Beneficiamentos-Têxteis

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------NDICE 1- Introduo..........................................................................................................03 2- Elementos Fundamentais.................................................................................05 3- Clculos no Beneficiamento.............................................................................08 4- Beneficiamentos Primrios..............................................................................13 5- Histrico sobre Beneficiamentos Secundrios...............................................30 6- Conceito de Cor................................................................................................37 7- Conceito de Colorimetria................................................................................43 8- Aplicaes da Colorimetria.............................................................................48 9- Fibras Txteis...................................................................................................49 10- Classificao dos Corantes..............................................................................62 11- Tensoativos........................................................................................................63 12- Mquinas de Tingimento.................................................................................70 13- Princpios Gerais do Tingimento....................................................................78 14- Branqueamento tico......................................................................................85 15- Controle de Qualidade dos Tingimentos........................................................89 16- O Tingimento....................................................................................................90 17- Tingimento da L..............................................................................................96 18- Tingimento do Acetato...................................................................................101 19- Tingimento do Polister.................................................................................104 20- Tingimento do Polister com Celulsicas.....................................................118 21- Tingimento da Poliamida...............................................................................124 22- Tingimento do Acrlico...................................................................................131 23- Tingimento de Micro Fibras..........................................................................138 24- Tingimento com Corantes Diretos................................................................143 25- Tingimento com Corantes Reativos..............................................................151 26- Tingimento com Corantes Sulfurosos...........................................................175 27- Tingimento com Corantes Tina..................................................................182 28- Tingimento com Corantes Indigosol.............................................................189 29- Tingimento com Corantes Azicos................................................................191 30- Tingimento de Fibras Mistas.........................................................................198 31- Aspectos Econmicos .....................................................................................210 32- Bibliografia......................................................................................................215

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------1- Introduo (voltar para o ndice) Para entendermos melhor a estrutura sobre a qual est assentado o setor de Beneficiamento Txtil, so necessrios certos conceitos emitidos a seguir: rea industrial cuida da transformao da matria prima em bens de consumo. No nosso caso especfico: rea Txtil A rea industrial composta de setores onde se agrupam atividades especficas. Os setores industriais que compe a rea txtil so: Polmeros Fiao Tecelagem Malharia Confeco Beneficiamento

O beneficiamento compreende um conjunto de atividades, que uma vez aplicadas ao substrato txtil, do aos mesmos caractersticas tcnicas e estticas, exigidas pelo consumidor. Tambm poderamos dizer que o beneficiamento pode ser entendido como o setor que cuida do enobrecimento dos substratos txteis. 1.1- Sistema Sistema um conjunto de partes coordenadas entre si, que divide o beneficiamento em partes para melhor compreenso, a saber: Beneficiamento Primrio Beneficiamento Secundrio Beneficiamento Tercirio ou Final O que se entende por beneficiamento primrio? Beneficiamento Primrio toda operao que consiste em preparar o substrato para receber colorao. O que se entende por beneficiamento secundrio? Beneficiamento Secundrio a colorao que pode ser total (Tingimento), ou parcial (Estamparia). O que se entende por Beneficiamento Tercirio ou final? Beneficiamento Tercirio a operao que modifica para melhor, as caractersticas Fsico/Qumicas do substrato, aps o tingimento e/ou estamparia.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------1.2- Tratamento Quanto aos tratamentos dentro do beneficiamento txtil, podem ser em nmero de quatro, a saber: 1. Tratamentos molhados 2. Tratamentos fsicos 3. Tratamentos secos 4. Tratamentos midos 1-So aqueles que empregam a gua como solvente, que solubiliza ou dispersa os insumos e se comporta como veculo, conduzindo os insumos para o substrato txtil, resultando da o benefcio. 2-So aqueles que utilizam elementos da fsica para produzir o beneficio. Esses elementos so inerentes ao maquinrio, exemplo: atrito, presso, calor, chama e corte. 3-So aqueles nos quais so empregados uns solventes orgnicos, que possui a finalidade de solvente e ao mesmo tempo de insumo, por exemplo o percloroetileno. 4- aquele que independe da quantidade de solvente, podendo este ser gua ou solvente orgnico ou ainda uma mistura de ambos, quando aplicada junto a outros insumos suficiente to somente para umedecer o substrato txtil. 1.3- Processo Os processos que compe o beneficiamento txtil so trs, a saber: 1. Processo Descontnuo 2. Processo Semi-Contnuo 3. Processo Contnuo 1-Caracteriza-se pelo emprego de mquinas que podem ser sofisticadas ou no, e destina-se a produzir lotes de menor quantidade. 2-Apresenta-se como ponto mdio entre o processo contnuo e o processo descontnuo. Caracteriza-se pela mdia produo e as interrupes e os tempos prolongados das operaes so compensados pela quantidade significativa de substrato envolvido. 3- aquele que o tempo das operaes reduzido pelo emprego de maquinaria sofisticada. Este processo caracteriza-se pela grande produo, necessitando de poucas interrupes para a sua realizao e muitas vezes conjugando operaes, e tambm pela alta quantidade de substrato envolvido. 1.4- Operao A operao nos indica a forma pela qual o substrato esta sendo beneficiado. Esta forma pode se dar da seguinte forma: Operao Fsica: Neste caso o beneficio realizado por meio de fenmenos fsicos. Operao Qumica: Neste caso o beneficio se d por meio de reaes qumicas. Operao Biolgica: Neste caso o beneficio ocorre por meio de Organismos Vivos

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------2- Elementos Fundamentais dos Beneficiamentos Txteis (voltar para o ndice) Os Beneficiamentos Txteis possuem elementos sem os quais no poderiam existir, da serem classificados como fundamentais, so encontrados em todos os benefcios: Substrato Txtil; Maquinrio; Energia Trmica; Solvente; Insumo. 2.1- Substrato Txtil Trata-se da matria prima sobre o qual sero desenvolvidos os beneficiamentos: Vesturio Domstico; Agro-Industriais. Este mesmo substrato tambm classificado segundo a sua forma de apresentao, isto , o substrato txtil ao se apresentar para o beneficio, dever apresentar-se em uma das seguintes formas: Fibra; Fio fiado; Filamento ou Fio Contnuo; Tecido de Cala; Tecido de Malha; Tecido no Tecido; Confeccionado; Meia. 2.2- Energia Trmica A gerao de energia trmica uma necessidade dentro dos Beneficiamentos Txteis, pois necessitamos de calor para a realizao de um grande nmero de operaes. Vejamos algumas: Otimizao do desempenho dos insumos; Aquecimento de elementos da mquina; Interao Substrato/Insumo; Aquecimento e chama para realizao de alguns benefcios. A conduo de calor dentro dos Beneficiamentos Txteis pode se dar atravs de duas formas : Vapor; Fludo Trmico.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Tanto para a produo de Vapor como para o aquecimento de Fludo Trmico, so utilizados geradores de vapor ou caldeiras e tambm aquecedores de fludo trmico. Os geradores de vapor ou caldeiras utilizam combustveis tais como: Carvo; Resduos Vegetais; Madeira; Gs Liquefeito de Petrleo GLP; Gs Natural leos derivados de Petrleo BPF Energia Eltrica. -

Existem dois tipos de vapor: Vapor Saturado; Vapor Superaquecido ou Seco.

O vapor saturado o mais comum, formado quando a gua atinge a temperatura de ebulio. chamado de saturado, devido quantidade de gua possuda, pois bastam alguns graus de arrefecimento da temperatura, para novamente liqefazer-se. Este vapor encontrado em temperaturas na ordem de 100 a 1050C. O vapor saturado utilizado por via direta ou indireta. Quando utilizado por via direta temos: Interao entre substrato txtil e insumo; Na interao do prprio substrato txtil; No aquecimento de banhos. Quando utilizado por via indireta temos: No aquecimento de banhos; No aquecimento de ar; No aquecimento de elementos da mquina. O Vapor Superaquecido ou Seco, aquele que necessita de pressurizao para que a temperatura eleve-se acima dos 1050C, e com isto haja perda de gua. Sua temperatura da ordem de 1800C. O vapor Superaquecido utilizado por via indireta, a saber: No aquecimento de Banhos; No aquecimento de ar; No aquecimento de elementos da mquina. Com o aparecimento do Polister e outras fibras sintticas, que necessitam de alta temperatura no seu Beneficiamento Txtil, e tambm com a rapidez com que so conseguidas, surgiu ento o Fludo Trmico, que um produto qumico orgnico (Hidrocarbonetos), que possui grande capacidade de armazenar e conservar energia calorfica, e tem baixo ponto de fluidez (BPF).

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------2.3- Solventes Nos tratamentos Secos, midos e Molhados, para que ocorram, imprescindvel a existncia de um veculo, que transporte os insumos para o substrato txtil. A este veculo denominamos solvente. A gua conhecida como Solvente Universal. Esta por sua vez utilizada nos tratamentos midos e molhados, no propicia diretamente o benefcio, mas imprescindvel para que o mesmo acontea. J nos tratamentos secos, a nica operao praticada industrialmente a limpeza, e neste caso o solvente presta-se ao mesmo tempo de solvente e insumo. 2.4- Insumos Insumo todo produto qumico, inclusive corantes e pigmentos empregados nos Beneficiamentos Txteis. So classificados em: Insumos Bsicos; Insumos Auxiliares. Insumo Bsico aquele que realiza o beneficio, propriamente dito. So responsveis pelas transformaes ocorridas no substrato txtil, e caracterizam o agente principal dentro do mtodo aplicado. importante dizer, que os insumos ao se interagirem com o substrato txtil, o fazem por Ao e/ou Adio, isto , ao estudarmos o emprego de um determinado insumo bsico, poderemos verificar se ele age e/ou adiciona ao substrato txtil beneficiado. A interao ou forma de interao essencial para a ocorrncia do beneficio. Insumo Auxiliar aquele que melhora o rendimento e o desempenho do insumo bsico, fornecendo condies ideais para a sua atuao sobre o substrato txtil.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------3- Clculos de Beneficiamento (voltar para o ndice) 3.1- Processos de esgotamento Para esses clculos importante conhecer os seguintes parmetros: massa de substrato, pode ser um valor dado, ou que deva ser calculado a partir da gramatura e do comprimento; volume de banho, que pode ser um valor dado, ou que se deva ser calculado a partir da relao de banho e massa do substrato; relao de banho; concentrao de insumos, que pode ser expressa em %, g/l e ml/l .

