Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste Minas Gerais - Campus Barbacena 
RENATA ALVES DOS SANTOS 
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RENATA ALVES DOS SANTOS 
JOSÉ RICARDO LOIOLA DE OLIVEIRA 
MINICURSO SOBRE TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER: UMA ...
Renata Alves dos Santos 
José Ricardo Loiola de Oliveira 
MINICURSO SOBRE TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER: UMA ...
“A todos aqueles que de alguma forma estiveram е estão próximos nós, principalmente às nossas famílias, fazendo esta vida ...
AGRADECIMENTOS 
Agradecemos às nossas professoras orientadora e coorientadora, que tiveram paciência е nos ajudaram bastan...
“Ninguém ignora tudo. sabe Todos nós sabemos alguma coisa. Todos nós ignoramos Por isso aprendemos sempre.” 
(Paulo Freire...
RESUMO 
O ensino médio com a atividade do Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (PRONATEC) é um grande i...
ABSTRACT 
High school integrated with the “Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego” (PRONATEC) National Ac...
LISTA DE APÊNDICE 
Apêndice A - 
Planejamento de ensino: Tingimento das fibras poliamida e poliéster.........................
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1 - 
Mecanismo de tingimento poliamida com corantes ácidos................. 
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Figura 2 - 
Exem...
SUMÁRIO 
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................... 12 
1.1 O ACESSO A CURSOS PROFISS...
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1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
Atualmente, no Brasil, algumas instituições de ensino ofertam cursos do Programa Nacional de...
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discussões sobre a educação do Brasil. Contudo, nos últimos anos tem-se associado a ele um caráter nitidamente propedê...
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II - a preparação básica para o trabalho e cidadania do educando, continuar aprendendo, de modo a ser capaz se adaptar...
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III - Aumentar as oportunidades educacionais aos trabalhadores por meio de cursos de formação inicial e continuada ou ...
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Conforme Lange (2004 apud WELHAM, 2003), por vários anos depois, os corantes e pigmentos naturais ainda foram usados p...
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São estruturas cromogênicas que possuem grupos sulfônicos salificados e que na 
maioria dos casos são aplicados em ban...
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auxiliares. Após o tingimento das cores escuras realiza-se um processo de fixação do corante, conforme o gráfico apres...
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1.2.2 Tingimento de fibra poliéster com corante disperso 
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maneira significativa (NASCIMENTO et al., 2010). 
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2. OBJETIVOS 
2.1. OBJETIVOS GERAIS 
Elaborar e ofertar um curso de curta duração aos alunos do PRONATEC, modalidade T...
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3. METODOLOGIA 
Para execução deste trabalho ministraram-se aulas expositivas e práticas com carga horária total de 12...
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Para finalizar as atividades e com o intuito de mostrar a realidade um ambiente da área têxtil, exibiu-se o vídeo do P...
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Através da análise realizada com as respostas iniciais e finais dos alunos ao questionário ...
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- Exemplo de resposta inicial: “Indústria de roupas”. 
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- Exemplos de respostas iniciais: 
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5. CONCLUSÃO 
Concluiu-se que a aplicação do minicurso gerou resultados satisfatórios, alcançando os objetivos do trab...
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REFERÊNCIAS 
ALBA, J. Estudo de Casos: Uma proposta para o Ensino Química Orgânica no Ensino Médio. Trabalho de conclu...
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SÁ, L. P. et al. Estudos de Caso em Química. Revista Química Nova, v. 30, n. 3, p. 731-739, 2007. 
SÁ,L. P.; QUEIROZ, ...
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APÊNDICE A – PLANEJAMENTO DE ENSINO: TINGIMENTO DAS FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER 
DATAS: 
12 e 19 de maio 2014 
DURAÇÃ...
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2º conjunto de aulas (4 horas/aula) 
 Aplicação de Estudo Caso – A borra e o pó acinzentado - e agora, o que vamos fa...
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compostos com duas fibras têxteis distintas e tingidas corantes em processos diferenciados. 2012. 69 p. Trabalho de co...
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APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO AVALIATIVO 
Licenciandos: José Ricardo e Renata Alves 
Questionário avaliativo aplicado em: ...
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5. Você conhece algum produto químico que é utilizado no processo de tingimento? Cite. 
______________________________...
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APÊNDICE C - EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM – 
MINICURSO TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER. 
TURMA: 4º PERÍODO PR...
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8) O que é fenômeno de sublimação e qual corante contem essa propriedade? 
9) Qual é a função do carrier no tingimento...
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APÊNDICE D – ESTUDO DE CASO – A BORRA E O PÓ ACINZENTADO - E AGORA, O QUE VAMOS FAZER? 
Uma pequena indústria do ramo ...
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Vocês serão a sobrinha do tio Arnaldo, e terão que ajudá-lo a descobrir o que está acontecendo nas autoclaves e propor...
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APÊNDICE E – AULA PRÁTICA 
TINGIMENTO DA FIBRA DE POLIAMIDA NA PRESENÇA POLIÉSTER 
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA - PRONATEC...
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3 – Material: 
 Solução 0,5% corante ácido vermelho; 
 Compound auxiliares (mistura de igualizante, umectante e sequ...
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 LANGE C. R. Estudo das condições operacionais do processo de tingimento fibras mista acrílico/algodão em bobina cruz...
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Projeto TCC com o objetivo de aumentar o aprendizado dos alunos do curso técnico com uma atividade prática em química - noções de tingimento de poliamida e políester

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  1. 1. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste Minas Gerais - Campus Barbacena RENATA ALVES DOS SANTOS JOSÉ RICARDO LOIOLA DE OLIVEIRA MINICURSO SOBRE TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER: UMA CONTRIBUIÇÃO PARA A FORMAÇÃO DO TÉCNICO EM QUÍMICA BARBACENA– MG 2014
  2. 2. RENATA ALVES DOS SANTOS JOSÉ RICARDO LOIOLA DE OLIVEIRA MINICURSO SOBRE TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER: UMA CONTRIBUIÇÃO PARA FORMAÇÃO DO TÉCNICO EM QUÍMICA Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso Licenciatura em Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais – Campus Barbacena, como requisito parcial para obtenção do título de Licenciado em Química. Orientadora: Profa. Dra. Leandra de Oliveira Cruz da Silva Coorientadora: Profa. MSc. Lilian Guiduci de Melo BARBACENA– MG 2014
  3. 3. Renata Alves dos Santos José Ricardo Loiola de Oliveira MINICURSO SOBRE TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER: UMA CONTRIBUIÇÃO PARA FORMAÇÃO DO TÉCNICO EM QUÍMICA Trabalho de conclusão curso apresentado ao Curso de Licenciatura em Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais – Campus Barbacena, como requisito parcial para obtenção do título de Licenciado em Química. BANCA EXAMINADORA ___________________________________________________________________ Profa. Dra. Leandra de Oliveira Cruz da Silva Orientadora IFSEMG – CAMPUS BARBACENA ___________________________________________________________________ Profa. MSc. Lilian Guiduci de Melo IFSEMG – CAMPUS BARBACENA ___________________________________________________________________ Profa. Dra. Elisabeth do Carmo Mendes Casagrande IFSEMG – CAMPUS BARBACENA Barbacena, 24 de julho 2014.
