TINGIMENTO DE SEDA E ALGODÃO COM PIGMENTOS NATURAIS: COMPARAÇÃO ENTRE PROCESSO DE IMPRESSÃO BOTÂNICA E ESGOTAMENTO. Catia Rosana Lange de Aguiar; Maria Elisa Philippsen Missner; Grazyella Cristina Oliveira de Aguiar Departamento de Engenharias, Universidade Federal de Santa Catarina; 89036-256, Blumenau SC; Brasil grazyela.aguiar@ufsc.br; Resumo Esta pesquisa tem por objetivo avaliar a utilização de pigmentos naturais em dois processos distintos, impressão botânica e por esgotamento. O substrato utilizado foi tecido 100% algodão e tecido 100% seda. O tingimento do tecido foi feito através da utilização de pigmentos naturais, como - açafrão em pó (Cúrcuma longa), chá verde (Camellia sinensis), marcela (Achyrocline satureoides), hibiscos (Hibiscos sabdariffa), canela (Cinnamomum verum) e ipê roxo (tabebuis impetiginosa). Um dos ensaios utilizados para comparar os processos de tingimento foi ensaio de solidez. No processo de impressão botânica, os resultados mostram que no tecido plano 100% seda a estampa ficou mais nítida, tanto na cor, quanto na forma, do que nas amostras 100% algodão. Nos ensaios de solidez, ambos os substratos apresentam comportamento similar para o tingimento botânico. No processo de tingimento por esgotamento, as notas de solidez são consideradas aceitáveis sob o ponto de vista comercial, com exceção do tingimento realizado com a mistura dos três pigmentos (açafrão, o chá verde e o hibisco). Palavras-chave: Pigmentos naturais. Impressão botânica. Tingimento por esgotamento. Solidez. Silk and cotton dyeing with natural pigments: comparison between botanical printing process and exhaustion. Abstract This research aims to evaluate the use of natural pigments in two distinct processes, botanical printing and by exhaustion. The substrate used was 100% cotton fabric and 100% silk fabric. The dyeing of the fabric was done through the use of natural dyes such as turmeric powder (Turmeric long), green tea (Camellia sinensis), marcela (Achyrocline satureoides), hibiscus (Hibiscos sabdariffa), cinnamon (Cinnamomum verum) (tabebuis impetiginosa). One of the tests used to compare the dyeing processes was the strength test. In the botanical printing process, the results showed that in flat 100% silk fabric the print became clearer in both color and shape than in 100% cotton samples. In the solidity tests, both substrates showed similar behavior for botanical dyeing. In the exhaustion dyeing process, the solidity notes are considered commercially acceptable, except for the dyeing done by mixing the three pigments (saffron, green tea and hibiscus). Keywords: Natural pigments. Botanical printing. Dyeing by exhaustion. Fastness.
1. Introdução A indústria têxtil, nos seus primórdios, fazia uso de corantes e pigmentos naturais, que cederam espaço a elementos sintéticos com uma maior gama de cores, melhores resultados de solidez, reprodutibilidade e custo. Apesar das grandes vantagens do uso destes corantes sintéticos, quando avalia-se as questões ambientais, estes corantes e pigmentos podem ser muito prejudiciais, principalmente se não forem bem tratados e destinados após uso. Para oferecer ao mercado diferentes alternativas de corantes e pigmentos, bem como de seus processos de aplicação, muitos estudos vem sendo realizados com elementos naturais que contenham moléculas com capacidades tintoriais. O presente estudo apresenta o estudo de diferentes elementos naturais, com capacidades tintoriais distintas sobre substratos de algodão e seda, por meio da aplicação de processos de tingimento por esgotamento e por processos de impressão. 2. Problema de Pesquisa e Objetivo De acordo com a realidade atual do mercado, que vem cada vez mais em busca de elementos com menor impacto ambiental, o presente estudo tem por objetivo avaliar a capacidade tintorial de pigmentos naturais por meio de diferentes técnicas de tingimento, analisando sua fixação após ensaios de solidez. 3. Revisão Bibliográfica Um dos primeiros registros que faz referência a utilização de corantes naturais para o tingimento foi feito na data de 2600 a.c. na China (PEZZOLO, 2007). Desde lá, muitos corantes naturais têm sido utilizados para tingir tecidos. Embora no universo das plantas exista uma infinidade de cores, poucas substâncias possuem estabilidade a serem lavadas ou expostas a luz para aplicação adequada aos têxteis (DE ARAÚJO, 2006).