3.1.1- Conceito de relao de banho A relao de banho apresentada da seguinte forma: 1 : X, onde X um nmero varivel, o qual determinado pelo tipo de equipamento, como por exemplo: Jigger: RB = 1:3 a 1:5 Barca: RB = 1:20 a 1:30 Over-Flow:RB = 1:7 a 1:12 Portanto, uma relao de banho (RB) igual a 1:5, significa dizer que: para cada 1 parte de SUBSTRATO, necessitamos de 5 partes de BANHO. 3.1.2- Clculo de massa de substrato, a partir da gramatura e do comprimento A gramatura pode ser dada de duas formas: gramatura linear(g/m): massa (g) de substrato, por comprimento (metro linear de substrato) gramatura quadrada (g/m2): massa (g) de substrato por rea (m2) de substrato - Clculo de massa de substrato, a partir da gramatura linear: Exemplo: Gramatura 180 g/m ; Comprimento: 1000 m, portanto: 180 g/m x 1000 m = 180000 g = 180 kg de massa de substrato - Clculo de massa de substrato, a partir da gramatura quadrada: Exemplo: Gramatura: 100 g/m2 ; Comprimento: 1000 m ; Largura: 1,50 m, portanto: 1000 m x 1,50 m x 100 g/m2 = 150000 g = 150 kg de massa de substrato

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3.1.3- Clculo de volume de banho O volume de banho calculado a partir da massa de substrato e a relao de banho. Exemplo: massa de substrato = 100 kg ; RB = 1:5 100 kg x 5 = 500 litros de banho 3.1.4- Clculo de insumos Exemplo: massa de substrato = 100 kg volume de banho = 500 litros 2% de corante 20 g/l sulfato de sdio 1 ml/l umectante clculo do corante Como a concentrao de corante dada em porcentagem, deve ser sempre relacionada com a massa de substrato. Portanto: 100 kg x 2/100 = 2 kg de corante clculo do sulfato de sdio Como a concentrao do sulfato de sdio est em g/l, dever ser relacionada sempre com o volume de banho. Portanto: 20 g/l x 500 litros = 10000 g = 10 kg clculo para umectante Como a concentrao de umectante est em ml/l, dever ser relacionada sempre com o volume de banho. Portanto: 1 ml/l x 500 litros = 500 ml = 0,5 litro 3.2- Processos de impregnao O equipamento onde ocorre a impregnao conhecido por foulard. Para esses clculos importante conhecer as seguintes variveis: Massa de substrato: pode ser um valor dado, ou que deva ser calculado, a partir da gramatura e do comprimento; Volume de banho: que pode ser um valor dado, ou que deva ser calculado, a partir do pick-up e massa do substrato; Pick-up; Concentrao de insumos: que pode ser expressa em g/l ou m/l

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3.2.1- Conceito de Pick-up O pick-up expresso em % e corresponde a quantidade de banho absorvida pelo substrato. Por exemplo: para um pick-up de 70%, equivale dizer que o material absorveu 70% de seu peso em banho. Considerando a densidade do banho igual a 1,0, podemos dizer que para cada 100 kg de substrato foram absorvidos 70 litros de banho. 3.2.2- Clculo de converso comum nos processos produtivos, efetuar-se a converso de receitas de esgotamento para as receitas de impregnao. No podemos passar, simplesmente, as concentraes em percentuais para g/l diretamente, pois temos, normalmente, pick-up diferente de 100 %. Portanto, deveremos calcular da seguinte forma: Exemplo: 2,0 % de corante corresponde a quantos g/l corante ? Pick up = 70% 2 / 100 x 1000 = 20 g/l de corante 20 g/l x 100 / 70 = 28.57 g/l de corante 3.3 Clculos com solues de insumos um procedimento recomendvel, antes de aplicar novas receitas na produo, efetu-las primeiramente em laboratrio. Como no laboratrio, as massas de substrato utilizadas so pequenas, trabalhamos com os insumos em soluo, para reduzir a possibilidade de erros. 3.3.1- Conceito de soluo de insumos A soluo de insumos representada da seguinte forma: 1 : y, onde y a diluio do insumo. Exemplo: soluo 1:10, significa dizer que: l g de INSUMO est diludo em 10 ml de SOLUO

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3.3.2- Clculos com solues de insumos Dada a seguinte receita: Massa de substrato = 10 g Volume de banho = 100 ml 1% de corante em soluo 1:100 10 g/l sulfato de sdio em soluo 1:5

- clculo do volume de soluo de corante 1:100 10 g x 1/100 = 0.1 g de corante x 100 ml = 10 ml de soluo de corante 1:100 clculo do volume de soluo de sulfato de sdio 1:5 10 g/l x 0.1 litros = 1 g de sulfato de sdio x 5 = 5 ml de soluo de sulfato de sdio 1:5 - clculos para preparao de uma nova soluo, a partir de soluo pronta Exemplo: de uma Soluo 1:10 Preparar 500 ml de soluo 1:50 Portanto: 50 / 10 = diluio em 5 vezes, que corresponde a uma diluio 1:5 O volume necessrio de soluo 1:10 para preparar 500 ml de soluo 1:50 ser: 500/5 = 100 ml de soluo 1:10 3.3.3. Clculo da concentrao de insumos Quando desenvolvemos receitas em laboratrio diversas receitas, principalmente em tingimentos, para selecionarmos a que melhor atende a um padro. Como estamos trabalhando com solues de insumos, portanto, temos os dados em volumes. Precisaremos, ento, transformar esses volumes em concentraes, para que esses dados sejam enviados para a produo, a fim de serem desenvolvidos. Exemplo: Dada a tabela abaixo, onde foram efetuados vrios tingimentos: Massa de substrato: 10 g Volume de banho: 100 ml Insumos Sol. corante amarelo 1:100 Sol. corante azul 1:100 Sol. umectante 1:50 Sulfato de sdio 1:5 1 18 ml 5 ml 5 ml 10 ml 2 18 ml 5,5 ml 5 ml 10ml 3 20 ml 5,5 ml 5 ml 10ml 4 20 ml 6,0 ml 5 ml 10mI

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Considerando que a receita que se encontra mais prxima do padro a receita 4, as concentraes de insumos sero: - clculo da concentrao do corante amarelo: 20 / 100 = 0,2 g / 10 g x 100 = 2,0 % de corante amarelo - clculo da concentrao do corante azul: 6 / 100 = 0,06 g / 10 g x 100 = 0,6 % de corante azul - clculo da concentrao de umectante: 5 / 50 = 0,1 ml / 0,1 litros = 1 ml / l de umectante - clculo da concentrao de sulfato de sdio: 10 / 5 = 2 g / 0,1 litros = 20 g/l de sulfato de sdio

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4- Beneficiamento Primrio (voltar para o ndice) 4.1- Chamuscagem A chamuscagem tem por finalidade a eliminao por queima, das pontas de fibras celulsicas salientes (fibrilas), que permaneam eriadas na superfcie do fio ou tecido conferindo-lhe um aspecto desuniforme e um toque spero, podendo tambm afetar a regularidade dos estampados. Atravs dessa eliminao, propiciamos ao substrato, um melhor aspecto visual, graas uniformidade obtida, temos um toque mais macio e a obteno de um certo grau de brilho, pois a luz incidente apresenta uma reflexo mais regular. Equipamentos utilizados: Chamuscadeira de fios Chamuscadeira de tecidos de cala Chamuscadeira de tecidos de malha Quando utilizam GLP (gs liquefeito de petrleo), ou qualquer outro tipo de combustvel gaseificado, estas mquinas so chamadas de Gaseadeiras.

4.2- Desengomagem 4.2.1- Desengomagem Enzimtica Enzimas so protenas sintetizadas em clulas vivas e atuam como catalisadores biolgicos. Os catalisadores aceleram as reaes, na medida que diminuem a energia de ativao das reaes. As enzimas atuam atravs do rompimento das cadeias de amido, hidrolisando-as completamente e transformando-as em maltose e glicose. Uma vez que as enzimas Amilase possuem ao muito especfica (transformao do amido em maltose e glicose), no exercem nenhum efeito sobre a celulose. Como a enzima pode fazer o ciclo cataltico vrias vezes, as quantidades necessrias de cada enzima so muito pequenas.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4.2.1.1- Enzimas Convencionais So chamadas Amilases Bacterianas convencionais, derivadas do Bacilus Subtilis e so comercializadas em forma lquida ou em p, em vrias concentraes. Caractersticas de uso: Temperatura; 700C pH : 6,5 Adio de sal ao banho para melhorar a estabilidade da enzima temperatura (acima de 500C, torna-se necessrio o uso de sal). Compatibilidade apenas com agente de umectao no inicos. Processos de aplicao; pad-batch, esgotamento. 4.2.1.2- Enzimas Termoestveis Desde 1980 este novo tipo de Amilase Bacteriana termo-estvel, vem sendo oferecida no mercado, apresentando-se com sensveis vantagens em relao s enzimas do tipo convencional. Caractersticas de uso: Temperatura; 60-850C (impregnao) e 950C (esgotamento) pH : 7,0 - 8,0 No h necessidade de utilizar sal durante a desengomagem, uma vez que so mais resistentes s temperaturas elevadas. Apresenta maior compatibilidade com agentes de umectao e, conseqentemente, podem ser utilizadas em conjunto com umectantes aninicos. Processos de aplicao: graas sua maior estabilidade podem ser utilizadas em todos os processos convencionais (como pad-batch), mas tambm em processos de equipamentos que trabalham com ou sem vapor e em altas temperaturas, como pad-roll, pad-steam, bem como por esgotamento. 4.2.1.3- Lavagem Posterior O processo de lavagem essencial para obter-se um bom resultado de desengomagem, com a eliminao da dextrina formada (hidratos de carbono naturais de cadeia curta), e de outras impurezas. Os melhores resultados so obtidos ao se utilizar gua a fervura. 4.2.1.4- Parmetros de Controle Concentrao da enzima; pH; Temperatura;

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Efeito da temperatura e pH na velocidade de uma reao enzimtica: Temperatura: abaixo da temperatura ideal para cada tipo de enzima, a energia cintica das molculas to pequena que dificulta a catlise enzimtica. medida que a temperatura aumenta, a velocidade da reao vai aumentando. Chega um determinado ponto em que se inicia a desnaturao da protena, resultando em menores velocidades de reao. pH: uma vez que o pH pode mudar a forma de uma protena, as enzimas tambm tm seu pH ideal de atuao. Fora da temperatura e do pH ideais, a enzima pode sofrer desnaturao. Se a forma tridimensional especfica mudar, mesmo que ligeiramente, a enzima no se liga ao substrato convenientemente e a catlise no se processa. 4.2.2- Desengomagem Oxidativa um processo de desengomagem em que ocorrem simultaneamente trs operaes de beneficiamento: desengomagem, limpeza e alvejamento. 4.2.2.1- lnsumos utilizados Perxido de Hidrognio: agente oxidante, cuja funo oxidar a cadeia de amido, transformando em substncias solveis, assim como oxidar os pigmentos naturais e cascas, proporcionando o alvejamento. Hidrxido de Sdio: atua como alcalinizante do banho, ativando a reao de decomposio do Perxido de Hidrognio, bem como hidrolisando o amido e saponificando os materiais graxos. Tensoativo (detergente, emulsionante, dispersante, umectante): atua aumentando a hidrofilidade do material, emulsionando leos no saponificveis, e dispersando impurezas no banho, para evitar deposio sobre o substrato. Complexante: atua complexando metais pesados, para evitar a decomposio rpida do Perxido de Hidrognio (chega a furar tecidos), bem como Clcio e Magnsio presentes, evitando precipitao na forma de hidrxidos sobre o substrato. Estabilizador: controla o desprendimento do elemento ativo, o Oxignio. Teste de determinao do residual de amido no tecido SPOT TEST (teste rpido por gotejamento da soluo de iodo sobre o tecido).