  4. 4. “A todos aqueles que de alguma forma estiveram е estão próximos nós, principalmente às nossas famílias, fazendo esta vida valer cada vez mais a pena ser vivida e louvada Deus.”
  5. 5. AGRADECIMENTOS Agradecemos às nossas professoras orientadora e coorientadora, que tiveram paciência е nos ajudaram bastante a concluir este trabalho. Agradecemos também aos nossos professores que durante muito tempo nos ensinaram е mostraram о quanto é bom estudar e ensinar.
  6. 6. “Ninguém ignora tudo. sabe Todos nós sabemos alguma coisa. Todos nós ignoramos Por isso aprendemos sempre.” (Paulo Freire)
  7. 7. RESUMO O ensino médio com a atividade do Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (PRONATEC) é um grande incremento na vida do estudante, pois o mesmo tem oportunidade de estar se especializando como técnico precocemente. Algumas instituições ensino oferecem o curso integrado ao médio e outras oferecem o curso do PRONATEC concomitante ao ensino médio regular, buscando proporcionar conhecimento para introdução na vida profissional. Dentre vários ramos que a química abrange, escolheu-se como tema central a introdução aos alunos do curso Técnico em Química na modalidade PRONATEC, aos processos de tingimentos artigos têxteis em fibras poliamida e poliéster. Um diferencial de conteúdo, que contribui para a formação e amplia oportunidades conhecimento técnico. O trabalho constituiu na aplicação de aulas expositivas, questionários avaliativos, práticas de laboratório, estudo caso, exibição vídeos sobre o assunto e discussões gerais. Ao final pode-se avaliar o rendimento do aprendizado dos alunos e constatar a eficiência da aplicação do projeto como instrumento auxiliador na formação técnica. Palavras-chave: Minicurso. Tingimento. Ensino de Química.
  8. 8. ABSTRACT High school integrated with the “Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego” (PRONATEC) National Access Program to Technical Education and Employment) is a large increase in students’ life because they have the same opportunity to be specializing early as a technician . Some educational institutions offer the in-progress and other high schools offer the course PRONATEC concomitant to the regular high school, seeking to provide knowledge for entry into professional life. Among various branches that chemistry covers, it was chosen as the central theme to introduce students Technical Chemistry course in the PRONATEC modality, in polyamide and polyester fibers. A differential content, which contributes to training opportunities and expands technical knowledge. The work consisted of the application lectures, assessment questionnaires, laboratory practice, case study, show videos about the topic and general discussions. At end one can evaluate the performance of student learning and ascertain effectiveness the implementation of project as a supportive tool in technical training. Keywords: Workshop. Dyeing. Chemistry Teaching.
  9. 9. LISTA DE APÊNDICE Apêndice A - Planejamento de ensino: Tingimento das fibras poliamida e poliéster.................................................................................................... 38 Apêndice B - Questionário Avaliativo........................................................................... 41 Apêndice C - Exercícios de Aprendizagem................................................................... 43 Apêndice D - Estudo de caso – A borra e o pó acinzentado – e agora, o que vamos fazer?....................................................................................................... 45 Apêndice E - Aula Prática – Tingimento da fibra de poliamida na presença de poliéster............................................................................................... 47
  10. 10. LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Mecanismo de tingimento poliamida com corantes ácidos................. 18 Figura 2 - Exemplos de estruturas corantes ácidos.............................................. 19 Figura 3 - Representações das ancoragens do corante ácido com a fibra de poliamida.................................................................................................. 19 Figura 4 - Gráfico do processo do tingimento da fibra de poliamida com corante ácido......................................................................................................... 20 Figura 5 - Representação da reação de polimerização fibra poliéster............. 21 Figura 6 - Exemplos de estruturas corantes dispersos......................................... 21 Figura 7 - Estruturas de corantes dispersos em relação à energia montagem...... 23 Figura 8 - Mecanismo do tingimento corante disperso na fibra de poliéster....... 23 Figura 9 - Gráfico do processo de tingimento da fibra poliéster com corante disperso..................................................................................................... 24 Figura 10 - Gráfico do percentual de acertos obtidos através do questionário: inicial e final............................................................................................. 30
  11. 11. SUMÁRIO 1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................... 12 1.1 O ACESSO A CURSOS PROFISSIONALIZANTES .................................................. 12 1.2 PROCESSOS DE TINGIMENTOS............................................. 15 1.2.1. Tingimento de fibra poliamida com corante ácido .................................... 17 1.2.2 Tingimento de fibra poliéster com corante disperso .................................. 21 1.3 MÉTODO DO ESTUDO DE CASO NO ENSINO DE QUÍMICA ............................... 24 2 OBJETIVOS ................................................... 27 2.1 OBJETIVOS GERAIS ................................ 27 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................... ....................................................27 3 METODOLOGIA ........................................... 28 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ..................................................... 30 5 CONCLUSÃO. ................................................ 35 REFERÊNCIAS ........................................ 36 APÊNDICE A – PLANEJAMENTO DE ENSINO: TINGIMENTO DAS FIBRAS DE POLIAMIDA E POLIÉSTER ............................................ 38 APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO AVALIATIVO ................................................. 41 APÊNDICE C - EXERCÍCIO DE APRENDIZAGEM ........................................... 43 APÊNDICE D – ESTUDO DE CASO – A BORRA E O PÓ ACINZENTADO - E AGORA, O QUE VAMOS FAZER? ....................................... 45 APÊNDICE E – AULA PRÁTICA - TINGIMENTO DA FIBRA DE POLIAMIDA NA PRESENÇA DA FIBRA DE POLIÉSTER ........................................................ 47
  12. 12. 12 1. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Atualmente, no Brasil, algumas instituições de ensino ofertam cursos do Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (PRONATEC), criado em 2011, pelo Governo Federal e que visa aumentar a oferta de cursos profissionalizantes ampliar as oportunidades de ensino e trabalho aos cidadãos através dos cursos disponibilizados por esse programa1. Dentre vários cursos ofertados pelo PRONATEC, o Técnico em Química é disponibilizado por algumas instituições de ensino, como o Instituto Federal Educação Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais - Campus Barbacena (IFSudesteMG), visando preparar profissionais com conhecimento na área e que possam ser introduzidos vida profissional. Com relação os ramos que a química abrange, escolheu-se como tema central desse trabalho de conclusão curso, a introdução aos alunos do 4º período do curso Técnico em Química do programa PRONATEC, aulas teóricas e experimentais sobre os processos de tingimentos de artigos têxteis em fibras poliamida e poliéster. O trabalho foi desenvolvido na forma de minicurso com duração 12 horas, e o tema escolhido devido à existência de empresas do setor na região Campus Barbacena e também pela experiência profissional indústria têxtil de um membro da equipe executora deste trabalho. Ao longo dos anos, educadores em química verificam que o aprendizado por meio de observações, experimentos, estudos de casos e modelos visuais contribui para boa formação do aluno e ajudam a entender que Química não deve ser vista como uma disciplina difícil meramente teórica, mas totalmente relacionada com a prática e presente em suas vidas (BRAGA, 2010). Buscou-se trabalhar o desenvolvimento de estratégias modernas e simples, como laboratórios, sistemas multimídia e outros recursos didáticos no minicurso visando dinamizar o processo de ensino e aprendizagem. 1.1. O ACESSO A CURSOS PROFISSIONALIZANTES O Ensino Médio no Brasil, decorrer de sua história se constituiu como um espaço indefinido, em busca do desenvolvimento de sua identidade, tendo um papel destaque nas 1 Informação retirada da página do Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (PRONATEC). Disponível em: < http://pronatec.mec.gov.br>. Acesso em: 20 mai. 2014.
