Química Têxtil - ABQCT · Editorial Revista Química Têxtil n 94/Março 2009. 03 Uma...

Química TêxtilANO XXXII

MAR 2009

ÓRGÃO OFICIAL DA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS E COLORISTAS TÊXTEIS

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Site: www.abqct.com.bre-mail: [email protected]

Membro TitularISSN 0102-8235

94

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Tecnologia Têxteis Inteligentes

Tecnologia TingimentoTecnologia Tingimento

Tecnologia Ultrassom

Tecnologia Qualidade

Tecnologia Processos

ÓRGÃO OFICIAL DA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS E COLORISTAS TÊXTEIS


Renato Loch abre seu álbum de viagem e relata sobre seu estágiona Espanha pág. 77

Editorial

03Revista Química Têxtil n 94/Março 2009.

Uma oportunidade única: a criseNos últimos seis meses o que mais se ouve falar é de

crise. Falar de crise é promovê-la e calar-se sobre ela é

comodismo. A vida é constituída de altos e baixos e por

isso mesmo é que ela é excitante. É nos momentos de

baixa, que o melhor de cada um aflora, que a cria-

tividade aparece. Sem crise não há desafios, sem

desafios á vista é uma rotina. Atribuir a crise nossos

fracassos é ir contra nosso próprio talento e valoriza mais

os problemas do que as soluções.

A história da humanidade tem inúmeros exemplos de

crescimento e melhoria em função de crises. Estes

exemplos também podem ser observados em muitas

empresas, que em sua trajetória sofreram crises e a

cada uma delas se saia mais revitalizada, moderna e

competitiva.

A crise por si só, não torna uma empresa revitalizada

do dia para noite, depende dos dirigentes, da criati-

vidade, da iniciativa para se sobressair e não do

conformismo e da passividade diante dela. Sempre podemos

descobrir caminhos promissores que estão escondidos, e

isso ocorre nos momentos mais desfavoráveis. Na sabe-

doria chinesa um mesmo ideograma significa crise e

oportunidade, ou seja, por trás de uma crise está escondida

uma grande oportunidade.

Temos que acabar de uma vez com a única crise

ameaçadora, que é o conformismo de não querer lutar para

superá-la. A grande chance do sucesso está em manter o

otimismo e forma de encararmos a crise.

Evaldo Turqueti

Presidente

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE QUÍMICOS E COLORISTAS TÊXTEIS


AATCC Corporate MemberMembro Titular FLAQT

DIRETORIA NACIONALPresidente: Evaldo TurquetiVice- Presidente: Lourival Santos Flor1º Secretário: Walter José Mota2º Secretário: Ricardo Vital de Abreu1º Tesoureiro: Adir Grahl2º Tesoureiro: João Lino GonçalvesDiretor Técnico: Humberto Sabino da Silva Núcleo Nordeste

Núcleo Santa CatarinaCoordenador Geral: João Vergilio DiasVice-coordenador: Carlos Udelson ZagolinSecretário: Andre Luis Klein Da SilvaTesoureiro: Sergio Da Costa VieiraSuplente: Walter Alvaro Da Silva JuniorSuplente: Henrique Jose Elisio

Núcleo de AmericanaCoordenador: Vice-coordenador: Secretári: Tesoureiro: Suplente: J

João José Gobbo Durval B. F. Costa

o Izaias Ezipati Edmilson J. Vasconcelos

osé Antonio M. Lima Suplente: Irani Monteiro

CORPO REVISOREsta edição da Revista Química Têxtil contou com uma equipe técnica para revisar os artigos aqui publicados.A equipe é formada pelos seguintes profissionais:

Os autores devem enviar seus artigos para publicação com, pelo menos, 3 meses de antecedência.

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ISSN 0102-8235

Impressão: Ipsis GráficaABQCT -

SUMÁRIOEditorial................................................................................................................................ 03

( J. Jiménez, L. Aubouy, J. Sáez, L. Bautista, A. Briz, M. Delavarga e J. Parra.) ................22

( Sevda Altas e Gulas Pamuk) ..............................................................................................11

Produtos e Serviços ............................................................................................................. 81

II Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo

(Vitor Zambon Brizido e Paulo Alfieri ).................................................................................40

Relato da Viagem de Renato Loch...........................................................................................77

(M.E.Banja, A.V.S. Martins, J.C. Petermann).........................................................................50

( )..... .......................................60H.H. Piccoli, S.M.A. Guelli U. Souza, A.A. Ulson de Souza

Àlbum de viagem.....................................................................................................................79

(Rolf G. Kuehni ) .................................................................................................................. 06

( Elsa Iglesias Seipac S.A.) .................................................................................................. 18

Coordenador: Clélia Elioni Ferreira de CarvalhoVice- Coordenador: Silvagner Adolpho Veríssimo Tesoureiro: Francisco Paiva Costa Secretário: Milton Glavina Suplente: Manuel Augusto Vieira

Química Têxtil é uma publicação da AssociaçãoBrasileira de Químicos e Coloristas Têxteis.Os artigos aqui publicados são de inteira responsabilidade dos seus autores.

Distribuição: mala-direta: associados da ABQCT, Indústrias Têxteis, tinturarias e entidades filiadas àFLAQT e AATCC.

Ricardo Vital de Abreu Reinaldo FerreiraDimas NovaisBluma E. K. Chaves

José Antonio MarconiPaulo Schlickmann Jr.

Colaboradores: Kelson dos Santos Araújo e Márcio Dantas

04 Revista Química Têxtil n 94/Março 2009.

Avaliação da diferença visual da cor valorizando as condições

Energia ultrassônica na indústria têxtil

Conceitos básicos sobre ultrassom

Uma visão geral sobre o futuro dos têxteis

Uma análise comparativa do desempenho colorístico dos processos de tingimento do poliéster em meio ácido e alcalino

Análise das propriedades físicas de tecidos para lençóis.

Determinação do comportamento tintorial de corantes naturais extraídos da alfafa e urucum

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Avaliação da diferença visual da corvalorizando as condições

1. INTRODUÇÃO

Filósofos e pesquisadores científicos da cor, estão

divididos em seu ponto de vista sobre a natureza da cor.

Um grupo, os objetivistas ou externalistas pensam em

cor como algo que está fora deste mundo, em objetos

reproduzidos na consciência humana. O outro grupo, os

subjetivistas ou internalistas pensam que a cor é gerada

na mente, agregando-a (pela própria mente) como

símbolos sobre uma imagem ou objeto em um momento

dado, baseada em um sistema de visão de cor do

observador, nas propriedades de refletância do objeto,

no poder de distribuição espectral da fonte de luz e nas

condições de observação que o rodeiam.

Nossa visão comum e nossa linguagem contêm um

ponto de vista objetivo. A ciência da cor não conseguiu

ainda resolver esta matéria convincentemente. Nos

últimos 100 anos, esta ciência tomou uma posição

fortemente objetivista desenvolvendo rápidas e sofis-

ticadas instrumentações de medidas de refletância,

tanto como colorimetria e modelos para calcular

diferenças de cor e aparência de cor, etc.. O ponto

principal é que a cor de um objeto pode ser definida e

controlada via suas funções de refletância. Com certeza,

qualquer pessoa dedicada à colorimetria sabe dos

agravantes do embaraçoso problema de avaliação de cor

que são: metamerismo, inconstância da cor, efeito das

condições de observação, tamanho da amostra,

distância entre amostras, acondicionamento das amos-

Autor: Rolf G. Kuehni Universidade do Estado da Carolina do Norte (USA)

Artigo também publicado na revista Galáxia ArgentinaTradução: Agostinho S. Pacheco ABQCT

Revisão Técnica: Reinaldo Ferreira

tras e outras. Todas estas situações revelam que a

aparência da cor de um objeto é condicional e somente

estão atadas comente indiretamente à função de refle-

tância.

Variabilidade do observador

Aqui temos, possivelmente, a maior das variáveis: o

observador. O observador é examinado e, (desde que passe

no exame) declarado capacitado para avaliar cores, mas

isso não significa que enxergue a cor dos objetos da mesma

maneira que outros. Qualquer colorista conhece as

argumentações feitas entre o supervisor e o laboratorista

em frente da caixa de iluminação ao analisar amostras de

cor, ou entre o cliente e o fabricante sobre a qualidade da

imitação realizada.

Recentes estudos indicam que a variação que

observadores normais percebem frente a uma determi-

nada amostra é muito maior do que a previamente

assumida. No passado, estas variações eram baseadas em

comparação de funções do “color matching (CMF)” de

pequenos grupos de observadores.

Conhecimentos recentes nos indicam que a varia-

bilidade nas funções de imitação de cor CMF não tem

correlação com a percepção de cor em uma dada

circunstância, porque em nossa consciência se produz uma

grande série de cálculos de cor, dos quais a informação

que os nossos cones visuais entregam ao cérebro é

somente um pequeno componente. Parece existir, em um


dado momento, uma série de redes neurais de diferentes

classes que operam para elaborar a interpretação

individual mais adequada frente aos sinais ópticos que

entram nos nossos olhos. Existe uma constante

discussão quanto à tabela de dados do observador

padrão da CIE, no sentido de determinar se essa tabela

pode ser considerada como representativa de um

observador humano médio.

Estímulo da cor

No aprofundamento dos conhecimentos sobre o

tema, uma das mais surpreendentes observações é a da

existência de uma grande variabilidade no estímulo da

cor (luzes ou amostras observadas sob uma determinada

iluminação) que os indivíduos tomam como represen-

tativas da, assim chamada, cor única (as quatro cores

fundamentais, por exemplo, o vermelho que não é

percebido nem como amarelado e nem como azulado e

assim comparavelmente para o amarelo, o azul e o

verde).

Uma vez que o observador tenha entendido o

conceito da cor única, ele pode se selecionar

repetidamente dentro uma série de estímulos àquela

que passa a representar a cor única para este

observador. O resultado é que quando são feitos

ensaios com observadores normais, com dúzias de

chips de cores, a seleção que eles realizam cobre no

total dois terços do círculo de matizes. Enquanto que o

amarelo e o vermelho cobrem 12% cada um, o azul cobre

aproximadamente 15% e o verde 28% do círculo.

É o resultado de uma faixa surpreendentemente

grande que nos indica que, como indivíduos nossa

experiência referente à cor pode variar consideravel-

mente quando recebemos um estímulo de cor. Resultados

preliminares indicavam também que as distâncias

percentuais entre as quatro tonalidades únicas variam

em considerável grau.

Na Tabela 1, são mostradas as distâncias em termos de

chips Munsell 40 entre a “tonalidade única” para dois

observadores.

Observadores neutros

Temos outro enfoque com respeito a observadores. A

psicologia avançada e os psicofísicos coincidem na opinião

de que os observadores não são instrumentos neutros de

medição de cor. Ao contrário, cada análise é afetada por

estratégias conscientes e inconscientes. Um simples

exemplo pode ser a decisão requerida em uma sexta-feira

a tarde para determinar se uma amostra representa uma

imitação aceitável de um padrão ou se seria necessário mais

um tingimento imediatamente, porque a imitação deve ser

concluída até o final do dia.

Não existe muito que podemos fazer com referência a

observadores e eles representam a maior variabilidade na

avaliação da diferença de cor. Esta variabilidade constitui

um incentivo para o uso de uma avaliação objetiva

(instrumental) com cálculos baseados em um observador

mediano (média de todos os observadores que participam

no estudo para estabelecer a diferença de cor). Devemos, de

todas as maneiras, reconhecer que constantemente o

resultado aceitável para esse observador “mediano” pode

não ser o mesmo para um grande número de observadores

reais.

Experiências nas quais participaram até centenas de

observadores com milhares de observações tiveram como

resultados grandes discrepâncias. É evidente que, em

circunstâncias práticas não é possível dispor de suficientes

observações que nos permitam estar seguros de um



Tabela 1. Correlação e erros no local de ensaio (27 substâncias)

A-R R-A A -V V-A2 2

Observador 1 (masculino 20) 10 15 10 5

Observador 2 (feminino 49) 6 12 7 15

resultado, a menos que os observadores tenham sido

cuidadosamente selecionados para serem represen-

tativos da aptidão média dos observadores.

Variabilidade das condições de ensaio

É bem conhecido que diferenças de condições de

ensaio afetam severamente os resultados da avaliação.

Os coloristas sabem que uma determinada amostra

pode ter a aparência de um verde oliva sob uma

determinada luz “branca” e marrom/acastanhado sob

outra iluminação. Como exemplo das condições de

observação, a Figura 1 ilustra os efeitos de diferentes

intensidades na cor de fundo do painel, ao avaliar

diferenças de intensidade da amostra frente ao

padrão.

Os detalhes das condições do ensaio são muito

mais fáceis de controlar com o propósito de minimizar

variabilidades do que uma equipe de observadores. Mas

as atuais condições de ensaio continuam tendo uma

grande variabilidade dentro de uma determinada locação/

organização ou entre locações/organizações.

Exatidão

Apesar de 50 anos de experiência em medidas de

diferenças de cor, dispomos de uma limitada informação

dos efeitos das variáveis de ensaio sobre a reprodução

média de resultados. Os dados existentes de medidas de

diferenças de cores, que são consideradas como repro-

dução, foram estabelecidos usando diferentes materiais,

diferentes condições de ensaio, as quais frequentemente

não foram claramente identificadas, diferentes parâmetros

de avaliação assim como, também, usando diferentes

amostras de referência.

Por exemplo, uma recente experiência mostrou que a

avaliação da diferença de cor baseada em um único par de

referências ou contra uma escala de cinzas, produzem

consideráveis diferenças de resultados.

Como conseqüência de tais variações não deveria ser

surpresa que as melhores fórmulas de medição de diferença

de cor têm somente uma exatidão prognóstico de

aproximadamente 65% para o observador mediano. Para

determinações individuais, a mesma varia entre 50% a

80%. A capacidade de prognóstico para um dado

observador individual, a entender do autor, não foi ainda

estabelecida.

Nota: A cifra de 65% foi informada pela equipe que

desenvolveu a fórmula CIE DE 2000, comprovada em

ensaios realizados sobre materiais têxteis.

Redução de variabilidade

Não se conhecem ainda as razões da grande diferença

de exatidão, dado que até agora não foi desenvolvido o

trabalho experimental requerido.

Existe uma regra única que pode ser estabelecida

apesar da falta de informação detalhada, é a seguinte:



Figura 1. Parte superior do campo, intensidade da cor de fundo L=65.

As sete amostras em ambos os campos são idênticas, com valores de intensidade de cor L igual a 20, 30, 40, 50, 60, 70 e 80.São percebidas diferenças muito grande entre as amostras em função da intensidade de cor do fundo.

“Assegure-se que as condições visuais e de medição

sejam uniformes e padronizadas, o que reduz a

variabilidade que não seja inerente aos observado-

res”.

Esta situação acarreta implicações positivas e

negativas. Pode ser possível que tenhamos uma fórmula

de medição de diferenças de cor que nos dê uma

aproximação de, digamos, 80%, mas isso seria válido

somente para condições de ensaio muito restritas. Esta

parece ser a escolha disponível, exatidão medíocre de

medição válida para ampla variedade de condições ou

relativa alta exatidão para condições muito específicas e

definidas. A indústria produtora de objetos coloridos é a

que deve decidir com quais condições quer conviver;

parece ser imperativo determinar experimentalmente as

variáveis que devam ser adotadas e informar essa decisão

ao fabricante. Isto não é possível pela falta de dados

sobre os quais devemos nos basear, o que significa

nada menos, que devemos começar do nada.

Condições ajustadas

É opinião do autor deste artigo que organizações

como a AATCC, fabricantes de equipamentos, prove-

dores de artigos têxteis e seus clientes imediatos, devem

começar a ajustar as condições de medição. Existe

atualmente uma proliferação de geometrias de medição,

fontes de luz, caixas de luzes de variados desenhos, tipos

de bulbos de luz, intensidade e condições de ilumi-

nação.

Foram realizadas poucas, para não dizer nenhuma,

comparações para determinar as variáveis relativas.

Por falta destes dados foi aceita a fixação de

padrões mais ajustados, o que produziu sua

proliferação. Tudo isso é contrário ao pensamento de

qualidade do processo.

Inconstância

Os grandes esforços realizados nos últimos 30 anos ou

mais, conduziram a uma melhora na segurança de

diagnóstico para o observador mediano das fórmulas para

medir diferenças de cor, que era de menos de 50% e

agora é de cerca de 65%.

Não existem dados comparáveis para modelos de

aparência da cor, tais como na fórmula de inconstância. Isto

se deve à difícil situação sob a qual foram realizadas as

avaliações do grau de inconstância, aqui a variabilidade do

observador é ainda maior do que na simples avaliação de

diferença de cor. Ensaios independentes mostraram, sem

surpresa, menor grau de exatidão.

Devemos tomar em consideração que mesmo os

científicos da cor mais otimistas confessam que, no

momento não é possível predizer com exatidão a

inconsistência da cor ou sua aparência sob todas as

condições.

O futuro

É opinião do autor que devem ser realizados

avaliações e ensaios com variáveis quantitativamente

conhecidas, isto é, investigações muito mais cientifica-

mente profundas de que o momento, para se conseguir uma

reprodução nos valores de diferença de cor e poder

estabelecer as condições para se obter estes resultados.



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Energia ultrassônica na indústria têxtil

1. INTRODUÇÃO

A indústria têxtil enfrenta os altos custos de energia,

os rápidos desenvolvimentos tecnológicos e as

limitações de tempo. Através de uma administração

efetiva da energia ultrassônica, os engenheiros podem

minimizar os custos de energia e melhorar a

produtividade. Este estudo analisa o mecanismo e a

influência da energia ultrassônica usada para eliminar

fibras contaminantes, para o pré-tratamento e a

fabricação de roupas na indústria têxtil.

A energia ultrassônica utiliza sons em uma inten-

sidade e freqüência extremamente alta (normalmente

superiores a 20 Khz. ou 20000 ciclos/segundo) para

modificar os materiais. A energia ultrassônica pode

limpar ou homogeneizar materiais, acelerar as reações

químicas e físicas e realizar outras funções nos

processos têxteis.

Em um típico processo ultrassônico, a energia da

linha elétrica é transformada de 110/220V (AC) para

60/50Hz a 20 kHz, controlada em um gerador, em

seguida é enviada a um conversor onde os cristais

transdutores ou a pilha transdutora de pastilhas de

níquel laminadas a converte em energia mecânica,

passando pelo sonotrodo e através de uma ou mais

etapas de amplificação, termina na ponta da superfície

radiante. Esta superfície irradia a energia acústica no

fluído circulante.

Autoras: Sevda Altas e Gulas Pamuk Artigo também publicado na revista Galáxia - Argentina

Tradução: Agostinho S. Pacheco - ABQCTRevisão Técnica: Eng. Químico Dimas Novais

ELIMINAÇÃO DE FIBRAS CONTAMINANTES

As fibras contaminantes causam linhas coloridas no

tecido. Muitos dos sistemas utilizados atualmente para

identificar contaminação de fibras usam sensores ópticos

de cor e câmaras para reconhecer o material contaminante.

As câmaras convencionais ou os métodos ópticos não

podem identificar fibras contaminantes brancas e de cores

muito similar aos substratos. A empresa Loptes SRL

adiciona um sensor acústico para o sistema de

classificação, o qual também escaneia opticamente. Este

sensor acústico usa a detecção ultrassônica de materiais

incolores junto com a detecção óptica da contaminação

colorida. Este sistema oferece máxima eficiência devido ao

duplo monitoramento por integrar os dois sistemas,

óptico e acústico, e por ter um robusto desenho sem

câmaras ou espelhos. A Figura 1 mostra um sistema

combinado de detecção óptica e ultrassônica com 128

fotossensores e 56 válvulas pneumáticas para eliminar as

fibras. As fibras contaminantes são capturadas por meio

de ar e atiradas dentro de uma unidade de refugos.

FIGURA 1. Canal de controle de um classificador óptico-sônico

1) Sensor acústico

2) Sensor óptico

3) Válvulas pneumáticas

4) Refugos

5) Unidade de sucção.



A tecnologia ultrassônica tem dificuldade para

detectar materiais contaminantes menores do que um

centímetro quadrado. A localização do material

contaminante também é muito importante; em um

ângulo de 90º, o material estará, teoricamente, fora da

capacidade de detecção dos sensores. Os sensores

geralmente detectam 80% do material contaminante

colorido, mas somente 60% do material contaminante

incolor. Outras desvantagens da tecnologia ultrassônica

para a eliminação de materiais contaminantes incluem a

incapacidade para capturar alguns materiais conta-

minantes muito finos e a baixa pressão de ar.