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Princpio: A reao do Amido com o Iodo muito sensvel. O Amido constitudo de cadeias longas e lineares de glicose (amilase) e cadeias no lineares (amilopectinas). A amilase tem estrutura helicoidal em meio aquoso, com seis molculas de glicose em volta. Esta estrutura apresenta um espao cilndrico livre, no qual se inserem quantitativamente tomos de Iodo, dando uma colorao caracterstica (atravs da alterao da reflexo da luz), que varia do azul intenso ao azul negro sobre tecidos crus, confirmando a presena do Amido, ou uma colorao amarela, caso o amido tenha sido totalmente removido durante o processo de desengomagem. De acordo com a natureza dos amidos utilizados no processo de engomagem, a reao do Iodo pode dar colorao desde o azul avermelhado at o azul arroxeado. Soluo de Iodo-iodeto de Potssio: Soluo-me: 15 g de iodo / 50 g de iodeto de potssio Dissolve-se o Iodeto de Potssio em um pequeno volume de gua destilada e depois se adiciona o Iodo, completando-se o volume a seguir para 1 litro de gua destilada. Esta soluo deve ser conservada em frasco mbar (ao abrigo do excesso de luz). Soluo para o Spot Test: preparar uma soluo a 10% da soluo-me ( 10 ml da soluo-me completados para 100 ml com gua destilada). Esta soluo conter 1,5 g/l de Iodo e 5 g/l de Iodeto de Potssio. Procedimento para o SPOT TEST: Usando-se uma pipeta, um conta-gotas ou um basto de vidro, aplica-se soluo de Iodo-iodeto sobre o material e avalia a colorao. Este mtodo rpido deve ser utilizado sobre tecidos crus (para classific-los), e no beneficiamento, aps o processo de desengomagem (para avaliar rapidamente a qualidade e o grau de desengomagem). 4.3 Mercerizao 4.3.1- Transformaes na estrutura do algodo com a mercerizao Seo Transversal: Com a imerso das fibras celulsicas em soluo de Sda Custica, inicia-se um processo de inchamento do algodo, alterando sua seo transversal de um formato de feijo para uma forma ovalada, estrangulando o Lmem, e caso haja tenso, reduzindo seu tamanho. Superfcie da fibra: Com o inchamento e posterior tenso, a superfcie da fibra fica mais lisa, com menor quantidade de erupes, alterando as condies de reflexo da luz.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Transformao segundo o eixo longitudinal: Com o inchamento da fibra, dado que esta possui um aspecto helicoidal em relao ao eixo longitudinal, h uma retrao. Se aplicarmos uma tenso, fcil de imaginar que tender a se paralelizar em relao ao eixo, conforme esquema: 4.3.2- Transformaes qumicas ocorridas com a mercerizao Durante muito tempo acreditou-se que, colocando o algodo em contato com a soluo de Hidrxido de Sdio obtinha-se a formao de Celostato de Sdio, conforme abaixo: C6 H7 O2 (OH)3 + NaOH C6 H7 O2 (OH)2 ONa + H2O Entretanto, alguns estudiosos acreditam que tal reao s pode ocorrer em concentraes de Hidrxido de Sdio em gua na ordem de 500 g/l, pois o Celostato de Sdio hidrolisvel em gua. Um grande nmero de estudiosos concluiu que, o que se forma , provavelmente, uma combinao de adio, conforme o esquema abaixo (lcalicelulose), nas condies usuais de concentraes e temperatura de mercerizao: C6 H7 O2 (OH)3 + NaOH C6 H7 O2 (OH)3 NaOH Quando este lcali-celulose colocada em contato com a gua de lavagem, ele decomposto, formando a celulose hidratada, que difere da nativa em: Mudanas morfolgicas; Mudana na intensidade das interaes entre as unidades da macromolcula. (Ex.: maior rendimento do corante nos tingimentos) 4.3.3- Fatores que influem na absoro de NaOH pela fibra fcil entender que a penetrao da Sda na fibra um fator importante que ir definir uma boa mercerizao ou caustificao. Vejamos, os fatores que influem na absoro da soluo custica pela fibra: concentrao do banho; viscosidade; temperatura; tempo; caractersticas do material txtil; tenso aplicada; utilizao de auxiliar de mercerizao adequado.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Concentrao Fica claro entender que somente em concentraes acima de 200 g/l de NaOH, quando aplicada tenso, consegue-se penetrar facilmente (aumento da velocidade) nas regies de difcil acesso. A concentrao de soda no banho influi tambm, no tipo de ligao qumica que se forma entre a Celulose e a Sda. Viscosidade Por outro lado, uma maior concentrao implica num aumento de viscosidade, que atua de forma negativa na penetrao de Sda na fibra. Temperatura Cabe aqui explicar que a temperatura implica na alterao de dois fatores no inchamento da fibra. So eles: velocidade de penetrao; formao de rede cristalina NaOH celulose distinta com menor captao de gua e, portanto, menor inchamento. Uma velocidade de penetrao maior garante, de uma forma geral, uma melhor uniformidade de mercerizao. Por outro lado, trabalhar em temperatura elevada, dependendo da concentrao do banho, pode implicar na formao de Oxi-celulose (degradao da fibra). Tempo Da mesma forma, temos que estar conscientes de que o tempo de contato fator primordial. Porm, no devemos esquecer que quando a celulose est em contato prolongado com soluo de Soda, sob a atmosfera contendo oxignio pode iniciar a formao de Oxi-celulose. Caractersticas do material txtil Tambm o grau de maturidade do algodo, pode influenciar positiva ou negativamente na adsoro, bem como o estado de sujidade do material. A mercerizao pode ser feita sobre substrato na forma de fio, tecido plano e de malha, com o material cr, purgado, alvejado ou tinto. Tenso aplicada Quanto maior a tenso, menor a facilidade de penetrao da soluo custica. Utilizao de auxiliar de mercerizao adequado Depois de citar todos os outros fatores, fica simples entender porque a utilizao de um auxiliar (tensoativo) de vital importncia. Sua funo permitir um fcil acesso da soluo custica em alta concentrao at reas de difcil acesso em tempo curto, em temperatura favorvel, sob tenso ou no, de tal forma que o processo de mercerizao ou caustificao possa ocorrer de forma homognea ao longo de todo o material a ser tratado.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4.3.4- Propriedades e exigncias do auxiliar de mercerizao deve permitir a rpida penetrao da Sda at nas zonas de difcil acesso da fibra; permitir a ao da Sda ao longo de todo o material de forma homognea; possuir ao dispersante das impurezas presentes no banho; apresentar facilidade de dissoluo na preparao do banho; conservar sua eficincia por longo perodo; ter baixa tendncia de formao de espuma; no ter alta afinidade com a fibra; ser facilmente removido do material por lavagem; no alterar a viscosidade do banho; resistir alta alcalinidade do banho.

4.3.5- Lavagem e Neutralizao Aps o tratamento alcalino deve-se proceder retirada da soluo custica sobre a fibra. Esta retirada normalmente feita com o auxlio de gua e neutralizao com cido. Uma m lavagem e/ou neutralizao, pode implicar em defeitos irreversveis sobre o material txtil. 4.3.6- Alguns dos efeitos fsico-qumicos ocorridos com a mercerizao Brilho A aparncia do brilho explicada pelo fato resultante de um inchamento sob tenso, onde a fibra adquire formato mais regular com superfcie mais lisa, refletindo mais intensamente os raios de luz. Uma intensidade maior ou menor do brilho em funo dos seguintes parmetros: concentrao da lixvia; temperatura da lixvia; durao do tratamento; auxiliar de mercerizao; tenso aplicada. Aumento notvel do brilho; Aumento da capacidade de absoro; Maior adsoro de corante; Aumento da intensidade de cor ; Maior resistncia trao; Reala efeitos do toque; Eliminao de fibras imaturas (estas fibras no tingem); Maior estabilidade dimensional.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Os quatro primeiros itens esto intimamente ligados a um bom inchamento da fibra e portanto, ao formato da seo transversal, enquanto que a tenso influi diretamente na toro da fibra, sendo este ltimo um dos fatores de maior influncia. Capacidade de absoro Desde que a mercerizao reordena regies cristalinas, aumenta a acessibilidade fibra, resultando numa maior capacidade de absoro. Maior adsoro de corante na fibra Como vimos a mercerizao fornece como efeito uma maior acessibilidade fibra, gua, solues de corante e solues de acabamento em geral. Maior intensidade da cor Com a mercerizao verificado um aumento na intensidade de cor com igual concentrao de corante. A reflectncia e com ela a intensidade da cor, no depende somente da concentrao de corante, mas tambm, da distribuio do corante no material e especialmente, na capacidade de disperso da luz no substrato. Maior resistncia trao Estudiosos mostraram que existe uma correlao entre o aumento da resistncia trao e diminuio do ngulo de orientao da fibra, verificado radiograficamente. Maior estabilidade dimensional O motivo para termos uma maior estabilidade dimensional devido desintegrao das tenses no material txtil, devido dissoluo e a nova formao de pontes de hidrognio na fibra, adotando a fibra um novo estado de energia livre, adaptada a sua atual forma dentro do material txtil. 4.3.7- Mercerizao sobre Artigos sem Tratamento Prvio Vantagens brilho mais notvel (intenso); dispensa a secagem intermediria; no necessita de uma refrigerao constante (da Soda). Desvantagens contamina em maior proporo lixvia com impurezas; no permite o reaproveitamento dos saldos de banho. 4.3.8- Mercerizao sobre Artigos Purgados e Alvejados Vantagens aparncia do tecido mais fechada; no contamina a lixvia com impurezas.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Desvantagens antieconmico, devido secagem intermediria; ocorre um leve amarelamento (alvejado); no favorece na intensidade do brilho. 4.3.9- Mercerizao sobre Artigos Tintos Vantagens brilho mais superficial; eliminao de algodo morto; tonalidade mais brilhante. Desvantagens alterao de tonalidade; acmulo de resduos de corantes nos banhos; toque mais seco e duro. 4.3.10- Mercerizao sobre Artigos mido / mido Vantagens dispensa a secagem intermediria; menor concentrao de umectante. Desvantagens implica na preparao de banho de reforo; controle rigoroso na concentrao de lixvia; maior eficincia no sistema de refrigerao; ateno permanente com temperatura do banho de impregnao. 4.3.11- Parmetros de Controle Concentrao da Soda Custica: 28 a 320B Temperatura ambiente