  13. 13. 13 discussões sobre a educação do Brasil. Contudo, nos últimos anos tem-se associado a ele um caráter nitidamente propedêutico. Nesse âmbito algumas mudanças desse papel surgiram na década de 1930 com a implantação do ensino técnico destinados aos grupos sociais menos favorecidos. Deste modo, a partir de 1931 o antigo Ensino Secundário, começou a ser organizado com base nos cursos profissionalizantes que buscava preparar mão de obra, devido ao início da industrialização no país (MOEHLECKE, 2012). Conforme, ainda, citado por Moehlecke (2012), esse nível de ensino foi consolidado em 1942, com a Lei Orgânica do Ensino Secundário (decreto–lei n. 4.244/42), que foi fragmentada em dois níveis de etapa: no primeiro o ginásio quatro anos e colegial com três anos, permanecendo os exames de admissão na aprovação seletiva. Com a expansão do ensino secundário, modelo destinado “às massas”, nesse primeiro momento foi o profissionalizante, que objetivava obter mão-de-obra para as indústrias, e paralelamente com o ensino propedêutico, destinado ao preparo do estudante para o ensino superior. Dessa forma a igualdade entre esses dois modelos, permite ao ingresso ensino superior e também realização de um curso profissionalizante, sendo construída (Leis n. 1.076/50 e 1.821/53), mas só foi estabelecida na primeira LDB, em 1961 (lei n. 4.024/61). Mas em 1971, ocorreu outra mudança no segundo ciclo do ensino secundário, denominado 2º grau, com a profissionalização obrigatória, estabelecida através da Lei n. 5.692/71, que também uniu o primeiro ciclo do ensino secundário, o antigo ginásio, com primário, criando o 1º grau, termos que foram abolidos em 1982. Porém foi 1988, com a aprovação da Constituição Federal, que houve alterações importantes no caráter do Ensino Médio, propiciando o desenvolvimento do cidadão, além do preparo e qualificação para o trabalho. Assegurou-se ainda como dever do Estado a obrigatoriedade e gratuidade desse ensino, com enfoque de sua ampliação e oferta para a população (MOEHLECKE, 2012). Contribuindo ainda mais para essas mudanças, com o propósito de dar uma maior ênfase na formação básica, a Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional (LDB) 1996 (Lei 9394/06), e em vigor até hoje, consagra o Ensino Médio como etapa final da Educação Básica, com duração de três anos, preparando o estudante para o exercício da cidadania e o aprendizado contínuo, tanto para dar seguimento aos estudos ou próprio mercado de trabalho, tendo como finalidades segundo o artigo 35: I - a consolidação e o aprofundamento dos conhecimentos adquiridos no ensino fundamental, possibilitando o prosseguimento de estudos;
  14. 14. 14 II - a preparação básica para o trabalho e cidadania do educando, continuar aprendendo, de modo a ser capaz se adaptar com flexibilidade novas condições de ocupação ou aperfeiçoamento posteriores; III - o aprimoramento do educando como pessoa humana, incluindo a formação ética e o desenvolvimento da autonomia intelectual do pensamento crítico; IV - a compreensão dos fundamentos científico-tecnológicos dos processos produtivos, relacionando a teoria com prática, no ensino de cada disciplina (BRASIL, 1996, p.15). Assim, nesse momento o Ensino Médio passou a ser aceito como uma identidade própria associada à formação básica que garante a população uma geral e até mesmo, uma integração com um curso profissional, preparando para profissões técnicas (BRASIL, 2011a). Mas, em direção contrária no ano seguinte, 1997, com a aprovação do decreto n.2208/97, o governo brasileiro gerou uma desconstrução do ensino técnico de nível médio criado no país, promovendo uma estrutura curricular própria mantendo a separação entre formação geral e profissionalizante permitindo a preparação para o ingresso ao ensino superior e a formação técnica voltada ao mercado de trabalho. No entanto, esse decreto foi revogado em 2004, sendo substituído pelo decreto n. 5.154 e depois pela Lei 11.741/08, que buscou uma maior integração entre ambos (COELHO, 2012) É importante mencionar também que, no dia 26 de outubro 2011, a presidenta Dilma Rousseff sancionou a Lei 12.513/2011, que estabeleceu o Programa Nacional de Acesso ao Ensino Técnico e Emprego (PRONATEC), considerado pelo Governo Federal uma iniciativa proporcionada à educação profissional e tecnológica. O PRONATEC, desenvolvido pelo Ministério da Educação (MEC), oferecido por várias instituições federais no Brasil, tem como principal objetivo ampliar o acesso à educação profissional por meio da oferta de bolsas de estudo à população, beneficiando cerca oito milhões brasileiros até 2014 (CORRÊA, 2012). Além disso, de acordo com a Lei n. 12.513/2011, em seu artigo 1º (BRASIL, 2011b) o curso também visa: I - Expandir, interiorizar e democratizar a oferta de cursos educação profissional técnica de nível médio e cursos formação inicial continuada ou qualificação profissional presencial e a distância; II - Construir, reformar e ampliar as escolas que ofertam educação profissional e tecnológica nas redes estaduais;
  15. 15. 15 III - Aumentar as oportunidades educacionais aos trabalhadores por meio de cursos de formação inicial e continuada ou qualificação profissional; IV - Aumentar a quantidade de recursos pedagógicos para apoiar oferta educação profissional e tecnológica; V - Melhorar a qualidade do ensino médio. Assim, o Ensino Médio vinculado à educação profissional considera a realidade brasileira e a necessidade de milhões de jovens brasileiros em se profissionalizarem durante a sua vida escolar. Para esses jovens a formação mais completa implica em uma formação geral, mediante a compreensão de conhecimentos científicos, tecnológicos e socioculturais para a realização de uma leitura crítica do mundo, integrada a uma formação profissional que lhes permita garantir sua sobrevivência (SALDANHA, 2012). Dessa forma, o curso possibilita reunir os conhecimentos básicos necessários às competências da educação profissional, dando oportunidade do estudante estar se especializando como técnico precocemente. O IFSudesteMG, dentre os vários cursos que o PRONATEC oferece, disponibiliza vagas para o curso Técnico em Química, onde procura ampliar a oferta de cursos de educação profissional e estabelecer um conhecimento vasto às bases tecnológicas2. Assim, pretende-se que o profissional formado na instituição construa um conhecimento científico, ético, crítico e empreendedor, a fim de contribuir para o desenvolvimento sustentável em uma sociedade mais justa e solidária. Portanto, o profissional formado deve estar preparado para atuar em empresas, indústrias ou organizações que exerçam qualquer atividade própria da área de formação. Um tema útil à formação profissional do técnico em química está relacionado ao setor das indústrias têxteis. Sendo esse um setor que possui empresas na região do Campo das Vertentes em Minas Gerais, onde está inserido o referido campus. 1.2. PROCESSOS DE TINGIMENTOS O tingimento é usado desde os primórdios e em várias formas de decoração, como exemplo, temos as pinturas coloridas nas paredes de cavernas na França, datada 30.000 anos atrás (LANGE, 2004). 2 Informação retirada da página do IF Sudeste de MG – Campus Barbacena. Disponível em:<http://www.barbacena.ifsudestemg.edu.br/tecquimica_integrado>. Acesso em: 20 mai. 2014.