PROCESSOS DE PRÉ-TRATAMENTO TÊXTIL

Biopreparação ultrassônica

Os materiais não celulósicos hidrófobos, tais como

ceras, proteínas e graxas devem ser removidos do

material em cru para que o tingimento e o acabamento

sejam uniformes. Produtos químicos relativamente

fortes e não amigáveis com o meio ambiente são

utilizados nos métodos tradicionais de purga.

O uso de enzimas na indústria do algodão tornou-se

mais popular devido a que necessita significativamente

menos água, energia e produtos químicos do que os

métodos tradicionais. Se bem que os processos

enzimáticos oferecem muitas vantagens, existem umas

poucas desvantagens tais como altos custos de

processos e relativamente baixas velocidade de

reação. A tecnologia ultrassônica pode ajudar a

resolver as deficiências de processos enzimáticos.

Utilizando energia ultrassônica durante os tratamentos

enzimáticos de tecidos de algodão podemos melhorar de

maneira significativa o processo sem afetar a resistência

do tecido. O ultrassom é prometedor para misturar

eficientemente a face limite do líquido na superfície da

fibra facilitando a absorção. Geralmente a aplicação do

ultrassom no líquido causa dois efeitos primários chamados

cavitação e aquecimento. Quando borbulhas microscópicas

de cavitação se quebram (estouram) na superfície do

substrato sólido, geram ondas potentes de choque que

causam uma agitação efetiva da face limite do líquido. Para

um processo têxtil úmido ultrassônico eficiente é

importante otimizar a intensidade da cavitação. Apesar do

atrativo aparente do ultrassom para a intensificação dos

processos bioenzimáticos das fibras naturais, é pouco

claro o quanto a aplicação do ultrassom pode afetar as

estruturas complexas das enzimas e quanto significativos

podem ser os benefícios desta aplicação.

Lavagem ultrassônica

Nas operações de preparação e lavagem, o objetivo é

remover o material natural ou as impurezas (sujeiras) da

superfície da fibra. Os testes de laboratório têm mostrado

que o tempo de lavagem ultrassônica para a lã pôde ser

reduzido de três horas para 15/30 minutos com uma

brancura equivalente. Tecidos de poliéster foram lavados

mais facilmente com ultrassom. A brancura de tecidos de

algodão melhora e a lavagem foi duas a três vezes mais

rápida depois do tingimento ou estamparia com corantes

reativos.

A tenacidade da lavagem ultrassônica em tecidos me-

dicinais foi investigada. Os resultados mostram que tecidos

cirúrgicos de poliéster/algodão (65/35%) e poliéster/fibras

de carbono (99/01%) têm menos perdas de tenacidade com

tecnologias de ultrassons. Em suma, os investigadores

enfatizaram que o uso de energia ultrassônica para a

lavagem de tecidos de poliéster e de poliéster e suas

misturas em aventais cirúrgicos pode ser adaptado às

técnicas de lavagem convencionais.

Alvejamento ultrassônico

O alvejamento convencional é usado para melhorar a

12


Revista Química Têxtil n 94/Março 2009.

brancura dos materiais têxteis, com ou sem remoção de

matéria natural colorida ou substâncias estranhas. A

energia ultrassônica pode ser adaptada com êxito para ser

usada com técnicas de alvejamento convencionais. O uso

de energia ultrassônica no processo proporciona um alto

índice de brancura (WI) para os materiais celulósicos,

especialmente para alvejamento a frio. Apesar da

investigação em processos têxteis úmidos, o mecanismo

físico exato da intensificação de transferência de massa

nos materiais têxteis sob a influência do ultrassom não é

ainda conhecida. A energia ultrassônica aumenta a

velocidade dos processos de alvejamento e melhora a

brancura dos materiais têxteis. Isto é efetivo, especial-

mente em fibras finas.

Tingimento ultrassônico

Nos processos de tingimento, o objetivo é transportar

ou difundir os corantes e os produtos químicos dentro das

fibras. Recentemente uma grande quantidade de investi-

gações foi realizada procurando resolver os problemas

ambientais provocados pelo tingimento e pelos processos

de acabamento. Diversos processos novos, incluindo

ultrassom, estão sendo introduzidos e estudados como

alternativas mais amigáveis para o meio ambiente.

O tingimento de tecido de algodão foi realizado com

corantes diretos em presença de seis transdutores

ultrassônicos a 40 kHz, reduzindo o tempo de tingimento e a

concentração dos corantes e eletrólitos no banho de tingi-

mento. Outras experiências foram realizadas a 27 kHz em

diversas temperaturas sobre o poliéster (PES) e sobre o

nylon (PA) em baixa temperatura (120W, 26 kHz). A

influência do ultrassom no comportamento das fibras de Pes,

as quais têm uma estrutura altamente cristalina, melhora a

captação de corante e a velocidade de tingimento para os

corantes dispersos. Não existe influência atribuída ao

ultrassom sobre a captação de corante e a velocidade de


tingimento em fibras menos cristalinas. O tingimento de

tecido de PA com corantes ácidos e dispersos em

diferentes temperaturas sob a influência de ondas

ultrassônicas de 0,6 a 2,0 MHz resulta em uma

aceleração na velocidade de reação e em total

incremento na intensidade do tingimento em todos os

casos comparados com o tingimento original (controle).

A energia ultrassônica afetou positivamente a captação

de corante e a velocidade de esgotamento de diversos

corantes reativos usados em tecidos PA/Lycra. A

quantidade de corante não fixado que permaneceu no

banho de tingimento depois do tingimento ultrassônico

foi menor do que quando utilizado o método

convencional.

A ação do ultrassom (600W, 20kHz) aumenta o

coeficiente de difusão em cerca de 30% e alcança uma

redução de 20% no tempo de tingimento. O ultrassom é

efetivo para incrementar a captação de corantes básicos,

ácidos e complexos metálicos sobre seda em diferentes

temperaturas sem danificar a fibra. O uso de ultrassom

em tingimento reativo de tecidos celulósicos pode

resultar em economias de energia, menos consumo de

água, incremento na intensidade de cor e melhores

condições de processo. Quando a investigação dos

efeitos da energia ultrassônica na solidez à lavagem

do corante foi feita em termos de composição química,

foi determinado que os corantes contendo grupos

bifuncionais e monofluortriazina são os mais afetados

pela energia ultrassônica e mostraram uma grande

melhora nas propriedades de solidez à lavagem.

CONFECÇÃO DE ROUPAS

A função das peças confeccionadas (roupas) está

se alterando com a integração dos “materiais inteli-

gentes”. Como a indumentária tradicional se transforma

em roupas inteligentes, a tecnologia usada neste setor

também começa a ser mais avançada. Um destes avanços

tecnológicos é o ultrassom para corte, soldadura, fixação de

marcas ou adornos e costura.

Corte com ultrassom

O uso de equipamento ultrassônico para corte e fixação

de adornos conseguiu aceitação em todos os setores da

indústria têxtil desde o tecido até o acabamento. Os

cortadores ultrassônicos são desenhados para cortes

contínuos e bordas seladas com filmes termoplásticos,

tecidos de malha, planos e não tecidos feitos de nylon,

poliéster, polipropileno, acrílicos modificados e misturas

sintéticas. O processo de corte ultrassônico evita que o

material se enrole, seja tecido plano ou malha,

efetuando a selagem da borda usando energia vibratória. A

velocidade do efeito final e a aplicação de força foram os

primeiros determinantes da velocidade de corte. Dependen-

do do material, as velocidades de corte podem ser de 10 a

120 metros lineares por minuto.

Quase todos os materiais têxteis (planos, malhas e não

tecidos) e todos os materiais crus (fibras naturais ou

sintéticas) podem ser cortados por meio do ultrassom. Não

existe descoloração depois do corte e o processo não é

perigoso para o meio ambiente, pois o instrumento é

aquecido somente até 50ºC, não gerando fumaça nem

odores e eliminando o perigo de queimaduras. As bordas

são cortadas limpamente e nem os fios da trama nem do

urdume são deslocados ou fundidos. As bordas seladas se

fixam sem formação de bolinhas de material fundido.

Soldadura por ultrassom

A costura, a qual une os tecidos individuais com outro

elemento têxtil, proporciona propriedades de resistência,

elasticidade e estética adequada, mas produz pontos

descontínuos e costuras perfuradas. Os métodos de colagem

térmica e ultrassom são utilizados para prevenir as

desvantagens dos métodos convencionais.

14



A colagem ultrassônica reúne duas ou mais camadas

de material. Quando o tecido termoplástico ou o não

tecido é colocado entre o bico de vibração e a máquina de

costura, o calor gerado pela energia de vibração funde e

une as camadas juntas, em uma união forte e permanente,

produzindo costuras contínuas e impermeáveis.

O equipamento para soldadura por ultrassom consiste

em uma prensa, um gerador, conversor ou transdutor, um

intensificador, um sonotrodo e um componente de

suporte. Na Figura 2 aparece um esquema de uma

máquina para soldadura por ultrassom. Os materiais

sintéticos tais como PA, PET, polipropileno, polietileno,

acrílicos modificados, alguns vinilos e uretano podem ser

processados usando tecnologia ultrassônica. As misturas

de sintéticos com até conteúdos de 50% de fibras não

sintéticas (dependendo da aplicação) foram soldadas com

equipamentos ultrassônicos. Os filmes e os papéis

recobertos podem, também, serem processados desta

maneira.

Diversos modelos de selagem estão disponíveis em

um sistema de selagem de tecido por ultrassom, incluindo

ponto padrão, zig-zag ou desenhos elaborados pelo

cliente. O controle de amplitude externa também está

disponível.

As aplicações típicas de soldadura por ultrassom

incluem roupas de proteção, batas hospitalares descar-

táveis, proteção para calçados, máscaras, roupas infantis,

filtros, carteiras, cortinas, velas e redes. As bordas e as

costuras seladas sem costuras com agulhas ajudam a

prevenir a penetração de produtos químicos líquidos,

agentes patogênicos do sangue e pequenas partículas.

CONCLUSÃO

Nem as câmaras convencionais nem os métodos

ópticos podem identificar materiais contaminantes

brancos ou similarmente coloridos, como a eliminação de

fibras contaminantes com ultrassom. A tecnologia ultrassô-

nica permite intensificar a difusão e a lavagem com o efeito

de cavitação e melhora a efetividade destes processos

comparados com os tratamentos tradicionais. Os trata-

mentos de eliminação de azeites e graxas foram

particularmente efetivos.

O uso de ultrassom nos processos de tinturaria resulta

em uma redução de corante, produtos químicos, água e

consumo de energia. Isto incrementa a eficiência dos

processos de lavagem e enxágües e melhora a qualidade

do produto final.

Consistente com o efeito da tecnologia ultrassônica nos

processos prévios ao acabamento, a preparação de algodão

cru utilizando uma combinação de enzima/ultrassom,

oferece vantagens significativas, tais como, menor

consumo de enzimas caras, tempos de processo mais

curtos, melhor uniformidade do tratamento e uma dimi-

nuição notável do volume e da toxicidade dos efluentes.

Nos processos de tingimento, o ultrassom dispersa

uniformemente as micelas e conglomerados de alto peso

molecular no banho de tingimento. As moléculas de ar são

expulsas dos capilares das fibras e dos interstícios onde a

fibra está em contato com o líquido e assim são removidas.

Atravessando a capa isolante da fibra, acelera a velocidade

de difusão do corante dentro da fibra. Na indústria de

indumentária, os cortes por ultrassom proporcionam um

corte contínuo e de bordas seladas em uma variedade de

filmes e tecidos. A soldadura com ultrassom gera costuras

contínuas e impermeáveis.

16



Figura 2. Esquema de uma máquina de soldadura por ultrassom

Prensa

Microprocessador e interfase

Transdutor/Conversor

Intensificador

Sonotrodo (bico de soldadura)

Parada de emergência

Sistema pneumático

Base

Conceitos básicos sobre ultrassom

1. INTRODUÇÃO

O ultrassom é uma vibração mecânica com uma

frequência maior do que a audível pelo ouvido humano

que se transmite através de um meio físico. Diferen-

temente das ondas audíveis, os ultrassons não podem

ser transmitidos pelo ar, já que quanto maior é a

frequência, a onda necessita uma maior densidade

/suporte do meio para sua transmissão. Os ultrassons

são medidos em Hertz (Hz).

FREQUÊNCIAS DE SOM

* Infrassônica = 1 a 16 Hz

* Sônica ou audível = 16 Hz a 20 KHz

* Ultrassônica = 20 KHz ou acima.

Os ultrassons têm uma característica muito

importante que os diferencia dos sons de menor

frequência, a direcionalidade, isto é, a onda ultrassô-

nica não se propaga em todas as direções e sim, forma

feixe de pequeno tamanho que pode ser “enfocado”.

Além disso, de um modo análogo ao que sucede com

uma onda luminosa, podem ser aplicadas lentes

acústicas que podem modular o feixe ultrassônico. Isto

permite focalizar o feixe sobre a zona a explorar,

ficando fora de foco as que estão situadas adiante ou

atrás deste ponto.

PRINCÍPIOS FÍSICOS

Velocidade de propagação ou velocidade acústica

Autora: Elsa Iglesias Seipac S.A. Argentina Artigo publicado na revista Galáxia - Argentina

Tradução: Agostinho S. Pacheco - ABQCTRevisão Técnica: Eng. Químico Dimas Novais

18



(V)

A velocidade de propagação é a distância recorrida pela

onda dividida pelo tempo empregado para recorrer essa

distância. A velocidade dos ultrassons em um material

determinado depende da densidade e elasticidade do meio

que, por sua vez, variam com a temperatura. A relação é

direta, ou seja, quanto maior for a densidade do meio, maior

será a velocidade de transmissão dos ultrassons.

Freqüência (f)

É o número de oscilações (vibrações ou ciclos) de uma

partícula por unidade de tempo (segundos). A freqüência é

medida em Hertz (Hz). Um hertz é uma oscilação (ciclo)

por segundo. Como os ultrassons são ondas de alta

freqüência, a medida básica utilizada é o megahertz (mHz)

que é igual a um milhão de Hz.

Longitude de onda ( )

É a distância ocupada por uma onda completa e é

igual à distância através da qual se move a onda por

período de ciclo. A longitude de onda, a velocidade e a fre-

quência se relacionam com a seguinte fórmula:

= V/f

Onde é a longitude de onda, V é a velocidade de

l

l

l

Figura 1. Medição de UltrassomMedicina e Destruição

Notas baixas Animais e produtosquímica Diagnóstico e NDE

propagação da onda pelo meio e f é a frequência.

Devido a que a velocidade é constante para cada meio e

frequência de emissão (se a temperatura for constante),

com a fórmula podemos calcular a longitude de

onda do feixe.

Amplitude (A)

É a alteração máxima produzida na pressão da

onda, isto é, a distância máxima que a partícula vibra-

tória alcança desde sua posição inicial de repouso

(altura da curva sinusoidal). A amplitude se relaciona

com a intensidade. Deste modo, se aumentarmos a

intensidade de uma onda determinada, aumentaremos

sua amplitude. Durante a transmissão das ondas, pelo

efeito de sua interação com o meio, diminui a

intensidade da onda em função da distância

percorrida e, como consequência, se produz uma

diminuição de sua amplitude. A unidade física que é

empregada para representar a amplitude dos ultrassons

é o “bel”, todavia, na prática utilizamos o “decibel”

(dB), que é a décima parte do belio.

Período (T)

É o tempo de uma oscilação completa, isto é, o tempo

que tarda o som em percorrer uma longitude de onda.

Intensidade

É a energia que passa por segundo através de uma

superfície de unidade de área colocada perpendicularmente

à direção de propagação do movimento. A intensidade

diminui com a distância.

TIPOS DE ONDA

Ondas longitudinais

Os deslocamentos das partículas são paralelos à

propagação do ultrassom.

Ondas transversais

Os deslocamentos das partículas são em forma

perpendicular à direção do feixe ultrassônico.

Ondas superficiais

São aquelas que se deslocam sobre a superfície do

material e penetram a uma profundidade máxima de uma

longitude de onda.

PRODUÇÃO DE ENERGIA ULTRASSÔNICA

TRANSDUTORES

A produção e recepção de ultrassons acontecem através

de transdutores. Os transdutores são materiais piezelétricos,

que, por suas propriedades podem relacionar energia

elétrica e mecânica. A produção das ondas ultrassônicas se

realiza pelos ciclos sucessivos de contração-expansão que

sofrem estes materiais quando neles se aplicam um campo

elétrico. Do mesmo modo, quando se comprimem e

expandem geram cargas elétricas que permitem a detecção

das ondas ultrassônicas.

Portanto, o efeito piezelétrico relaciona fenômenos

mecânicos e elétricos. Assim, ao aplicar uma corrente

alternada em um cristal piezelétrico se produz um ciclo de

compressões e dilatações que pode ser transmitido ao meio

circundante (produção de ultrassons). Pelo fenômeno da

ressonância, a amplitude das vibrações produzidas é

máxima quando o período da diferença de potencial

aplicada coincide com o período das vibrações longitu-

dinais do cristal. Do mesmo modo, se forem aplicadas ao



Figura 2. Direção de Propagação

Distância

Longitude da onda

cristal piezelétrico, uma série de compressões e

dilatações (por exemplo ao receber uma onda ultrassô-

nica) se produz uma diferença de voltagem nas faces

perpendiculares à direção da compressão cuja amplitude

é proporcional à amplitude da onda incidente (recepção

de ultrassons).

Além do quartzo, existem outros cristais naturais

(blenda, turmalina, etc.) que possuem propriedades

piezelétricas.

Os primeiros transdutores continham um corpo

central de quartzo recoberto por lâminas de aço. Ao ser

empregado um bloco misto consegue-se aumentar muito

a amplitude das ondas geradas.

Para conseguir transdutores mais sensíveis foram

utilizados polímeros sintéticos, mas também o aço é

empregado para melhorar a eficácia.

APLICAÇÕES DOS ULTRASSONS

As aplicações são muito amplas e englobam

desde a medicina até a indústria metalúrgica, constru-

ções navais, aeronáuticas, e outras indústrias em geral.

Alguns exemplos de aplicação são:

Orientação e sondagem

Aqui se trata do tema da acústica submarina,

aplicada na sondagem do fundo do mar, navegação de

submarinos, detecção de bancos de areia, cardumes de

peixe, etc..

Medicina e biologia

Os ultrassons possuem propriedades terapêuticas,

são empregados em equipamentos de terapia ultrassô-

nica, por exemplo, fisioterapia, ultrassonografia e

nebulizadores. Também são utilizados para diagnós-

ticos, tais como a ecografia, doppler, etc..

Tratamento de produtos alimentícios

Frente aos métodos tradicionais, como a refrige-

ração, a defumação, a pasteurização, novos métodos

estão sendo impostos, como as altas pressões ou os

ultrassons. A aplicação do ultrassom por sua condição

de ser pouco contaminante, é utilizada por exemplo na

determinação das idades de ovos e batatas, maturação de

frutas, conteúdo de gorduras em carnes vermelhas, por-

centagem de sólidos no leite, entre outras. Ultimamente está

sendo investigada, também, a aplicação de ultrassons na

purificação da água, concretamente para a limpeza de

filtros.

Aplicações físicas

As aplicações físicas dos ultrassons se concentram,

essencialmente, na medida das propriedades elásticas e às

condições de propagação nos sólidos. A idéia aqui é,

simplesmente, o estudo da propagação de um ultrassom no

material. Outras aplicações estão centradas no estudo de

explosões, determinação das propriedades físicas de

líquidos e gases, localização de bolsões de vácuos de ar

(fundamental para a navegação aérea) etc.. A termometria

ultrassônica é usada para medir temperaturas muito altas

(exemplo 3000ºC) monitorando alterações na velocidade do

som.

Aplicações químicas

Sua principal função aqui será a de ativar certos

compostos com a finalidade de acelerar as reações quími-

cas nos diversos processos.

Aplicações técnicas

A utilização dos ultrassons na indústria é variada.

Podemos encontrar detectores de defeitos em peças

metálicas, medição de espessura das mesmas, abertura

automática de portas, etc.. Outra aplicação importante é a

soldagem de plásticos por ultrassons. Também são utilizados

limpadores ultrassônicos.

Na indústria têxtil

Podemos enumerar as seguintes aplicações: eliminação

de fibras contaminantes, processo de prétratamento,

processos de tingimento, confecções de roupas, etc..

20



Uma visão geral sobre o futuro dos têxteis

RESUMO

Neste trabalho apresentamos uma variedade de

importantes avanços e produtos que estão surgindo em

função dos chamados “tecidos inteligentes”. A

definição deste tipo de tecido é abordada a partir de

uma explicação dos diferentes tipos existentes.