O substrato deve ser mantido sob tenso para evitar seu encolhimento, at a remoo da Sda Custica absorvida pela fibra. A lavagem e a neutralizao devem ser feitas com gua quente nos primeiros compartimentos (caixa); enxge a frio (contra corrente ou transbordamento); neutralizao. Evitar a presena de gua dura (sais de clcio e magnsio), pois alteram o brilho e podem provocar manchas de tingimento.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4.3.12- Mtodos empregados para determinar os efeitos da mercerizao Determinao do grau de mercerizao no microscpio Mercerizado : aspecto da fibra cilndrico No mercerizado : aspecto da fibra achatado Determinao do nmero (ndice) de brio do algodo mercerizado, o qual indica a reao do algodo com a soda custica: 100 a 105 indicam que no houve mercerizao 150 a 170 indicam completa mercerizao Determinao do material mercerizado, mediante absoro de corante 4.3.13- Equipamentos Mercerizadeira de Cilindros - Tecidos O processo de mercerizao consiste em uma srie de cilindros tensores, sobrepostos (pares). No compartimento de impregnao e estabilizao do tecido, os cilindros inferiores so de ao, providos de ranhuras (milimetricamente), e os cilindros superiores so revestidos de borracha, o que no permitem que o tecido encolha no sentido da trama. Enquanto que o controle do urdume exercido pela diferena de velocidade entre os cilindros sobrepostos. O tempo de estabilizao metade do tempo de impregnao.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Mercerizadeira de Corrente - Tecidos So equipamentos que mantm o tecido esticado por sistema de corrente, providas de pina (morcetes), que prendem o tecido na ourela. O processo de impregnao da Sda Custica feito atravs de foulard ou chuveiros, sendo que o material tensionado no sentido da trama. Aps a estabilizao, o tecido recebe um banho de gua quente com vapor, enxge com gua fria e finalmente, neutralizado. Mercerizadeira de Fios As meadas so colocadas nos braos tensores (hidrulico ou pneumtico) existentes na mercerizadeira e submetidas a uma tenso moderada, ao iniciar a operao do processo. Posteriormente, so impregnadas com Sda Custica pelo sistema de imerso em cuba (bandeja), quando os tensores se abrem, provocando maior tenso nas meadas. Durante o processo de mercerizao, as meadas passam por rolos espremedores, garantindo assim, uma penetrao uniforme da Sda Custica no interior dos fios. Aps a impregnao (tempo de mercerizao), as meadas so lavadas sob tenso, com gua quente, e enxaguadas com gua fria. Mercerizadeira de malha Tubular A malha impregnada com Sda Custica. Em seguida, passa por uma seo de roletes (castelo), para evitar deformaes e completar o tempo de reao. Posteriormente, passa para o compartimento de lavagem e de estabilizao, onde injetado ar comprimido, formando um grande balo. Finalmente, lavada atravs de chuveiros. Neste compartimento, a malha adquire um pouco de brilho, devido tenso provocada pelo seu peso molhado e fora do ar comprimido, em paralelo com a rpida diminuio do teor de Sda Custica existente na malha.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4.4- Caustificao Transformar as caractersticas do substrato txtil: Dados Tcnicos Material: tecidos de algodo Equipamento: foulard ou jigger Procedimentos Impregnar o material com soda custica, eliminar o excesso de banho, acondicionar, descansar, lavar e neutralizar. Produto Qumico: NaOH 10 a 18B Tempo de Repouso: 20 a 30 minutos Efeitos alcanados pelo processo de caustificao Aumento de afinidade aos corantes; Maior rendimento na estampagem com corantes reativos; Aparncia do tecido mais fechada; Mais econmico em artigos populares de baixo custo; Cobertura do algodo morto; Brilho pouco notado; Estabilidade dimensional. OBS: Convm lembrar que o processo de caustificao realizado livre de tenso. 4.5- Limpeza Tambm conhecida como cozinhamento, purga, cozimento e lavagem prvia. Essa operao tem como objetivo retirar impurezas como: gorduras, ceras e leos naturais e/ou sintticos presentes na fibra, as quais do caractersticas hidrfobas ao substrato.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------4.5.1- Mtodo de remoo dos contaminantes 4.5.1.1- Reao de Saponificao Quando essas ceras, gorduras e leos so aquecidos com soluo de Sda Custica, elas se hidrolisam em glicerol e sal do cido graxo correspondente. Esses sais so solveis em gua e denominados sabes. Esta reao chamada de saponificao. C15H31 - COO - CH2 H | | C15H31 - COO CH + NaOH 3 C15H31 - COONa + 2 HC C CH2 | | | | C15H31 - COO - CH2 HO OH OH

4.5.1.2- Processo de emulsificao E a extrao das substncias que so resistentes saponificao, atravs do uso de detergentes. A princpio queremos mostrar a diferena entre um sabo e um detergente, uma vez que no princpio a limpeza era realizada to somente pelos sabes. Sabes A molcula de um sabo constituda por uma longa cadeia carbnica, tendo em uma das extremidades o grupo carboxilato de sdio ou potssio.O O

Cadeia

C O Na

ou

Cadeia

C OK

4.6- Alvejamento Alvejar significa tornar alvo ou branco. Trata-se do branqueamento do substrato em diversos graus ou nveis de alvejamento, desde que isso no implique em perda sensvel de resistncia por parte do material. Em primeiro lugar, devemos levar em considerao a cor do material antes do alvejamento, pois esta operao ir conduzir a mesma, em direo ao branco. Principalmente no caso das fibras celulsicas e proticas, a colorao natural bastante acentuada, distante daquilo que podemos imaginar ser branco. Tambm primordial para a obteno de um bom alvejamento, encontrar o ponto de estabilidade do sistema qumico, pois se o insumo bsico se desprende muito rapidamente, duas coisas podem acontecer: degradao do material; baixo rendimento do alvejamento por perda de substncia ativa.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Se a estabilidade do insumo bsico for muito grande, no havendo, ou havendo pouca liberao da substncia ativa, no acontecer o branqueamento desejado. O alvejamento pode ser: Oxidao: Perxido de Hidrognio; Hipoclorito de Sdio; Clorito de Sdio Reduo: Hidrossulfito de Sdio 4.6.1- Alvejamento por Oxidao com Hipoclorito de Sdio Reao de desenvolvimento da substncia ativa: NaOCl Na+ + OCl- (on hipoclorito (substncia ativa)). O Hipoclorito de Sdio um agente oxidante forte, em cuja fabricao h formao de NaCl, pois o gs Cloro injetado em soluo de Hidrxido de Sdio. O Carbonato de Sdio normalmente adicionado para estabilizar o produto. usualmente vendido na forma lquida, possuindo colorao esverdeada e plida, odor desagradvel e enjoativo, apresentando toxicidade por inalao e ingesto. 4.6.1.2- Parmetros de Controle Concentrao medida em g/l ou % de Cloro ativo (Cl -, presente na soluo de Hipoclorito de Sdio). Ex.: 20B = 112,76 g/l de Cloro ativo A quantidade normalmente utilizada de 0,5 a 2,0 g/l de Cloro ativo. pH Este produto usado para branqueamento da celulose em condies de pH variando de 10 a 12. O Hipoclorito de Sdio pela presena de lcali em sua composio, quando colocado em soluo aquosa apresenta pH alcalino. Em caso de necessidade de correo de pH para maior estabilizao dos banhos de longa permanncia, o mais usual a adio de Carbonato de Sdio. Condies de pH inferiores propiciam a formao do cido Hipocloroso (HOCl). Em valores de pH inferiores a 5, h liberao do gs cloro. Abaixo de 3, h total desprendimento desse gs. Existem textos que observam ser a condio de pH mais danosa a celulose, por volta de 7. Entretanto, em nvel de aplicao, condies de pH inferiores a 9 so evitadas. Temperatura Normalmente utiliza-se temperatura ambiente, que como sabemos apresenta-se, no Brasil, com variaes que vo de 00C ( no inverno) a 500C (no vero), tendo em vista as mais diversas regies do Pas e no caso das mximas, ambientes interiores de fbrica. Certamente, sob o ponto de vista terico, uma aplicao sob estas diferentes condies ir dar resultados diferentes. Sendo assim, ao dizermos temperatura ambiente, dimensionamos 20 a 300C.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Tempo

Est em funo da forma de interao, da necessidade de branqueamento e da prpria resistncia do material. 4.6.1.3- Eliminao do cloro residual Dado por encerrado o tempo de interao, necessrio eliminar do substrato, o que restou de cloro ativo. Existem dois mtodos: neutralizao com Bissulfito de Sdio, tambm conhecido como anticloro; quando aps o alvejamento com Hipoclorito de Sdio, feito alvejamento com Perxido de Hidrognio. 4.6.2- Alvejamento por Oxidao com Perxido de Hidrognio Frmula estrutural: HOOH

um agente oxidante forte, usualmente vendido na forma lquida, solvel em gua. Solues concentradas so altamente txicas e corrosivas. Apresenta nestas condies, risco de fogo e exploso. Concentrao 35% = 130 volumes de oxignio ativo 50% = 200 volumes de oxignio ativo Reao de desenvolvimento da substncia ativa: na aplicao do Perxido de Hidrognio em ambiente alcalino existem trs possibilidades: a) H2O2 H2O2 (permanece estvel) b) 2 H2O2 2 H2O + O2 (decompe-se liberando O2) c) 2 H2O2 2 HO2 + H2 (decompe-se liberando on Peridroxila) Ferro Presena indesejvel, o elemento qumico Ferro pode aparecer na gua e no substrato. Sabe-se que o mesmo exerce ao cataltica em presena de Perxido de Hidrognio, provocando a oxidao da Celulose em nvel de degradao. Utiliza-se normalmente um agente sequestrante para eliminar sua influncia. 4.6.2.1- Produtos qumicos utilizados Sais de magnsio: endurecem a gua, podendo ser utilizados no banho de alvejamento, exercendo ao reguladora sobre o Perxido de Hidrognio, melhorando o seu desempenho. O sal mais comum o Sulfato de Magnsio.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Estabilizadores: so necessrios para controlar o desprendimento da substncia ativa, principalmente devido utilizao de temperatura prxima a de ebulio, no caso de banho de esgotamento. So eles: Silicato de Sdio; Metassilicato de Sdio; estabilizador orgnico formulado e vendido sob nome comercial. lcali: normalmente usado o Hidrxido de Sdio, para ajuste do pH na faixa ideal, 9 a 11. Tambm ter ao saponificante no caso de operao conjugada (limpeza / alvejamento). Umectante, detergente e emulsificador: adicionando-se um produto com as propriedades mencionadas, abre-se a possibilidade de realizao de duas operaes: limpeza e alvejamento. Alm disso, uma terceira operao pode ser conjugada. A de desengomagem oxidativa. 4.6.2.2- Parmetros de Controle pH: 9 a 11 temperatura: para processo descontnuo (banho de esgotamento), o melhor rendimento obtido quando se utiliza temperatura em alguns graus inferiores a de ebulio. tempo: varia em funo da forma de interao, por exemplo, para processo descontnuo (banho de esgotamento), da ordem de 45 a 90 minutos.