  16. 16. 16 Conforme Lange (2004 apud WELHAM, 2003), por vários anos depois, os corantes e pigmentos naturais ainda foram usados para tingir materiais de barro têxteis. Entre os mais conhecidos corantes vegetais encontrava-se o anil, açafrão, garança e índigo; e de origem animal os cochinilhas ou Púrpura Tyrian. Mas foi no século XVIII na França que as portas para o desenvolvimento da teoria do tingimento se fortaleceu. Charles François du Fay de Cisternay foi o precursor a considerar tingimento como um fenômeno químico e não somente físico. Entre outros, William Henry Perkin, por acaso, descobriu o primeiro corante sintético (violeta-claro) e sua descoberta alterou a história, e nas décadas seguintes, vários outros corantes foram sintetizados (LANGE, 2004). As principais classes de corantes usadas nas indústrias para conferir cor aos substratos têxteis são os: reativos, diretos, sulfurosos, à tina, básico (ou catiônico), dispersos e ácidos. Cada uma dessas classes é usada especificamente para cada tipo de material têxtil (SALEM, 1998b). No presente trabalho abordaram-se de forma geral os corantes e suas respectivas fibras e mais detalhadamente o tingimento de sintéticas com os corantes ácidos dispersos. Os corantes classificados como direto, também conhecidos como substantivos, são denominados assim, devido sua grande substantividade com as fibras celulósicas, tingindo-as diretamente, o que não ocorria antes de 1884, quando as fibras celulósicas eram tingidas somente com corantes básicos pré-mordentados ou com índigo vegetal. São usados principalmente para o tingimento de fibras celulósicas, como por exemplo, algodão, rayon viscose, a juta, entre outras. Sua solidez à luz pode variar de boa à ruim, mas não atribui uma solidez a úmido perfeita ao material, seu tingimento é bem simples e sua montagem depende dos seguintes fatores: efeito eletrólitos (cloreto de sódio ou sulfato sódio); pH; temperatura e relação do banho (quantidade de em à material a ser tinto) (SALEM, 1998b). A maioria dos corantes diretos é constituída de compostos azóicos sulfonados, muito semelhantes aos ácidos, porém, em cadeias mais longas. Devido a essa característica, alguns diretos também tingem a lã, seda e poliamida (SALEM, 1998b). Outra classe ideal para o tingimento das fibras celulósicas (algodão, rayon viscose, juta e outras), é o reativo. Esse grupo caracterizado pela parte reativa em sua fórmula (GUARATINI, ZANONI, 2000). Conforme Salem (1998b), outra classe com possibilidade de tingir as fibras
  17. 17. 17 celulósicas são os sulfurosos, sendo que os primeiros foram produzidos por fusão de resíduos sólidos orgânicos, tais como serragem, casca de trigo ou farelo com sulfeto polisulfetos sódio. Em 1893, foi produzido o primeiro Preto ao Enxofre por aquecimento do p-aminofenol com enxofre. Atualmente, esse é fabricado por aquecimento do 2,4-dinitrofenol com enxofre e sulfetos alcalinos. Entre 1897 a 1902 foram examinados muitos intermediários, partir dos quais foi desenvolvido um considerável número de espécies ao enxofre. Os sulfurosos são insolúveis em água, mediante a redutores como sulfeto de sódio e atualmente, com redutores ecológicos a base de dextrose, são solubilizados, e esta fase é denominada ¨ leuco ou derivado(SALEM, 1998b). Outro tipo capaz de tingir as fibras celulósicas são os corantes à tina, que insolúveis em água, porém, pela redução alcalina, convertem-se nos chamados leuco- derivados, que são hidrossolúveis e tem substantividade às fibras celulósicas (SALEM, 1998b). As fibras sintéticas são fabricadas a partir de matérias primas da indústria petroquímica (ALCANTARA; DALTIN, 1995). Para o tingimento dessas fibras, em especial as poliamídicas e poliésteres, pode-se destacar os corantes ácidos e dispersos, respectivamente. A expressão corante ácido corresponde ao grupo aniônico portadores de um a três grupos sulfônicos, e estes substituintes ionizáveis tornam-no solúvel em água, processo de tingimento, esse previamente neutralizado se liga à fibra através uma troca iônica envolvendo o par de elétrons livres dos grupos amínicos e carboxilatos das fibras, na forma não-protonada (GUARATINI, ZANONI, 2000). O corante responsável pelo tingimento das fibras de poliésteres, conforme Guaratini e Zanoni (2000), é o disperso, que constitui uma classe insolúvel em água, e durante o processo de tingimento, sofre hidrólise e sua forma original insolúvel é lentamente precipitada na forma dispersa e é difundido pela fibra devido ao efeito da temperatura. 1.2.1 Tingimento de fibra de poliamida com corante ácido A primeira fibra de poliamida foi criada na década 30, com o nome de Nylon pela Du Pont, e era do tipo poliamida 6.6. Adquiriu maior importância durante a 2ª guerra mundial quando foi usada na fabricação de paraquedas (SALEM, 1998b). Há alguns tipos de poliamida, como por exemplo: poliamida 6.6 (produto da reação de condensação do ácido adípico com o hexametilenodiamino), poliamida 6 (produto da
  18. 18. 18 reação de polimerização do ε caprolactama), poliamida 11 (derivada da de condensação do ácido amino undecanóico). Porém as mais usadas no ramo têxtil são a poliamida 6 e a 6.6 (SALEM, 1998b). O mecanismo da reação das fibras de poliamida com o corante ácido está relacionado com dois fatores fundamentais: conteúdo dos grupos amínicos terminais da fibra e ao conteúdo de grupos sulfônicos do corante. Em condições de concentração normais, a reação ocorre em meio ácido orgânico (4 ≥ pH ≤ 6,5), conforme a reação observada na figura 1: Conforme Salem (1998a), o tingimento da poliamida possui três variáveis importantíssimas: pH, temperatura e índice de saturação da fibra (grupos terminais amínicos). Para obter um equilíbrio entre as propriedades dos corantes e da fibra, para resultados ótimos de igualização, deve-se conhecer muito bem os corantes que compõem a formulação e utilizar técnicas adequadas de faixas pH temperatura. Uma fórmula para bons resultados é aumentar a temperatura gradativamente e empregar produtos químicos doadores de próton. Com relação à estrutura dos corantes ácidos (Figura 2) têm-se as seguintes características: Figura 1: Mecanismo de tingimento poliamida com corantes ácidos