Posteriormente efetuamos um estudo mais profundo

dos principais materiais “inteligentes” (crômicos,

luminescentes, de alteração de fases, condutores e

membranas), de seu funcionamento básico destacando

suas principais aplicações no âmbito dos SFIT (Smart

Fabrics and Interactive Textile). Estas aplicações são

apresentadas ilustradas e em diversos exemplos

concretos. Ao longo deste artigo, também fazemos

referência a algumas evoluções importantes nos

materiais de condução térmica e elétrica.

Outra parte importante deste trabalho é a

introdução aos “e-têxteis”, apresentando diversas

áreas representativas da importância e as aplicações

da “textrônica”. Citamos uma série de protótipos e

produtos que têm aplicabilidade em diversos âmbitos

tão importantes como a saúde, a segurança, o ambiente

familiar, etc. Com este documento pretendemos dar a

conhecer os têxteis inteligentes com exemplos ilus-

trados e bibliografia de interesse.

Estes produtos de grande valor agregado são de vital

importância para a reativação da indústria têxtil atual,

cobrem as necessidades dos consumidores e abrem um

Autores: J. Jiménez, L. Aubouy, J. Sáez, L. Bautista, A. Briz, M. Delavarga e J. Parra Centro Tecnológico LEITAT Terrassa, Espanha.

Artigo publicado, também, na Revista Galáxia Argentina.Tradução: Agostinho S. Pacheco ABQCTRevisão Técnica: Ricardo Vital de Abreu

22



amplo campo de atuação para o setor.

1.INTRODUÇÃO

Os especialistas em economia do mundo têxtil

apresentam os têxteis inteligentes, com a futura geração de

fibras, tecidos e artigos que serão produzidos graças a

uma ampla sinalização de possibilidades e funciona-

lidades. Uma definição ilustrativa e não muito distante da

realidade, os descrevem como materiais têxteis que

pensam por si próprios. Esta é a sensação e o efeito que se

percebe e que se consegue através da incorporação de

dispositivos eletrônicos ou de materiais inteligentes a

substratos têxteis. Muitos destes tecidos já são utilizados em

confecções que poderiam ser classificadas como

avançadas, principalmente de proteção e de segurança. Nos

últimos tempos foi sentido um incremento na utilização

deste tipo de tecido, incluindo com êxito o conceito de

moda, comodidade e inovação.

Os têxteis inteligentes são uma evidência do potencial

e das enormes oportunidades que ainda podem ser

exploradas e difundidas a partir da indústria têxtil, da

moda ou do desenho, assim como são de grande relevância

no setor de têxteis técnicos. Em um futuro próximo, nossa

vida cotidiana será regulada significativamente por

dispositivos inteligentes e muitos destes dispositivos

estarão integrados em peças do vestuário ou em

diferentes substratos têxteis.

2.DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE TEXTEIS

INTELIGENTES

Os têxteis inteligentes são definidos como têxteis

que podem detectar e reagir a condições meio

ambientais ou a estímulos externos de diferentes

naturezas como os mecânicos, os térmicos, os químicos,

as fontes elétricas ou magnéticas. Segundo sua

atividade funcional os têxteis inteligentes podem ser

classificados em três categorias:

Têxteis Inteligentes Passivos

Trata-se da primeira geração de têxteis inteligentes,

somente podem detectar e serem sensíveis às condi-

ções e/ou estímulos meio-ambientais.

Têxteis Inteligentes Ativos

Constituem a segunda geração e são têxteis que têm a

capacidade de detectar e atuar frente a uma determi-

nada situação. Entre os têxteis inteligentes ativos

podemos destacar aqueles que têm memória de forma,

são camaleônicos, hidrófobos e permeáveis ao vapor.

Podem armazenar calor, são termo reguladores,

absorvem vapor e etc..

Têxteis Ultra Inteligentes

Os têxteis ultra inteligentes são a terceira geração e

constituem o grupo mais importante, sendo os que

apresentam uma grande quantidade de potenciais apli-

cações e possibilidades. Neste grupo estão incluídos

aqueles que podem detectar, reagir e adaptar-se às

condições e estímulos do meio, respondem a um

estímulo e regulam a resposta gerada até alcançar os

limites apropriados e também são capazes de gerar a

resposta inversa para regular completamente o fator a

ser controlado. Na atualidade, a produção de têxteis

ultra inteligentes é uma realidade. Estabeleceu-se uma

conjunção favorável entre os têxteis tradicionais e

novos tecidos com outras disciplinas científicas,

como: a ciência dos materiais, a mecânica estrutural, a

tecnologia de sensores e de detectores, a tecnologia de

processos avançados, a eletrônica, a comunicação, a inteli-

gência artificial, a biologia, etc..

Os novos materiais para fibras e os que formam

parte de tecidos, combinados com componentes eletrônicas

miniaturizados, tornam possível a criação de têxteis

inteligentes. Deste modo, são criadas as verdadeiras peças

de vestuário inteligentes realmente confortáveis. Estas

roupas inteligentes são utilizadas como prendas de uso

diário, oferecendo soluções ou ajudas a várias situações

segundo as aplicações para as quais tenham sido

desenhadas.

3. MATERIAIS INTELIGENTES E APLICAÇÕES

EM TECIDOS INTELIGENTES (Smart Fabrics and

Interactive Textiles SFIT)

Os materiais “inteligentes” ou “funcionais” geralmente

formam parte de um “Sistema Inteligente” que tem a

capacidade de detectar estímulos do ambiente e, se for de

segunda ou terceira geração, é também capaz de responder a

tal estímulo externo graças a um mecanismo ativo de

controle. Os materiais e sistemas inteligentes ocupam uma

área da tecnologia que também inclui os campos de

sensores e detectores.

3.1. MATERIAIS DE ALTERAÇÃO DE FASE

PARA TERMORREGULAÇÃO

3.1.1. Princípio e Materiais

Um material normal absorve calor durante um processo

de calefação enquanto sua temperatura se eleva constan-

temente. O calor é armazenado no material e liberado

continuamente quando a temperatura ambiente diminui

mediante um processo inverso de resfriamento. Um têxtil

absorve aproximadamente 1 KJ/Kg quando sua temperatura

se eleva em 1ºC. Os materiais de alteração de fase ou PCM

(Phase Changing Materials) são materiais que alteram



reversivelmente de estado físico (sólido-líquido-gás,

estado cristalino 1 estado cristalino 2) mediante um

estímulo externo que, na maioria dos casos, é a

temperatura. A absorção de calor durante o processo de

fusão (alteração de fase) de um material é aproxima-

damente 200 KJ/Kg. Durante todo o processo de fusão

sua temperatura permanece constante. Em comparação,

um têxtil absorve a mesma quantidade de calor se sua

temperatura aumenta. O mesmo mecanismo rege o

comportamento no processo de cristalização, a tempe-

ratura do PCM se mantém constante durante a descida

da temperatura (Figura 1) até que a totalidade do

material tenha solidificado. Comparando as capacida-

des de armazenagem de calor de têxteis e de PCM

chegamos à conclusão que o uso deste tipo de materiais

pode permitir aos têxteis manter uma temperatura

constante e obter um efeito de termorregulação.

Em suas aplicações têxteis, os materiais de alteração de

fase têm geralmente uma temperatura de transformação

compreendida entre -57ºC e 52ºC. A seleção desta faixa

não é casual, e sim corresponde a temperatura atmosférica

e corporal. Os compostos que possuem uma transição

sólido-líquido nesta faixa de temperaturas são parafinas de

cadeia C8 (n-octano) até C20 (n-eicosano). Para prevenir a

dissolução e consequente perda da parafina em estado

líquido, a parafina se incorpora no interior de esferas

plásticas pequenas com diâmetros de somente alguns

mícrons, chamadas microcápsulas PCM. As microcápsulas

PCM são aplicadas em fibras têxteis utilizando processos

clássicos (esgotamento, foulardagem) ou também podem

ser incluídas na estrutura do material nos casos de fibras

poliméricas e espumas de poliuretano.

3.1.2. Aplicações em têxteis inteligentes

As principais aplicações comerciais de microcápsulas

PCM se encontram nas roupas e tecidos de alta qualidade

desenvolvidos para melhorar o conforto graças à termor-

regulação. Outro campo importante de aplicação é a roupa

desportiva onde se encontram aplicações focalizadas em

melhorar o bem estar e o rendimento do esportista. Com

efeito, as roupas desportivas têm que proporcionar um

equilíbrio entre o calor gerado pelo corpo e o calor liberado

ao ambiente enquanto se pratica uma atividade física. As

roupas desportivas comuns nem sempre satisfazem este

requisito. O calor gerado pelo corpo humano durante uma

atividade física intensa, se não for liberado ao ambiente na

quantidade necessária, provoca uma situação de stress

térmico no desportista. Por outro lado, durante os períodos

de descanso entre atividades a geração de calor pelo corpo

humano é menor. Se a mesma liberação de calor for

mantida, é provável que aconteçam casos de hipotermia. É

por isso que estes materiais capazes de regular as duas

situações, que se produzem de forma consecutiva na

Têxtil 1......... Material de alteração de fase durante o aquecimento2 .........Material de alteração de fase durante o resfriamento

24



Figura 1. Estabilidade calorífica dos pcm

Tm

pe

atu

rd

om

ate

ial

e º

Ce

ra

r

m

Temperatura ambiente em ºC

Solidificação

Fusão

prática desportiva, são muito importantes para o bem

estar, a saúde e a melhora do rendimento do espor-

tista.

3.2. MATERIAIS COM MEMÓRIA DE FORMA

3.2.1.Princípios e materiais

Existem dois tipos de materiais com memória de

forma. A primeira classe são materiais estáveis em dois

ou mais estados de temperatura. Nos diferentes estados

de temperatura, têm o potencial de adotar diversas

formas. Os outros tipos de materiais com memória de

forma são os polímeros eletroativos que podem

deformar-se como resposta a estímulos. Na última

década aconteceram significativos avanços em políme-

ros eletroativos (EAPs: Electroactive Polymers) capazes

de produzir uma alteração substancial de tamanho ou de

forma. A força gerada é suficiente para ativar vários

mecanismos relacionados com detecção, comutação ou

deslocamento.

As ligas metálicas com memória de forma como

níquel/titânio, ouro/cádmio ou cobre/zinco funcionam

todas segundo um mesmo mecanismo chamado

alteração de fase martensítica, que corresponde a uma

alteração de fase cristalina. O material se encontra em

seu estado natural em uma posição A e em uma fase

cristalina A, se aplicarmos uma força adequada o

material se deforma e adota a posição B com a mesma

fase cristalina A. Mediante uma subida de temperatura, o

material altera de fase cristalina até a fase B e ao ser

resfriado volta a sua posição inicial de fase cristalina A

(Figura 2). A temperatura de ativação pode ser fixada

alterando a proporção dos dois metais na liga metálica.

Os polímeros com memória de forma têm o mesmo

efeito macroscópico do que as ligas metálicas mas, devido a

sua natureza polimérica, em geral, são mais compatíveis

com os substratos têxteis e mais leves do que os metais. Os

primeiros Shape Memory Polymers (SMPs) eram baseados

em polinorborenos com uma Tg (Temperatura de transição

vítrea) compreendida no intervalo de 35ºC a 40ºC.

Posteriormente, foram desenvolvidas diversas classes de

SMPs baseados em misturas de estireno, butadieno,

polietileno, tereftalado, óxido de polietileno, poliuretano,

policaprolactona..., com Tg compreendidas entre -46ºC e

125ºC. O mecanismo de memória de forma é bastante

similar ao observado nos materiais metálicos, excetuan-

do o fato de que a transição efetuada é produzida de um

estado cristalino a um estado amorfo.

Outros tipos de materiais que possuem uma capacidade

similar de deformação são os polímeros eletroativos (EAPs)

que alteram de forma devido a uma excitação elétrica. Estes

polímeros se alongam, se contraem ou se dilatam quando se

produz uma circulação de eletricidade em suas cadeias e

voltam ao seu estado fundamental em ausência de

eletricidade. Os EAPs são geralmente compostos de

polímeros de altas prestações como o “gel robô” composto

de 2-poli-2-acrilamida-2-ácido sulfônico de metilpropano.

Este composto pode ter aplicações muito relevantes, é por

isso que a sua aplicação em próteses de músculos e tendões

está sendo estudada em profundidade.

3.2.2. Aplicações em tecidos inteligentes

Os materiais de alteração de fase são susceptíveis a

ativações bidirecionais, é por isso que podem produzir as

variações reversíveis necessárias para a proteção frente a

condições atmosféricas alternantes. No geral apresentam a

forma de um suporte que pode ser plano em condições

abaixo da temperatura de ativação e que se alonga (dilata)

acima desta. Incorporando estas ligas metálicas nos têxteis



Figura 2. Caracterização do mecanismo de memória de forma nas ligas metálicas.

Resfriamento

Fase B

Aquecimento

Fase A ou Fase Martensítica

Deformação mecânica

Fase A deformada ou fase martensítica deformada

de uma confecção, pode ser gerado um espaço oco entre

as camadas do tecido quando se alcança a temperatura de

ativação, conseguindo desta maneira uma melhor

proteção frente ao calor externo. Do mesmo modo,

foram desenvolvidas películas de poliuretano que podem

ser incorporadas entre camadas adjacentes da confecção

e quando a temperatura da camada externa da roupa

tenha baixado o suficiente, a película de poliuretano

responde provocando um aumento no espaço de ar (oco

entre as camadas), tornando-o mais amplo. Este aumento

permite melhorar as propriedades de isolamento

térmico. As ligas metálicas com memória de forma

podem contribuir, também para aumentar o ciclo de vida

devido que a liga produz um aumento na resistência à

fadiga do material.

É necessário, ainda, realizar um progresso consi-

derável com as tecnologias EAPs antes que sejam

comercialmente viáveis. Uma aproximação multidisci-

plinar é essencial para futuros progressos e desenvolvi-

mentos. Os grandes avanços que estão sendo produzidos

promoveram uma nova série de aplicações e desenhos.

A facilidade natural de preparação e transformação de

tais materiais, junto com sua leveza e flexibilidade, está

abrindo novos caminhos em muitas áreas consideradas

mais tradicionais ou convencionais do mesmo modo

que, por sua vez, apresentam um grande potencial para

novas aplicações.

3.3. MATERIAIS CRÔMICOS

3.3.1.Definição

Outros tipos de materiais inteligentes são os

materiais crômicos. A característica deste tipo de

produto é a de alterar sua cor de forma reversível

respondendo a estímulos externos, é por essa razão que

também são chamados “fibras camaleônicas”. Os

materiais crômicos são classificados em função do

estímulo que os afeta.

“Fotocrômico”: O estímulo externo é a luz.

“Termocrômico”: O estímulo externo é o calor.

“Eletrocrômico”: O estímulo externo é a eletricidade.

“Piezorocrômico”: O estímulo externo é a pressão.

“Solvatocrômico”: O estímulo externo é um líquido ou

um gás.

3.3.2.Princípios Materiais e aplicações em têxteis

inteligentes

Os materiais fotocrômicos são geralmente moléculas

orgânicas instáveis que apresentam configurações mole-

culares acessíveis de forma reversível que alteram a

configuração molecular por ruptura de enlaces covalentes

ou por alterações de configuração espacial, devido à

influência de uma radiação concreta. A alteração molecular

perturba o espectro de absorção da molécula e em

consequência a cor. As aplicações em têxteis são dirigidas

principalmente à moda e em alguns casos a produtos

destinados à proteção solar.

Os materiais termocrômicos são os que alteram de cor

como resultado de uma variação de temperatura. Os tipos de

sistemas termocrômicos que foram utilizados com êxito em

têxteis são dois: um tipo de cristal líquido e um sistema de

alteração molecular. Em ambos os casos, os corantes são

introduzidos em microcápsulas e são aplicados no tecido

como um pigmento utilizando uma base composta por uma

resina. Os cristais líquidos para os sistemas termocrômicos

são do tipo colestérico, onde se encontra uma ordenação de

moléculas que segue um padrão de estrutura helicoidal. O

efeito termocrômico resulta da reflexão seletiva da luz no

cristal líquido que é governada pelo índice de refração de

cristal líquido e pela estrutura helicoidal de suas moléculas.

Posto que a estrutura helicoidal varia com a temperatura, a

longitude de onda da luz refletida também se altera, e o

resultado é percebido como uma alteração da cor.

26



Uma maneira alternativa de induzir o efeito termo-

crômico é provocando a ruptura de enlaces covalentes

produzindo-se uma alteração estrutural da molécula. Os

tipos mais comuns de corantes que exibem termo-

cromismo através da alteração molecular são as

espirolactonas. A alteração da cor é induzida por três

precursores incluídos em uma microcápsula: a tinta

(corante lactona), um revelador de cor (ácido) e um

solvente orgânico com temperatura de fusão adequada já

que é a fusão deste que permite a alteração de cor.

Abaixo da temperatura de alteração, o solvente se

encontra em estado sólido, quando a tinta e o revelador

não interagem. Quando se produz a fusão do solvente

devido à ação de uma fonte de calor, possibilita-se uma

interação entre o revelador e a tinta que induz uma

alteração molecular pela ruptura de enlaces covalentes.

O efeito observado é que a tinta altera de cor ou se

descolore. A alteração inversa ocorre se a mistura se

resfria até abaixo do ponto de fusão, quando o solvente

torna-se sólido e a cor volta a seu estado inicial.

Ainda que o efeito termocrômico através da alteração

molecular em corantes tenha despertado um grau de

interesse comercial importante, este tipo de tecnologia

necessita amadurecer e ainda existe um amplo campo de

exploração com referência a possíveis aplicações

comerciais. A Toray Industriales apresentou, em 1987, o

desenvolvimento de um tecido termossensível através da

introdução de microcápsulas de 3-4 micras de diâmetro

que continham um agente cromóforo e um neutralizador

de cor que reagiam e mostravam “cor/não cor” em

função da temperatura ambiental. O “SWAY” era um

tecido multicolorido, com 4 cores básicas combinadas

de forma que poderiam ser obtidas 64 tonalidades

distintas. Outros tipos de “SFIT” que utilizam este efeito

são os têxteis que são aquecidos devido à eletricidade

(mediante o efeito Joules) e são capazes de produzir

alterações de cor tão efetivas como as produzidas por

materiais termocrômicos (Figura 3).

Além da alteração de cor devido à reação frente à

luz ou ao calor, existem outras fibras crômicas que

apresentam outras características. Algumas destas fibras

são as que apresentam o fenômeno chamado crômismo do

solvente ou “solvatocrômicas”, cuja cor se altera quando

entram em contato com um líquido ou um gás. Os materiais

solvatocrômicos que reagem com água foram utilizados

nos anos 90 em trajes de banho.

3.4. MATERIAIS LUMINESCENTES

3.4.1.- Definição

A diferença entre os materiais crômicos e os lumi-

nescentes é que os primeiros alteram de cor enquanto que

no segundo caso se produz uma emissão de luz graças a um

estímulo. Existem vários tipos de efeitos luminescentes:

“Fotoluminescência”: O estímulo externo é luminoso.

Existem dois tipos de efeitos fotoluminescentes, a fluo-

rescência e a fosforescência. A diferença entre os dois é o

modo de relaxamento dos elétrons excitados que se traduz

em uma duração de emissão muito mais longa no caso da

fosforescência.

“Opticoluminescência”: Condução de luz.

“Eletroluminescência”: O estímulo externo é elétrico.

“Quimioluminescência”: O estímulo externo é uma

Figura 3.Caracterização de corantes termocrômicos

Incremento da temperatura

28



reação química.

“Triboluminescência”: O estímulo externo é a

fricção.

3.4.2. Princípios, materiais e uso em têxteis inteli-

gentes

Segundo a natureza química, os materiais fotolu-

minescentes podem ser classificados em dois tipos

gerais, os orgânicos e os inorgânicos. Os compostos

fotoluminescentes orgânicos são rígidos (moleculares ou

poliméricos) e possuem uma boa conjugação molecular

que lhes confere a capacidade de passar de estados

excitados para um estado fundamental mediante a

emissão de um fóton. A alteração do estado fundamental

ao estado excitado se efetua mediante a absorção de um

ou mais fótons. Existem também materiais fotolu-

minescentes inorgânicos, tais como o fósforo e também

algum tipo de terra rara (európio, irídio).

Os materiais fluorescentes são geralmente utili-

zados nos têxteis para confecções utilizadas em locais

lúdicos, como as discotecas, mas também apresentam

outras aplicações mais relevantes como são a marcação

de etiquetas com materiais reagentes à radiação

ultravioleta permitindo a detecção de imitações de

marcas, assim como também, em etiquetas de segurança.