4.6.3- Alvejamento por Oxidao com Clorito de Sdio Apresenta-se na forma de cristais brancos ou p cristalino, ligeiramente higroscpico e solvel em gua. um agente oxidante forte, apresentando risco de fogo e exploso quando em contato com cidos concentrados. Reao de desenvolvimento da substncia ativa: NaClO2 + cido (pH 2 a 4) Na+ + ClO2- (dixido de cloro substncia ativa) OBS: a substncia ativa formada (Dixido de Cloro) um gs altamente poluente e txico, e por este motivo o alvejamento com Clorito de Sdio evitado. Inibidor de corroso: Na receita bsica, recomenda-se a adio de um produto, cuja funo a de inibir a ao de ataque ao metal, pelo Dixido de Cloro. Existem duas possibilidades: a utilizao de Nitrato de Sdio ou de um produto de formulao vendido sob nome comercial. cidos utilizados: Frmico Actico Sulfrico Oxlico - alm de acidular, tem a propriedade de seqestrar ferro do substrato.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Temperatura: Nos processos descontnuos (banho de esgotamento), as temperaturas utilizadas dependem da espcie qumica do substrato, variando de 800C at a ebulio. Nos processo contnuo e semicontnuo, a temperatura de impregnao comumente de 50 a 900C. Tempo: Varia em funo da forma de aplicao. No processo descontnuo (banho de esgotamento), temos tempos da ordem de 60 a 90 minutos. Eliminao do cloro residual: Normalmente, aps o alvejamento com Clorito de Sdio, realiza-se enxaguamento a quente e a temperatura ambiente. Alguns textos porm, aconselham a eliminao do Cloro residual atravs de neutralizao com Bissulfito de Sdio. 4.6.4- Alvejamento por reduo com Hidrossulfito de Sdio P branco, largamente utilizado nos beneficiamentos txteis, desde que haja necessidade de uma substncia redutora. Tambm chamado de Ditionito de Sdio. O Hidrossulfito de Sdio pode ser aplicado sozinho ou ento participando de uma reduo alcalina (Hidro + Soda), ou ento de uma reduo cida (Hidro + cido Actico ou Frmico). Celulose natural ou regenerada - Reduo alcalina. Proticas - Reduo normal ou cida Poliamidas - Reduo normal ou cida Acetato e Triacetato - Reduo normal O Hidrossulfito de Sdio em soluo aquosa aquecida, decompe-se com facilidade, devendo a sua presena ser controlada atravs de papel indicador especfico. Normalmente o Hidrossulfito de Sdio vendido comercialmente est estabilizado, por exemplo, com Tetrapirofosfato de Sdio, tendo por isso uma velocidade de decomposio menor. Aconselha-se quando da sua utilizao: no utilizar soluo; a temperatura de dissoluo no deve ser elevada, ou melhor, deve ser a menor possvel; dentro do possvel, adicion-lo somente quando o sistema qumico atingiu a temperatura mxima recomendada, pelo mtodo que est sendo aplicado; dentro do possvel, colocar o produto na mquina, in natura, sem diluir. 4.6.4.1- Parmetros de controle Normalmente aplicado no processo descontnuo (banho de esgotamento), quantidades iniciais so por exemplo, da ordem de 5 g/l. A expresso quantidades iniciais, tem em vista que quantidades de reforo, so muito comuns. O tempo gira em torno de 30 a 60 minutos.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Reao possvel da reduo alcalina: Na2S2O4 + NaOH + H2O Na2SO4 + Na2SO3 + 2 H2 5- Histrico sobre os Beneficiamentos Secundrios (voltar para o ndice) 5.1- Primeiros Registros Sobre a Colorao de Txteis As mais remotas referncias da vida do homem pertencem a uma poca geolgica completamente diferente da nossa. Mas no limiar da histria, encontramos sinais evidentes do emprego pelo homem de matria de colorao para pintar o corpo, para colorir pelos, e tantos outros objetos, que escassamente chegaram at ns. Todavia, se conservam e podem ser vistos desenhos de bises, cavalos e renas pintadas nas paredes de cavernas espalhadas por este mundo. Junto com o branco e preto, as cores que usavam com mais freqncia eram o amarelo, roxo e o cinzento. O emprego das cores teve papel importante nas suas cerimnias fnebres. Supe-se, segundo H.G.Wells em seu Esquema da Histria, que nesta era, h vinte mil anos atrs, o homem empregava uma tcnica rudimentar de impresso para fazer seus desenhos, valendo-se para tal de um osso, pedras, gravetos e seu prprio dedo. Existe uma quantidade de objetos pintados, gravados e quem sabe, com um certo tipo de escrita, como tentativa de comunicar-se com o tempo. H uns dez ou doze mil anos, o homem neoltico comeou a tecer roupas rsticas de linho, as quais segundo referncias, parece que estavam tintas. Nesta poca, no somente tingiam tecidos, como tambm a arte da cermica empregava freqentemente a cor. Quando se estuda histria das primeiras tribos que se tem notcia, encontramos entre os povos que habitavam os vales dos rios Nilo e Eufrates, h seis mil anos atrs, provas de civilizao que conheciam e praticavam fiao, tecelagem e colorao sobre fios e tecidos. Registros de prticas sociais e religiosas na ndia, datam de 4500 anos e contm referncia seda colorida e a brocado dourado. Presume-se que o conhecimento tintorial tenha sido transmitido a partir da China, passando para a ndia, Prsia (atual lr), at o Egito. Relquias destas antigas civilizaes, tm sido descobertas e preservadas. Sendo que o Egito, tem sido um campo extremamente frtil, para atividades arqueolgicas. Os tecidos que vestiam as mmias eram tintos com corantes naturais, como Crtamo (gnero de plantas da famlia das compostas, a espcie Carthamus Tinctorius era usada na fabricao de corantes, e suas sementes tm propriedades purgativas), e o xido de Ferro, este ltimo utilizado para produzir sombreados. A Indigfera (designao cientfica da anileira: designao comum a vrias espcies do gnero Indigfera, da famlia das leguminosas-papilionceas (Indigfera Anil), de fruto em forma de vagem., e que fornece matria tintorial, o Anil), planta original da ndia, encontra-se entre os primeiros corantes utilizados. H 4000 anos, os egpcios dominavam tcnicas artesanais para a produo de algodo, linho, seda e l de estrutura extraordinariamente delicada, e eram capazes de colori-las numa certa gama de cores.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Segundo Plnio, estes denominavam tcnicas de tinturaria, abrangendo e emprego de mordentes. Atravs deste historiador romano, conhecemos relatos tais como este: Se conhece no Egito um maravilhoso mtodo de tintura, no qual o tecido branco impregnado por parte, porm no com corantes, mais sim com substncia que tm a propriedade de absorver cores. Esta aplicao no visvel sobre a tela, porm quando mergulhada dentro de um caldeiro aquecido contendo corante, aparecem pouco depois cores. O notvel do fato que tendo o caldeiro somente uma cor sobre a tela aparece diferentes cores, as quais no se pode modificar . A famosa tintura de prpura, que fez clebre a cidade de Tiro, na Fencia, mencionada por Plutarco em seu escrito Vida de Alexandre, e descreve os palcios persas com grandes quantidades de objetos tintos em prpura, os quais tinham 180 anos e todavia conservavam seu brilho. Essa tintura, cujas aplicaes resultavam um custo muito alto, se obtinha de vrias espcies de moluscos do mar mediterrneo. Um pesquisador moderno obteve, a partir de 1200 moluscos, menos de um grama de corante, cuja anlise mostrou ser Dibromo ndigo em sua maior parte. necessrio observar, que o ndigo e a prpura de Tiro, so corantes a tina, cuja aplicao constituem uma das operaes mais difceis da tinturaria moderna. 5.2- Emprego dos Corantes Naturais Antes de prosseguirmos em nosso relato histrico, gostaramos de pensar junto ao leitor, quanto possibilidade de utilizao e obteno dos corantes e pigmentos naturais. Nos primrdios, da mesma forma que nos nossos dias, a coisa aconteceu da seguinte maneira: Colorao por Deposio Mecnica Compreende todo tipo ou tcnica de colorao que no demanda afinidade da matria de colorao para com o substrato, no necessariamente txtil. Por exemplo, quando h milnios o homem preparou uma soluo de pigmento, numa cuia, e aplicou-a com um graveto sobre uma rocha ou sobre seu prprio corpo, procurando produzir desenhos representativos dos seus usos e costumes, enfim da sua cultura, formando sobre esse substrato um filme, uma pelcula, ele o fez por deposio mecnica. Nos dias de hoje, ao pintarmos uma porta, um automvel, fazemos o mesmo, certamente empregando recursos mais sofisticados, utilizamos pincis, pistolas, aergrafos, spray e outros. Dentro ainda da deposio mecnica, temos uma segunda possibilidade que tambm chegou aos nossos dias. A da Impregnao em massa. Se este mesmo homem do exemplo acima, resolveu um dia colorir a sua pasta alimentar, ou uma espcie de sopa, ou ento o barro de suas cermicas, ele no utilizou a formao de filme para colorir, mas sim a impregnao por inteiro (em massa). Em ambos os casos, no necessria a afinidade. Trabalhamos portanto com pigmentos.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS-------------------------------- Colorao por Afinidade

Vlida para Substratos Txteis, Papel , Couro e Peles. A aplicao remota do Corante Tina envolvia no somente a difcil obteno deste corante, como tambm a utilizao de plantas que em soluo aquosa, liberam substncias redutoras, de maneira a transformar o pigmento em corante, isto , com afinidade para com o substrato txtil celulsico. Este processo demora meses. Dessa preparao feita numa tina, recipiente de madeira, tiravam-se pores (alquotas), originando-se muitos tingimentos. Esse mtodo chegou at ns, com o nome Tina-Me. Outros corantes naturais que no apresentavam significativa afinidade para com o substrato txtil da poca, tais como CO, CR, CL, WO e S, eram aplicados atravs da chamada mordentagem. Mordente Em seu significado original, um composto usualmente baseado em sais metlicos inorgnicos, que aplicados sobre o substrato txtil, favorecem a montagem do corante, influenciando tambm na cor final. A funo deste sal metlico era dupla. Primeiro a de propiciar a formao de um complexo corante/metal estvel, que se formava no prprio substrato txtil, e em segundo lugar, facilitava ao corante a sua aplicao no substrato, desde que haja ganho de afinidade (substantividade), pela presena do mordente. Atualmente, este termo deve ser entendido como uma substncia metlica, que aplicada ao substrato, forma com o corante um complexo-metlico, que retido no substrato mais firmemente do que com o corante sozinho. Uma outra caracterstica do mordente que diferentes tipos, quando aplicados a um corante, originam cores e matizes diferentes. Exemplo: Corante A + Mordente Y Cor e; Corante A + Mordente X Cor B com matiz avermelhado; Corante A + Mordente Z Cor D com matiz azulado. Apesar de estarmos estudando a histria, necessrio dar enfoques a atualidade. Por isso citamos agora um compendio que rene entre outras, a classe dos Corantes Naturais. COLOUR INDEX uma coleo de livros publicada pela: S.D.C. (Inglaterra) The Society of Dyers and Colourists; A.A.T.C.C. American Association of Textile Chemistry and Colourists. Nesta coleo podemos encontrar diversos corantes, entre eles o Corante Natural: C.I. Branco Natural 1 / N0 de constituio 75170 Nome Comum: Guanino Peso Molecular: 151 Descobridor: Jacquin (Final do sculo XVII)