No processo de tingimento existem três etapas importantes: a montagem das amostras, a forma da fixação e o tratamento final (PETERS, 1975). Damasceno (2010) utilizou alguns corantes naturais para realizar tingimento em tecidos. Na pesquisa, verificou que o ph da água para o tingimento não sofre alteração, concluindo assim que não causa impacto ao meio ambiente ao ser descartada. Já o estudo de Diniz et al. (2011), obteve bons resultados de tingimentos de fibras de algodão com açafrão dissolvido em água fervente, indicando inclusive baixa concentração residual de corante ao final do tingimento. A busca de aumentar a capacidade da molécula do corante em permanecer na fibra poderia reduzir a quantidade do corante necessária no processo de tintura, diminuindo assim, o custo e certamente melhoraria as condições de proteção ao ser humano e meio ambiente (GUARATINI, 2000). 4. Metodologia 4.1 Materiais Foram utilizados como substrato têxtil a ser tingido, amostras de tecido plano de 100% algodão e de tecido plano 100% seda na cor branca. Para a realização dos tingimentos e impressões, foram aplicados açafrão em pó (Cúrcuma longa), chá verde (Camellia sinensis), marcela (Achyrocline satureoides), hibiscos (Hibiscos sabdariffa), canela (Cinnamomum verum) e ipê roxo (tabebuis impetiginosa). 4.2 Preparação das amostras As amostras dos tecidos de algodão e de seda foram lavadas em água com detergente neutro e aquecidas durante duas horas. A temperatura de aquecimento foi mantida constante em 80 graus, evitando a fervura. Após este processo, as amostras passaram por enxague e deixadas secar ao ar livre, em temperatura ambiente. Antes da realização do tingimento, as amostras tiveram a aplicação do mordente. Todo este processo de preparação ou pré-tratamento do tecido deve ser cuidadosamente feito antes de iniciar o tingimento para se eliminar possíveis gorduras, ceras, resinas e demais impurezas das fibras têxteis.
Depois de fazer o processo de purga (preparação do tecido), as amostras foram molhadas em água corrente, torcidas e estendidas em um varal. Ainda úmidas, estas amostras foram mergulhadas em uma solução de mordente de sulfato ferroso durante um minuto para uma melhor fixação da pigmentação das cores nos tecidos. Para fazer o mordente foram utilizados 5 litros de água mineral, adicionando duas xícaras de vinagre e uma xícara de pregos enferrujados fervidos por uma hora. 4.3 Impressão botânica A impressão botânica ou ecoprint é uma técnica de estamparia utilizada para imprimir de forma natural as estampas. Geralmente, utilizam-se plantas com capacidade tintorial para a impressão das cores e das formas. Algumas plantas imprimem mais a cor, como é o caso da pétala de uma rosa, outras podem imprimir a cor e a forma, como a folha de eucalipto. Essa técnica vem sendo difundida e empregada na confecção de produtos artesanais. A estilista Flávia Aranha utiliza essa técnica em suas coleções criando estampas únicas e exclusivas em suas peças. Para esta pesquisa, como comentado anteriormente, foram utilizados para análise da técnica de estamparia por impressão açafrão em pó, folhas secas e moídas de chá verde, flor de marcela seca, flor de hibisco seca, canela em pau e cascas secas da árvore de ipê roxo. As impressões foram feitas em amostras de tecido plano de 20 por 20 cm, material 100% algodão e 100% seda na cor branca. As amostras ainda úmidas, após serem banhadas na solução de mordente, foram dispostas em uma mesa para iniciar a separação de materiais para a impressão. A Figura 1 apresenta a montagem das amostras: (a) Açafrão Pigmento (b) Chá verde (c) Hibisco (d) Mistura Figura 1- Preparação das amostras de tecido de 20 por 20 cm com a distribuição dos pigmentos naturais na parte inferior do tecido. (a) Açafrão, (b) Chá verde, (c) Hibisco e (d) Mistura. No processo de preparação das amostras foram espalhadas as plantas na metade inferior do tecido. Na figura 1(a), com pitadas de açafrão em pó. Na mostra da figura 2(b)