Os materiais fosforescentes são aplicados em corantes

que podem armazenar luz e são utilizados em

equipamentos de proteção individual, conseguindo-se

efeitos de sinalização luminosa de alta visibilidade de

pessoas. Outra aplicação interessante é a confecção de

tapetes com indicações luminosas para guiar as pessoas

quando acontece uma falta de luz elétrica. O efeito

obtido é conhecido geralmente como “glow in the dark”

(brilho na escuridão).

A opticoluminescência é o efeito típico que se

encontra em fibras ópticas e que consiste na condu-

ção da luz. A transmissão das ondas se efetua pelo

aproveitamento da diferença de índice de refração que

existe entre dois materiais que constituem a fibra óptica: o

coração e o recobrimento (Figura 4).

Existem três maneiras diferentes de produzir emis-

são de luz ao exterior da fibra opticoluminescente: de

maneira natural no final da fibra, de maneira artificial me-

diante a abrasão do recobrimento ou por torção da fibra. As

principais aplicações destas fibras técnicas se baseiam

em têxteis que emitem luz, exemplos disso, são aqueles

desenvolvimentos que empregam a fibra ótica para a

criação de telas para projeção de imagens. Na figura acima

vemos a fotografia de uma cortina de fibra óptica que

permite a emissão de luz mediante a abrasão e cuja estrutura

Figura 4a. Funcionamento da opticoluminescência em têxteis.

Figura 4b. Cortina que apresenta este fenômeno ou cortina eletroluminescente.

Recobrimento

Coração Onda Emissão

Emissão Ângulo limite.

Abrasão



e formada por um coração de polimetacrilato e um

recobrimento de teflon.

Da mesma forma que os materiais fotolumi-

nescentes, os materiais eletroluminescentes podem ser,

também, compostos orgânicos (moleculares ou poli-

méricos) ou inorgânicos. Os compostos eletrolumi-

nescentes, neste momento, são pouco utilizados em

têxteis, especialmente por razões de preço e de

rigidez.

Os principais formatos destes são os fios eletrolumi-

nescentes de compostos inorgânicos que são usados no

setor da moda e também nos equipamentos de proteção

de alta visibilidade. Todavia, os fenômenos eletrolumi-

nescentes são, atualmente, alguns dos fenômenos mais

estudados na área dos têxteis inteligentes. Neste campo,

está sendo consolidada a utilização de diodos

orgânicos eletroluminescentes que se caracterizam por

possuir um caráter flexível e permitem seu emprego na

fabricação de telas planas, finas, leves e flexíveis.

3.5. MATERIAIS CONDUTORES

3.5.1.- Materiais

Existem duas formas de desenvolver tecidos

condutores elétricos e/ou térmicos, do mesmo modo que

existem dois tipos de materiais, metais e polímeros, que

oferecem estas propriedades. Os mesmos materiais são

utilizados para ambas as aplicações (condução térmica e

condução elétrica). Ambos os processos são similares e

são resultados de uma agitação/condução eletrônica.

Os tecidos condutores elétricos apresentam acaba-

mentos (pigmentos e pastas de estamparia) com alto

conteúdo metálico. Este conteúdo deve ser suficiente

para garantir a condução, mas deve assegurar a

conservação da flexibilidade requerida para os tecidos.

Acabamentos compostos como o níquel, o cobre, a prata

ou o carbono de diversas espessuras, proporcionam

combinação versátil de características físicas e elétricas.

Nos tecidos condutores térmicos são utilizados direta-

mente os fios condutores. O fio pode ser constituído por

uma base tradicional (algodão, lã, Pes, etc.) e uma alma de

metal como a prata, o cobre, uma liga metálica ou de

polímeros condutores, como o politiofeno, as polianilinas,

o poliacetileno ou seus derivados.

Os produtos têxteis obtidos com o uso de materiais

condutores são geralmente leves, duradouros, flexíveis e

podem ser prensados, soldados e integrados nos processos

têxteis.

3.5.2. Usos em têxteis inteligentes

Desde muito tempo, os materiais condutores elétricos

são utilizados em têxteis de proteção eletromagnética e

antiestática. Estes materiais têm, também, um valor

adicional para a melhoria da condutividade térmica em

comparação com os polímeros convencionais. Uma de

suas aplicações destacadas aparece em roupas desportivas

para favorecer a dissipação de calor durante o esforço físico.

Estes materiais oferecem igualmente a capacidade de

identificar um ponto de pressão, como a pressão de um dedo

ou de um impacto. Podem ser obtidas leituras do tecido

Figura 5. Exemplo de fios condutores

30



tomando como variáveis a área e a força de um ponto de

pressão. A leitura da força da área pode ser versátil, já

que os têxteis podem ser construídos para serem mais

sensíveis à força ou à área de pressão. Com essa nova

tecnologia, a capacidade de sensibilidade à pressão pode

ser incorporada nos têxteis, quase sem ser notada, sem

aumentar significativamente seu custo nem comprome-

ter qualquer de suas características e propriedades.

Outro uso dos materiais condutores consiste em

roupas capazes de gerar calor para as condições extre-

mas do inverno ou para atividades de mergulho em águas

frias. Nestes casos, é necessária uma fonte de energia

elétrica para que o material possa gerar calor mediante o

efeito Joule. A condução térmica permite a distribuição

de calor por toda a roupa.

Existem também alguns usos de tecidos condutores

no âmbito das antenas devido a suas capacidades de

receber ondas eletromagnéticas.

Finalmente, alguns dos usos principais dos mate-

riais têxteis condutores são suas aplicações como fontes

de alimentação de dispositivos eletrônicos em roupas, a

segunda área principal dos SFT.

3.6 MEMBRANAS

3.6.1.Materiais

A investigação multidisciplinar de químicos, físicos

e profissionais do ramo têxtil conduziu ao desen-

volvimento correto da tecnologia do laminado, as

membranas microporosas ou hidrofílicas. As membranas

são poliméricas e sua estrutura pode ser constituída por

uma ou mais camadas (até 6 camadas) de acordo com as

propriedades desejadas. As membranas são depositadas

sobre o têxtil para adicionar novas propriedades

superficiais. Os polímeros usados neste tipo de mem-

branas podem ser de diferentes naturezas como: os

biopolímeros, geralmente celulósicos ou sintéticos,

polifluoro-carbono ou os poliuretanos e seus derivados.

3.6.2. Uso de membranas em têxteis inteligentes

Uma das principais aplicações de membranas se

concentra na roupa desportiva, oferecendo características

transpiráveis e impermeáveis. O efeito da transpirabilidade

é obtido mediante um diâmetro de poro adequado,

considerando que os poros são 20.000 vezes menores do

que uma gota de água, e 700 vezes maiores do que uma

molécula de vapor de água. O efeito impermeável é obtido

mediante uma capa hidrofóbica que permite uma repulsão

da água para a superfície externa da membrana.

Outra aplicação importante das membranas têxteis

inteligentes é o chamado efeito Lótus (Flor de Lótus). O

efeito de Lótus oferece um resultado ultra hidrofóbico nas

membranas ou capas, que confere ao tecido a capacidade de

repelir produtos aquosos e também produtos derivados de

triglicérides (azeites). O resultado é que a roupa não tem

afinidade para nenhum desses produtos, de modo que não

se suja. Outra característica é encontrada nos tecidos

autolimpantes. Existem vários produtos comerciais que

utilizam membranas derivadas do politetrafluoretileno que

apresentam uma analogia com o efeito da flor de lótus.

4. TÊXTEIS ELETRÔNICOS

Como foi citado no início deste trabalho, outro campo

de investigação e desenvolvimento de SFIT é a integração

da eletrônica miniaturizada nos substratos têxteis, como

sensores e microchips, que detectam e analisam estímulos

dando uma resposta. Estes tipos de desenvolvimentos

recebem vários nomes como e-têxteis, textrônica, etc..

Foram realizados diversos esforços neste campo durante os

últimos 10 anos, principalmente em tecidos com aplicações

militares e médicas. Quando incorporada ao desenho de uma

roupa, a tecnologia pode chegar a monitorar o rítmo

cardíaco do portador, a respiração, a temperatura, e um

32



amplo campo de funções vitais, alertando o usuário ou o

médico sobre anormalidades funcionais.

É muito difícil relacionar todos os trabalhos reali-

zados em investigação e desenvolvimento, de modo que

citaremos somente os mais famosos e/ou os mais úteis.

Geórgia Tech, e em particular a equipe do Professor S.

Jayaraman foram os pioneiros no desenvolvimento de

SFIT que integram eletrônica. Em 1996, fabricaram uma

roupa conhecida como Smart Shirt (camiseta inteligente)

para uso em condições de combate. A camiseta utiliza

fibras ópticas para detectar ferimentos de balas e

sensores especiais que ficam junto ao corpo para

controlar as constantes vitais em situação de combate.

As fibras ópticas plásticas e outros fios especiais

estão integrados na estrutura do tecido conferindo à

camiseta inteligente uma aparência de roupa clássica. A

camiseta inteligente identifica a localização exata do

problema físico ou do ferimento e transmite a infor-

mação em segundos ao receptor, permitindo detectar

quem necessita de uma atenção imediata.

Os tipos de sensores utilizados podem variar em

função das necessidades do usuário, pelo que podem ser

personalizados para cada um. Por exemplo, um

bombeiro poderia ter um sensor de gases nocivos e

perigosos. Outros sensores poderiam supervisionar o

controle da respiração e da temperatura corporal, etc..

A camiseta inteligente e seus derivados podem ser

utilizados em uma grande variedade de campos e a

empresa Sensatex os fabrica atualmente para os

seguintes usos comerciais:

> Supervisão médica geral de constantes vitais.

> Supervisão de enfermidades.

> Supervisão de crianças.

> Atletismo.

> Usos militares.

4.1. Eletronic Bra ( Sutiã Eletrônico)

O Professor Malcolm McCornick, da Montfort

University desenvolveu um novo dispositivo que aplica

minúsculas correntes elétricas, que passam através do seio

da mulher partindo do sutiã. A aplicabilidade deste artigo

se baseia no princípio de que existem diferenças de

condução eletromagnéticas entre o tecido do peito são e o

tecido tumoral. A diferença de densidade que existe entre

tecidos humanos sãos e cancerígenos permite à usuária

detectar a presença de células cancerígenas. Do mesmo

modo, permite a exploração da mama desde diferentes

ângulos, gerando um mapa detalhado da zona afetada. A

tecnologia poderia estar disponível em pouco tempo e

permite um rápido autodiagnóstico da presença de tumores

mamários.

4.2. O sensor Baby Vest

No ITV Denkendorf, uma equipe pluridisciplinar de

Figura 6. Camisetas inteligentes



Geórgia Tech

Sensatex

investigadores desenvolveu um colete especial para

bebês. O colete sensorial de bebês é equipado com

sensores que permitem a supervisão constante de

funções vitais tais como: o ritmo cardíaco, a função

pulmonar, a temperatura corporal, podendo ser

utilizado na supervisão precoce de enfermidades

circulatórias ou cardíacas. Acredita-se que a utilização

deste colete venha a prevenir mortes sem explicação

(morte súbita) e outras situações de risco para a vida dos

bebês. Os sensores estão colocados de maneira que não

belisquem e nem incomodem o bebê quando este estiver

dormindo.

4.3. A Lifeshirt da Vivometrics

O sistema LifeShirt é o primeiro sistema de

supervisão ambulatorial contínuo não invasivo (não

penetra o tecido humano) que pode obter informação

pulmonar, cardíaca e outros dados fisiológicos

correlacionados. Este sistema recopila dados durante a

rotina diária do usuário, fornecendo aos investigadores

médicos e acadêmicos um “histórico contínuo” da

saúde do paciente nas situações da vida cotidiana

(trabalho, escola, exercício, sonhos), elaborando uma parte

importante do prontuário clínico e oferecendo mais

informações do que as obtidas em visitas ambulatoriais.

Também correlaciona informações graças à conexão de

dispositivos ópticos periféricos que medem a pressão

arterial, a saturação de oxigênio no sangue, o movimento

periódico das pernas, a temperatura principal do corpo, a

temperatura da pele, os níveis de CO e a tosse do portador. 2

O sistema da LifeShirt está disponível em tamanhos

adulto e pediátrico (idades de 5 a 18 meses) e são

empregados em ensaios e investigação clínica.

É também acessível como dispositivo médico prescri-

tível e não é vendido diretamente aos consumidores.

4.4. Telas interativas

Nas ferramentas de comunicação da nossa sociedade,

os dispositivos interativos e portáteis são uma das grandes

fontes de inovação e representam um grande mercado. A

integração de dispositivos eletrônicos portáteis de comu-

nicação em têxteis aparece como um mercado natural. A

primeira inovação foi um teclado feito em um tecido

usando a detecção eletrocapacitiva, onde uma série de

eletrodos bordados ou protegidos por seda compõe os

pontos de contato. O contato de um dedo com um eletrodo é

detectado, medindo-se o aumento na capacidade total do

eletrodo. O teclado foi fabricado em série usando técnicas

de bordado ordinárias e tramas condutoras suaves. O

resultado é um teclado flexível, durável e sensível ao tato.

Existem vários produtos comerciais que foram

inspirados nestes teclados. O mais famoso é a jaqueta de

KENPO que possui leitores integrados de MP3 e as calças

“vaqueiro” da Levis.

Foram feitos também muitos esforços para a integração

de telefones móveis em roupas. Uma equipe sueca de I+D

desenvolveu uma luva que incorpora um telefone

móvel.

Figura 7. Sensory Baby Vest da ITV

34



4.5. Conforto

Um dos melhores exemplos de aumento da

comodidade, graças à eletrônica, é uma invenção

australiana: o sutiã inteligente. Wallace et al., da

Universidade de Wollongong desenvolveram um sutiã

que altera suas propriedades de resposta em função do

movimento do peito. O sutiã inteligente aperta ou

afrouxa suas tiras (alças) de sustentação, tornam rígidos

ou relaxados os seus bojos (taças), para restringir o

movimento do peito, prevenindo a dor e a caída do

peito. Para sua fabricação foram utilizados tecidos

recobertos de polímeros que podem alterar sua

elasticidade em resposta à informação sobre quanta

tensão existe no tecido. O sutiã inteligente é capaz de

aumentar ou relaxar a rigidez de seus bojos e

apertar ou afrouxar suas tiras de sustentação quando

detecta excessivo movimento. Este sutiã proporciona

uma maior ajuda e comodidade já que permite uma

adaptação às distintas ações e movimentos de suas

usuárias.

4.6. Segurança

As primeiras ferramentas de segurança, desenvolvidas

graças à possibilidade de integração de eletrônica nos

têxteis, são as etiquetas de identificação mediante

radiofrequência. As etiquetas de RFID são minúsculos

microchips, que já foram reduzidos à metade do tamanho

de um grão de areia. Recebem um sinal de rádio e

respondem transmitindo seu código de identificação único.

A maioria das etiquetas RFID não usa nenhuma bateria,

utilizam a energia do sinal inicial de rádio para transmitir

sua resposta. O uso principal das etiquetas em roupas

confeccionadas está centrado no manejo do processo de

automatização de produção, incluindo: registros, classi-

ficação e comprovações diversas. Os sistemas de RFID

inseridos nos sistemas de produção têxtil podem eliminar

significativamente o trabalho manual. Todavia, os siste-

mas RFID geram melhoras ainda mais significativas, na

satisfação do cliente, com poucos erros de distribuição e

qualidade. Por essas razões, muitas marcas de prestígio

pensam em adotar, em breve, o sistema das etiquetas RFID

para lutar contra as fraudes e a falsificação de seus produtos.

Outro tipo de inovação na área da segurança é a

integração de sistemas GPS na roupa para a detecção da

posição do usuário em caso de desaparecimento ou

sequestro. A empresa Interactive Wear AG apresentou um

protótipo experimental, em Março de 2006, desta tecnologia

que terá muitas aplicações em roupas desportivas de risco,

roupas de crianças, enfermos com mal de Alzheimer, etc..

Figura 8. Uma luva que integra um telefone móvel

Figura 9. O sutiã inteligente de Wallace et al.



4.7. O computador portátil

Existem vários grupos de investigação que trabalham

em uma das soluções de uso de têxteis mais assom-

brosas, o computador portátil. O objetivo principal é a

integração completa de uma tela de computador, de uma

CPU e de um teclado em uma roupa cômoda e leve.

Atualmente, não existem produtos comerciais que

respondam a estas inovações incríveis. De fato, foram

apresentados alguns protótipos como, por exemplo, o

Boeing Computer Services, desenvolvido pela

Honeywell Ind. Virtual Vision, Universidade Carnegic

Melloon e outras organizações de investigação que

estão desenvolvendo sistemas informáticos portáveis.

Se estivesse vivo este ano ele veria a Ydal completar 65 anos com muito orgulho. Ele nos deixou Saudade, Admiração e Reconhecimento do seu trabalho. Trabalharmos juntos não significou termos as mesmas idéias, mas afinidade em buscarmos sempre o melhor caminho. Duas naturezas diferentes, por vezes complementares, outras tantas superpostas e interativas fizeram atravessar junto dele o oceano de uma vida, transformar e ser transformado, é mais do que um simples ato fraterno de companheirismo. É uma comunhão que transcende a lógica, vai além da compreensão, não tem e não pede explicação. O que determina uma afinidade? O que nos faz gostar tanto de alguém que nos torna capaz de gostar até mesmo daquilo que a gente não gosta? O que determina o Amor? É estranho: saudade dói, mas ao mesmo tempo a gente não quer deixar de sentir. Porque a intensidade da saudade machuca, mas é ela que mantêm viva a lembrança daquele cuja presença não podemos mais encontrar.

Saudade reacende na memória o olfato, o tato, a voz e a imagem que só reaparece vívida de quando em quando no desespero lúdico do sonho.

Sua ausência impôs a dura constatação que a vida tem fim, mas o que fazemos nela fica para sempre. O seu Amor, Compaixão, Amizade, Carinho e Dedicação sempre nos guiará com passos certos na busca de nossos ideais.

Com Amor........do Filho.Armando Landi Ramos

36



5. CONCLUSÕES

Alguns anos atrás, os têxteis inteligentes foram

apresentados como produtos imaginários e como um

mercado pouco competitivo. Depois do esforço científico e

dos diferentes desenvolvimentos elaborados, os SFT estão

se tornando interessantes aos usuários e se apresentam

como o futuro da indústria têxtil hoje em dia. Existem

muitos produtos comerciais disponíveis e, tal e como

foram apresentados neste documento, muitos inves-

tigadores estão desenvolvendo novas soluções, idéias e

produtos concretos. Algumas aproximações anunciam um

mercado de milhões de dólares ao redor de 2010, o que

explica a paixão atual pelos SFIT.

Armando Ramos

Homenagem

Armando Ramos

Uma análise comparativa do desempenho colorístico dos processos de tingimento do poliéster em meio ácido e alcalino

RESUMO

Um dos processos utilizados e sugeridos pelos

fabricantes de corantes para o tingimento do poliéster é

o processo de tingimento em meio alcalino. Embora

existam empresas que já trabalham com este processo há

algum tempo, até o presente não há uma tratativa mais

ampla sobre as possibilidades deste processo ou de suas

limitações, além de algumas considerações gerais sobre

corantes mais adequados para o processo e informações

qualitativas sobre melhorias de toque e redução da

necessidade da limpeza redutiva para alcançar bons

níveis de solidez à lavagem. Para os artigos de Pes/El,

não há indicações mais específicas deste processo. O

presente trabalho teve por objetivos verificar alguns

destes pontos, comparando o processo tradicional

efetuado em meio ácido com o processo alcalino.

Percebeu-se nos resultados que as diferenças de

processo vão além das citadas, com variações de

tonalidade, intensidade de cor, em especial na malha de

Pes/El testada, e mesmo nos índices de solidez. Foi

observado, também, que a limpeza redutiva não pode

ser prescindida nas cores médias e escuras, mas que o

processo alcalino melhora um pouco os índices de

solidez. O esgotamento dos banhos foi analisado e

mostrou em várias cores que, em meio alcalino, o

esgotamento é um pouco menor que em meio ácido. Nas

malhas de Pes/El o elastano se mostrou mais limpo no

processo alcalino, porém, nas condições de tingimento

Autores: Engs. Vitor Zambon Brizido e Paulo AlfieriVitor Brizido é um dos vencedores do II Prêmio ABQCT de Estímulo ao Estudo

Paulo Alfieri é professor de Fibras e Beneficiamento Têxtil - FEI Mestre em Polímeros e Fibras pela Universidade de Manchester –Inglaterra.

