Alternativa Sustentável de Tingimento Têxtil com Líquido Iônico

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Natan Barbosa Lacerda
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1 Alternativa Sustentável de Tingimento Têxtil com Líquido Iônico RIBEIRO, F.R.G.; CABRAL, V.F.; SILVA, C.; ANDREAUS, J.; CARDOZO-FILHO, L.; CROSCATO, G.S., SILVA, A.B., MORAES, M.R.

2 Introdução Crescimento populacional Atividades Industriais Problemas Ambientais Contaminação das águas

3 Introdução Setor Têxtil Efluentes Produtos químicos Geração de resíduos sólidos Consumo de água

4 Introdução Segmentos Têxtil Com vários segmentos na cadeia produtiva, como fiação, tecelagem, malharia, tinturaria e confecção, atinge um grande número de pequenas, médias e grandes empresas.

Introdução Processos de tingimento Os processos de tingimento são de extrema importância para a comercialização e diferenciação dos produtos

5 Introdução Processos de tingimento Os processos de tingimento são de extrema importância para a comercialização e diferenciação dos produtos têxteis (GUARATINI e ZANONI, 2000).. Os processos produtivos cada vez mais buscam alternativas menos poluidoras para este recurso (KUNZ et al., 2002).

6 Introdução - Tingimento No tingimento têxtil estima-se em média que são gastos 125 L de água por quilo de artigo têxtil produzido (Hart, 1994). Tabela 1 - Consumo de água por setor de atividade Tigimento Consumo de água Intervalo de L/Kg produzido variação Fios acrílicos e nylon Fios acrílicos, nylon e algodão Malha de algodão Malha de algodão e poliéster Tecido plano de algodão Tecido plano de seda e viscose Fonte: Hart, Média 125 L/Kg

7 Introdução - Tingimento Tingimento: fixação do corante por solução aquosa (GUARATINI e ZANONI, 2000). Perdas no banho: (O NEIL et al., 1999), nas quantidades de: Corantes Ácidos 5-20% Corantes Dispersos 0-10% Corantes Reativos 10-50%

8 Classe de Corantes Tabela 2 Classificação dos corantes por aplicação

9 Molécula Corante Grupos Sulfônicos (solúveis em água) Figura 1. Estrutura química do corante ácido orange 67 No processo de tingimento convencional o corante deve ser neutralizado (solução contendo cloreto, acetato, hidrogenossulfato, etc.) de modo que possibilite fazer a ligação do corante na fibra através de troca iônica (SALEM, 2010).

10 Sustentabilidade Considerando que atualmente existe um grande interesse em encontrar substâncias ambientalmente sustentáveis para este processo, uma das alternativas é a utilização de Líquido Iônico Prótico (LIP) como substância solvente para os tingimentos têxteis.

11 Introdução - LIP Facilmente produzidos reação de neutralização de Ácido de Brönsted e Base de Brönsted (BICAK, 2005). Líquidos Iônicos Próticos como Substância Solvente: Baixo custo Síntese simples Biodegradável Reuso ( ALVAREZ et al., 2010).

12 Síntese do LIP de base DEA BASE CATIÔNICA - Dietanolamina BASE ANIÔNICA Acético Propanóico Butanóico Pentanóico

13 Síntese do LI Catiônico + Aniônico - [2HDEA] + [A] - 2HDEAA [2HDEA] + [Pr] - 2HDEAPr [2HDEA] + [B] - 2HDEAB [2HDEA] + [Pe] - 2HDEAPe

14 Tecnologias do futuro Instituto Zukünftige Technologien Consulting Düsseldorf Germany 14

15 Figura 2. Otimização de recursos em pesquisa Fonte: adaptado Instituto Zukünftige Technologien Consulting Düsseldorf Germany

16 Objetivo Geral: Tingimento de tecidos multifibra utilizando Liquido Iônico como solvente. Objetivo Específico: - Tingir o tecido Multifibra por processo descontínuo; - Determinar a variação K/S por espectroscopia

17 Espectrofotômetro DATACOLOR Modelo 550; Aparelho de tingimento marca Kimak, modelo AT1-SW; Balança analítica marca Marte, modelo AL500; Corante Acid Orange 67; Materiais e Métodos Tecido Multifibra MFF#42 (Diacetato, Algodão, Poliamida Nylon 6.6, Poliéster Dacron 54, Poliacrílico Orlon 75 e Lã). Líquidos Iônicos Próticos: 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB e 2HDEAPe

18 Síntese dos LI Materiais e Métodos Pesagem do corante Tingimento das amostras Análise do K/S Figura 3. gráfico de tingimento.

19 Análise dos Resultados Para análise dos resultados foram medidas as refletâncias e calculado o K/S a partir da equação de Kubelka-Munk, na região visível de 400 a 700 nm. K=Coeficientede absorção do meio S=Coeficiente de difusão do meio R = Refletância (Eq. 1)

20 Resultados e Discussão Observando a Fig. 4, verificou-se que foi possível obter um tingimento utilizando somente Líquido Iônico e corante, (Knittel e Schollmeyer, 2006). Figura 4. Tecido multifibra tinto com corante Ácido Orange 67 e Líquido Iônico (1, 2HDEAA), (2, 2HDEAPr), (3, 2HDEAB), (4, 2HDEAPe).

