Estudo da otimização de processos produtivos de tinturaria e estamparia em fibras celulósicas com corantes reativos

Abstract

O componente básico da indústria têxtil são as fibras que poderão ser classificadas como naturais (vegetais, proteicas ou minerais) e químicas (sintéticas ou artificiais). A partir destas, é possível a fabricação de fios por métodos de fiação e, posteriormente, estes passam por processos de tecelagem e tricotagem, dando origem a telas e malhas respetivamente. De seguida, os substratos têxteis passam por um processo produtivo que consiste na preparação dos artigos, seguida do tingimento ou estampagem dos mesmos, finalizando o processo com a aplicação de acabamentos físicos ou químicos. Nos processos de tingimento e estampagem dos artigos estudados, foram utilizados corantes reativos de uma gama específica de modo a dotar os substratos de cor através de reações químicas estabelecidas entre o corante e a fibra. No entanto, uma característica destes corantes é a hidrólise do mesmo, sendo, portanto, a lavagem dos artigos de extrema importância de modo a perceber qual a concentração de corante que não fixou na fibra. Para a análise da lavagem, dos testes de controlo de qualidade e das cores finais, foram utilizadas diferentes técnicas descritas abaixo. O trabalho experimental da presente dissertação encontra-se dividido em dois projetos principais, sendo que o primeiro consistiu no tingimento de artigos de malha 100% CO com % de corante diferentes, e posterior lavagem descontínua dos mesmos. Nas lavagens foram utilizados diferentes detergentes, de modo a determinar os melhores resultados ao nível do ensaboamento/lavagem, bem como a otimização deste processo pela diminuição da quantidade de água por Kg de artigo e da temperatura necessária no jet, sem comprometer a qualidade da lavagem. Os resultados obtidos foram analisados segundo um cálculo da concentração de corante hidrolisado e testes de controlo de qualidade da solidez dos tintos específicos. O segundo trabalho experimental consistiu no estudo de novas receitas de preparação de artigos de fibras celulósicas e de fibras de viscose, de modo a estudar a possibilidade de otimização da mesma. Para isso, após a impregnação dos artigos nas diversas receitas de preparação, prosseguiu-se à estampagem de cores e desenhos específicos e posterior análise das cores por técnicas de colorimetria (𝐶𝐼𝐸 𝐿 ∗ 𝑎 ∗ 𝑏 e 𝐶𝐼𝐸𝑙𝑎𝑏 𝐿 ∗ 𝐶 ∗ ℎ ∗). De modo a perceber se ambas as otimizações propostas neste trabalho seriam viáveis, efetuou-se também um estudo financeiro das mesmas caso fossem implementadas na Adalberto.

The basic component of the textile industry are fibers that can be classified as natural (vegetable, protein, or mineral) and chemical (synthetic or artificial). From these, it is possible to manufacture threads through spinning methods which, subsequently, undergo weaving and knitting processes. Then, the textile substrates are submitted to a production process that consists of preparing the items, followed by their dyeing or printing, ending the process with the application of physical or chemical finishes. In the dyeing and printing processes of the studied items, reactive dyes of a specific range were used to provide the substrates with color through chemical reactions established between the dye and the fiber. However, a characteristic of these dyes is their hydrolysis, being, therefore, the washing of the items of extreme importance in order to understand which concentration of dye did not fix in the fiber. For the analysis of the wash, the quality control tests and the final colors, were used different techniques that are described below. The experimental work of the present dissertation is divided in two main projects, being that the first one consisted in the dyeing of 100% CO articles with different % of dye, and their subsequent discontinuous washing. In this work, different detergents were used to determine the best results in terms of soaping/washing the items, as well as the optimization of this process by reducing the amount of water per Kg of item and the temperature required in the jet, without compromising the quality of the wash. The results obtained were analyzed according to a calculation of the hydrolyzed dye concentration and quality control tests. The second experimental work consisted in the study of the possibility of optimizing new recipes for the preparation of cellulosic and viscose fibers. For this, after impregnating the items in the various preparation recipes, the printing of specific colors and designs was performed with the subsequent analysis of the different colors using colorimetry techniques (𝐶𝐼𝐸 𝐿 ∗ 𝑎 ∗ 𝑏 and 𝐶𝐼𝐸𝑙𝑎𝑏 𝐿 ∗ 𝐶 ∗ ℎ ∗). In order to realize whether both optimizations proposed in this work would be viable, a financial study was also carried out in case they were implemented at Adalberto.