Revisão Técnica: Paulo Schlickmann Jr.

a 120ºC esta fibra apresentou uma maior degradação

que em meio ácido. Para dar consistência ao trabalho

foram realizados 3 tingimentos de cada cor. Restam

diversos pontos para a continuidade do trabalho que são

importantes tanto cientificamente como no âmbito

industrial.

Palavras-chave: Poliéster, corantes dispersos,

processos alcalino e ácido.

INTRODUÇÃO

As exigências crescentes de baixos custos, elevada

qualidade e desempenho dos materiais têxteis tornam cada

vez mais importante a otimização dos processos de

fabricação e o seu pleno entendimento da capacidade de

atender a estas exigências. Com vistas a esta questão, o

presente artigo trata de analisar o processo de tingimento

em meio alcalino comparativamente ao processo tradi-

cional em meio ácido, visando assim, contribuir no

entendimento e na potencialidade deste processo. De

maneira geral, muito pouco de especifico há sobre o assunto

a parte indicações dos fabricantes de corantes dispersos

quanto a seleção daqueles que permitem o trabalho em meio

alcalino [3] e algumas informações sobre a questão dos

oligômeros [1] e sobre a possibilidade de uma economia

pela dispensa da limpeza redutiva final [3].

Entretanto, há pouca informação sobre a obtenção da

intensidade da cor e tonalidade, sobre o esgotamento dos

banhos de tingimento e mesmo sobre os níveis de solidez


40 Revista Química Têxtil n 94 Março 2009.

possíveis de serem alcançados. A influência do meio

alcalino na reserva do elastano e sobre as características

do elastano também não são divulgadas.

2. Revisão bibliográfica

Os corantes dispersos constituem uma classe de

corantes praticamente insolúveis (miligramas/litro) em

água por não possuírem grupos facilmente dissociáveis.

A presença de grupos polares como as hidroxilas,

nitrilas, aminas, etc., dão a estes corantes uma pequena

afinidade para com as fibras de poliéster e outras fibras

sintéticas. Esta pequena solubilidade varia de corante a

corante e é função da temperatura aumentando com o

aumento desta [2]. O processo tintorial ocorre na

presença de agentes dispersantes que estabilizam a

dispersão do corante facilitando o contato entre o corante

e a fibra hidrófoba. Quimicamente, os corantes

pertencem a diversas classes orgânicas, mas os mais

importantes são os derivados azóicos e antraquinônicos

[5].

O principal poliéster usado para fins têxteis é o

polietilenotereftalato (PET), obtido a partir da policon-

densação do dimetiltereftalato ou ácido tereftálico e o

dietileno glicol, sob vácuo e a alta temperatura [4]. Para

efeito deste trabalho, as características mais importantes

desta fibra são a sua estrutura molecular micelar, dotada

de um teor cristalino da ordem de 50% [6] a sua Tg de

cerca 80ºC (temperatura de transição vítrea), a sua

constituição química e a presença de oligômeros cíclicos

e regulares que evolvem durante os processos tinto-

riais e podem precipitar na forma cristalina sobre as

fibras de poliéster [6].

Sobre os oligômeros, são bem conhecidas as conse-

quências, em especial, na alteração o toque quando

presentes. No processo alcalino, os oligômeros sofrem

hidrólise tornando-se solúveis em água.

O mecanismo de tingimento do poliéster está ilustrado a

seguir:

O pH ideal para o tingimento com os corantes

dispersos é entre 4,5 e 5,5. Este pH deve ser mantido

durante todo o tempo do tingimento, geralmente com

ácidos fracos. Os corantes dispersos são usados em meio

ácido para prevenir a hidrólise e assegurar a reprodutibi-

lidade das cores. Deste modo, o tingimento em meio alcalino

exige uma rigorosa seleção dos corantes que resistam a este

meio. Ilustrativamente, a seguir estão exemplos de corantes

dispersos que não podem ser usados no processo alcalino por

sofrerem, já a pHs levemente alcalinos, hidrólise.

Os corantes azóicos sofrem hidrólise de grupos

Figura 1. Análise da Reserva do Elastano Fonte: Apostila de Beneficiamento 2, Alfieri Paulo.

41Revista Química Têxtil n 94 Março 2009.


substituintes da base cromófora, que resulta em alte-

rações de cor e de rendimento, este último, devido a alte-

rações de caráter iônico da molécula de corante [5].

Como se observa nas fórmulas, a hidrólise leva a

alterações de grupos menos hidrofílicos como os grupos

éster (-OCO-) e nitrila (-CN) para grupos mais

hidrofílicos (-OH) e até dissociáveis como o carboxílico - +(-COOH -COO + H ). Por este motivo, a afinidade

destes corantes se reduz em relação a uma fibra como o

poliéster.

O fato de o corante ser azóico não é o que realmente

conta, tanto que se num corante disperso azóico não

houver grupos substituintes hidrolisáveis, este corante se

aplica bem para o processo alcalino.

Processo por esgotamento a alta temperatura.

Para a malha Pes/El o processo de tingimento em

aparelho HT foi feito a 120ºC e para a malha 100% Pes

a 130ºC, utilizado o mesmo gráfico abaixo.

Os tingimentos foram precedidos por uma purga com

2 g/l de barrilha e 2g/l de detergente não iônico por 30’ a

80ºC. As amostras foram enxaguadas e neutralizadas para

pH 5,5 a 6,0 com ácido acético.

A limpeza redutiva foi realizada de acordo com a

intensidade da cor com:

* Cores claras: lavagem dispersiva 1g/l de

dispersante

* Cores médias: 2g/l de soda cáustica, 2g/l de

hidrossulfito de sódio e 1g/l de dispersante.

* Cores intensas: 3g/l de soda cáustica, 3g/l de

hidrossulfito de sódio e 1g/l de dispersante.

O equipamento utilizado para os tingimentos foi um

aparelho HT - Mathis Alt-b. A avaliação das cores foi feita

com espectrofotômetro Datacolor 600® e os testes de

solidez em aparelho Wash Tester BFA-B.

Materiais e métodos

Foram usadas malhas de Pes e Pes/Pue, sendo a malha

de Pes feita com o fio Pes 167dtex f 216/Pes 50den f24

liso, e a malha de Pes/El com o fio Pes 167dtex f96/ Pue 40

den e o fio de elastano de 40 dtex. As malhas utilizadas

forma:



Processo tintorial

Enxágues eLimpeza redutiva

Dispersante

60º 10’

30’

30’120ºC

130ºC

70ºC

Descarga

Ajuste de pH4,5 ou 9,0

Corantes


Meia Malha de 100% Pes

* Carreiras/cm: 20

* Colunas/cm: 15

* Gramatura: 165g/m²

Meia Malha de Pes/El

* Carreiras/cm: 20

* Colunas/cm: 18

* Gramatura: 184g/m²

* % de elastano: 6%

Foram selecionados os seguintes corantes que

recomendados na faixa de pH entre 3 e 9 para o

tingimento em meio ácido e em meio alcalino.

* Dianix Amarelo SE-G

* Dianix Castanho CC

* Dianix Vermelho CC

* Dianix Rubi CC

* Dianix Turquesa S-BG

* Dianix Azul E-R 150

* Dianix Marinho CC

* Dianix Preto CC-R

As análises colorimétricas foram realizadas com

espectrofotômetro marca Datacolor do modelo

CM3600d no sistema CMC. Os ensaios de solidez à

lavagem foram feitos com padrão tecido multifibras,

de acordo com a norma ISO 105-CO6 (60ºC) no

aparelho Mathis Wash Tester BFA-B e os testes de atrito

no Crockmeter, marca Mathis de acordo com a NBR 105-

X12 ABNT ISO.

Receita das cores

Na tabela a seguir estão as tricromias realizadas no

trabalho. Os nºs na primeira linha em cada coluna se

referem a tingimento com mesma receita. Os primeiros

dois nºs de cada coluna se referem aos tingimento feitos

sobre malha 100% Pes e os 3º e 4º nºs soa referidos aos

tingimentos de malha Pes/El.

OBS: Na tabela, os números seguidos de barras são os

códigos dos tingimentos com mesma tricromia realizados

sobre a malha de Pes 100% e Pes/El (94/6%) em meio ácido e

alcalino.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Medição do pH

Nas tabelas seguintes estão as medidas iniciais e finais

de pH mostrando a estabilidade do pH em cada caso. Alguns

pH(s) finais nos tingimentos em meio alcalino sofreram

pequenos desvios em relação ao pH inicial nos tingimentos

das malhas de Pes 100%. Não há uma explicação específica

dado que nos tingimento das malhas Pes/El isso

praticamente não aconteceu.

Medição do pH após processo ácido 100%Pes

Medição do pH após processo alcalino 100% Pes

Medição do pH após processo ácido PES/PUE


Análise das leituras espectrofotométricas

As análises espectrofotométricas realizadas sobre as

malhas foram feitas de acordo com os critérios de

avaliação e os resultados são médias de três tomadas de

cor no espectrofotômetro por amostras coloridas.

Também foram feitas de cada malha para cada cor

nos pH(s) 4,5 e 9,0 três tingimentos distintos, que se

apresentaram intensidade e tonalidade igual. Com isso

a reprodutibilidade foi muito boa quanto a avaliação das

cores.

Os resultados estão na tabela a seguir e incluem

também uma avaliação qualitativa dos esgotamentos de

banho.

Observando os resultados da tabela existem alguns

pontos que merecem ser mencionados:

1º A FC % (Força colorística) que define a

intensidade da cor nos tingimentos de malhas de 100%

Pes se apresentaram com poucas diferenças, salvo no

caso da cor cinza escura que foi sensivelmente menor

(88,27% no tingimento alcalino em relação ao ácido). A

tentativa de relacionar diretamente as diferenças de

intensidade da cor na malha com as diferenças, mesmo que

qualitativas, de esgotamento de banho dos tingimentos não

revelou uma lógica, havendo nos resultado amostras mais

escuras com menor esgotamento e vice-versa.

2º A FC % nos tingimentos da malha Pes/El se alterou

grandemente, chegando em algumas cores a variações de

até 30% na intensidade da cor. Também nestes tingimentos

não se conseguiu estabelecer uma relação entre a cor da

malha e o esgotamento, havendo maiores discrepâncias

ainda em relação aos tingimentos das malhas de 100% Pes.

Aqui a influência do elastano pode ter alguma

importância, mas não devemos esquecer que as malhas de

Pes 100% são constituídas de fios de microfilamentos

(167/144 f) enquanto que a malha com elastano tem fio

normal 167/96 f. Esta diferença de título dos filamentos (1,2

dtex contra 1,7 dtex aproximadamente) para um mesmo

título de fio, (167 dtex) faz com que a área específica dos

fios a ser tinta seja muito maior no caso dos fios de

microfilamentos.

Medição de pH após processo alcalino Pes/Pue

Análise Espectrofotométrica




Solidez à Fricção

A solidez à fricção (Atrito) dos tingimentos está

apresentada nas tabelas a seguir e mostra que após a

limpeza redutiva, mesmo nas cores mais intensas,

praticamente, não resta residual de corantes precipitados

nas malhas tintas. Mesmo na cor preta representada

pelos nºs 7, 14, 21, e 28, respectivamente de tingi-

mento em meio ácido e alcalino sobre malha de Pes

100% e tingimentos em meio ácido e alcalino de malha

Pes/El se verificam notas mais baixas que 4. A

fricção a úmido da cor preta dos tingimentos em

meio alcalino apresentaram uma solidez meio ponto

mais baixo que em meio ácido. A eficiência da limpeza

redutiva nos dois tingimentos foi bastante boa.

Solidez à lavagem com multifibras a 60ºC

Foram selecionadas algumas amostras de malhas

com elastano, que é o caso mais crítico, dada a absorção

de corantes por parte do elastano para reavaliar o

resultado do teste de solidez à lavagem, desta vez,

utilizando o tecido multifibras, que tem em sua

composição faixas de poliamida e acetato, fibras estas de

elevada capacidade de absorção dos corantes dispersos.

Amostras selecionadas:

Pes/El em meio ácido 15, 16, 19, 20, 21.

Pes/El em meio alcalino 22, 23, 26, 27, 28.

As análises feitas aos pares (ácido e alcalino) estão

nas tabelas a seguir:

Fricção a

Fricção a

Fricção a Fricção aúmido

Fricção aúmido

Fricção aúmido

Fricção aúmido

Fricção a

Vermelho (ácido)

Cinza esc. (Ácido)

Verde. (Ácido)

Turquesa. (Ácido)

Preto (ácido)

¾

Nota Alteração de cor

Nota Alteração de cor Nota Alteração de cor



Nota Alteração de cor Nota Alteração de cor




Nota transferência de Cor

Nota transferência de Cor Nota transferência de Cor



Nota transferência de Cor Nota transferência de Cor




Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato

Lã

Acrílico

Poliéster

Poliamida

Algodão

Acetato




Os índices de solidez apresentados nas tabelas

anteriores, mostram agora com clareza que existem

diferenças marcantes de solidez ao desbote em

função da fibra que acompanha a malha tinta na

lavagem. O caso da cor preta é a de maior relevância

pela intensidade da cor e pela importância da cor,

comercialmente falando. Mesmo junto com o Pes branco

como padrão, a nota é muito baixa mostrando a baixa

solidez à lavagem na malha com elastano. Para a

poliamida e o acetato as notas também são muito

baixas.

Em meio alcalino a malha de Pes/El aparece um

pouco melhor para a maioria das fibras do tecido

multifibras e para a maioria das cores analisadas.

Observar principalmente o desbote sobre a poliamida

no tecido multifibras.

Fato interessante está que os desbotes sobre os

padrões dos tingimentos em meio ácido e alcalino para a

malha com elastano apresentam nuances de cores

diferentes, o que pode significar que o meio aquoso altera

ou intensifica a preferência ao desbote de alguns dos

componentes da tricromia. As amostras testadas da cor

preta e do vermelho ilustram este fato na figura 2.

Teste da reserva do elastano

A averiguação da cor dos elastanos após os tingimen-

to foi efetuada em três cores: o preto, o cinza e o

vermelho. Desta verificação se obtiveram amostras que

estão ilustradas na figura a seguir.

Estas amostras evidenciam bem que em meio

alcalino, o elastano após a limpeza redutiva, está mais

escuro e com outra tonalidade. No caso da cor vermelha,

o elastano ficou praticamente limpo em meio ácido. Nas

demais cores analisadas o elastano ficou mais claro e de

nuance diferente. O meio ácido do tingimento teve,

portanto, um efeito de limpeza sobre o elastano, já que a

limpeza redutiva que é destinada à eliminação destes

corantes residuais foi feita igualmente nos dois tingimen-

tos.

Os índices de solidez estão um pouco melhores no caso

dos tingimentos ácidos, pelo menos em parte, relacionado

à presença de menor contaminação dos corantes no

elastano.

Na superfície do poliéster, a limpeza redutiva foi

efetiva dado que comparativamente, a solidez das cores

nas malhas 100% Pes não sofreu alterações expressivas.

5. CONCLUSÕES

O presente trabalho procurou colocar em evidência as

diferenças entre o processo de tingimento por esgotamento

em meio alcalino em relação ao tingimento em meio ácido

tradicional. Nesta comparação, a literatura coloca que há

benefícios no tingimento alcalino como uma melhoria no

toque devido à presença menor de microcristais de

oligômeros na superfície dos filamentos e melhorias na

solidez à lavagem algumas casas fabricantes de anilinas

chegando a indicar como vantagem a não necessidade da

realização da limpeza redutiva final do artigo e da máquina,

que é, sem dúvida, uma operação onerosa e geralmente

requer agentes tóxicos e poluentes como o hidrossulfito de

sódio.

A gama de corantes possíveis de serem usados nos dois

processos é pequena, sendo cerca de 2 dezenas de corantes

Figura 2. Análise da Reserva do Elastano


contra centenas de corantes que trabalham bem em meio

ácido. Este aspecto é bastante limitador, dado que a

moda exige cada vez mais alternativa de cores entre

outros quesitos estético-funcionais.

Nos trabalhos dos fabricantes de corantes não há, no

entanto, indicações claras a respeito do desempenho

colorístico entre os dois processos, quanto à cor final do

artigo e, no caso de artigos com elastano, quanto aos

níveis de solidez possíveis de serem obtidos e quanto ao

desempenho do elastano na condição de tingimento

alcalino.

Neste trabalho se pode ver que as cores obtidas na

malha 100% Pes nos dois processos tiveram níveis de

intensidade similares na maioria da cores (6 em 7

tricromias), mas as nuances foram bastante diferentes, o

que exige correções de receita nas quantidades dos

corantes da tricromia para se obter uma mesma cor final

quando se muda de processo. Este fato é ainda mais

ressaltado quando se apresenta uma malha com elastano.

As alterações de intensidade e nuance da cor são bem

maiores, sendo na maioria mais intensas para os

tingimentos alcalinos. Este aspecto também tende a

desencorajar os tintureiros na aplicação de tingimentos

alcalinos dado que isso exige o desenvolvimento de mais

receitas para uma mesma cor.

No trabalho se constatou que a solidez das cores

tintas em meio alcalino é melhor, especialmente quando

está presente um elastano, mostrando que a limpeza

redutiva conta com a contribuição do próprio tingimento

alcalino para uma limpeza mais efetiva do elastano. É

interessante notar que determinadas cores não foram

sensivelmente afetadas pelo meio ácido ou alcalino,

como no caso do verde e do turquesa, que são

moléculas de corantes de formas mais volumosas

(não necessariamente maiores). Já as cores preta,

vermelha e cinza são de corante de moléculas mais

alongadas o que favorece a remoção nos teste de solidez a

60ºC.

Um outro fato encontrado no trabalho, foi que além das

variações de cores e índices de solidez, o elastano sofreu um

ataque maior em meio alcalino. O descampionamento da

malha, embora de maneira qualitativa, apontou para este

fato, havendo rupturas mais frequentes que no elastano das

malhas tintas em meio ácido. A integridade dos filamentos

foi de certa maneira comprometida.

No trabalho muitos pontos interessantes foram obser-

vados, mas dada a extensão do mesmo e a necessidade de

equipamentos não facilmente disponíveis, não puderam ser

verificados. Fica assim, a possibilidade de se continuar este

assunto em trabalhos subsequentes. Dentre estes pontos se

podem destacar:

a) Uma análise objetiva do toque, baseado princi-

palmente pela avaliação do coeficiente de atrito das

malhas.

b) Uma análise microscópica do estado dos elastanos

nas malhas nos dois processos e a determinação da

elasticidade das mesmas.

c) Uma análise mais aprofundada sobre o com-

portamento tão distinto dos corantes nas duas malhas, uma

de microfilamentos 100% Pes e a outra com elastano.

d) Uma análise mais aprofundada do por que da

tendência para o azulado da nuance das cores nos tingimento

em meio alcalino. Que fatores são determinantes? A

constituição química dos corantes é sem dúvida um dos

pontos.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS[1] CLARIANT S/A, Apostila de treinamento. Laboratório de aplicações técnicas. 2001.

[2] GUARATINI, Cláudia C. I . ; ZANONI, Mar ia Valnice B. . Corantes Têxte is . Disponível em:

<http://www.scielo.br/pdf/qn/v23n1/2146.pdf>. Acesso em: 05 jul. 2008.

[3] DYSTAR LTDA. Dyeing of Polyester. Frankfurt: Dystar, 2004.

[4] REVISTA ABTT (Associação Brasileira de Técnicos Têxteis). Fiação de Filamentos de Poliéster. Rio de Janeiro, v.4, ano 2, 2003.

[5] SUMITOMO CHEMICAL. Poliester Alkaline Dyes technology. Disponível em: <http://www.sumitomo-chemical.be/>. Acesso

em: 28 nov. 2008.

[6] ALFIERI, Paulo. Apostila de Beneficiamento Têxtil II

AGRADECIMENTOSA Dystar e Têxtil Ouro Verde, que cederam gentilmente o laboratório para que fossem realizados os testes de

tingimento e a Dystar que cedeu os corantes. À Unifi que cedeu as malhas sobre as quais foram feitos os

trabalhos.


RESUMO

Análise da influência do processo de caustificação e

dos diferentes fluxos de acabamentos têxteis nas

propriedades físicas dos tecidos 100% algodão para

lençóis, focando em algumas características dos tecidos

como densidade de fios, gramatura, resistência ao

rasgo, resistência à tração e alongamento, que podem

variar em função do fluxo de beneficiamento.

Palavras-chave: Caustificação; Rama; Fluxo de

acabamento; Resistência; Propriedades físicas.

1 - INTRODUÇÃO

Neste estudo, analisaremos os resultados providos de

um experimento cujas amostras são derivadas de uma

fábrica do segmento de lençóis. Tais amostras são tecidos

que possuem a mesma característica quanto à gramatura,

peso, título de fio, à estrutura do tecido e à mesma

largura cru e acabado (Tabela 1).

