Aplicação de β-Ciclodextrinas no tingimento de materiais têxteis

Abstract

A aplicação de β-Ciclodextrinas (CD) no tingimento têxtil tem vindo a assumir um interesse crescente entre a comunidade científica. A modificação das propriedades físico-químicas dos corantes, tais como, solubilidade, estabilidade ou afinidade para os materiais têxteis é conseguida pela sua capacidade de formar complexos de inclusão com as CDs. A produção de materiais celulósicos fluorescentes é condicionada pela indisponibilidade de corantes no mercado para este fim. Assim sendo, o objectivo da primeira parte deste trabalho foi desenvolver um método que permitisse o tingimento de fibras celulósicas usando os corantes fluorescentes disponíveis para fibras sintéticas. Para isso, duas β-Cicloclodextrinas comerciais, um derivado metilado e um hidroxipropilado, foram testadas num processo de tingimento, usando a Rodamina B como corante modelo. Analisou-se influência de todos os parâmetros de processo, como o pH, concentração de corante, tipo e concentração de CD e agente catiónico. Verificou-se que o método em duas fases, consistindo num processo de impregnação com corante -CD a pH alcalino e temperatura ambiente, seguido de uma fixação é o processo mais conveniente para a obtenção materiais fluorescentes com desempenho conveniente. A segunda parte do trabalho foi dedicada ao desenvolvimento de um processo de aplicação alternativo de corantes de cuba ao algodão, sem recurso a processos de oxidação-redução. Escolheram-se como corantes modelo três corantes vulgarmente usados na indústria, baseado no facto de apresentarem capacidade de complexação com CD em estudos de modelização molecular previamente feitos. Todos os factores que podiam influenciar o processo de aplicação do corante foram analisados. Obtiveram-se materiais de algodão tingidos com um aspecto “ envelhecido” interessante usando uma combinação de corante, CD, fosfato trissódico, carbonato de sódio e agente catiónico, para melhorar as propriedades de solidez à água e à lavagem. Os melhores resultados foram obtidos a 95ºC e pH 11 e as amostras tingidas apresentaram um bom compromisso em termos de propriedades de solidez à lavagem e comportamento mecânico.

The application of β-cyclodextrins (CD) in the textile dyeing processes has been coming to assume a growing interest among the scientific community. The modification of physical and chemical properties of dyes, such as, solubility, stability or even affinity for the textile materials is guaranteed by their ability to form inclusion complexes with CDs. The production of fluorescent cellulosic materials is conditioned by the unavailability of dyes in market for these propose. Therefore, the aim of the first part of the present work was to find out suitable method of dyeing cellulosic fibers using available fluorescent dyes for the dyeing of synthetic fibers. To that, two different commercial β-cyclodrextrins, methylated and hydroxypropilated derivatives were tested in a dyeing process using Rhodamine B as model dye. The influences of process parameters, like pH, dye concentration, type of CD and concentration as well as cationic agent were analysed. It was found that the two-step method, consisting of one impregnation process with dye dye-CD complexes, at alkaline pH and room temperature followed of a fixation step is the most convenient process to obtain fluorescent dyed fabrics with suitable performance. The second part of work was dedicated to develop an alternative process to apply vat dyes in cotton materials without the oxidation-reduction process. Three dyes widely uses in industrial applications were chosen as model compounds based in their ability to complex with CD previous defined by molecular modelling studies. All factors that could influence the application of the dye were analysed. An interesting “aged” dyed cotton material were obtained using a combination of vat dye, CD, trisodium phosphate, sodium carbonate and a cationic agent, to improve water and washing fastness properties. The best results were obtained at 95ºC and pH 11 and the obtained samples presented good balance between washing fastness and mechanical properties.