  19. 19. 19 São estruturas cromogênicas que possuem grupos sulfônicos salificados e que na maioria dos casos são aplicados em banhos ácidos por acidez orgânica ou mineral.  São essencialmente de natureza azóica e antraquinônica, pois são derivados da sulfonação de trifenilmetano de azida e de xanteno. São geralmente solúveis em água quente, essencialmente são grupos sulfônicos ligados a moléculas dos corantes, assim representados. Pela representação apresenta na Figura 3, conclui-se que uma molécula do corante liga-se a uma molécula de poliamida, através do grupo terminal amínico e assim sequentemente (SALEM, 1998b). SO3 SO3 H3N H3N HN HN COOH COOH corante monosul fonado - + - + SO3 SO3 H3N H3N HN HN COOH COOH corante bisul fonado - + - + SO3 SO3 H3N H3N HN HN COOH COOH corante trisul fonado - + - + (cromóforo) (cromóforo) (cromóforo) O processo de tingimento da fibra de poliamida com o corante ácido se dá através de uma curva de montagem envolvendo tempo e temperatura, juntamente com os produtos Acid red 1 Acid red 26 Figura 2: Exemplos de estruturas de corantes ácidos. Figura 3: Representações das ancoragens do corante ácido com a fibra de poliamida.
  20. 20. 20 auxiliares. Após o tingimento das cores escuras realiza-se um processo de fixação do corante, conforme o gráfico apresentado na figura 4: Alguns produtos auxiliares usados no processo de tingimento da poliamida (SALEM, 1998a) consistem em:  Igualizante A – é um produto aniônico com afinidade à fibra de poliamida, agindo como um corante sem cor, sendo indicado como agente anti barramento químico. Empregado no mesmo banho ou em tratamento prévio. Inicialmente bloqueia os grupos amínicos terminais (AEG) e em seguida é deslocado pelo corante durante o processo, conforme a subida da temperatura, sem ação permanente de bloqueio, é usado na faixa pH 4 – 5.  Retardante e igualizante B – Produto ligeiramente catiônico, com afinidade aos corantes e não precipita na presença desses ou de produtos.  Ácidos – Produto usado para melhorar a afinidade do corante com fibra.  Sequestrante – Produto usado para retirar o cálcio e magnésio da água usada para o tingimento.  Fixadores aniônicos – Produto usado no tratamento posterior, em banho ácido, para melhorar a solidez úmida dos tingimentos. Figura 4: Gráfico do processo tingimento da fibra de poliamida com corante ácido. T(oC) t (min.)
  21. 21. 21 1.2.2 Tingimento de fibra poliéster com corante disperso Outra fibra sintética que tem grande valor de mercado é o poliéster, cujo processo tingimento é realizado com o corante disperso. Ela consiste de uma macromolécula caracterizada por inúmeras funções multiéster, onde se baseia a sua produção em reação de condensação de um ácido dicarboxílico com glicol. Usa-se normalmente o ácido tereftálico com o etileno glicol (Figura 5) SALEM, 1998a): Diferentemente de outras fibras, o poliéster não tem grupos polares e por esse motivo não pode ser tinto por mecanismo iônico, sendo somente possível tingir com corantes dispersos, não iônicos e praticamente insolúveis em água fria (SALEM, 1998a). Assim esse tingimento ocorre por difusão dos corantes, com o aumento da temperatura e uso de produtos específicos denominados carriers, que fazem com a velocidade de difusão aumente e faça a fibra temporariamente dilatar os espaços intermoleculares, respectivamente (SALEM, 1998a). De acordo com Salem (1998a), os corantes dispersos devido à sua pobre natureza iônica, sofrem pouca influência por eletrólitos, de modo que o esgotamento não depende da adição de sais ou ácidos, mas unicamente da temperatura. Os corantes dispersos são empregados nos setores que não requerem uma elevada solidez ao tratamento a úmido. Eles possuem as seguintes configurações químicas (Figura 6) SALEM, 1998a): Figura 5: Representação da reação de polimerização fibra poliéster. Figura 6: Exemplos de estruturas corantes dispersos.
  22. 22. 22 Os corantes dispersos possuem estruturas que podem ser classificados conforme a sua energia – baixa, média e alta energia (SALEM, 1998a), e também podem ser classificados de acordo com sua massa molecular, a qual favorece o uso de alguns em processos de esgotamento, outros em processos contínuos e outros para estamparia, conforme a quadro 1 (UTZIG, 2012). Corantes-Grupo: PROPRIEDADES B C D Energia baixa média alta Molécula pequena média grande Solidez sublimação baixa/média média/boa muito boa Migração boa moderada baixa Difusão na fibra rápida média lenta Sensibilidade a variação de afinidade da fibra baixa média média/alta APLICAÇÃO Esgotamento fervura c/ carrier/HT fervura c/ carrier/HT HT Intensidade clara/média média/escura escura Fixação após tingimento não depende da tonalidade e exigências sim Processo termosol menos indicado indicado indicado Fonte: SALEM, 1998b O grau de solubilidade do corante não deve ser grande, mas definido e influencia diretamente a qualidade do tingimento, que usualmente ocorrem em presença de dispersantes com longas cadeias, com a função de estabilizar a suspensão do corante, facilitando o contato deste com a fibra. Esses também são os únicos que possuem a propriedade de sublimação (UTZIG, 2012). Na figura 7 são apresentadas as estruturas dos corantes dispersos em função da sua energia (SALEM, 1998a): Quadro 1: Classificação em energia dos corantes dispersos
  23. 23. 23 C CH CH CH HC HC N N CH C CH CH C HC N N C CH CH CH HC C OH baixa energia C CH C C C CH C C CH C HC CH HC CH C C C HN CH CH2 CH H2C O O NH2 O médi a energia C CH C CH C CH C C C C HC CH HC CH C CH H2C C CH CH CH2 CH C CH O O alta energia Pode-se notar na figura 8, o mecanismo de tingimento referente ao tingimento do corante disperso na fibra de poliéster: Corante disperso corante dispersado Adsorção Di fusão para o interi or da fibra fibra tingida Di fusão para a superfície da fibra Deadsorção Na figura 9, observa-se o processo de tingimento da fibra de poliéster com os corantes dispersos e após o mesmo, em cores escuras realiza-se uma lavagem redutiva. Figura 7: Estruturas de corantes dispersos em relação à energia de montagem. Figura 8: Mecanismo do tingimento do corante disperso na fibra de poliéster.
