tratamento prévio
47 Através da observação das ilustrações acima, dificilmente se detetam diferenças de tonalidade entre o padrão e as amostras dos estudos. Eram espectáveis tais resultados, uma vez que em todas as amostras estudadas as diferenças de valores de DE* não eram significativas, como é possível verificar nas tabelas, 12, 13, 14 e 15. 4.1.3. Avaliação da solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial Com o intuito de verificar a influência da reutilização de banhos de pré-tratamento na solidez dos tingimentos à lavagem doméstica e industrial, submeteram-se as amostras a testes de solidez seguindo a norma EN ISO 105 C06 (C2S). A avaliação dos resultados obtidos nos testes solidez, foi concluída com recurso à escala de cinzentos. A avaliação do manchamento da multifibra DW foi realizada na caixa de luz VeriVide no iluminante D65, tendo como base a norma NP EN ISO 105-A03 e a alteração de cor foi avaliada com os mesmos métodos, mas tendo como base a norma NP EN ISO 105–A02. As tabelas 16 e 17 mostram os resultados obtidos no tingimento de tonalidade clara e média após os vários estudos de banho reutilizado. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2. Figura 15 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade média) após número máximo de reutilizações de banhos de tratamento prévio
48 Tabela 16 – Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra A Amostra B Amostra C Amostra D Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
49 Tabela 17 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra A Amostra B Amostra C Amostra D Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 As amostras referentes ao número máximo de reutilizações de banho pré-tratamento, foram igualmente sujeitas a testes de solidez à lavagem doméstica e industrial. Os resultados dos mesmos estão expressos na tabela 18 para tingimento de tonalidade clara e 19 para tingimento tonalidade média. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2.
50 Tabela 18 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª Acetato 5 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
51 Tabela 19 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª Acetato 5 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Conforme se pode verificar pelos resultados expressos nas tabelas anteriores, pode-se considerar que todas as amostras obtiveram bons valores de solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial. Uma vez que quanto mais próximo o valor for de cinco menor o manchamento e alteração de cor, logo melhor solidez (Valldeperas-Morell & Carrillo-Navarrete, 2012). Tendo em consideração que não houve alterações de solidez entre as diferentes amostras e a amostra padrão, comprova-se que a reutilização de banhos de tratamento prévio não afeta a solidez à lavagem doméstica e industrial dos posteriores tingimentos e que o corante se fixa de igual modo ao substrato têxtil.
52 4.1.4. Avaliação da solidez dos tintos à água Para melhor compreensão dos efeitos da reutilização dos banhos de tratamento prévio na solidez dos tintos, as amostras dos diferentes processos foram também submetidas a testes de solidez dos tintos à água. Os testes foram realizados tendo como base a norma EN ISO 105 NPE01 e posteriormente procedeu-se à avaliação quer do manchamento da multifibra DW, quer da alteração de cor, ambos através da escala de cinzentos na caixa de luz VeriVide com iluminante D65, seguindo a norma NP EN ISO 105-A03 e NP EN ISO 105-A02 respetivamente. Os resultados obtidos nos testes de solidez dos tintos à água após tingimento de tonalidade clara e média estão expressos nas tabelas 20 e 21 respetivamente. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2. Tabela 20 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra A Amostra B Amostra C Amostra D Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
53 Tabela 21 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra A Amostra B Amostra C Amostra D Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4 4 4 4 4 Poliamida 4 4 4 4 4 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 As amostras que compõem o estudo do número máximo de reutilizações de banho de tratamento prévio, também foram submetidas a testes de solidez à água. Os resultados dos mesmos apresentam-se nas tabelas 22 para tingimento de tonalidade clara e 23 para tingimento tonalidade média. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2.