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Largamente encontrado em tecidos vegetais e animais, sendo comercialmente obtido a partir de escamas e nadadeiras de peixes e a partir do guano (esterco, acumulao de fosfato de clcio resultante do excremento de aves marinhas). O material 33ru aquecido brevemente temperatura de 650C a 100C, fazendose ento uma suspenso pela ao do querosene, sendo o material usado para obteno de efeitos lustrosos e perolado. 5.3- O perodo que antecedeu o Corante Sinttico. Uma crnica de Guilhermo de Malmesbusy (1095-1143), refere-se s mulheres que usavam fios de vrias cores na confeco de tapetes. O famoso tapete de Bayeaux foi confeccionado com fios de urdume tinto com oito cores diferentes. A arte de tingir ganhou vida nova durante o Renascimento. Em 1331, tintureiros formaram uma sociedade independente em Florena, Itlia. Esta teria curta durao, pois foi dissolvida em 1382, mas logo depois, sociedades de tintureiros apareceram em todos os paises europeus. Em Londres, o primeiro alvar foi concedido a Worshipful Company of Dyers, em 1471. Como era costume naqueles dias, a sociedade exercia um rigoroso controle sobre o comrcio, o exerccio profissional e as prticas de seus membros. A descoberta do hemisfrio ocidental e a abertura de rotas martimas para as Amricas, trouxeram novos corantes (mordente) de origem naturais para o mercado europeu. Entre eles estava o Pau-Brasil, tambm conhecido como madeira de pssego, que contm uma matria corante, produzindo tingimentos vermelhos quando tratado com xido de Alumnio; castanhos, quando tratados com xido de Ferro e efeitos coloridos rosas, quando mordentados com xidos de Estanho. Cochineal veio do Mxico para os tintureiros europeus, e era obtido de um inseto da espcie Coccus Cacti. Ele dava ao substrato tinto uma cor carmesim, quando tratado com mordente de Alumnio, sendo muito similar ao Kermes, que era extrado de um inseto nativo da Espanha. Quando tratado com xido de Estanho originava a cor escarlate, que foi usado at recentemente para tingir os uniformes de cerimnias da Guarda do Imprio Britnico. Um nmero limitado de pigmentos inorgnicos encontrava-se em uso. Um verde grama era obtido passando o substrato por uma soluo de Cloreto de Cromo, e depois por uma soluo de Arseniato de Sdio. Amarelo cromo, que obtido por formao do Cromato de Chumbo, quando da passagem do substrato por banhos, contendo soluo de Acetato ou Nitrato de Chumbo e Dicromato de Potssio. No podemos nos esquecer da Garana, obtida das razes de madder, da qual se extrai a garancina de cor vermelho vivo, cuja base qumica a Alizarina. Esta planta era cultivada na Europa, Oriente e ndia. Quando tratada com xido de Alumnio, proporcionava uma cor vermelha slida, e com xido de Ferro, um bord sujo. Uma variedade de tons chocolate poderia ser obtida, usando uma mistura de xidos de Alumnio e Ferro. A Guarana, cultivada na Turquia, produzia um vermelho excepcionalmente brilhante, que era conhecido como vermelho Peru (Turkey Red), que se tornou usado na descrio geral dos vermelhos Alizarina.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Carthamus Tinctonus (Safflower), tambm conhecido como Cardo do Tintureiro, uma planta comum na sia, frica e pases do Mediterrneo. As flores contm uma substncia que era usada pelos coloristas para produzir de delicados rosas, at escarlates vibrantes e tambm usadas como cosmticos, quando misturadas ao talco. 5.4- Primeiros Corantes Sintticos O ano de 1856 testemunhou um acontecimento que provocou uma mudana fundamental no somente na prtica da colorao de txteis, mais tambm ao longo do tempo na industria qumica. William Henry Perkin (1838-1907), industrial e qumico ingls, tentando um dia sintetizar o quinino, descobriu por acaso, o primeiro corante de anilina, a Violeta de anilina ou Mauve. Ao procurar limpar com um leno de seda algumas gotas da soluo espalhada por sobre a mesa, notou que o tecido ficara manchado com uma bela cor violeta. Essa cor que logo ficou conhecida como Vermelho de Perkin, produziu cores que a rainha Vitria colocou na moda. Filho de um construtor Ingls, ele comeou seus estudos em Londres, um dos poucos lugares naqueles dias em que se ensinavam cincias. Seu professor notou nele um particular interesse por qumica e o tomou como seu assistente, realizando Perkin, experincias que ilustravam as aulas tericas. Apesar de seu pai querer que ele estudasse arquitetura, no colocou objees quando este, j mestre em Cincias, dirigiu-se ao Colgio Real de Qumica em Londres. L encontrou Hoffmann (1818 1892), nascido na Alemanha e especializado em Qumica Orgnica. Este realizou pesquisas sobre derivados de alcatro da Hulha, que mais tarde levaram-no ao estudo de intermedirios necessrios para obteno de corantes. Perkin provou ser aluno promissor e manteve-se ocupado assistindo a Hoffmann em suas pesquisas. Ele improvisou em sua casa um laboratrio onde trabalhava a noite durante feriados e fins de semana. Hoffmann desejava produzir sinteticamente o quinino e Perkin, ento com 18 anos, esforava-se em atingir esse alvo, trabalhando em seu laboratrio. No curso de seus experimentos, ele oxidou a anilina com Dicromato de Potssio e obteve um precipitado preto, quando este foi separado com lcool Etlico, formou-se uma soluo prpura brilhante. Este trabalho teve um significado grandioso, pois pela primeira vez o homem tinha criado um corante a partir de molculas orgnicas relativamente simples. Ajudado por seu pai e seu irmo, construram uma fbrica em Greenford, perto de Londres, no ano seguinte ao seu descobrimento, onde alm de produzir o corante Bsico Malva, foi o pioneiro na produo em escala industrial do Nitrobenzeno, produzindo-o por nitratao do Benzeno e reduo do Nitrobenzeno em anilina. O trabalho de Perkin lanou sementes nas mentes dos outros qumicos orgnicos de todo o planeta. Se o corante podia ser feito quimicamente, no havia razo para outros no serem produzidos. Mais de cem anos se passaram a partir da descoberta original e milhares de corantes foram sintetizados em escala laboratoriais e produzidos comercialmente.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------A anilina tornou-se ponto de partida para a produo de outros corantes. Perkin tambm o pioneiro no primeiro perfume artificial obtido da sntese da cumarina. No ano da sua morte, Perkin recebeu a medalha de Perkin, recompensa criada pela diviso Americana da Sociedade de Industria Qumica, por seu trabalho dentro da qumica, e ele ainda continuou dedicando-se a suas pesquisas. Em l858, um qumico de nome Verguin produziu em Lyons na Frana a Fucsina. Ele preparou este produto, oxidando uma mistura de um equivalente molecular de Paratoluidina, junto com dois equivalentes moleculares de anilina, com Cloreto Estnco. Sendo este o primeiro corante do grupo Trifenilmetano que constituem os corantes Bsicos, e que de todos os corantes, so os que do cores de brilho intenso. Por outro lado, h um preo para esta vantagem, que a fraca solidez a luz. Alis, todos os primeiros corantes apresentavam esta caracterstica, ou seja, desbotavam rapidamente. Medlock e Nicholson em 1860 obtiveram a Fucsina atravs de um mtodo mais eficiente, usando o xido Arsnico como agente oxidante, e chamaram o produto de magenta. Este foi logo seguido da produo de um corante, que na poca era conhecido como Violeta Imperial ou Azul de Lyons. Consistia no aquecimento da magenta com a anilina. Devido a sua solubilidade em lcool sua aplicao foi limitada. Em 1862, Nicholson, atravs da sulfonao, tornou esse corante solvel em gua, aquecendo o mesmo com cido Sulfrico. A sulfonao faz com que o corante adquira carter inico quando em soluo aquosa, tornando o on do corante aninico, isto , portador de carga negativa. Isto d ao corante o poder de se combinar com os grupos bsicos da L e da Seda. O azul de Nicholson, obtido por sufonao, ainda tem uso limitado e identificado com C.I. Azul cido 110. Em 1863, Lightfood descobriu o primeiro bem sucedido mtodo de tingimento para a obteno de preto, oxidando o algodo impregnado com anilina. O mtodo era conhecido como Preto de Anilina, e foi utilizado pelo menos durante sessenta anos, at que foi superado por melhores tcnicas de colorao. Todos estes corantes foram desenvolvidos a partir de experincias singulares, eram derivados do Benzeno e no foi seno em 1865, que Kekul props a estrutura do anel hexagonal, para justificar pelo isomerismo de substituio, produtos do benzeno. Assim tomou-se possvel propor e confirmar frmulas estruturais para os corantes sintticos existentes e por deduo, iniciar muitos proveitosos projetos de pesquisa. Em 1868, Graebe e Liebermann da Alemanha e W.H.Perkin na Inglaterra, quase que simultaneamente descobriram mtodos para sintetizar a Alizarina, a partir do Antraceno. Que um hidrocarboneto extrado a partir de produtos da destilao do carvo de pedra (alcatro de hulha). Perkin comeou a fabricar a Alizarina em 1869, enquanto os alemes alguns anos mais tarde. No passar dos anos, mesmo Perkin tendo comeado antes a fabricao de corantes, a produo da Inglaterra era de 435 toneladas at 1873, enquanto que os Alemes embora tivessem comeado depois sua produo j era de 1000 toneladas. Poucos anos mais tarde, Perkin retirou-se da indstria produtora da matria de colorao, que desde ento se declinou rapidamente e por volta de 1885, 80% dos corantes usados em seu pas, eram de origem estrangeira. bom lembrar que em 1858, Peter Griess, um qumico de uma fbrica de cerveja, em Burton-on-Trent, descobriu a importantssima reao de diazotao, que consiste em tratar aminas primrias com cido Nitroso, formando sais de diaznio que podem ser copulados a outros intermedirios originando corantes.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Alguns dos primeiros corantes preparados por esta reao foram, o Castanho Bismarck em 1865 e a Crisoidina G em 1876. O laranja II, produto da copulao do cido Sulfanlico diazotado com Beta-Naftol, apareceu em 1876. Em 1877, Roccelline, um corante azo, produto tambm desta reao de diazotao e copulao, aumentou a lista dos que podiam colorir a l e a seda. A Prpura do Tiro e ndigo, que tinham sido empregados desde tempos imemoriais, possuam propriedades de solidez que ultrapassavam de longe as dos primeiros corantes sintticos. Os antigos ficariam surpresos com os bons resultados obtidos, utilizando mtodos baseados inteiramente em conhecimentos empricos. A estrutura do milenar ndigo foi estabelecida em 1880 por Von Baeyer e foi seguida pelas snteses de numerosos corantes a tina, alguns dos quais tornaram-se comerciais a partir de 1901. Um procedimento anlogo de obteno de cores sobre o algodo e apresentando satisfatria solidez lavagem, consistia na sntese de um corante azo insolvel dentro da fibra (in situ). At 1884 os corantes sintticos existentes no apresentavam uma substantividade significativa para o algodo, o uso de mordente era normal, mesmo sendo uma operao complicada, hoje pouco apropriada para nossos dias, quando se consegue obter tingimentos rpidos e baratos. Mas os Teares da Revoluo Industrial, produziam pela primeira vez em grande escala, e porm a demanda de matria para colorir crescia. Neste momento Bttiger preparou o Vermelho Congo, e mostrou que esse corante no necessitava de mordentagem, e podia ser aplicado atravs de um mtodo extremamente simples, no qual somente era necessrio ferver uma soluo de corante em presena de eletrlito. Este ento chamado de corante Direto, resultante da descoberta de Bttiger, foi extremamente til e ainda tem em nossos dias ampla aplicao. Pensou-se ento na elaborao de um corante insolvel que fosse obtido pela combinao sucessiva de dois componentes solveis. A.G. Green foi o primeiro, apesar do resultado no ser exatamente um corante insolvel. Partindo de um corante Direto chamado Primulina, que um corante de cor amarela de baixo poder colorstico, diazotando o mesmo e em seguida copulando com Beta-Naftol, obteve uma cor Vermelha de maior solidez a tratamentos Molhados e midos. Este tratamento posterior foi estendido a outros corantes diretos e ainda usado quando se precisa de maior solidez. Em 1889 Meister, Lucius e Bruning, trabalhando com a Badische Company, introduziram o Vermelho Para, no qual o substrato era impregnado com Beta-Naftol e ento copulado com Para-Nitroanilina Diazotada. Este mtodo foi bem sucedido e em curto espao de tempo, substituiu inteiramente o uso da Alizarina no tingimento de cor Vermelho slido sobre o algodo. O Beta-Naftol no tinha afinidade para com o substrato e era fixado temporariamente por secagem antes de se associar com o sal de Diaznio. Este tingimento oferecia uma baixa solidez frico. Em 1893, um qumico francs chamado Raymond Vidal, obteve um produto que podia tingir o algodo na cor preto esverdeado, pelo aquecimemnto de uma mistura de Sulfeto de Sdio e Enxofre com Paranitrofenol ou Aminofenol. Este foi o primeiro corante do grupo conhecido com corantes Sulfurosos ou ao Enxofre, e segue-se descoberta de uma serie de cores, se bem que restritas, e sem qualquer brilho, porm eram de custo baixo e relativamente fcil de aplicar.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Em 1901 Ren Bohn utilizando a Antraquinona, obteve uma substncia azul insolvel semelhante ao ndigo, a mesma provou ter propriedades de um corante a tina e foi introduzida no comrcio com o nome de azul lndanthrene. Foi o primeiro grande nmero de corantes tina, obtido a partir do grupo formador de corante, Antraquinona. Em 1911 Zistscher e Laska, foram os precursores do corante que hoje chamamos de Azicos, trabalhando com derivados de anilina e copulando-o a uma base Diazotada. As fibras ditas hidrfobas, das quais o Acetato de Celulose foi o primeiro em 1921, criaram a necessidade de novos corantes, nascendo a nova gerao de corantes Disperso. Apesar de ser do conhecimento cientfico, as propriedades do cido Cianrico, pelo menos vinte anos se passaram at que em 1956 aparece comercialmente os Corantes Reativos. Com isto, pretendemos dar uma idia do que foi a caminhada do homem at os nossos dias, em relao aplicao de corantes sobre txteis. 6- Conceito de Cor e Colorimetria (voltar para o ndice) Existem inmeras tentativas para definio de cor. Podemos dizer que a cor uma percepo subjetiva causada no crebro, em conseqncia de uma certa energia radiante transmitida aos olhos. Para a percepo de uma cor h necessidade de: Fonte de luz. Objeto colorido. Observador a vista humana recebe a imagem e a transforma em impulsos que so transmitidos, mediante o nervo ptico, ao crebro onde se manifesta a percepo da cor.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------6.1- Fonte de Luz Objetos s podem ser vistos quando luminosos (emitem luz) ou quando iluminados (refletem total ou parcialmente a luz que incide sobre eles). Artigos tintos se enquadram nesse segundo caso. O que d a sensao dimensional de um objeto a sua cor. Se, por exemplo, colocarmos um livro verde sobre um lenol branco, as linhas dimensionais do livro sero delimitadas por sua cor. Como sabida, a percepo sensorial da cor causada pela luz. Por essa razo, a cor sempre relacionada a uma fonte de luz, denominada iluminante, desde que o objeto no emita luz prpria. Assim, um objeto s manifesta sua cor quando iluminado. Luz o nome que damos radiao eletromagntica na faixa de 400 a 700 nm (nanmetros), a qual constitui a radiao visvel para seres humanos. Alguns animais podem ver outras faixas de comprimento de ondas. Sabemos que as radiaes eletromagnticas propagam-se em ondas de comprimento varivel abrangendo um largo espectro. Dentro deste espectro h uma pequena banda, na faixa de 400 a 700 nm, que, como mencionamos antes, constitui a luz visvel.