  24. 24. 24 Abaixo segue a descrição dos produtos auxiliares usados no processo de tingimento do poliéster (SALEM, 1998a):  Dispersante – produto auxiliar responsável por manter a dispersão do corante, garantindo a distribuição uniforme no banho.  Igualizante – produto auxiliar responsável por promover a adsorção uniforme do corante pela fibra e aumento da afinidade corante/banho.  Ácido – evitar a redução ou hidrólise do corante.  Carrier – produto auxiliar responsável por aumentar a difusão do corante em tingimentos com temperaturas menores que 130oC. 1.3. MÉTODO DO ESTUDO DE CASO NO ENSINO QUÍMICA O Ensino de Química nas escolas de Ensino Fundamental e Médio está ligado a diversas dificuldades, principalmente aceitação dessa disciplina por parte dos estudantes. Os alunos acreditam que são forçados a estudar matéria com intuito apenas de concluir o Ensino Médio ou até mesmo para conseguir fazer um curso superior. Por isso, o professor da área deve qualificar-se para possibilitar uma aprendizagem diferenciada da tradicional, onde o professor expõe conteúdo e aluno atua apenas como receptor de informações, sem participar ativamente do processo, buscando que a construção de conhecimento aconteça Figura 9: Gráfico do processo de tingimento da fibra poliéster com corante disperso. T(oC) t (min.)
  25. 25. 25 maneira significativa (NASCIMENTO et al., 2010). Nesse sentido, para que o Ensino de Química nas escolas seja desenvolvido com propósito de promoverem a aprendizagem, compreensão e interesse dos alunos pelo conhecimento químico, é preciso pensar na formação do professor. A matriz curricular dos cursos de licenciatura está sofrendo mudanças desde 2002, como a inserção 400 horas destinadas às práticas de ensino, a fim proporcionar experiências de aplicação conhecimentos ou de desenvolvimento procedimentos próprios ao exercício da docência. Por meio dessas atividades, são colocadas em uso, no âmbito do ensino, os conhecimentos, as competências e as habilidades adquiridas nas diversas atividades formativas que compõem o currículo do curso (BRASIL, 2002). E essas mudanças têm como objetivo uma melhor formação do futuro professor. Uma proposta que vem sendo aplicada no desenvolvimento do processo de ensino- aprendizagem é a utilização do método de Estudo Caso que permite ao professor realizar uma abordagem diferenciada da tradicional. A proposta é um aprimoramento do método de Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP) iniciado há cerca de trinta anos na Escola Medicina da Universidade de Mc Master em Ontário com a finalidade possibilitar aos graduandos, o acesso a problemas reais e por muito tempo ficou restrito à formação de profissionais da área medicina (SÁ et al., 2007). Esse estudo inicia-se a partir de uma situação ou problema trazendo para o indivíduo um maior interesse e curiosidade dos assuntos abordados em sala de aula com os relacionados com seu cotidiano, possibilitando dessa forma o desenvolvimento do pensamento crítico o tema tratado em sala de aula (NASCIMENTO et al., 2010). O mesmo tem se revelado eficaz ao conferir autonomia aos estudantes e a oportunidade de direcionar própria aprendizagem enquanto exploram a ciência envolvida em situações relativamente complexas (SILVA; SILVA, 2011). Portanto, essa metodologia é caracterizada por histórias, onde as pessoas se encontram com dilemas reais e precisam tomar decisões para solucionar o problema. É contextualizado com o meio em que os alunos estão imersos e baseia-se em um ensino participativo com um maior envolvimento dos mesmos. O processo de aprendizagem ocorre quando os estudantes começam a criar hipóteses, conseguindo interagir com personagens dando um bom êxito na solução dos problemas (SÁ et al., 2007). No contexto do Ensino de Química, o método Estudo de Caso é recomendado no sentido de permitir a formação do cidadão e sua importância não é apenas motivar o aluno ou para aplicar somente o conhecimento químico, mas desenvolver atitudes e valores que
  26. 26. 26 propiciem a discussão das questões ambientais, econômicas, éticas e sociais (SOUSA et al., 2012). Dessa forma, Sá et al. (2007), em sua pesquisa, traz um esquema de estratégias que podem ser adotados pelos professores, com base no trabalho de Herreid, publicado em 1998, mostrando que elas podem ser diversificadas: De Tarefa individual: o caso tem caráter de uma tarefa que aluno deve solucionar, que implica na elaboração posterior de uma explicação histórica dos eventos que conduziram à sua resolução; De Aula expositiva: o caso tem a característica de uma história (caso) contada pelo professor aos seus alunos, de maneira muito elaborada e com objetivos específicos. [...]; De Discussão: o caso é apresentado pelo professor como um dilema. Os alunos são questionados a respeito das suas perspectivas e sugestões com relação à resolução do mesmo; De Atividades em pequenos grupos: os casos são histórias que devem ser solucionadas e dizem respeito ao contexto social e/ou profissional em que os alunos estão imersos. Uma característica essencial é que os casos são analisados por grupos pequenos de estudantes, que trabalham em colaboração (SÁ et al., 2007, p.732). Assim, a exposição desses aspectos auxilia o professor na elaboração de um bom caso ajudando-o a explorar de forma extensa vários conhecimentos, por isso é importante assegurar-se na literatura recomendada para que consiga alcançar os objetivos desejados (ALBA, 2010). Complementando, as autoras Sá e Queiroz 2010), afirmam que para a aplicação de tal proposta no desenvolvimento educacional são necessários: introduzir conteúdos específicos; estimular a capacidade de tomada decisão; demonstrar aplicação de conceitos químicos na prática; desenvolver a habilidade em resolver problemas; desenvolver a habilidade de comunicação oral e escrita; a habilidade de trabalho em grupo; e desenvolver o pensamento crítico. De tal modo, os conteúdos de Química podem tornar-se mais interessante e prazeroso, trazendo resultados almejados na aprendizagem do conhecimento químico, no qual os alunos se depararão com respostas que despertarão curiosidade de seu mundo (ALBA, 2010). Com isso conclui-se, conforme afirma Nascimento et al. (2010), que a utilização de casos no Ensino de Química possibilita uma maior aproximação do estudante ao assunto abordado, pois o mesmo passa a enxergar utilidade no que estuda e se interessar pelo aprendizado. Assim, o que para muitos era tido como um assunto banal passa a ser visto de forma interessante e extremamente importante.