54 Tabela 22 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade clara do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª Acetato 5 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliéster 5 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
55 Tabela 23 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do tingimento de tonalidade média do número máximo de reutilizações do banho, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª Acetato 5 5 5 5 5 5 Algodão 4 4 4 4 4 4 Poliamida 4 4 4 4 4 4 Poliéster 5 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Mediante os resultados descritos nas tabelas anteriormente apresentadas, considera-se que todas as amostras obtiveram bons resultados de solidez à água, pois todos os valores encontram-se muito próximos de cinco o que se traduz num manchamento da multifibra DW e alteração de cor praticamente inexistente como refere a literatura (Valldeperas-Morell & Carrillo-Navarrete, 2012). Consoante estes resultados, verifica-se que a reutilização de banhos de tratamento prévio não tem influência na solidez dos tintos à água, uma vez que não há qualquer alteração de valores entre o padrão e as restantes amostras. Era expectável obter bons resultados de solidez tanto à lavagem doméstica e industrial como à água, visto que as amostras foram tingidas com corantes reativos e estes habitualmente apresentam excelentes valores de solidez, devido à sua fixação química com a celulose através de fortes ligações covalentes entre o corante e a fibra (Valldeperas-Morell & Carrillo-Navarrete, 2012).
62 Amostra DL* Da* Db* DE* 1ª 9.49 - 0.54 0.43 5.71 2ª 10.65 - 0.41 0.20 6.38 3ª 10.93 - 0.47 0.41 6.58 Os banhos de tingimento, de ambas as tonalidades, foram apenas reutilizados consecutivamente três vezes, e como se pode verificar nas tabelas 26 e 27, logo após a primeira reutilização há uma enorme variação de valores, e conforme o número de reutilizações as amostras desviam-se cada vez mais do padrão. Em todas as coordenadas avaliadas há uma elevada disparidade de valores, tanto a nível de diferença de intensidade como de diferença de tonalidade. As coordenadas de DE*, têm um comportamento semelhante às restantes coordenadas, tendo aumentado simultaneamente com o aumento do número de reutilizações de banho de tingimento, e tal como anteriormente os valores resultantes não são aceites pois são muito superiores a 1. Conclui-se, que não é de todo viável a reutilização de banhos de tingimento com corantes reativos. De modo a avaliar a intensidade colorística, as amostras e o padrão foram igualmente sujeitas a leituras de cursas de K/S, estas ocorreram através do espetrofotómetro de reflexão X-rite C: A-00A. As figuras abaixo apresentam as cursas de K/S obtidas na tonalidade clara e escura.
63 Figura 19 - Curvas de K/S das amostras do número máximo de reutilizações de banho de tingimento (tonalidade clara) Figura 18 - Curvas de K/S das amostras do número máximo de reutilizações de banho de tingimento (tonalidade escura) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 300 400 500 600 700 Valores de K/S Comprimento de onda (nm) Padrão 1ª 2ª 3ª 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 300 400 500 600 700 800 Valores de K/S Comprimento de onda (nm) Padrão 1ª 2ª 3ª
64 Como é possível verificar através da observação das figuras acima, existe uma variação considerável de intensidade colorística, tendo o padrão uma intensidade muito mais elevada que a restantes amostras. Tais resultados vão de encontro com os apresentados anteriormente no decorrer de todo o ponto 4.2, e demostram que não há reprodutibilidade entre o padrão e as amostras. Pode-se assim concluir que não é possível obter bons tingimentos com a reutilização de banhos de tingimento de corantes reativos independentemente do número de reutilizações. Tal como anteriormente referido, tais resultados podem ocorrer pelo facto de os corantes reativos hidrolisarem. 4.2.1.1. Análise visual Um outro método a que as amostras de tingimento foram sujeitas foi a análise visual. A análise consiste na observação e comparação do padrão com as diferentes amostras provenientes do estudo, com o intuito de verificar eventuais diferenças. As amostras foram comparadas na caixa de luz VeriVide com o iluminante D65, as imagens abaixo ilustram a sua comparação visual. Figura 20 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade clara) após reutilização de banhos de tingimento