2 - O FLUXO DE ACABAMENTO DOS TECIDOS.

Ao dar entrada no acabamento do tecido apresen-

tado, serão destinados três fluxos de acabamento

específicos (Figura 1) e poderá ser encontrado em três

formas distintas: tecido para lençol branco, estampado

ou tinto. Para fins deste estudo, usaremos a nomenclatura



Análise das propriedades físicas de tecidos para lençóis.

Autor: M.E.Banja, A.V.S. Martins, J.C. PetermannSENAI/CETIQT

Revisão Técnica: Jose Antonio Marconi

na Tabela 2 a seguir.

Tecido ATecido B

Tecido C

Figura 1: Fluxograma do acabamento dos tecidos.

Tabela 1: Características construtivas do tecido.Título do fio (Ne)

Urdume Trama

40Pent 30Card.

Densidade (fios/pol)

Urdume Trama

118 60

Bat/pol

60

Estrutura

Tafetá

Composição

100% algodão

Largura (m)

cru Acabado2,76 2,52


3 COLETA DAS AMOSTRAS E ENSAIOS

FÍSICOS.

Para realizar os testes, colhemos amostras em diversos

pontos de cada fluxograma em que o tecido é submetido.

Os tecidos B e C passam duas vezes na Rama para

primeiramente pré-alargar e depois estabilizar o tecido.

Neste caso coletamos amostras antes e pós-rama nas

duas etapas.

3.1 - Testes físicos

Para a realização dos testes físicos das amostras de

tecidos coletadas, primeiramente estas foram con-

dicionadas em laboratório têxtil de acordo com a

Associação Brasileiras de Normas Técnicas (ABNT)

Norma Brasileira (NBR) 8428-84 referente ao condicio-

namento de materiais têxteis para ensaio.

O primeiro teste, que visa determinar a quantidade de

fios por unidade de comprimento, foi feito de acordo com a

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) Norma

Brasileira (NBR) 10588/1988.

Em seguida, avaliamos a quantidade de massa em

gramas por metro quadrado (g/m2) e sua uniformidade ao

longo da superfície do tecido. Este teste foi realizado de

acordo com a ABNT NBR 10591/1988.

Para determinar a força média necessária para prolongar

um rasgo previamente iniciado no corpo de prova,

utilizamos a norma American Society for Testing and

Materials (ASTM) D 1424/1996.

E, por fim, o teste de resistência à tração e à carga

máxima necessária para fazer com que um corpo de prova se

rompa foi realizado de acordo com a ABNT NBR

Tabela 2: Nomenclatura utilizada para os diferentes tecidos.

Fluxo de acabamento NomenclaturaTecido para lençol branco Tecido ATecido para lençol estampado Tecido BTecido para lençol tinto Tecido C



11912/1991.

4 ANÁLISE DOS RESULTADOS.

Para avaliarmos os dados utilizaremos gráficos para a

melhor visualização e análise destes valores. Como o

tecido A dispõe apenas de 4 amostras coletadas para a

realização dos ensaios físicos, será repetido na quinta

amostra o valor da quarta amostra, apenas para

compararmos os três tecidos no final do processo.

Os gráficos referidos obedeceram à seguinte

nomenclatura: etapa 1 corresponde ao tecido antes do

processo de caustificação, à etapa 2 pós-caustificação, à

etapa 3 amostra colida antes de passar pela rama (pré

alargar), 4 à pós rama e 5 corresponde ao momento após

segunda passagem pela rama.

O gráfico 1 mostra os resultados da densidade média

de fios de urdume nos tecidos analisados no decorrer do

acabamento. Podemos observar que ao longo do

processo a média da densidade varia de acordo com as

etapas em que o tecido é submetido, mas que os tecidos A

e C terminam com as médias muito próximas em relação

ao tecido B após a última passagem pela rama.

Apesar de os tecidos serem submetidos a processos

diferentes como a concentração de Soda na caustificação

e o número de passagens na rama, o resultado final deste

teste se mostra quantitativamente regular.

No gráfico 2, apresentamos as médias da densidade de

tramas nos tecidos. Ao analisar os dados, observa-se o

comportamento dos resultados opostos em relação aos

resultados apresentados no gráfico 3. Comparando-os,

percebemos que ocorre uma compensação entre urdume e

trama, ou seja, enquanto em um sentido aumenta a

densidade, no outro sentido diminui.

No gráfico 3, apresentamos os dados referentes à média

de gramatura dos tecidos. Neste caso observamos que

apesar de os resultados de cada etapa não serem regulares,

os tecidos possuem uma mínima diferença no valor da

gramatura após passar pelo acabamento.

No gráfico 4, apresentamos os dados das médias de

resistência ao rasgo no sentido do urdume nas amostras.

Analisando os dados, observamos que o tecido C tem uma

Gráfico 1: Médias de densidade de fios de urdume.

Gráfico 2: Médias de densidade de tramas

Gráfico 3: Médias de gramatura dos tecidos.

Médias de densidade de urdume

110

115

120

125

130

1 2 3 4 5

Amostra

De

ns

ida

de

(fio

s/p

ol)

Tecido A Tecido B Tecido C

Médias de densidade de tramas

56

58

60

62

64

66

1 2 3 4 5

Amostra

De

ns

ida

de

(tra

ma

s/p

ol)


Médias de gramatura dos tecidos

110

115

120

125

130

1 2 3 4 5

Amostra

Gra

ma

tura

(g/m

2)


54


elevada resistência ao rasgo em relação aos demais, pois

acreditamos que tal característica seja influenciada pela

diferença de concentração de soda cáustica no banho de

caustificação.


resistência ao rasgo no sentido da trama. Observa-se que

a resistência ao rasgo dos tecidos A e B neste experi-

mento é maior do que o tecido C.


resistência à tração no sentido do urdume. Ao comparar

os gráficos 1 e 6 observaremos que a densidade de fios de

urdume exerce grande influência na resistência à tração

dos tecidos. Com o aumento na densidade de fios de

urdume na etapa 2 do tecido C no gráfico 1, ocorre

também o aumento da resistência nesta mesma etapa no

gráfico 6. O contrário acontece com os tecidos A e B, que na

etapa 2 apresentam uma redução de fios de urdume e por

conseqüência a redução de resistência à tração.

No gráfico 7 apresentamos os resultados das médias de

resistência à tração no sentido da trama. Ao comparar os

gráficos 2 e 7, notaremos comportamentos esperados, pois

a variação de resistência entre as etapas 1 e 3 no gráfico 7, foi

produzida também pelo efeito de variação de densidade de

fios de trama do gráfico 2, já que o aumento de densidade de

fios tem como consequência o aumento na resistência do

tecido e vice-versa. Contudo, o tecido B nesta avaliação da

resistência à tração em ambos sentidos tem elevada perda

desta propriedade.

Revista Química Têxtil n 94 Março 2009.

Gráfico 4: Médias de resistência ao rasgo no sentido do urdume.

Gráfico 6: Médias de resistência à tração no sentido do urdume.

Gráfico 5: Médias de resistência ao rasgo no sentido da trama.

Gráfico 7: Médias de resistência à tração no sentido da trama.

Médias de resistência ao rasgo no sentido do urdume

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1 2 3 4 5

Amostra

Re

sis

tên

cia

ao

ras

go

(kg

f)


Médias de resistência ao rasgo no sentido da trama

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1 2 3 4 5

Amostra

Re

sis

tên

cia

ao

ras

go

(kg

f)


Médias de resistência à tração no sentido do urdume

35

40

45

50

55

60

1 2 3 4 5

Amostra

Re

sis

tên

cia

àtr

aç

ão

(da

N)


Médias de resistência à tração no sentido da trama

20

22

24

26

28

30

32

34

36

1 2 3 4 5

Amostra

Re

sis

tên

cia

àtr

aç

ão

(da

N)




No gráfico 8 apresentamos as médias de resistência à

tração ( alongamento a ruptura) no sentido do urdume. E

observamos que o tecido C que tem melhor resistência à

tração nas etapas 2, 3, 4 e 5 no gráfico 6, apresenta uma

baixa disposição ao alongamento nestas mesmas

amostras.

Os tecidos A e B que perdem resistência com a

caustificação, têm um aumento na disposição ao

alongamento. Depois de passarem pelas etapas 2 e 3 os

tecidos A e B perdem o alongamento à ruptura e ambos se

aproximam do valor do tecido C, seguindo com

pequenas alterações até serem acabados em rama.

No gráfico 9 apresentamos os resultados das médias

de resistência à tração ( alongamento à ruptura ) no

sentido da trama. Estes tecidos antes de sofrerem a

caustificação, possuem valores de alongamento muito

próximos, porém durante o fluxo de acabamento todos os

tecidos apresentam grandes oscilações destes valores. É

importante enfatizar a diferença apresentada nesta

propriedade na etapa 5 destes tecidos, que foram

acabados em rama, pois o tecido C apresenta um

alongamento de 63,38% maior que o tecido B, e a

diferença é ainda maior se compararmos o tecido A com

B, alcançando um alongamento 92,88% maior do que o

tecido B.

5 - CONCLUSÃO

As análises efetuadas mediantes os resultados obtidos

neste estudo refletem a importância da caustificação e da

escolha do fluxo de processamento do tecido plano no

beneficiamento. As propriedades físicas (densidade de

fios, gramatura, resistência ao rasgo, resistência à tração e

alongamento) são alteradas constantemente durante as

etapas de acabamento chegando às características finais,

quando serão entregues ao consumidor final.

Verifica-se que a concentração da soda cáustica ao se

realizar a caustificação tem papel fundamental nas

propriedades físicas dos tecidos, logo após a caustificação e

nas etapas seguintes onde seu desempenho também será

verificado. O tecido C ao final do seu processamento,

apresentou os melhores valores de resistência ao rasgo e

resistência à tração nos dois sentidos (urdume e trama),

este fato se deve à contribuição da caustificação, pois a

concentração de 25 ºBé de soda cáustica tem melhor efeito

no inchamento da fibra e na contração dos fios de algodão e,

consequentemente, ocorre o aumento de resistência dos

fios. Este efeito é menor se reduzirmos esta concentração, e

isto é verificado nos tecidos A e B, com concentrações de

10 ºBé e 20 ºBé respectivamente.

A gramatura tem várias alterações durante os processos,

porém antes de se iniciar o acabamento destes tecidos se

Gráfico 8: Médias de resistência à tração (alongamento à ruptura) no sentido do urdume.

Gráfico 9: Médias de resistência à tração (alongamento à ruptura) no sentido da trama.

Médias de resistência à tração (alongamento à ruptura) no

sentido do urdume

5

10

15

20

25

30

35

40

45

1 2 3 4 5

Amostra

Alo

ng

am

en

to(m

m)


Médias de resistência à tração (alongamento à ruptura) no

sentido da trama

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5

Amostra

Alo

ng

am

en

to(m

m)


Dias

56


constatou que eram muito próximas, evidentemente, já

que estes tecidos têm as mesmas características

construtivas. Verifica-se ao término dos processos de

acabamento que a gramatura dos três tecidos tem

praticamente o mesmo valor, apesar das variações que os

tecidos apresentaram durante as etapas. Este fato ocorre

devido aos três tecidos serem acabados com a mesma

largura final. Como os tecidos não sofreram processos

em que ocorrera a perda ou o ganho de massa em demasia,

se compreende este fato já que temos as mesmas

características construtivas nos tecidos.

A perda de resistência nos tecidos de algodão durante

o beneficiamento já era esperada devido aos excessivos

tratamentos com produtos químicos e temperaturas

elevadas.

O fluxo de acabamento tem grande influência nas

propriedades físicas dos tecidos, ao verificarmos o

comportamento das linhas geradas nos gráficos, mais

especificamente os tecidos A e B que tem até a etapa 3

processos muito semelhantes, onde tais processos

ocorrem na sua maioria em corda, notaremos que as

linhas possuem grande semelhança em seus compor-

tamentos, ou seja, a tendência das linhas é genérica na

maioria dos casos. Já as linhas geradas nos gráficos pelo

tecido C têm um comportamento na maioria dos casos

diferenciado, isso se deve ao fato de seu processo ser

realizado em aberto, o que lhe garante uma melhor

uniformidade, enquanto que, nos processos realizados

em corda, a uniformidade é dificultada devido ao ataque

dos produtos químicos acontecer preferencialmente no

exterior da “corda”, e no interior da “corda” a penetração

dos produtos não ocorre homogeneamente.

O acabamento em rama tem por finalidade dar a

largura final e melhorar a estabilidade dimensional do

tecido, porém, se aplicarmos uma tensão excessiva no

tecido visando uma largura maior, pode ocorrer uma

resistência do mesmo. Este fato ficou evidenciado nos

gráficos de resistência à tração no sentido do urdume, onde

os tecidos B e C têm queda na resistência entre as etapas 4 e

5. No tecido A, esta queda é percebida entre as etapas 3 e 4.

Este efeito ocorre também na resistência à tração no sentido

da trama nos tecidos A e B.

Concluímos que o objetivo do estudos foi alcançado,

uma vez que se pôde observar o comportamento das

propriedades físicas dos tecidos com as variações no

processo de caustificação e nos fluxos de acabamentos.

Percebemos que o fluxo foi um fator importante, já que os

tecidos A e B passaram por processos semelhantes e

tiveram também comportamentos semelhantes nas

propriedades físicas. Comparando com o tecido C, as

propriedades físicas foram inferiores, pois este tecido

passou por outro processamento que lhe conferiu melhores

propriedades. Com comparações pertinentes, avaliamos os

dados obtidos com a teoria no assunto e, desta maneira, a

sua importância e abrangência para empresas do segmento

têxtil, com foco na qualidade dos produtos e na otimização

dos processos do acabamento dos tecidos.

Referências Bibliográfica:

·ABNT, NBR 10520: Informações e documentação

Citações em documentos - Apresentação. Rio de Janeiro,

1988.

·ABNT, NBR 10591: Materiais Têxteis - Determinação da

gramatura de tecidos. Rio de Janeiro, 1988.

·ABNT, NBR 11912: Materiais Têxteis - Determinação da

resistência à tração e alongamento de tecidos planos (tira).

Rio de Janeiro, 1991.

·ALTENBURG, Tiago. Estabilidade dimensional dos

tecidos planos: Um estudo do comportamento dimensional

de tecidos tintos de algodão nas diversas etapas do

beneficiamento. Rio de Janeiro: SENAI/CETIQT, 2006,

Monografia.


Educação é fundamentale para isso, estímulo

nunca é demais...

Realização

Associação Brasileira de Químicos e Coloristas Têxteis

58


·AMARAL, Lucia do. Mercerização e seus efeitos físico-

químicos. IN: CONFERÊNCIA NACIONAL DE

TECNOLOGIA TÊXTIL, 4, Rio de janeiro:

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Apresentando caminhos.Apresentando caminhos.ABQCTABQCT

60



Determinação do comportamento tintorial de corantesnaturais extraídos da alfafa e urucum

RESUMO

O processo de tingimento têxtil utiliza produtos e

processos poluentes e com alta demanda de recursos

naturais. Existem alternativas de corantes provenientes

de fontes naturais e renováveis, que poderiam suprir

parte da demanda dos tingimentos têxteis, minimizando

os impactos ambientais e quiçá trazendo benefícios à

saúde humana através de suas propriedades fito-

terápicas. Os objetivos deste trabalho foram: Estudar o

processo de tingimento do substrato de algodão com dois

corantes naturais selecionados, Corantes de Alfafa e de

Urucum, e determinar as melhores condições do

processo, verificando o desempenho do produto tingido

através de testes de solidez à lavação e à luz

normatizados. Estudou-se também a influência de

diferentes processos de preparação, concluindo-se não

ser esta etapa relevante no resultado do tingimento. Foi

investigada a aplicação de vários mordentes deter-

minando-se a influência destes sobre o resultado dos

tingimentos, onde significativas variações no padrão de

cor e resistência à solidez e lavação foram observadas.

Para os testes de avaliação do comportamento tintorial os

resultados demonstraram que ambos os corantes são

semelhantes aos corantes diretos.

O processo de tingimento proposto foi compatível com

os processos utilizados nesta classe de corantes. Foram

obtidas as Isotermas de Absorção de Langmuir e a partir

destas, o valor de variação de entalpia para o processo.

Autores: H.H. Piccoli , S.M.A. Guelli U. Souza , A.A. Ulson de Souza1 2 3

Aluna do Curso de Mestrado Engenharia Química/ UFSC1

Professor do EQA - Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos/ UFSC2,3

Revisão Técnica: Bluma Elisabete Koiffman Chaves

O valor do H para o caso do tingimento com corante de

urucum foi de H = 19 kJ/mol, indicando um processo de

fisissorção.

Palavras-chave: Corante de Alfafa, Corante de Urucum,

comportamento tintorial, tingimento, mordentes.

INTRODUÇÃO

As empresas estão inseridas em um mercado de intensa

competitividade global, definido por D'AVENI (1985) como

“Hipercompetição”. Um ambiente onde as vantagens são

rapidamente criadas e erodidas.

Não obstante a este cenário de competitividade, surge a

partir do início deste século, um fato até então ignorado

pelos economistas e cientistas sociais: a preocupação com os

recursos naturais e não tão somente os recursos materiais,

mas também os sociais e do capital. A julgar por seu impacto

sobre o capital natural e social, a nova economia se parece

mais com a próxima onda da “Era Industrial” do que com

uma “Era Pós-Industrial”. A ousada afirmação é de

SENGE e CARSTED (2001).

Diante deste cenário, questiona-se se é possível encon-

trar matérias-primas naturais e processos menos agres-

sivos para tingimento dos tecidos de malha em algodão, de

forma a serem aplicados na prática das indústrias têxteis, a

fim de torná-las mais competitivas.

O grande desafio destas empresas está em viabilizar

matérias-primas e processos que minimizem os impactos

ambientais, utilizem fontes naturais e renováveis e ainda

determinados os melhores parâmetros para processo de

tingimento com os Corantes de Urucum e de Alfafa, bem

como os insumos a serem utilizados. Foi determinada a

variação de entalpia do processo de tingimento, através da

isoterma de Langmuir, e a avaliação do comportamento

tintorial.

MATERIAIS E MÉTODOS

Os materiais utilizados foram produtos auxiliares de

tingimento, Corantes de Urucum e de Alfafa e substrato de

algodão. As especificações dos produtos auxiliares são:

Cloreto de Sódio (NaCl 99,2%), Barrilha leve (Na CO 2 3

99,5%), tensoativo aniônico Goldpal TQE, mordentes Ácido

Tânico, Sulfato de cobre II, Sulfato Ferroso Amoniacal e

Sulfato de Amônio Alumínio, sendo estes reagentes

analíticos PA.

O Corante de Urucum possui como princípios ativos

principais a bixina e a norbixina. O Corante de Alfafa possui

como substância corante a clorofila, ALVES et al. (2006).


possam ter como vantagem competitiva funcionalidades

que, de alguma forma, melhorem a qualidade de vida do

ser humano. Em se tratando de tecido tinto de malha em

algodão, o processo com maior impacto ambiental na

utilização de recursos naturais é o processo de tingimento,

bem como os insumos utilizados nele.

Desde a antiguidade já existiam tingimentos com

corantes naturais. Entretanto, estes processos eram

realizados de forma artesanal e destinados a produtos

para os quais não se observava a exigência de padrões de

qualidade como nos dias atuais.

Mas como tingir tecidos de malha de algodão com

corantes naturais, de maneira assertiva, sem gerar

problemas de qualidade e atingindo níveis de exigência

aceitáveis quanto aos padrões de qualidade?

Assim sendo, neste trabalho, é investigado o

comportamento tintorial de dois corantes naturais

extraídos do Urucum e da Alfafa, e identifica a que classe

de corante artificial eles mais se aproximam. São

62



O substrato utilizado foi tecido em estrutura de meia-

malha 100% algodão, fio título 26/1 penteado com 2gramatura de 160 g/m . Com exceção dos experimentos

para análise da influência do tratamento prévio, todas as

amostras foram tratadas inicialmente com um processo de

pré-alvejamento utilizando a combinação soda cáustica e

peróxido de hidrogênio à alta temperatura.

Os equipamentos utilizados foram: para a realização

dos tingimentos um Equipamento de Tingimento

Infravermelho Mod. IVA da Metal Working, com 12

canecos de 150 ml; para a realização das leituras de

amostras tintas o Espectrofotômetro Datacolor 650 e

para a leitura de absorbância dos banhos o espec-

trofotômetro UV-Vis Mini 1240 Shimadzu, com cubeta

de vidro.