foram utilizadas folhas de chá verde salpicadas. Na figura 1(c), algumas flores de hibisco. Na figura 1(d) foi feito uma mistura com algumas flores de marcela, algumas flores de hibisco, folhas de chá verde salpicadas, pitadas de açafrão em pó, um pau quebrado em várias partes de canela e algumas lascas de casca de ipê roxo. O mesmo processo se fez com as amostras de tecido plano 100% algodão e com as amostras de tecido 100% seda. O tecido foi dobrado ao meio, enrolado em um rolo de alumínio e preso com barbante, conforme figura 2. Figura 2- Preparação dos rolos de alumínio e barbante para enrolar a amostra de tecido plano. Os rolinhos de tecidos foram colocados em uma panela com água quente e permaneceram durante uma hora. A temperatura de aquecimento foi mantida constante em 80 o C. Depois de uma hora, os rolos foram tirados da panela. O barbante foi cortado, desenrolaram-se as amostras e, posteriormente, estas foram lavadas em água corrente. Com a lavação, os resíduos dos materiais naturais utilizados foram eliminados. As amostras foram estendidas e deixadas secar em temperatura ambiente. Para finalizar esta etapa do processo, passaram-se as amostras com o ferro de passar na temperatura indicada para cada tipo de material: 100% algodão e 100% seda. 4.4 Tingimento por esgotamento Para efeito de comparação dos resultados, as amostras dos tecidos de 100% algodão e 100% seda foram também tingidos pelo processo de tingimento por esgotamento.
Os pigmentos empregados neste tingimento foram o açafrão, o chá verde, o hibisco e a mistura dos três pigmentos, na mesma proporção. Para a obtenção da solução de tingimento, foi preparada uma solução de cada um dos pigmentos na concentração de 20 g/l. Esta solução permaneceu em repouso, em temperatura ambiente, por um período de 3 horas quando então foram retiradas alíquotas de 100 ml da solução para a realização dos tingimentos, conforme figura 3. Para a amostra em que foi empregada a mistura dos três pigmentos, foi retirada uma alíquota de 33 ml de cada um dos pigmentos citados, gerando assim a mistura. Figura 3- Preparação para tingimento por esgotamento 100 ml da solução. O tingimento foi realizado em máquina de tingimento de canecos com aquecimento por Infra Vermelho, da marca Texcontrol. Para o tingimento do substrato de algodão foram adicionados 100 ml de solução de pigmento ao caneco e adicionada a amostra de tecido, pesando 2,72 gramas cada uma. Da mesma maneira, foi conduzido o tingimento do tecido de seda, cuja massa da amostra foi de 1,65 gramas para cada amostra. Após os canecos serem inseridos na máquina, esta executou o processo de tingimento sob agitação constante em rotação de 40 RPM, com aquecimento da temperatura ambiente até 100 C em um gradiente de 5 C/min. O tingimento foi mantido em 100 C durante 60 minutos. Após este tempo as amostras foram resfriadas, lavadas em água corrente, secas em temperatura ambiente e as amostras foram passadas a ferro na temperatura indicada para algodão e para seda, respectivamente. 4.5 Análise de solidez a lavação a 40 C Após a realização dos tingimentos foram efetuados os ensaios de solidez a lavação a 40 C, nas amostras tingidas e impressas. O ensaio de solidez, tem por objetivo de avaliar a
migração dos corantes para o tecido testemunha e avaliar a alteração de cor após processo de lavagem. Para a realização do teste de solidez à lavação, o procedimento empregado foi uma adaptação da norma ABNT NBR ISO 105-C06: 2010, onde houve a substituição do sabão padrão por sabão em pó comercial e os tecidos testemunha utilizados foram os mesmos tecidos, de cor branca, utilizados para os tingimentos, tanto para o substrato de seda quanto para o substrato de algodão. Para a atribuição das notas de solidez, que variam de 1,0 a 5,0, foram empregadas as escalas de cinza Marca James Heal, para avaliação de alteração e de transferência. 