65 Figura 21 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade clara) após número máximo de reutilizações de banhos de tingimento Figura 22 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade escura) após reutilização de banhos de tingimento Figura 23 - Análise visual entre padrão e as amostras de tingimento (tonalidade escura) após número máximo de reutilizações de banhos de tingimento
66 Ao analisar as ilustrações acima, apesar de não serem imagens extremamente nítidas, deteta-se facilmente alterações de intensidade colorística muito significativas em todos os estudos. No estudo de diferentes percentagens de reutilização de banho de tingimento, a amostra que se deteta menor diferença de intensidade de cor é a G, em ambas as tonalidades, o que é coerente com os valores apresentados nas tabelas 24 e 25, uma vez estas apresentam um DE* mais baixo. Contrariamente, as amostras E e H ao analisar visualmente é notório as diferenças de intensidade colorística, estão muito mais baixas que as amostras padrão correspondentes, tal como na amostra G, ao complementar com a leitura no espetrofotómetro verifica-se que estas são as que apresentam maiores valores de diferenças quer de tonalidade quer de intensidade colorística, logo era espectável que a sua diferença visual fosse mais facilmente detetada. No caso do estudo do número máximo de reutilizações de banho de tingimento, em ambas as tonalidades, é possível deter a olho nu logo após a primeira reutilização uma desmedida alteração de intensidade colorística, esta apresenta-se visivelmente mais baixa. As restantes reutilizações têm o mesmo rumo, que mais uma vez, vão de encontro com as leituras de DE* apresentadas anteriormente nas tabelas 26 e 27. 4.2.2. Avaliação da solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial De modo a avaliar a interferência da reutilização de banhos de tingimento na solidez dos tingimentos à lavagem doméstica e industrial, todas as amostras foram sujeitas a testes de solidez seguindo a norma EN ISO 105 C06 (C2S). Posteriormente, os testes de solidez foram avaliados com recurso à escala de cinzentos. Avaliaramse dois parâmetros, o manchamento da multifibra DW seguindo a norma NP EN ISO 105-A03 e a alteração de cor tendo como base a norma NP EN ISO 105–A02, ambos foram realizados na caixa de luz VeriVide no iluminante D65. Nas tabelas apresentadas abaixo, 24 e 25, estão descritos os resultados obtidos no tingimento de tonalidade clara e escura. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2
67 Tabela 28 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra E Amostra F Amostra G Amostra H Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
68 Tabela 29 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra E Amostra F Amostra G Amostra H Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Tendo em consideração que também foi estudado o número máximo de reutilizações do banho de tingimento, as amostras desse estudo foram de igual modo submetidas a testes de solidez à lavagem doméstica e industrial. Assim sendo os seus resultados encontram-se nas tabelas 26 e 27, e as amostras físicas podem ser consultadas no anexo 2.
69 Tabela 30 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1º 2º 3º Acetato 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5
70 Tabela 31 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, do número máximo de reutilizações do banho de tingimento de tonalidade escura, segundo a escala de cinzentos Número de reutilizações Padrão 1º 2º 3º Acetato 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 5 5 5 5 Poliéster 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 Analisando as tabelas acima, verifica-se que a reutilização de banhos de tingimento não condiciona a solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial, uma vez que ao comparar a amostra padrão com as restantes amostras testadas não há qualquer alteração de resultados. Todas as amostras apresentam bons valores de solidez, visto que de acordo com a literatura (Valldeperas-Morell & Carrillo-Navarrete, 2012), na avaliação de um a cinco o um corresponde a uma má solidez e o cinco a uma excelente solidez, logo quanto mais próximo o valor de cinco menor alteração de cor e manchamento, o que se traduz numa melhor solidez dos tintos. Considerando que não existiram alterações de solidez entre as amostras e os respetivos padrões, é possível deduzir que as reutilizações de banhos de tingimento não comprometem a solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial, ainda que não apresentem reprodutibilidade. Isto também compara a eficiência de lavagem posterior ao tingimento destas amostras.