  27. 27. 27 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVOS GERAIS Elaborar e ofertar um curso de curta duração aos alunos do PRONATEC, modalidade Técnico em Química do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas – Campus Barbacena, sobre o tema “Tingimento de fibras poliamida e poliéster”. 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Contribuir para a formação técnica dos alunos.  Fornecer informações sobre um tema útil à atuação profissional em setores da indústria têxtil.  Usar de estratégias ensino que auxiliem no processo e aprendizagem, como por exemplo, a aplicação de um estudo caso sobre o tema, prática laboratório e exibição de vídeo.
  28. 28. 28 3. METODOLOGIA Para execução deste trabalho ministraram-se aulas expositivas e práticas com carga horária total de 12 horas (Apêndice A), para a turma do 4º período curso Técnico em Química, do programa PRONATEC, IFSudesteMG - Campus Barbacena, com 17 alunos. Durante as aulas foram abordados de modo geral, os processos beneficiamento algumas fibras, com mais ênfase nas de poliamida e poliéster, demonstração amostras físicas das fibras e corantes, promovidas discussões sobre o trabalho profissional da área têxtil. Inicialmente, aplicou-se um questionário avaliativo (Apêndice B), que teve como objetivo verificar o conhecimento prévio dos alunos sobre tema a ser trabalhado. No mesmo encontravam-se perguntas de conhecimentos gerais relacionadas ao assunto. Após iniciou-se a apresentação dos tópicos relacionados ao assunto, introduzindo-se os processos relacionados à fibra celulósica, em especial o algodão, e ministrou-se mais especificamente os processos de tingimento das fibras poliamida e poliéster. Foram apresentados os processos de fabricação das fibras, corantes usados, o mecanismos montagens no tingimento, funções dos produtos químicos auxiliares, os gráficos dos processos e cálculos da receita. Em seguida, foram realizados exercícios de aprendizagem (Apêndice C), com questões mais específicas sobre o conteúdo do minicurso, a fim de proporcionar aos discentes mais uma oportunidade de explorar o assunto abordado. Além disso, de forma a favorecer o processo ensino e aprendizado, despertar interesse e curiosidade nos discentes, mostrar uma situação de problema real em tinturaria, aplicou-se um estudo de caso (Apêndice D) abordando o problema “A borra e o pó acinzentado - e agora, o que vamos fazer?”. Solicitou-se uma forma de solucionar o problema, acreditando que o aluno poderia alcançar maior conhecimento com a pesquisa e familiarizá-lo com o método. Os alunos tiveram sete dias para realizar a pesquisa, e realizou-se um debate com a solução do caso. Posteriormente, realizou-se uma prática em laboratório (Apêndice E), que consistiu em um tingimento simultâneo de uma amostra fibra poliamida e poliéster, com corante ácido. O objetivo foi promover um contato físico e despertar a atenção dos alunos para o processo de tingimento, além compreender, em linguagem técnica os motivos que levaram ao tingimento completo da fibra de poliamida e não poliéster nas mesmas condições experimentais.
  29. 29. 29 Para finalizar as atividades e com o intuito de mostrar a realidade um ambiente da área têxtil, exibiu-se o vídeo do Programa “Têxtil: Linha de Produção”, que relatava as etapas de fabricação do acabamento tecido algodão, desde a fiação ao beneficiamento. Ao término do minicurso, repetiu-se o mesmo questionário avaliativo, a fim de avaliar o aprendizado do conteúdo.
  30. 30. 30 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Através da análise realizada com as respostas iniciais e finais dos alunos ao questionário avaliativo (Apêndice B), construiu-se o gráfico apresentado na figura 10: Com finalidade de ilustrar os resultados obtidos, foram selecionadas respostas alunos aos questionários inicial e final. Ao analisar a questão um, onde se questionava o que eles entendiam por tingimento, ocorreu uma melhoria nas respostas em cerca de 42%. Como exemplo selecionaram-se as respostas: Exemplo de resposta inicial: “É a coloração de um objeto por aplicação tinta”. Exemplo de resposta final: “Tingimento é um processo onde se usa corantes para tingir um tipo de tecido, para que este adquire a cor desejada”. Na resposta inicial destacada usaram-se os termos objeto e tinta, inadequados para conceituar o significado do tingimento e na resposta final, conceito foi mais bem elaborado, utilizando corretamente o termo tecido, para definir substrato a ser tinto e corante como substância responsável por dar cor a este substrato, demonstrando o aproveitamento na aprendizagem. Para a questão dois, onde indagou-se o conceito de indústria têxtil, alcançou-se 59% de avanço na elaboração deste conceito, e para ilustrar destacam-se as respostas: Figura 10 – Percentual de acertos obtidos através do questionário avaliativo: inicial e final.