5. Análise dos Resultados 5.1 Impressão Botânica Com os resultados das impressões da figura 4, percebeu-se que a estampa ficou mais nítida no tecido plano 100% seda, tanto na cor quanto na forma. Nas amostras de tecido 100% algodão, notou-se que a impressão ficou menos nítida e mais borrada, tendo menor destaque na forma e maior realce na cor. Esta diferença de impressão se dá pela diferença de tipo de fibra. O tecido 100% seda possui fibras naturais de origem animal. A fibra é um filamento contínuo de proteínas que possuem certa aspereza, fixando melhor a impressão (PEREIRA, 2010). Já a fibra de algodão é constituída de 90 a 93 % de celulose e a outra parte por gorduras, ceras ou minerais, etc. Hibisco Mistura Algodão Seda Açafrão Pigmento Chá verde Figura 4- Amostras de impressão botânica depois de lavadas, secas e passadas.
5.2 Tingimento por esgotamento Ao observar os resultados do tingimento dos substratos de algodão e seda com os pigmentos naturais de açafrão, chá verde e hibisco, pode-se concluir que ambos recebem a coloração dos respectivos pigmentos. Na Figura 5 é possível verificar as cores obtidas com o tingimento. Pigmento Chá verde Hibisco Mistura Algodão Seda Açafrão Figura 5- Amostras de tingimento por esgotamento depois de lavadas, secas e passadas. Quando se avalia o tecido de algodão, percebe-se que o açafrão possui maior afinidade tintorial com a celulose, pois tanto o tingimento puro, quanto com a mistura, onde há a presença de açafrão, a cor amarela está evidenciada. O tingimento com chá verde proporcionou uma cor levemente marrom e o tingimento com hibisco proporcionou uma leve coloração marrom avermelhada, indicando que a extração dos pigmentos em água não é eficaz para este tingimento. O hibisco possui pigmentos antocianinas, que muda de cor de acordo com a variação do ph, o que inviabiliza o tingimento quando a finalidade é comercial, pois a lavação costuma ser realizada com sabões que possuem ph levemente alcalino. Já no substrato de seda é possível observar que todos os pigmentos apresentaram coloração nítida e intensa. O açafrão apresentou coloração amarela, como esperado. Na mistura, a cor assemelhou-se com um mostarda, onde a cor amarela do açafrão é a que se sobressai, devido à presença de curcumina, que é responsável pela cor alaranjada. Tanto no tingimento com chá verde, quanto no tingimento com hibisco, o substrato apresentou coloração intensa e de tonalidade próxima ao marrom.
5.3 Análise de solidez Os resultados dos testes de solidez para o substrato de algodão e seda tingidos por esgotamento podem ser observados na Tabela 1. Tabela 1- Notas de solidez a alteração e transferência para as amostras tingidas por esgotamento. Pigmento Hibisco Açafrão Chá verde Mistura Tingimento por esgotamento Algodão Seda Alteração Transferência Alteração Transferência 5,0 4,0 2,5 Analisando os resultados de solidez a transferência das amostras de algodão, após processo de tingimento por esgotamento, percebe-se que as notas de solidez são consideradas aceitáveis sob o ponto de vista comercial, com exceção do tingimento realizado com a mistura dos três pigmentos. Notas acima de 3,5 são consideradas aceitáveis para comercialização, o que inviabiliza o tingimento com a mistura. No que diz respeito às notas de alteração, que leva em consideração a mudança de cor após a lavação das amostras, os tingimentos com açafrão e com a mistura obtiveram baixo desempenho, inviabilizando o processo de tingimento da maneira em que foi realizado. Quando se observam os resultados de solidez para o substrato de seda, percebe-se que novamente o açafrão e a mistura apresentam resultados insatisfatórios no quesito transferência. Porém, quando se avalia a alteração, somente a mistura apresentou resultado inferior. Considerando estes resultados, pode-se afirmar que o tingimento dos pigmentos naturais em estudo possui maior afinidade com a seda. Também se sugere ampliar os estudos destes pigmentos com esta fibra. A Tabela 2 apresenta os resultados de solidez para as amostras tintas por impressão botânica.