71 4.2.3. Avaliação da solidez dos tintos à água Um outro teste de controlo de qualidade realizado nestes estudos foi o teste de solidez dos tintos à água, com o intuito de perceber qual a influencia da reutilização dos banhos de tingimento. Todas as amostras resultantes deste estudo foram submetidas de igual modo aos testes, os mesmo foram executados segundo a norma EN ISO 105 NPE01, e as avaliações dos resultados do manchamento da multifibra DW e da alteração de cor, foram efetuadas tendo como base as normas NP EN ISO 105-A03 e NP EN ISO 105-A02. Os resultados obtidos na execução dos testes de solidez à água encontram-se expressos nas tabelas abaixo. As amostras físicas estão apresentadas no anexo 2. Tabela 32 - Resultados obtidos na solidez dos tintos à água, relativos ao manchamento da multifibra DW e alteração de cor, da reutilização de banhos de tingimento de tonalidade clara, segundo a escala de cinzentos Amostra Padrão Amostra E Amostra F Amostra G Amostra H Acetato 5 5 5 5 5 Algodão 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliamida 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Poliéster 5 5 5 5 5 Acrílico 5 5 5 5 5 Lã 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 Alteração de cor 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
78 Referências Bibliográficas Antunes, M. I. de S. (2019). Hidrólise de Corantes Reativos (Dissertação de Mestrado) . Universidade do Minho, Guimarães. Araújo, M., & Castro, M. de M. (1986). Manual da Engenharia Têxtil (Vol. 2; Fundação Calouste Gulbenkian, Ed.). Lisboa. Benkhaya, S., M’ rabet, S., & El Harfi, A. (2020). A review on classifications, recent synthesis and applications of textile dyes. Inorganic Chemistry Communications , 115 , 107891. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2020.107891 Castro, F. (2021, Abril 9). Indústria da moda é a que mais gasta água a nível mundial, depois da agricultura. Obtido 4 de Outubro de 2022, de https://eco.sapo.pt/2021/04/09/industriada-moda-e-a-que-mais-gasta-agua-a-nivel-mundial-depois-da-agricultura/ Chiarello, L. M., Mittersteiner, M., de Jesus, P. C., Andreaus, J., & Barcellos, I. O. (2020). Reuse of enzymatically treated reactive dyeing baths: Evaluation of the number of reuse cycles. Journal of Cleaner Production , 267 , 122033. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122033 Clariause. (2005). Clariause . Obtido 19 de Novembro de 2022, de https://clariause.pt/ Clasing, T. (2017). Tingimento De Fibras Celulósicas Com Corantes De Última Geração (Dissertação de Mestrado). Universidade de Aveiro, Aveiro. Costa, A. (2014). Avaliação de Amaciadores para Uso na Indústria Têxtil (Dissertação de Mestrado) . Universidade do Minho. Drumond Chequer, F. M., de Oliveira, G. A. R., Anastacio Ferraz, E. R., Carvalho, J., Boldrin Zanoni, M. V., & de Oliveir, D. P. (2013). Textile Dyes: Dyeing Process and Environmental Impact. Em Eco-Friendly Textile Dyeing and Finishing . InTech. https://doi.org/10.5772/53659 Emrie, Y. M., & Govindan, N. (2018). Reusing of pretreatment liquor bath in textile wet processing. Journal of Textile Engineering & Fashion Technology , 4 (6). https://doi.org/10.15406/jteft.2018.04.00169
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81 Anexos Anexo 1. Fichas técnicas dos corantes e produtos químicos utilizados
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96 Anexo 2. Resultados dos testes de solidez realizados Figura 22 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra padrão de tingimento tonalidade clara (estudo reutilização de banhos de tratamento prévio) Figura 23 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra A (tonalidade clara) Figura 24 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra B (tonalidade clara)
97 Figura 25 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra C (tonalidade clara) Figura 26 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra D (tonalidade clara) Figura 27 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 1ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade clara)
98 Figura 28 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 2ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade clara) Figura 29 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 3ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade clara) Figura 30 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 4ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade clara)
99 Figura 31 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 5ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade clara) Figura 32 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra padrão de tingimento tonalidade média (estudo reutilização de banhos de tratamento prévio) Figura 33 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra A (tonalidade média)
100 Figura 34 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra B (tonalidade média) Figura 35 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra C (tonalidade média) Figura 36 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra D (tonalidade média)
101 Figura 39 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 1ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade média) Figura 38 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 2ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade média) Figura 37 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 3ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade média)
102 Figura 40 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 4ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade média) Figura 41 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da 5ª reutilização do banho de tratamento prévio (tonalidade média) Figura 42 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra padrão de tingimento tonalidade clara (estudo reutilização de banhos de tingimento)
103 Figura 43 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra E (tonalidade clara) Figura 44 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra F (tonalidade clara) Figura 45 - Testes solidez dos tintos à lavagem doméstica e industrial e à água da amostra G (tonalidade clara)