As radiaes que limitam o espectro de luz visvel so os raios ultravioletas ( 700 nm). Quando um feixe de luz atravessa um prisma (experincia de Newton); ele se decompe em bandas de luz colorida (cores do arco ris), com comprimentos de onda diferentes e que vo desde o vermelho ( 700 nm) at o violeta (400 nm). A distribuio de energia espectral de um determinado iluminante, indica o quanto de energia o iluminante irradia em cada intervalo de comprimento de onda. Os iluminantes se diferem muito na proporo dos componentes de seu espectro. Assim, luz solar, de lmpada incandescente, fluorescente, de sdio, etc. muito diferente. A lmpada incandescente, por exemplo, contem mais radiaes longas (vermelho, amarelo) do que a luz solar. Com a mudana do iluminante haver mudana na cor do objeto iluminado. Devido a isso, afirmamos que a cor no uma propriedade imutvel do objeto, mas, varia em funo da composio espectral do iluminante.

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Os raios luminosos componentes do espectro constituem o conjunto de radiaes visveis, cada uma produzindo no crebro, atravs dos olhos, uma percepo de cor. Cada componente do espectro tem um comprimento de onda diferente conforme a tabela abaixo: COR Vermelho Alaranjado Amarelo Verde Azul Violeta FAIXA DO ESPECTRO (nm) 610 700 595 610 570 595 485 570 430485 400 430

Podemos afirmar que as radiaes sensibilizam a vista humana na faixa de 400 a 700 nm. Radiaes com comprimentos de onda abaixo ou acima desses limites j no so visveis. Dentre as cores do espectro, os fsicos (note bem: no os coloristas) estabeleceram 3 cores fundamentais: Vermelho Verde Azul

Raios luminosos desses 3 comprimentos de onda, quando projetados sobre uma superfcie branca produzem as demais cores do espectro. Assim, projetando-se sobre um fundo branco raios verdes e vermelhos obteremos uma mancha amarela. Projetando-se os raios das 3 cores obteremos o branco. Essa superposio de feixes coloridos constituem o princpio da composio aditiva de cores. Os raios luminosos podem tambm ser subtrados. Assim, ao projetarmos um feixe de luz branca sobre uma lmina transparente azul (filtro azul), s passaro os raios azuis e, portanto, os demais raios do espectro visvel foram subtrados. Se sobrepormos 3 filtros, azul, amarelo e vermelho, e projetarmos sobre eles um feixe de luz branca, haver absoro completa nos filtros e produziremos o preto. Os coloristas trabalham na base da composio subtrativa das cores.

Assim, para o fsico: 39


VERMELHO + VERDE + AZUL = BRANCO (na base da composio aditiva das cores)

e para o colorista: AMARELO + VERMELHO + AZUL = PRETO

(na base da composio subtrativa das cores) Uma ltima observao quanto aos iluminantes, em programas de colorimetria trabalhamos com 3 iluminantes padro: 1. Luz do dia normalizada - D 65 2. Luz normalizada da lmpada incandescente - A 3. Luz fluorescente padronizada Philips Tl 84

6.2- Objeto Observado 40


A cor de um objeto (por exemplo: um artigo txtil) determinada pela luz refletida por este. Assim, um substrato branco quando reflete toda luz que incide sobre ele e preto quando no h reflexo de luz, e sim absoro. Substratos so coloridos quando absorvem certos raios do espectro e refletem os restantes. Por exemplo, dizemos que um substrato azul quando, ao incidir sobre ele luz branca, reflete azul e absorve os demais componentes do espectro. Por essa razo, quando tingimos um artigo txtil, estamos trabalhando com subtrao de cores. Para cada corpo colorido existem dois tipos de cores: Cor absorvida ou fsica Cor refletida ou psicolgica ( a que vemos) Como j foi dito, um substrato branco, sob a luz solar, quando reflete todas as cores do espectro. Quando queremos dar cor a esse substrato, precisamos modificar a luz refletida, de modo a s sensibilizar nossa vista a cor desejada. Isso se consegue pela aplicao de produtos qumicos que agem absorvendo seletivamente todas as faixas do espectro menos a desejada, que dever ser refletida. Esses produtos so chamados CORANTES ou PIGMENTOS (Veremos mais adiante a diferena entre corantes e pigmentos) e agem por subtrao de cores. Por meio de espectrofotmetros, os laboratrios de colorimetria estabelecem as curvas de remisso dos tingimentos, isto , para radiaes de todos os comprimentos de onda, dentro do espectro de luz visvel, determinada a porcentagem de reflectncia de energia. 6.3- A Viso A terceira condio essencial para que haja cor a viso, que funciona como receptor. Como j mencionamos, dentro do espectro de radiaes eletromagnticas h uma banda de raios visveis entre 400 e 700 nm. Os raios luminosos ao atravessarem o cristalino vo atingir a retina, onde encontram os terminais do nervo ptico. Nesses terminais existem dois tipos de clulas:

Bastonetes - responsveis pela viso em ambiente escuro, com muito baixa intensidade de luz.Todos os bastonetes tm a mesma sensibilidade espectral e por essa

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------razo vemos somente objetos cinza no escuro e no distinguimos cores. Em intensidade normal de luz os bastonetes no so mais usados e, nesse caso s os cones so decisivos. Cones - Os cones exibem diferentes sensibilidades ( caso contrrio, no haveria cores). Basicamente, distinguem-se 3 tipos de cones, sensveis s radiaes azul, verde e vermelho.

6.4- Crebro O crebro funciona como um preceptor. A viso, como vimos, separa os componentes da luz que incide na retina por meio dos cones e retransmite essas faixas separadamente ao crebro que faz, novamente, a integrao da cor irradiada pelo objeto observado.