Caracterização do Comportamento Tintorial

Fez-se a caracterização do comportamento tintorial

dos corantes utilizando as informações que identifi-

cam o comportamento de cada classe de corante artificial.

Assim, através de análise de parâmetros como afinidade,

migração, fixação com eletrólito ou com álcali obteve-se

uma similaridade de comportamento com alguma classe

de corante artificial existente, e conseqüentemente uma

sugestão de parâmetros de processo a ser utilizada. As

classes passíveis de comparação são de corantes diretos,

reativos, sulfurosos e corantes a cuba, TROTMAN (1984).

Na Tabela 1 é apresentada a compilação dos procedimentos

utilizados nesta etapa.

As concentrações de corante, eletrólito e álcali utilizadas

foram respectivamente (psp): 1,5% de Corante de Urucum,

3,0% Alfafa, 10 g/l de cloreto de sódio e 10 g/l de barrilha. A

relação de banho foi de 1:10 e as amostras eram de 10 gramas

do tecido de malha citado anteriormente. Os tingimentos

foram realizados em duplicata.

As amostras obtidas foram analisadas através de leituras

comparativas em espectrofotômetro Datacolor 650, onde os

resultados foram fornecidos em valores de diferença de cor

DE (CIE CMC 2:1) e força colorística (%).

Avaliação da Influência do Tratamento Prévio no

Rendimento do Tingimento

Os tratamentos prévios que podem ser aplicados a tecidos

de malha em algodão são a purga e o pré-alvejamento.

Para a purga utilizou-se 1 g/l de detergente aniônico, 1,5

g/l de sequestrante/dispersante e 3 g/l de soda cáustica

36ºBé, cozinhando o tecido a 98ºC por 40 minutos em

Máquina de Tingir Industrial Thies Eco-Soft Plus;

Os parâmetros de processo para estes experimentos

seguem os gráficos da Figura 1.

Tabela 1. Procedimento para determinação do comportamento tintorial.Teste01

02

03

04

05

ObjetivoVerificar o grau de afinidade do corante com a fibra.

Verificar o grau de fixação do corante com a fibra na presença do eletrólito.

Verificar a capacidade de migração do corante dentro da fibra.

Obter amostra padrão de cor para o teste anterior.

Verificar a capacidade de fixação do corante com a fibra na presença de álcali.

Procedimentoa) Realizar um tingimento utilizando somente água e corante. b) Separar parte da amostra e lavar em água corrente para remoção do corante não fixado.c) Comparar resultado de cor.

a) Realizar um tingimento utilizando água, corante e eletrólito. b) idem teste 01 itens b) e c).

A) Realizar um tingimento com água, corante e eletrólito nas quantidades iguais às anteriores, no mesmo tempo de processo, entretanto utilizando 50% em peso de substrato.b) Ao final do processo, acrescentar o restante do substrato e processar em quantidade de tempo igual ao primeiro passo.c) Comparar resultado de cor entre as duas amostras de substrato.

a) Comparar resultado de cor entre as duas amostras de substrato do teste anterior e a amostra deste teste.

a) Realizar um tingimento utilizando água, corante, eletrólito e álcali. b) idem teste 01 itens b) e c).

64



30ºC

60ºC

10' 30'

Retiradateste 01

A B

Retiradateste 02

T (ºC)

t (min)

Gráfico para os Testes 01 e 02

Figura 1. Gráficos de processo - testes de caracterização de comportamento tintorial nº 01 a 05.

Figura 1a.Gráfico de processo nº 01 e 02.

Figura 1b. Gráfico de processo nº 03

Figura 1c.Gráfico de processo nº 04

30ºC

60ºC

10' 30'

Retiradateste 03

A B

T (ºC)

t (min)

Gráfico para o Teste 03

30ºC

60ºC

10'

Retirada

teste 04

A B

T (ºC)

t (min)

Gráfico para o Teste 04

Para o pré-alvejamento utilizou-se 1 g/l de detergente

aniônico, 1,5 g/l de sequestrante/dispersante, 3,5 g/l de

peróxido de hidrogênio 35% e 3 g/l de soda cáustica 36ºBé,

tratando o tecido a 110ºC por 30 minutos em Máquina de

Tingir Industrial Thies Eco-Soft Plus. Foram utilizadas

concentrações específicas de corante e produtos auxiliares

em ambos os testes.

Os parâmetros do processo de tingimento utilizados

foram os mesmos apresentados na Figura 1 (a). As

concentrações de corante e auxiliares também são as

mesmas do teste 02.

As amostras resultantes dos diferentes processos de pré-

tratamento e tingimento foram submetidas a ensaios

espectrofotométricos, onde os resultados são fornecidos em

valores de diferença de cor DE (CIE CMC 2:1) e força

colorística (%).

Avaliação da Influência da Utilização de Mordentes no

Resultado: Cor e Solidez do Tingimento

Para este estudo optou-se pelo método de mordantagem

posterior, devido às vantagens de operação em escala

industrial. Alguns mordentes podem ser utilizados para estes

casos. Conforme GARDNER (1998) e ARAÚJO e

CASTRO (1986/87) os mordentes mais utilizados para

corantes naturais estão relacionados na Tabela 2 com suas

Figura 1d.Gráfico de processo nº 05.

características.

Foram testados o Ácido Tânico Sulfato de cobre II,

Sulfato Ferroso Amoniacal e Sulfato de Amônio

Alumínio. Os testes foram realizados conforme as

condições de temperatura e tempo de processo

apresentadas na Tabela 02 e concentrações especificadas

na Tabela 3.

As amostras obtidas foram submetidas aos testes de

solidez e analisadas através de leituras em espec-

trofotômetro e/ou escala de cinzas, onde os resultados

foram fornecidos em notas.

Determinação da Isoterma de Equilíbrio e da Entalpia

de Adsorção para o Corante de Urucum no Processo

de Tingimento.

A isoterma de Langmuir é uma isoterma de equilíbrio

que relaciona a quantidade de soluto adsorvido

(adsorbato) na superfície de uma fase sólida com a

concentração do soluto na solução, neste caso o corante

adsorvido ao tecido e o corante residual no banho. Este

modelo é baseado na hipótese de que as forças de

interação entre as moléculas adsorvidas são desprezíveis

e que cada sítio pode ser ocupado por apenas uma

molécula. Estas são adsorvidas sobre um número fixo e

definido de sítios.

Em altas concentrações de soluto, a equação prediz uma

capacidade de adsorção em monocamada. A capacidade de

adsorção em monocamada saturada pode ser representada

pela equação (1).

Onde:

· C representa a quantidade de corante adsorvido no f

tecido no equilíbrio;

· C representa a quantidade máxima de corante

adsorvido no tecido para a formação de uma monocamada

completa;

Mordente

Nome Químico

Aparência

Concentrações de uso

Temperatura e tempo de trabalho

Efeito para a fibra

Toxicidade

Ferro

Sulfato ferroso

Cristais verdes

3%

Banho morno (60ºC) até mudança de cor (1 hora)

Em excesso pode deixar afibra áspera e frágil

Não há. É utilizado como suplemento alimentar.

Cobre

Sulfato cuproso

Cristais azuis

1 a 3%

Banho frio (25ºC) por 1 hora

Em grandes quantidades enfraquece a fibra.

Tóxico

Tanino

Ácido tânico

Pó marrom claro

1 a 3%

Banho quente (90ºC) por 1 hora

Pode deixar a fibra dura e áspera.

Dissolvido não é tóxico. Utilizado como adstringente. Evitar inalação do pó.

Alumínio

Sulfato de amônio-alumínio

Cristais transparentes ou pó branco

2 a 4%

Banho quente (90º) por 1 hora

Amacia a fibra.

Não há. Usado na indústria alimentícia como aditivo. Evitar excesso devido ao alumínio

Latão

Cloreto estanoso

Cristais brancos

3%

Banho quente (90ºC) por 1 hora

Em grandes quantidades enfraquece a fibra.

Pequena.

Tabela 2. Principais mordentes suas características

Tabela 3. Testes utilizando mordentes.

bL

bL

f CK

CKCC

+= ¥

1

8

ÁcidoTânico

Sulfato de Amônio Alumínio





· C representa a quantidade de corante no banho;b

· K é a constante de equilíbrio.L

A constante K pode ser usada para determinar a L

entalpia de adsorção, usando a equação (2) de Clausius-

Clapeyron:

Onde:

· A é uma constante;

· H é a variação de entalpia do processo;

· R é a constante dos gases ideais e

· T é a temperatura do processo.

As características essenciais de uma isoterma de

Langmuir podem ser expressas em termos de um fator de

separação adimensional constante, ou comumente

chamado de parâmetro de equilíbrio, RL, que é definido

pela seguinte equação (4):

Onde:

· K é a constante de equilíbrio;L

· C é a concentração de corante de equilíbrio em 0

cada ponto da isoterma.

O valor do parâmetro R indica o tipo de isoterma L

de adsorção, conforme Tabela 4.

O valor da entalpia de adsorção fornece a informação a

respeito do tipo de ligação existente entre o adsorvente e o

adsorbato. Segundo TREYBAL (1980), valores de entalpia

de adsorção menores que 2000 kJ/mol, indicam que o

processo é de natureza física, o qual ocorre por uma

diferença de energia e/ou forças de atração que tornam as

moléculas fisicamente presas ao adsorvente, neste caso, ao

tecido. Estas interações têm um longo alcance, porém são

fracas. Para valores acima de 2000kJ/mol o processo é de

quimissorção, com a ocorrência de ligações químicas fortes,

por exemplo, ligações covalentes.

Efetuaram-se tingimentos em diversas concentrações de

corante a fim de determinar-se a isoterma de equilíbrio e a

partir dela a entalpia de adsorção para o Corante de

Urucum conforme as concentrações descritas na Tabela

5.

Admitiu-se que, após o decorrer do tempo do processo

de tingimento, a concentração do corante adsorvido no

÷ø

öçè

æ -=

RT

ÄHexp AK L

Ä

0L

L.CK1

1R

+=

Tabela 4 Classificação do tipo de isoterma.

Tabela 5. Testes para obtenção da isoterma de equilíbrio.

Desfavorável

Favorável

Irreversível

Nº Amostra Concentração de corante (g/l)

tecido e a concentração do corante presente no banho

estão em equilíbrio. Assim, coletou-se amostras de cada

banho de tingimento realizado com a uma concentração

inicial diferente de corante e mesma massa de substrato

têxtil e quantificou-se a concentração de corante residual

no banho através de leitura em Espectrofotômetro UV

Mini 1240 UV-Vis Shimadzu. Como a concentração

total de corante é conhecida, pode-se obter por diferença

a concentração de corante adsorvida no tecido,

SCHMITT et al., (2008). Neste caso desprezou-se a

possível formação de corante hidrolisado eliminado no

banho de lavagem.

Os dados obtidos foram graficados e ajustados

conforme a isoterma de equilíbrio de Langmuir. Com

base na equação resultante desta curva obtiveram-se os

valores para a constante de equilíbrio e a concentração de

saturação do corante. Com a equação de Clausius-

Clapeyron calculou-se o valor para a variação de

entalpia. A partir daí verificou-se a condição do tipo da

isoterma e o tipo de interação entre as moléculas do

corante e o substrato.

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Comportamento Tintorial

Na Figura 02 apresentam-se os

corpos de prova obtidos nos proce-

dimento experimentais para a verifi-

cação do comportamento tintorial.

Os valores obtidos através das

leituras espectrofotométricas estão

descritos nas Tabelas 6 e 7. O ilu-

minante padrão adotado foi Luz de

loja Tl84.

Figura 02. Corpos de prova para avaliação do comportamento tintorial.

Tabela 06. Resultados da determinação do comportamento tintorial do Corante de Alfafa.

Força Colorística

(%) Referência

Teste

Posterior

Nota: * Para o teste três, a primeira coluna se refereà amostra adicionada no

início e a segundacoluna à amostra

adicionada posteriormente.





Para o Corante de Alfafa identificou-se através do

teste 01 que houve uma fixação de 55,14% do corante

esgotado. Já para o Corante de Urucum houve a fixação

de todo o corante. Para minimizar efeito de flutuações

nas leituras estas foram repetidas 4 vezes duas no sentido

dos cursos e duas no sentido das colunas - e a média foi

utilizada como resultado para o experimento. Assim,

verificou-se que o Corante de Alfafa possui uma

substantividade média e o Corante de Urucum possui uma

substantividade alta.

Com os dados do teste 02 observou-se a influência do

eletrólito na fixação dos corantes. O Corante de Alfafa

fixou 78,39% do corante esgotado, aumentando em

23,25% o percentual de fixação em relação ao teste 01.

Isto mostra que o Corante de Alfafa necessita do sal para

promover o esgotamento e fixar o corante.

Já no teste 02, para o Corante de Urucum, verificou-se

que este fixou aproximadamente 93,83% do corante

esgotado, perdendo cerca de 6% do corante esgotado na

lavagem. Somente com esta análise poderia se concluir que

não há necessidade do eletrólito para o tingimento do

Corante de Urucum. Contudo, além desta avaliação, um

outro dado deve ser levado em conta: Se compararmos o

resultado final de cor (amostras lavadas) entre os testes 01 e

02, percebe-se que a intensidade de cor alcançada com a

presença de eletrólito é maior para os dois corantes. O

Corante de Alfafa acrescentou 31% e o Corante de Urucum

56,96% a mais de rendimento de cor.

Através dos resultados descritos nas Tabelas 06 e 07 para

o teste 03, verificou-se que o Corante de Alfafa tem um bom

poder de migração enquanto o Corante de Urucum possui

uma capacidade de migração inferior. Esta capacidade de

migração, na maioria dos casos, é dependente da quantidade

fixada do corante no início do processo, sendo que os

resultados obtidos no teste 03 corroboraram esta tendência.

Desta forma, verificou-se a necessidade de separar as adi-

ções de corante e eletrólito no processo produtivo, bem

como acrescentar estes produtos através de dosagens

progressivas.

Através da comparação entre os testes 04 e 02, pôde-se

identificar que os 20 minutos de processo de tingimento no

patamar de temperatura são suficientes para o esgotamento e

fixação dos corantes. Através das leituras espectro-

fotométricas, verificou-se que o percentual de intensidade

de cor no teste 02 para o Corante de Alfafa é um pouco

menor que no teste 04, cerca de 3% menos de intensidade de

cor e os valores de DE estão abaixo de 1,2, valor aceito como

máximo industrialmente para corantes artificiais. Para o

Corante de Urucum, verificou-se um pequeno acréscimo de

6% na intensidade de cor, mas uma variação total de cor

indicada pelo valor de DE abaixo da variação aceita dentro

do processo industrial.

Para o teste 05, os resultados mostraram que para os

Tabela 07. Resultados da determinação do comportamento tintorial do Corante de Urucum.

Força Colorística

(%)Referência

Configuração das Leituras das AmostrasTeste

s

tingimentos com os Corantes de Alfafa e de Urucum, o

acréscimo do álcali prejudicou o rendimento de cor, tendo

as amostras tingidas somente com corante e eletrólito

alcançado cerca de 110% da intensidade de cor se

comparadas às amostras tingidas com corante, eletrólito e

álcali.

Outro fato que se pode perceber com a adição do álcali,

é que o aumento do pH interfere no resultado de cor. Pela

comparação dos valores de DE, para as amostras lavadas

nos testes 02 e 05, verificou-se que a variação de cor

atinge valores acima de 2, os quais são perceptíveis ao

olho humano. Desta forma, é necessário controlar o

parâmetro de pH durante o processo e também na

finalização do processo após as lavagens.

Avaliação da influência do tratamento prévio no

rendimento do tingimento

Através dos resultados apresentados na Tabela 08

verificou-se que não houve interferência no rendimento

de cor para os tingimentos com os dois corantes em

estudo, quando modificado o processo de preparação. A

vantagem apresentada pelo processo de preparação de

pré-alvejamento é a eliminação completa dos “piolhos”,

casquinhas de algodão, que eventualmente aparecem em

cores mais claras quando se utiliza como preparação

somente uma purga.



Avaliação da influência da utilização de um mordente no

resultado de cor e solidez do tingimento

Através da análise da Figura 3, verificou-se que em todas

as situações a utilização de mordentes alterou a tonalidade

do tingimento. Desta forma não foi possível uma

comparação de rendimento de cor entre os testes.

Para o Corante de Alfafa, os resultados de solidez

referentes aos tingimentos realizados com presença de

eletrólito, temperatura de 60ºC e patamar de 20 minutos,

demonstraram que somente nos itens solidez à água

clorada e à luz este corante não atingiu os parâmetros de

exigência mínimos.

Uma solução para a questão da solidez à água clorada

identificada neste estudo é a utilização de um mordente,

onde todas as opções apresentaram melhoria na resistência

da cor a produtos clorados, lembrando que algumas opções

são mais adequadas devido ao caráter ecológico do processo

proposto.

Para o item solidez à luz, observou-se através dos

resultados que a utilização dos mordentes incrementou o

resultado de solidez à luz em todas as situações, com

destaque para o Sulfato de cobre II onde acréscimo foi de 1

½ ponto e para a combinação Ácido tânico + Sulfato ferroso

amoniacal onde o acréscimo foi de1 ponto na escala de

solidez à luz. Neste ponto, é importante salientar que a

segunda opção mencionada possui um caráter ecológico

adequado e pode ser empregada sem qualquer prejuízo em

relação ao ser humano e ao meio ambiente.

Contudo, os valores de solidez à luz encontrados

mesmo após a aplicação dos mordentes não satisfazem as

exigências de mercado. Entretanto, o fato é que se pode

observar uma influência bastante positiva, após a

aplicação dos mordentes, nos dois itens de solidez onde

havia deficiência para o Corante de Alfafa, sem compro-

meter a questão ecológica, e isto, torna este corante uma

opção promissora para uso industrial.

Tabela 08. Resultados dos procedimentos experimentais para substratos purgados e pré-alvejados

Força Colorística

(%)

Pré

Pré

Referência

Os resultados para o Corante de Urucum atingiram as

especificações somente nos itens de solidez à fricção

seco e fricção úmida. As deficiências maiores se

localizaram nos testes de solidez à lavagem, solidez à

água clorada e solidez à luz. Nos resultados para solidez

ao suor, os índices ficaram próximos ao exigido. Neste

caso deve-se evitar o uso em roupas esportivas e

uniformes.

Para a solidez à água clorada, o Ácido tânico e a

combinação Ácido Tânico + Sulfato Ferroso Amoniacal

levaram a índices de qualidade adequados, obedecendo

ao critério ecológico da proposta deste estudo.

Para o caso da solidez à luz, o melhor resultado obtido

foi sem a utilização de mordente, onde o valor ainda não

atinge às especificações do mercado, mas é compatível

com os níveis de solidez à luz de grande parte dos co-

rantes diretos e da maioria dos corantes reativos nos tons

escarlate e vermelho. Nesta situação, a restrição do uso do

corante deve ser observada levando em conta o uso do

produto tinto pelo consumidor.

Quanto ao item solidez à lavagem, a aplicação de

mordentes melhorou o resultado em todos os testes. O

resultado mais interessante foi o do Sulfato de cobre II,

seguido do Sulfato ferroso amoniacal. Este último se

mostra como uma opção melhor devido ao caráter de

atoxicidade do mordente. Contudo, o teste de solidez à

lavagem pode ser realizado em várias temperaturas,

segundo a NBRISO105-C06. O usual para artigos de

algodão tingidos com corantes reativos é 60ºC. Porém,

pode-se realizar este teste em outras temperaturas como no

caso de peças de poliamida ou tingimento com corantes

diretos, onde o teste identifica a nota obtida em uma

Figura 3. Corpos de prova para os tingimentos e testes de solidez.

água Fricção Fricção à luz

(60ºC) Ácido Úmido

Tabela 09. Resultados dos testes de solidez para os tingimentos mordantados.

Ácido Tânico

Ácido Tânico +

Ácido Tânico +

Sulfato de Amônio Alumínio

LA

AA

FF

Amônio Alumínio

Ácido Tânico



30ºC

60ºC

10' 30'

A B

(ºC)

t (min)

Gráfico para o Processo de Tingimento

Corantes Naturais

A - água e corante

B - eletrólito



situação de uso menos rigorosa.

Assim, após a obtenção dos resultados onde se

detectou que o Corante de Urucum é um corante com

comportamento tintorial de corante direto, realizou-se o

teste de solidez à lavagem para o tingimento com

Corante de Urucum à temperatura de 40ºC para o

processo sem a utilização de mordentes, já que este

apresentou melhor solidez à luz. Com este

procedimento obteve-se nota 3,5, havendo um ganho

significativo na nota obtida. A Figura 4 ilustra os corpos

de prova para o teste a 40ºC e a 60ºC para o tingimento

com Corante de Urucum sem a utilização de mordentes.

