Desenvolvimento de processos de coloração sustentáveis baseados na aplicação de corantes de origem natural

Abstract

A produção anual de corantes sintéticos ronda as 70000 toneladas, para uma variedade de cerca de 10000 corantes disponíveis no mercado. Estes são dados preocupantes face a todas as consequências causadas pelo impacto destes produtos no ambiente e na saúde humana. Assim, a procura de corantes naturais tem aumentado para substituírem corantes convencionais, no sentido de se desenvolverem alternativas de tingimento mais sustentáveis. Neste trabalho foram explorados corantes naturais, assim como os seus processos de aplicação em tingimento e estamparia. Para isso estudou-se a aplicação do corante vegetal Leafy Green (Aquitex, Portugal) no tingimento e na estamparia e a aplicação dos corantes minerais Pericolor ECO Apricot I (Dr. Petry, Alemanha) e Aquimin (Aquitex, Portugal) no tingimento e na estamparia, respetivamente, em materiais celulósicos. O processo que obteve os melhores resultados de solidez de forma geral foi o que consistiu num pré-tratamento com um agente catiónico. Apesar de apresentarem níveis de solidez à luz e à fricção a húmido de 1/2 e 3, respetivamente, os restantes parâmetros variaram entre valores de 4 e 5. O processo que implicou a aplicação de um mordente de origem natural obteve resultados razoáveis na maioria dos parâmetros de solidez avaliados, no entanto apresentou uma grande alteração de cor. O mesmo problema foi detetado nos processos que dependiam da aplicação de sulfato de ferro (II) como mordente. No que diz respeito à aplicação dos corantes por estamparia, os melhores resultados obtiveram se com a aplicação de uma pasta habitualmente aplicada em pigmentos. Os estampados apresentaram nível 4 na solidez à luz e nível 5 nos restantes testes de solidez avaliados, sem qualquer variação de cor. Explorou-se a aplicação do corante natural de extrato de café da Caffe Inc., combinando diferentes etapas de processo e formulações de aplicação, organizados em cinco processos de tingimento e cinco receitas de estamparia. Os melhores resultados foram obtidos com um processo de pré tratamento com plasma e um agente catiónico seguido de tingimento e posterior tratamento antioxidante. De facto, a cationização revelou-se obrigatória para se conseguirem obter materiais corados com os níveis de solidez requeridos.

Around 70000 tons of synthetic dyes are produced every year for a variety of 10000 dyes available on the market. This is concerning given the consequences caused by the impact of these products on the environment and on human health. The search for natural products has increased to substitute conventional dyes, in order to develop more sustainable alternatives for textile dyeing. In this essay natural dyes of vegetal origin were explored, as well as their dyeing and printing processes. With that in mind, the application of vegetal dye Leafy Green (Aquitex, Portugal) in textile dyeing and printing and the application of mineral dyes Pericolor ECO Apricot I (Dr. Petry, Germany) and Aquimin (Aquitex, Portugal) in textile dyeing and printing, respectively were studied on cellulosic materials. The process that obtained the best overall fastness results consisted of a pre-cationizing treatment. Even though samples presented levels 1/2 and 3 in light fastness and wet rubbing fastness, respectively, other parameters varied from level 4 to level 5. The process that was based on the application of a natural based mordent obtained reasonable results in most of the evaluated fastness parameters, but it suffered a big colour change. The same problem was detected in the processes that depended on the use of iron sulphate (II) as a mordent. When it comes to the application of these dyes to textile printing, the paste that seemed to be more efficient for this dye contained a thickener, a binder, a fixing agent, a softener, urea, an antifoaming agent, and ammonia. The printed samples presented a level 4 in light fastness and a level 5 in every other evaluated test, without any colour change. The application of coffee extract natural dye by Caffe Inc, was explored by combining different process steps and application approaches, organized in five dyeing processes and five printing recipes. The best results were obtained with a plasma and a cationizing agent pre-treatments, followed by dyeing and an antioxidant post-treatment. In fact, the cationization seemed to be mandatory in order to obtain dyed materials with the required fastness grades.