6.5- Cores Fundamentais

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Como j foi exposta, as cores do espectro so 7: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, anil e violeta. Os coloristas chamam de cores fundamentais o vermelho, amarelo e azul, pois as demais podem ser obtidas pela combinao dessas. Por intermdio do tringulo das cores podemos ilustrar bem as cores fundamentais e suas combinaes binrias e ternrias.

7- Conceito de Colorimetria (voltar para o ndice) 7.1- Introduo A colorimetria consiste na tcnica de medio de cor. Da mesma forma como possvel medir grandezas como por exemplo, as dimenses de um objeto, a velocidade de um corpo ou a energia produzida por uma turbina, podemos quantificar a impresso sensorial da cor. Para isso se fez necessrio normalizar as fontes luminosas e a sensibilidade do olho humano . A sensao subjetiva transformada em dados objetivos expressos em nmeros. 7.2- Propriedades espectrais da fonte luminosa Como j vimos, denominamos de luz a faixa de radiao eletromagntica entre 400 e 700 nm, a qual constitui a radiao visvel para seres humanos. Chamamos de distribuio espectral de um iluminante a quantidade de energia irradiada pelo iluminante em um intervalo de comprimento de onda. A distribuio espectral do iluminante tambm denominada: Distribuio energtica do iluminante Densidade de radiao espectral Em colorimetria faz-se medies de cor em um espectrofotmetro sob fontes de luz normalizadas. As fontes de luz empregadas so: 43

--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS-------------------------------- D 65 = iluminante padro para luz do dia (Daylight - 65000K) A = iluminante que corresponde a lmpadas incandescentes (28560K) TL 84 = iluminante que corresponde luz fluorescente Philips TE 84 (40000K)

7.3- Propriedades espectrais do objeto observado O grau de remisso ou reflexo espectral de uma determinada superfcie corresponde porcentagem de luz refletida em cada faixa da luz visvel (usualmente mede-se em intervalos de 10 nm). , portanto, a relao entre a luz refletida e a luz incidente em cada comprimento de onda. O grau de remisso de um tingimento expresso mediante uma curva de remisso. O branco teria teoricamente uma reflexo de 100% em toda a faixa de luz visvel e o preto 0%. As propriedades espectrais do substrato colorido independem da fonte luminosa. A luz proveniente de uma superfcie colorida e que vai sensibilizar o olho humano depende, portanto, das propriedades espectrais do iluminante e do grau de remisso do objeto observado.

7.4- Percepo da cor - a vista humana Como vimos anteriormente, os raios refletidos pela superfcie colorida vai sensibilizar a retina onde esto localizados os cones e bastonetes. H 3 tipos de cones, respectivamente sensveis s faixas de radiaes amarela, vermelha e verde.

No seria possvel determinar teoricamente estas sensibilidades. Cientistas, porm, mediante experimentao em grupos de observadores estabeleceram as 3 curvas mdias de sensibilidade do olho humano e que foram denominadas curvas padro de 44

--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------valor espectral (sensibilidades relativas) e representadas por: z , para sensibilidade ao azul, y, para verde e x, para vermelho. 7.5- Vetores da colorimetria

7.6- Valores cromticos (valores tristimulus) Corresponde a soma dos produtos da distribuio espectral do iluminante (S), pelo fator de remisso espectral (R), pelos fatores relativos sensibilidade relativa do olho humano (x , y, z). 7.7- Coordenadas cromticas (x, y) Corresponde a relao dos valores cromticos normais (X ou Y) pela soma X+YZ. Os valores tristimulus podem ser colocados em um sistema de coordenadas tridimensionais e, assim, cada cor ocuparia um determinado ponto no sistema. distncia entre duas cores semelhantes pode ser a medida da diferena de cor perceptvel. Neste sistema conforme a cor e sua posio no grfico, h maior ou menor sensibilidade s diferenas de cor. Lamentavelmente ainda no foi desenvolvido um sistema em que os espaos de cores fossem eqidistantes sensorialmente.

Mediante as coordenadas cromticas x e y foi criado o diagrama de cromaticidade CIE

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7.8- Sistema CIELAB No decorrer dos anos foram desenvolvidas numerosas equaes matemticas no sentido de criar outros sistemas de coordenadas, sempre, procurando definir espaos colorimtricos eqidistantes. Atualmente, na indstria txtil, adotado o sistema CIELAB. Trata-se de um sistema de coordenadas retangular, cujos eixos so designados por: L* = claridade - eixo vertical cuja base o preto e o topo branco. a* = eixo vermelho/verde b* = eixo amarelo/azul

Atualmente, so mais empregados os valores: L* = claridade 46

--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS-------------------------------- ngulo h* = hue - tonalidade Raio C* = chroma - indica a pureza da cor

7.9- Diferenas de cor As instalaes de colorimetria esto preparadas para medies de diferena de cor entre tingimento padro e tingimento ensaio. 7.10- Metameria e constncia de cor Quando duas amostras apresentam cores iguais sob determinado iluminante e divergem quando submetidas a outro iluminante, dizemos que este par de cores metamrico ou condicionalmente igual. A este fenmeno denominamos Metameria. Mediante os valores tristimulus X, Y, Z a metameria facilmente explicvel. Duas amostras so iguais quando os seus valores X, Y e Z so iguais sob o mesmo iluminante.Esta premissa indubitavelmente satisfeita se as duas amostras apresentarem curvas de remisso idnticas. No entanto possvel obter valores tristimulus idnticos, mesmo com pares de curvas de remisso diferentes, uma vez que os valores X, Y e Z so obtidos por somatrias. Nesse ltimo caso teramos um par de cores metamricas. Muitos tcnicos fazem confuso entre metameria e constncia de cor. Quando um nico tingimento varia demasiadamente com a variao do iluminante, dizemos que no h constncia de cor. Portanto, para constatar a existncia de metameria necessrio se comparar um par de tingimentos, enquanto que a constncia de cor propriedade de um nico tingimento. Assim, nunca podemos afirmar ao examinar dois ou mais tingimentos comparativamente, que eles so metamricos. Nesse caso somente podemos dizer que o tingimento tem uma maior ou menor constncia de cor.

7.11- Instalaes para Medio Colorimtrica

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--------------------------------BENEFICIAMENTOS TXTEIS--------------------------------Usam-se instalaes contendo um espectrofotmetro e um microcomputador. No espectrofotmetro, faz-se a medio do grau de remisso espectral da amostra colorida em 16 comprimentos de onda, entre 400 e 700 nm. Para isso h necessidade de um mono ou policromador e de uma fonte luminosa (usam-se lmpadas de flash de xennio ou lmpadas incandescentes de halognio).

Existem diversos programas colorimtricos (softwares), para os computadores: de medio do espectrofotmetro e de armazenagem no disco rgido, dos valores de remisso, de medio de coordenadas cromticas, diferenas de cor, metameria, grau de brancura, de acordo com diversas frmulas. para formulao de receitas e clculo de correes, para formulao de receitas, permitindo a impresso das receitas completas para tinturaria. So tambm implantados no computador: as curvas de distribuio espectral dos diversos iluminantes e as curvas padro do valor espectral da vista. No inicio trabalhava-se com sistemas de medio com 3 filtros que determinavam as 3 coordenadas cromticas, para um ou dois iluminantes. Essas instalaes so hoje obsoletas e so empregados atualmente espectrofotmetros de alta resoluo. 8- Aplicaes da Colorimetria (voltar para o ndice) Formulao e correes de receitas; Avaliao de solidez; Controle de qualidade de corantes ou de tingimentos; Determinao de grau de brancura.

9- Fibras Txteis (voltar para o ndice)

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SEMENTES

ALGODO COCO MALVA RAMI LINHO CNHAMO JUTA SISAL CARO OVELHA COELHO CASHEMIR CABRA ANGOR MOHAIR SEDA AMIANTO

VEGETAIS

CAULES

FOLHAS

PELOS NATURAIS ANIMAIS SECREO MINERAIS ASBESTOS

CELULOSE REGENERADA CELULOSE MODIFICADA ARTIFICIAIS QUMICAS ALGA MARINHA ANIMAIS POLICONDENSAO SINTTICAS POLIMERIZAO

VISCOSE ACETATO TRIACETATO ALGINATO CASENA POLISTER POLIAMIDA

POLIPROPILENO POLIACRILONITRILO POLIURETANO

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SIMBOLOGIAFIBRAAcetato Alginato Amianto Borracha Cashemira Carbono Casena Coelho Elastana Juta L de escrias Linho Modacrlica Multipolmero Policarbamida Poli-(Cloreto de vinila) clorado Policlorotrifluoretileno Poliestireno Polipropileno Ram Sisal Vidro Vinilal

ABNTCA AL A LA WK CAR K WE PUE CJ SL CL PAM PUM PUA PVC+ PCF PST PP CR CS GL PVA+

DINCA AL As LA Kz Ka Kn PUE Ju CL PAM PVM PUA PVC+ PCF PP Ra Si GL PVA+

FIBRAAcrlico Algodo Angor Cabra Cnhamo Caro Cco Cupro Elastodieno L L de rocha Metlica Mohair Poliamida Poli-(Cloreto de Vinila) Poli-(Cloreto de vinilideno) Polister Polietileno Poliuretano Seda Triacetato Vinal Viscose

ABNTPAC CO WA WP CH CN CK CC PB WO ST MT WM PA PVC PVD PES PE PUR S CT PVA CV

DINPAC CO Ak Hz Ko CC PB WO ST MT Mo PA PVC PVD PES PE PUR Ts CT PVA CV

9.1- Fibras Naturais Vegetais So fibras essencialmente constitudas de celulose, a qual se encontra sempre na natureza em combinao com outras substncias, sendo a mais comum lignina. Contm, tambm, impurezas tais como gomas, resinas, gorduras, ceras e pigmentos. A anlise por raios-X mostra que a celulose tem estrutura cristalina, sendo um polissacardeo de longa cadeia e alto peso molecular. As fibras celulsicas naturais tm regies amorfas, alm de cadeias cristalinas e orientadas paralelamente. Estas ltimas se caracterizam por completa desordem. No tingimento de fibras celulsicas os corantes penetram pelas regies amorfas. 9.1.1- Algodo 50


Esta fibra existe na natureza envolvendo sementes de vrias plantas do gnero Gossypium. 9.1.1.1- Propriedades qumicas do algodo Os cidos inorgnicos diludos a frio no atacam o algodo, porm, se, aps a impregnao com estes cidos, secarmos o substrato, este ser danificado fortemente. O cido sulfrico concentrado e em ao prolongada transforma o algodo em compostos solveis como a dextrina. O algodo pode ser fervido em solues alcalinas sem ser prejudicado, sendo, porm, recomendvel eliminao do ar. A fervura em banho alcalino na presena de ar pode enfraquecer a fibra pela formao de oxi-celulose.

O algodo, quando tratado a frio em uma soluo de NaOH 300B, se torna semitransparente, com estrutura arredondada quando visto no microscpio e encolhe muito no sentido longitudinal. A fibra entra em combinao com o lcali formando o composto denominado lcalicelulose: C6H702(OH)3 + NaOH C6H702(OH)3 - NaOH celulose lcali-cel

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