21 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 5. Gráfico de K/S da fibra Diacetato 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

22 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 6. Gráfico de K/S da fibra Algodão 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

23 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 7. Gráfico de K/S da fibra Poliéster 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

24 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 8. Gráfico de K/S da fibra Poliamida 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

25 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 9. Gráfico de K/S da fibra Poliacrilico 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

26 Resultados e discussão K/S 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, λ (nm) Figura 10. Gráfico de K/S da fibra Lã 2HDEAA, 2HDEAPr, 2HDEAB, 2HDEAPe

27 Considerações Finais Assim, com os resultados demonstrados, podemos concluir que é possível fazer tingimento têxtil, utilizando apenas corante Ácido e como solvente Líquido Iônico, sem utilização de demais produtos químicos e reagentes, e como principal fator a eliminação total do uso da água durante o processo de tingimento do tecido, tornando este tipo de tingimento ambientalmente sustentável, tendo em vista e eliminação da utilização de um recurso proveniente da natureza como a água, que futuramente pode estar escasso. A viabilidade de aplicação é plausível tendo em vista os resultados obtidos nos ensaios propostos.

28 Considerações Finais Muitas análises ainda devem ser consideradas até sua efetiva utilização como: Intensidade de tingimentos; Variabilidade de temperatura; Solubilidade dos corantes têxteis; Interação do processo: Liquido Iônico, corante e fibras; Testes de solidez e outros conforme ABNT; Reuso; Custos.

29 Considerações Finais Pois, eliminando a água do processo de tingimento, temos também a redução/eliminação dos tratamentos de efluentes têxteis, fator de grande estudo na atualidade tendo em vista o impacto ambiental em que os resíduos sólidos (lodos industriais) e os resíduos líquidos que são despejados nos rios, causam para o ambiente.

30 Referências Alvarez, V.H.; Dosil, N.; Gonzalez-Cabaleiro, R.; Mattedi, S.; Martin-Pastor, M.; Iglesias, M.; Navaza, J.M.; Brønsted ionic liquids for sustainable processes: synthesis and physical properties, Journal of Chemical and Engineering, 55, , Filho, A. D.; 2010, Indústria Têxtil e de Confecção: Emprego e Renda para o Brasil, Disponível em: para_o_brasil acessado em Janeiro/2013 Greaves, T. L.; Drummond, C. J. Protic Ionic Liquids: Properties and Applications. Chem. Rev. 108, , Guaratini, C. C. I.; Zanoni, M. V. N. Corantes têxteis. Química Nova, 23, 71-78, Hart, E. Reciclagem de Água, um Programa Economicamente Viável e Tecnicamente Inovativo. Tecnologia Meio Ambiente. Química Têxtil, 07-10, Heinfling, A.; Martinez, M. J.; Martinez, A. T.; Bergbauer, M.; Szewzyk, U. Transformation of Industrial Dyes by Manganese Peroxidases from Bjerkandera adusta and Pleurotus eryngii in a Manganese- Independent Reaction, Applied and Environmental Microbiology, , Iglesias, M.; Gonzalez-Olmos, R.; Cota, I.; Medina, F.; Brønsted ionic liquids: Study of physico-chemical properties and catalytic activity in aldol condensations, Chemical Engineering Journal, , Knittel, D.; Schollmeyer, E.; Process to dye man-made or natural fibres in which the dye is applied as an ionic fluid, Deut Textilforschungszentrum, Nord-West, 2006

31 Referências Kunz, A.; Peralta-Zamora, P.; Moraes, S. G.; Durán, N.; Novas tendências no tratamento de efluentes têxteis, Química Nova, 25, 78-82, Neves, J., Manual de Estamparia Têxtil. Gráfigamelas, Guimarães - Portugal. Salem, V., Tingimento Têxtil: Fibras, Conceitos e Tecnologias, Blucher, São Paulo. Silva, M. C.; Corrêa, A. D.; Torres, J. A.; Amorim, M. T. S. P. Descoloração de Corantes Industriais e Efluentes Têxteis Simulados por Peroxidase de Mabo (Brassica campestre), Quim. Nova, Vol. 35, No. 5, , O Neill, C.; Hawkes, F. R.; Hawkes, D. L.; Lourenço, N. D.; Pinheiro, H. M.; Dele e, W. Colour in textile effluents sources, measurement, discharge consents and simulation: a review. J Chem Technol Biotechnol, Vol. 74, , Zhao, H. Innovative Applications of Ionic Liquids as Green Engineering Liquids, Chem. Eng. Comm., 193, , Zhu, S.; Chen, R.; Wu, Y.; Chen, Q.; Zhang, X.; Yub, Z. A Mini-Review on Greenness of Ionic Liquids, Chem. Biochem. Eng. Q., 23, , Informações Técnicas do corante Acid Orange 67. Disponível em: /ProdSupplierGWCB _EN.htm acessado em Janeiro/2013

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