Tabela 02- Notas de solidez a alteração e transferência para as amostras tintas por impressão botânica. Pigmento Hibisco Açafrão Chá verde Mistura Impressão Botânica Algodão Seda Alteração Transferência Alteração Transferência 2,5 3,5 4,0 5,0 2,5 3,5 5,0 3,5 Neste processo, percebe-se que o substrato de algodão tinto com chá verde e com a mistura de pigmentos não apresenta transferência de pigmento para tecidos de cor mais clara. Somente o substrato tinto com hibisco apresentou solidez inferior, porém com grau de aceitabilidade. No que diz respeito à alteração, o substrato tinto com chá verde apresentou o melhor resultado, não tendo grande modificação. O substrato tinto com hibisco apresentou menor nota de alteração, o que pode ser explicado pela coloração vermelha, obtida provavelmente por antocianinas, que são sensíveis a variações de ph, o que ocorre em processos de lavação, pois os detergentes são alcalinos. Para o substrato de seda todas as notas de transferência foram excelentes, porém a impressão com o chá-verde após lavação teve a sua cor modificada com gravidade, indicando que este processo necessita ser avaliado. 6. Conclusão Este estudo apresentou a capacidade de pigmentação de alguns substratos naturais por meio de diferentes técnicas de tingimento, analisando sua fixação após ensaios de solidez. Os resultados dos experimentos de impressões botânicas obtiveram melhor nitidez de estampa na transferência de cor e forma nas amostras de seda. Já nas amostras de algodão a transferência da cor ficou melhor que a da forma. Quando tingidos por esgotamento, a seda apresenta melhor afinidade tintorial com os pigmentos em estudo. O algodão apresentou boas propriedades de tingimento com o açafrão, o que não ocorreu com o chá verde e com o hibisco. De acordo com os ensaios de solidez, as amostras de seda sofrem menor interferência na alteração, porém no que diz respeito à transferência, ambos os substratos apresentam comportamento similar.
7. Referências DAMASCENO, Silvia MB; SILVA, Fernanda TF; FRANCISCO, Antonio C. Sustentabilidade do processo de tingimento do tecido de algodão orgânico. XXX Encontro Nacional de Engenharia de Produção, São Carlos, 2010. DE ARAÚJO, Maria Eduarda Machado. Corantes naturais para têxteis da antiguidade aos tempos modernos. Conservar Património, v. 3, n. 4, p. 40, 2006. DINIZ, Juliana F., FRANCISCATTI, Patrícia, SILVA, Tais L. Tingimento de tecidos de algodão com corantes naturais açafrão e urucum. Revista de Iniciação Científica CESUMAR. 13, p. 53-62, 2011. GUARATINI, Cláudia CI; ZANONI, Maria Valnice Boldrin. Corantes têxteis. Química nova, p. 71-78, 2000. PEREIRA, G. S. Introdução à tecnologia têxtil. Apostila do curso têxtil em malharia e confecção, módulo II. Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina, Unidade de ensino Araranguá, 2010. Peters, R. H.; Textile Chemistry; Vol. 3; Elsevier; Amsterdam, 1975. PEZZOLO, D.B. Tecidos: história, tramas e usos. São Paulo: Editora Senac São Paulo, 2007.