Tingimento de materiais têxteis de fibra natural celulósica com corante reativo, utilizando líquidos iônicos próticos como solvente

Abstract

O setor têxtil é um dos mais importantes da economia mundial, por outro lado os processos aplicados na fabricação têm gerado profundo questionamento principalmente na utilização de recursos como a água, químicos e a poluição gerada ao ambiente. Neste contexto os desenvolvimentos de novas tecnologias sustentáveis veem de encontro à necessidade de processos inovadores. A área de tratamento têxtil ocupa um papel importante no setor, inovações como nas áreas de resinas, nano-tecnologia e tingimentos alternativos ganham destaque, como exemplo o processo de tingimento utilizando fluídos supercríticos. Com esta visão, este trabalho teve como objetivo realizar tingimentos em um tecido de fibra de algodão utilizando líquidos iônicos próticos (LIPs). O tecido usado foi elaborado em uma estrutura de malha com contextura meia malha 100% algodão, que recebeu um tratamento com cationizador a base de polímeros sintéticos. Nos experimentos foram usados 3 LIPs, tendo como objetivo, ser veículo de interação entre o corante Color Index (CI) Yellow Reactive 176 e o tecido em substituição a água. Os LIPs aplicados no processo foram obtidos por reação ácido/base de Brönsted onde se manteve a base etanolamina para os 3 LIPs e variou-se a cadeia aniônica com os ácidos acético, propanóico e butanóico formando os seguintes LIPs: acetato de 2 hidroxietilamônio (2HEAA), propanoato de 2 hidroxietilamônio (2HEAPr) e butanoato de 2 hidroxietilamônio (2HEAB). Os LIPs foram caracterizados por RMN (Ressonância Magnética Nuclear). O planejamento de experimento adotato para o tingimento foi um planejamento fatorial 2³ com ponto central em triplicata observando as seguintes variáveis de processo: tempo, temperatura e concentração do corante. A avaliação do processo se determinou pela definição da intensidade da cor medida via espectrofotômetro tendo como parâmetro a equação de Kubelka Munk (K/S), que avalia a reflectância da cor. Teste de solidez do corante no tecido e a reutilização do líquido iônico foram investigados, além de outras análises para avaliar o comportamento do tecido no processo de tingimento, como danos na estrutura da fibra, toque do tecido e alterações no polímero de celulose. Os resultados mostraram a possibilidade de tingimento de corante reativo usando líquidos Iônicos como solventes, as análises apresentaram bons resultados de absorção do corante no tecido, fixação da cor indicado pelo teste de solidez e a possibilidade de reutilização do LIP

The textile sector is one of the most important in the world economy, on the other hand the processes applied in manufacturing have generated deep questioning mainly in the use of resources such as water, chemicals and pollution generated to the environment. In this context the developments of new sustainable technologies meet the need for innovative processes. The textile treatment area occupies an important role in the sector, innovations such as in the areas of resins, nano-technology and alternative dyeing are highlighted, as an example the dyeing process using supercritical fluids. With this vision, this work aimed to perform dyeing in a cotton fiber fabric using protic ionic liquids (PILs). The fabric used was fabricated in a100% cotton knit mesh structure, which received a cationizer treatment based on synthetic polymers. In the experiments, 3 LIPs were used, aiming to be an interaction vehicle between Color Reagent (CI) Yellow Reactive 176 and the tissue in substitution of water. The LIPs applied in the process were obtained by Brönsted acid / base reaction where the ethanolamine base was maintained for the 3 PILs and the anionic chain was varied with the acetic, propanoic and butanoic acids forming the following PILs: 2- ydroxyethylammonium acetate (2HEAA), 2-hydroxyethylammonium propanoate (2HEAPr) and 2- ydroxyethylammonium butanoate (2HEAB). PILs were characterized by NMR (Nuclear Magnetic Resonance). The experimental design for the dyeing was a 2³ factorial design with a central point in triplicate, observing the following process variables: time, temperature and concentration of the dye. The evaluation of the process was determined by the definition of the color intensity measured by a spectrophotometer using the Kubelka Munk (K / S) equation, which evaluates the color reflectance. Testing of dye strength in the fabric and the reuse of the ionic liquid were investigated, as well as other analyzes to evaluate the behavior of the fabric in the dyeing process, such as damage to the fiber structure, touch of the fabric and changes in the cellulose polymer. The results showed the possibility of reactive dye dyeing using ionic liquids as solvents, the analyzes showed good results of dye absorption in the tissue, fixation of the color indicated by the solidity test and the possibility of reuse of the PIL