Desta forma, este corante é passível de aplicação em

alguns produtos têxteis específicos, como por exemplo, a

linha underware, principalmente destinada à faixa etária

“zero ano”.

É importante salientar que as condições de teste para a

solidez à luz foram rigorosas tendo sido avaliado após 25

horas de exposição. A norma não especifica a quantidade

de horas a serem avaliadas, mas tradicionalmente utiliza-

se avaliação com 20 horas ou com 25 horas. Neste caso,

optou-se por 25 horas, teste compatível com exigências

internacionais.

Determinação dos parâmetros do processo de tingi-

mento para os corantes alfafa e urucum

Além das variáveis estudadas na avaliação do

Figura 4. Corpos de prova para os testes de solidez. À lavagem a 40ºC e 60ºC.

Tabela 10. Resultados dos procedimentos experimentais para substratos purgados e pré-alvejados.

comportamento tintorial, verificou-se ainda a influência da

temperatura no processo de tingimento, dentro de valores de

temperaturas comumente empregados no esgotamento para

corantes diretos, ou seja, realizaram-se tingimentos com

patamares a 60º C e 80º C. As demais condições de processo,

tempo e concentração de auxiliares foram mantidas como

nos testes anteriores. Os resultados estão apresentados na

Tabela 10.

Identificou-se que o acréscimo de temperatura afeta

distintamente os dois corantes, alterando a tonalidade da

cor e não somente o rendimento da mesma.

Assim sendo, os parâmetros para o processo foram

definidos conforme a Figura 5. Inicialmente realizou-se

uma varredura no espectrofotômetro para identificação do

comprimento de onda (nm) onde ocorresse um pico máximo

de absorbância. Para isto, utilizou-se uma solução com

concentração de 0,010 g/l de Corante de Urucum. O pico

identificado foi de 365 nm. Neste comprimento de onda se

obteve os dados para a confecção da curva de calibração

para determinação das concentrações de Corante de

Urucum.

Referência Força Colorística

(%)

oo

o o

Figura 5. Gráfico de tingimento para Corantes Naturais.


Determinação da isoterma de equilíbrio e da entalpia

de adsorção para o corante de urucum no processo de

tingimento.

A curva de calibração é apresentada na Figura 06

para a qual se obteve um valor de R2 = 0,9959. A

equação obtida foi:

Através das l eituras espectrofotométricas dos

banhos residuais dos tingimentos, sendo assumido o

sistema em equilíbrio nesta condição, obtiveram-se os

dados de absorbância relativos às quantidades de

corantes residuais nos banhos. A partir da equação da

curva de calibração converteram-se os dados de

absorbância e obtiveram-se os dados das Tabelas 12 e 13.

Por diferença, em relação à concentração inicial

conhecida, obtiveram-se dados para a concentração de

corante na fibra. Os experimentos foram realizados em

duplicata.


Tabela 11. Resultados para curva de calibração.

Tabela 12. Resultados para tingimento 60ºC.

Curva de calibração

Curva de Tingimento 60ºC

média média

Concentração (g/l) Absorbância

y = 304,75x + 0,0125 (5)

Notas: * Utilizou-se diluição na leitura de absorbância

1ml amostra e 1 ml água.

** Utilizou-se diluição na leitura de absorbância 1 ml

amostra e 2 ml água.



Nota: * Utilizou-se diluição na leitura de absorbância

1 ml amostra e 2 ml água.

Ajustadas as unidades, utilizou-se a equação da

Isoterma de Langmuir graficando 1/Cf versus 1/Cb e

obtiveram-se as Figuras 06 e 07. Do ajuste da curva

resultaram as equações descritas juntamente com os

valores de R2 nas figuras correspondentes.

Compararam-se as equações obtidas com o ajuste dos

dados e a equação da Isoterma de Langmuir a fim de obter os

dados para K e C em cada temperatura de trabalho. Os L

resultados estão apresentados na Tabela 14.

Processo 60ºC

Processo 80ºC

Para a obtenção do valor da variação de entalpia do

processo de tingimento com corante de Urucum, utilizou-se a

equação de Clausius-Clapeyron para a qual graficou-se ln

K versus 1/T e obteve-se a variação de entalpia do L

processo.

Tabela 13. Resultados para tingimento 80ºC. Figura 7. Isoterma de Langmuir 80ºC.

Tabela 14. Resultados para KL e C

Figura 8. Ajuste para equação de Clausius-Clapeyron.

Figura 6. Isoterma de Langmuir 60ºC

Isoterma de Langmuir 60ºC

y = 0,0303x + 0,4175

R2 = 0,9986

0

5

10

15

20

25

30

0 200 400 600 800 10001/Cb

1/C

f

Isoterma Langmuir - 80ºC

y = 0,0267x + 0,576

R2 = 0,9996

0

5

10

15

20

25

30

0 200 400 600 800 10001/Cb

1/C

f

8

8

Variação de Entalpia Isoterma de Langmuir

y = -2634,8x + 10,536

R2 = 1

2,6

2,8

3,0

3,2

0,00200 0,00250 0,00300 0,00350 0,00400

1/T (1/K)

lnk


O valor da variação de entalpia para o processo de

tingimento com Corante de Urucum obtido foi de H =

19,6 KJ/mol, o que caracteriza um processo de

fisissorção, ou seja, as reações envolvidas são

correspondentes a um fenômeno físico, tais como forças

de Van der Waals e forças de atração.

Verificou-se o tipo de isoterma identificando esta

como favorável. Os dados estão relacionados na Tabela

15.

Processo 60ºC Processo 80ºC

CONCLUSÕES E SUGESTÕES

No estudo do comportamento tintorial identificou-se uma

substantividade entre média e alta para os corantes

estudados, o que juntamente com o bom esgotamento dos

corantes e fixação destes na presença do eletrólito os

caracterizam com comportamento tintorial de corantes

diretos. A presença do álcali não promoveu a reação do

corante como no caso dos corantes reativos.

A Figura 5 ilustra os parâmetros de processo para

tingimento com Corantes de Alfafa e de Urucum, que apesar

de apresentarem comportamento tintorial ligeiramente

diferentes podem ser agrupados em um único processo.

Utilizando o processo proposto foi identificado através

de testes de solidez em amostras que o Corante de Alfafa

não atendeu as exigências para a solidez à água clorada e

solidez à luz. Porém, a aplicação de Sulfato de cobre II como

mordente resolveu o problema da solidez à água clorada e

melhorou em 1 ½ pontos a solidez à luz. Contudo, o Sulfato

de cobre possui alguma toxicidade e isto deverá ser levado

Tabela 15. Resultados para R .L

Concetração Concetração



em conta. Existe ainda a opção da utilização da

combinação de Ácido tânico + Sulfato ferroso amoniacal,

onde estas propriedades também foram melhoradas.

Muitos dos corantes diretos, atualmente em uso,

possuem restrições quanto à solidez à luz. Assim, se o

Corante de Alfafa for utilizado em produtos direcionados

com uso sem grandes exposições à luz e secagem à

sombra, este possui bom potencial para aplicação

industrial.

Quanto ao Corante de Urucum, os resultados de

solidez em sua maioria não atingiram os resultados

desejados utilizando o processo de tingimento proposto.

Contudo, observou-se que a utilização de mordentes em

todos os testes influenciou negativamente os resultados

de solidez à luz.

Assim, desta forma, a utilização industrial deste

corante fica restrita a produtos onde não haja mistura de

cores em uma mesma peça e não seja utilizado como

roupa esportiva ou uniforme. O processo de lavagem e

secagem deve ser o mais brando possível, com limite de

temperatura de 40ºC.

Como sugestão, o tingimento com este corante poderia

ser utilizado para roupas de bebê, onde o apelo de produto

natural converge com as necessidades nesta faixa etá-

ria.

Através do estudo de aplicação de mordentes

identificou-se uma variação nas cores obtidas, o que não

permitiu uma comparação de rendimento de cor entre os

testes. Entretanto, este fato pode ser utilizado como um

recurso a fim de se obter cores diferenciadas com um

mesmo corante.

Calculou-se ainda a variação de entalpia do processo

de tingimento com Corante de Urucum em malha 100%

algodão, utilizando uma relação de banho de 1:10 e

somente eletrólito e detergente como auxiliares de

processo. O valor encontrado foi de H = 19,6 kJ/mol,

caracterizando um processo físico, ou de fisissorção,

corroborando através de valores numéricos o resultado

obtido para a avaliação do comportamento tintorial do

Corante de Urucum.

Assim, conclui-se que as reações envolvidas são

interações fracas como forças de Van der Waals e forças de

atração. Avaliou-se também o parâmetro de equilíbrio RL

onde foi possível verificar que a isoterma de adsorção é

favorável.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALVES, R. W.; JAUREGI, P.; Guelli U. SOUZA, S. M. A.;

ULSON DE SOUZA, A. A. Recovery of Norbixin from a

Raw Extraction Solution of Annatto Pigments using

Colloidal Gas Aphrons (CGAs). Separation and Purification

Technology, v. 48, n. 2, p. 208-213, 2006.

ARAÚJO, M.; CASTRO, E.M.M. Manual de Engenharia

Têxtil. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian, 1986-87.

D'AVENI, R. A. Hipercompetição: estratégias para dominar

a dinâmica do mercado. Rio de Janeiro: Campus, 1985.

GARDNER, W.M. The Natural Dye Sections of Wool

Dyeing. Part II. Philadelphia, E. A. POSSELT Publisher,

1998.

PETERS, R.H. Textile Chemistry Volume III.

SCHMITT, F.; ULSON DE SOUZA, A. A. ; GUELLI U. de

SOUZA, S. M. A. Análise da Fixação do Corante de Urucum

na Estamparia de Substratos de Algodão. Química Têxtil, v.

91, p. 44-52, 2008.

SENGE, P. M.; CARSTEDT, G.. Rumo à próxima revolução

industrial. HSM Management. p.120-128, jul./ago. 2001.

TREYBAL, R. E. Mass-Transfer Operations. 3rd ed., New

York: McGraw-Hill,1980.

TROTMAN, E.R. Dyeing and Chemical Technology of

Textile Fibers. 6. Ed. Charles Griffin & Company Limited,

England, 1984.


Foram muitas as coisas que me impressionaram na INTEXTER. Para começar, a estrutura de laboratórios que

comporta o Instituto, cada qual equipado dentro de especialidades que lhe competem atuar, e que no conjunto

complementam-se para o desenvolvimento de soluções e aplicações no campo têxtil. Toda e qualquer atividade

desenvolvida pelo INTEXTER seguem técnicas padronizadas através de normas de procedimentos; e claro, a

credibilidade conquistada pelo INTEXTER no desenvolvimento de soluções para o campo têxtil.

Cito, assim, os trabalhos de investigação para descobrir as causas de problemas do beneficiamento têxtil, onde

muitos são solicitados por empresas para fins judiciais, ou seja, são trabalhos de peritos!

O mais impressionante, ainda, são os acertos na elaboração dos laudos com os resultados dos testes, tanto é que

nunca perdeu-se uma causa judicial com os laudos efetuados pelo INTEXTER, graças a experiência acumulada,

principalmente, do Professor Valldeperas.

Impressionou...

into-me privilegiado em meio a tantos

estudantes em poder ter usufruído deste prêmio Sda ABQCT, com o patrocínio de algumas

empresas, que nunca é demais, usar deste espaço, para mais

uma vez agradecer a todos os envolvidos na organização

deste evento. A sensação é ótima, é uma real sensação de

vitória, é sentir-se gratificado por um esforço dedicado.”

“

Renato Loch abre seu álbum de viagem e

relata sobre seu estágio na Espanha


Parque Paradís em Terrassa.

Vários assuntos me chamaram a atenção! Dentre

eles, como por exemplo, a reutilização de banhos de

tingimentos com corantes reativos para tintura de

algodão, que há alguns anos era visto como algo

impossível de ser realizado.

Lá realizei tinturas aplicando o método de

reutilização de banhos com corantes reativos no

INTEXTER com monocromia, e mais, realizei todo o

processo na prática desde o tingimento padrão até mais

nove reutilizações de banhos residuais, com ótima

reprodutibilidade das cores, passando por todos os

controles necessários para o êxito deste processo.

Controles que vi mais adiante serem extremamente

importantes para detectar causas de possíveis desvios de

resultados (controles como medir pH em diversas fases

do processo, neutralização do banho residual, avaliação

da concentração do corante hidrolisado, entre outros).

Como estava no controle total do processo, tive

inicialmente também, alguns desvios nos resultados,

mas que com base nestes controles efetuados, por isso

tão importantes, possibilitaram-me a tomar medidas

práticas para corrigir a causa de tais resultados. Sobre

este tema, estou elaborando um relatório completo com

todos os procedimentos efetuados e resultados obtidos

que serão publicados na próxima edição da Revista

Química Têxtil.

Outro assunto que me chamou a atenção logo no

início, que já fiz breve descrição acima, são os trabalhos

de investigação das causas e soluções dos mais

diversos problemas em artigos têxteis, solicitados por

empresas de diversos países. São não-conformidades

que podem ter origem em qualquer etapa do

processamento têxtil.

Os trabalhos de investigação são iniciados após prévia

avaliação do problema, para em seguida, efetuar o ensaio

que na maioria das situações, com um único ensaio, chega-

se à solução do problema.

Os ensaios realizados vão desde testes mais simples

como remoção de manchas com solventes até ensaios

efetuados utilizando-se de equipamentos mais sofisticados

como Espectroscopia de Infra-Vermelho - Técnica eficaz

para determinar a natureza química de um composto

através da análise comparativa do espectro de absorção e

intensidade das bandas de absorção em determinados -1comprimentos de onda (4000 a 400 cm ) que caracterizam

um composto; uso do Calorímetro elaborando-se

Termogramas através da técnica DSC (Calorimetria

Diferencial de Barrido).

Neste caso, fibras sintéticas para determinar a memória

térmica da fibra, tratamentos térmicos e hidrotérmicos

aplicados, temperatura efetiva de termofixação ou então, se

foi ou não, termofixado. Estes tratamentos podem atuar

como possíveis causas de barrados em tecidos, problemas

de afinidade tintorial (absorção desuniforme do corante).

Bem, se eu tinha conhecimento sobre o assunto?

Um pouco restringindo-me mais na teoria, e também

sobre alguns equipamentos, então foi aprendizado sim!

Renato Loch

Aprendi...

Prédio do INTEXTER (Desenho relacionado na capa da edição)

Laboratório de Tecnologia Química Têxtil Controle deQualidade e Físico-Química do Tingimento. “Eu estava preparando as diluições da Solução mãe que havia preparado para fazer leitura no Espectrofotômetro no comprimento de onda de máxima absorção de tal corante e posteriormente determinar areta de calibração.”

Acompanhado de alguns membros da equipe que atuam noLaboratório Químico Têxtil Controle de Qualidade e

Físico-Química do Tingimento.

Transferindo uma alíquota do banho de reutilização de tintura com corante

reativo para fazer as análises de controle do processo.

Determinando o pH das soluções das alíquotas coletadas

anteriormente do banhos de reutilização de tintura.

Consultando uma monografia de um trabalho de reutilização de banhos com corantes reativos.

Alguns membros do Laboratório

vencedorÁlbumde um


cabei de chegar na Espanha. A expectativa é grande já que fui recebido muito bem por todos aqui. A

Já pude perceber que terei muito a aprender.Espero poder levar o máximo de informações que puder aprender para o Brasil e , quem sabe ajudar a aprimorar o que temos no nosso país”

cabei de chegar na Espanha. A expectativa é grande já que fui recebido muito bem por todos aqui. A

Já pude perceber que terei muito a aprender.Espero poder levar o máximo de informações que puder aprender para o Brasil e , quem sabe ajudar a aprimorar o que temos no nosso país”

““

Vitor Brizido deverá retornar ao Brasil dia 16 de março.

Graças a estes patrocinadores, os dois primeiros colocadosforam premiados

Nome: Renato Loch (43)São Martinho - SCUniversidade Regional de Blumenau (FURB)

Nome: Vitor Zambon Brizido (22)Jundiaí - SPFaculdade de Engenharia Industrial - FEI

Vencedor

Vencedor

Qualidades: Calmo, paciente e perspicaz.Defeitos: Ansioso.“Estou sempre lendo as revistas da ABQCT que são adquiridas na faculdade. Gostaria de agradecer pela oportunidade e iniciativa, tanto aos patrocinadores, organizadores quando a FEI pela escolha!”.

Qualidades: Humildade, respeito, tolerância

“É acima de tudo um prêmio de incentivo ao aluno na dedicação ao aprendizado na área de Química Têxtil. Gostaria de dar meu agradecimento especial aos patrocinadores e organizadores do concurso, que, com este gesto, estão contribuindo para qualidade de ensino e investindo no profissional do setor.”

”

Produtos e Serviços

Iniciativa

Colorzen e JAM em parceria

Em solidariedade ao ocorrido em Santa Catarina às

empresas Ertex Química Ltda, Timavo do Brasil SA,

Linhasita Indústrias de Linhas, Covolan Beneficiamento

Têxteis Ltda e M.A. Transportes de Itatiba em conjunto

com a Transportadora Keller de Blumenau e a malharia

Cristina Ltda de Ilhota, enviaram um lote de cestas básicas

e água potável para serem distribuídas entre os

desabrigados da região.

Esta iniciativa foi um pouco do que pudemos fazer para

um povo hospitaleiro e trabalhador como são os

catarinenses.

Força Catarinense e que Deus os protejam!

Cipriano

Mal começamos 2009 e já nos debruçamos de corpo e alma neste projeto que a cada dia nos inclina a sustentar a

bandeira do exemplo em cidadania e ações sociais.

Nestes dias cada vez mais difíceis e sombrios que vivemos, graças a DEUS seguimos aprendendo o sábio provérbio

que é dando que se recebe, e que o pouco que ainda nos resta deve ser dividido como o exemplo de JESUS com a

multiplicação e a divisão dos pães.

É nossa convicção que a verdadeira sabedoria consiste em saber como aumentar o bem estar do mundo e que a

melhor maneira de sermos felizes é contribuir para felicidade dos outros.

A JAM (Jacareí Ampara Menores) é uma entidade sem fins lucrativos, fundada em 1969, que tem como missão

atender a pessoa com deficiência Mental e o Adolescente, de nível sócio econômico deficitário, promovendo sua

inclusão social.

Propicia a esta gente humilde e quase sempre desamparada, atendimento médico, odontológico, fonoaudiólogo,

psicológico, fisioterápico, pedagógico, assistência social, artes, dança, esportes, lazer e alimentação.

Para conhecer a instituição, basta acessar www.jan.org.br ou visite através do endereço: Praça Independência,

126/215 - Bairro São João, Jacareí - SP. Tel.: (12) 2127-1288


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Produtos e Serviços

O curso abrange as disciplinas relacionadas ao

Processo Produtivo Têxtil (Fibras; Fiação; Tecelagem;

Malharia; Beneficiamento; Design Têxtil; Ensaios

Têxteis); a Gestão (Gestão de Pessoas; Gestão da

Produção); a Projetos (Projetos Têxteis) e de Apoio

(Comunicação Oral e Escrita; Fundamentos Físicos e

Matemáticos)

O Curso tem duração de 1200 horas, distribuídas em

04 (quatro) semestres letivos + 400 horas de estágio

supervisionado obrigatório em empresa da Cadeia

Produtiva Têxtil.

As aulas são desenvolvidas de 2ª a 6ª feira, temos

turmas em 03 períodos, sendo:

Manhã: das 08h15 às 11h30.

Tarde: das 13h45 às 17h00.

Noite: das 18h30 às 21h45.

O próximo período de inscrições para o Curso

Técnico Têxtil será de 09 a 27/03/2009 e o exame de

seleção no dia 26/04/2009 das 08h00 às 11h00.

A inscrição deverá ser efetuada na própria Escola,

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curso. No ato da inscrição o candidato deverá apresentar o

RG, CPF e comprovante de conclusão do ensino médio ou de

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nível de ensino até a data de início das aulas.CPF e

comprovante de conclusão do ensino médio ou de estar

matriculado em curso que lhe permita concluir esse nível de

ensino até a data de início das aulas.

No ato da inscrição o candidato receberá o Manual do

Candidato com as informações do processo seletivo. A

prova será composta por 60 questões de múltipla escolha,

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Portuguesa, 20 de Matemática e 20 de Ciências da Natureza

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Química Têxtil - ABQCT · Editorial Revista Química Têxtil n 94/Março 2009. 03 Uma...

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