  31. 31. 31 - Exemplo de resposta inicial: “Indústria de roupas”. - Exemplo de resposta final: “É uma indústria de fabricação fibras, fios e tecidos, e que também tingem esses tecidos formados”. Pode-se observar o enriquecimento da resposta, demonstrando que grau de entendimento sobre as atribuições da indústria têxtil não se define apenas na confecção de roupas, mas também desde a fabricação das fibras, fios e tecidos. Na avaliação da questão três, que perguntava sobre os tipos de fibras conhecidas pelos alunos, obteve-se um grau de melhoria aproximadamente 47%, aperfeiçoando o conhecimento prévio sobre o assunto. Através das respostas destacadas, pode-se demonstrar a melhoria na correção deste conceito: - Exemplo de resposta inicial: “Poliéster, nylon, algodão, poliamida, lã, jeans e couro”. - Exemplo de resposta final: “Poliamida, poliéster, algodão e fibras celulósicas”. O aluno, ao responder: jeans e couro, como sendo um tipo de fibra, confundiu-se com o conhecimento popular. E ao final do minicurso, foram obtidas respostas mais consistentes com o conhecimento técnico, exemplificando alguns tipos de fibras têxteis. Na questão quatro, abordavam-se as classes de corantes usadas no tingimento. Obteve-se aproximadamente 83% de melhoria no conhecimento adquirido. Pode-se exemplificar a resposta inicial descrito por um aluno, sendo que todos os outros discentes deixaram em branco antes da exposição aula teórica: Exemplo de resposta inicial: “Acrílico”. Exemplo de resposta final: “Corantes ácidos, reativos, diretos e dispersos”. Constatou-se, nessa pergunta, que inicialmente, em sua maioria, os alunos não possuíam conhecimento do assunto e deixaram a resposta em branco. A “acrílico” não foi coerente, pois trata-se de uma fibra e não classe corante, ao final percebe-se o aproveitamento no aprendizado, com respostas corretas ao questionamento. Na questão cinco, indagou-se qual produto químico utilizado no processo de tingimento. Observou-se aumento no aprendizado de cerca 59%. Para exemplificar foram selecionadas respostas de dois alunos, respectivamente:
  32. 32. 32 - Exemplos de respostas iniciais: - “HCl” - “Tintas, tonalizantes” - Exemplos de respostas finais: - “Ácido cítrico”. - “Anilina e ácido cítrico”. Constatou-se que a princípio os alunos não tinham conhecimento específico. Sugeriram alguns produtos erroneamente, pois o ácido clorídrico por ser um forte e solubilizante da fibra de poliamida, não poderia ser utilizado, e os termos “tintas, tonalizantes”, são inadequados no meio têxtil, sendo as respostas corrigidas ao final do minicurso. Com a questão seis, verificou-se o conhecimento sobre quais matérias primas eram fabricadas as fibras sintéticas de poliamida e poliéster. Notou-se que somente 29% dos alunos souberam citar algumas. Mesmo sendo uma questão que exigiria mais tempo para fixação no aprendizado, por envolver nomenclatura diferente da ensinada com mais ênfase no ensino médio, obteve-se ao final melhora, em torno de 30%. Como exemplo, relatam-se as respostas: Exemplos de respostas iniciais: - “Náilon”. - “Ésteres orgânicos, amida”. Exemplos de respostas finais: - “Poliamida, hexametileno, ácido adípico”. - “Ácido adípico” Nas respostas iniciais pode-se observar novamente a falta de conhecimento técnico, pois ao responderem “náilon”, não associaram a palavra com própria fibra de poliamida, como é conhecida comercialmente, e ao responderem “ésteres orgânicos, amida”, foram induzidos pelas palavras das fibras que descreveram as suas funções. Nas respostas finais pode-se verificar a citação de substâncias adequadas. Com relação às questões cinco e seis, um melhor índice de acerto poderia ter sido alcançado com um tempo maior de estudo por parte dos discentes, pois tratavam nomenclaturas não convencionais das disciplinas curriculares, ocorrendo mais dificuldades na fixação dos termos. A última questão buscava verificar se os alunos tinham noção de qual seria a temperatura ideal para tingir as fibras de poliamida e poliéster. Constatou-se inicialmente desconhecimento deste parâmetro e ao final, todos conseguiram atingir o objetivo desejado,
  33. 33. 33 respondendo corretamente a questão, gerando um índice de 100% aproveitamento. Todos responderam ao final: Exemplo de resposta final: “Corantes ácidos = 98oC e corantes dispersos = 135oC”. Através das respostas dos alunos, observou-se que ao longo das atividades realizadas os mesmos adquiram gradativamente o conhecimento sobre processos industriais, com oportunidade de conhecer melhor sobre as etapas tingimento. Os exercícios de aprendizagem (Apêndice C) foram corrigidos em sala aula e esclarecidas as dúvidas de questões como a natureza das ligações entre fibra poliamida e do corante ácido, e difusão disperso na fibra de poliéster. No estudo de caso (Apêndice D), cujo o tema “A borra e o pó acinzentado - e agora, o que vamos fazer?”, verificou-se que os discentes tiveram dificuldades em usar as ferramentas de busca para a solução do problema apresentado. Apenas dois grupos conseguiram alcançar completamente o objetivo da atividade proposta. Neste sentido, realizou-se um debate mais detalhado e explicação sobre o assunto abordado. Esclareceu-se que a borra e o pó acinzentado deviam-se ao surgimento de oligômeros, que são produtos secundários indesejáveis da reação de polimerização na fabricação fibra do poliéster. A solução estaria na utilização de um auxiliar conhecido como anti-oligômero (composto de quaternário de amônio e aditivos especiais) um álcali forte (NaOH ou KOH) em banho à fervura. Isso resolveria a situação das incrustações no maquinário. Além disso, preventivamente, poderiam ser usados esses mesmos produtos juntamente com um redutor (dióxido de tiouréia) à 80°C, após os tingimentos cores intensas. Ao realizar a prática de laboratório, conforme o roteiro do apêndice E, todos os alunos tiveram a oportunidade de visualizar o processo tingimento da fibra poliamida e concomitante observação que não ocorrera o processo, nas mesmas condições, para a fibra de poliéster, sendo esse fato debatido em sala de aula. Foram apresentados três justificativas para o fenômeno. O primeiro seria o sistema de montagem das fibras, pois para a fibra de poliamida com corante ácido, o tingimento ocorre através de interações iônicas, onde grupamento sulfônico do corante é atraído eletrostaticamente para o grupamento amínico da fibra de poliamida, numa reação de salinificação. Já para fibra poliéster deve ser tingida com corantes dispersos, o que, ocorre por um processo físico de dispersão e a adsorção do corante na superfície da fibra, sendo necessário aumento do calor no banho tingimento, para provocar a dilatação dos espaços intermoleculares, e consequentemente promover a difusão
  34. 34. 34 do corante para o interior da fibra. Ao final processo com resfriamento banho, os espaços intermoleculares se fecham, provocando a fixação do corante dentro da fibra. A segunda justificativa consiste no controle da temperatura dos processos de tingimento (figuras 4 e 9). A fibra de poliamida tinge à 98°C a poliéster 135°C, como a prática ocorreu à fervura, inviabilizaria montagem do corante no poliéster. A última justificativa seria a diferença nas próprias moléculas dos corantes, visto que o corante ácido apresenta grupamentos sulfônicos solubilizantes e a molécula do disperso não as têm, condicionando-o a dispersão e adsorção na superfície da fibra, como se usou o corante ácido inviabilizou seu mecanismo de montagem. Com a exibição do vídeo “Têxtil – Linha de Produção” proporcionou aos alunos uma visão geral do ambiente de uma indústria têxtil e as etapas fabricação seus produtos finais. De modo geral, percebeu-se uma boa evolução na compreensão do conteúdo para os processos de tingimentos das fibras poliamida e poliéster. Notou-se também grande interesse nos discentes sobre os assuntos tratados, buscando o melhor aproveitamento nas atividades propostas.
  35. 35. 35 5. CONCLUSÃO Concluiu-se que a aplicação do minicurso gerou resultados satisfatórios, alcançando os objetivos do trabalho, ou seja, contribuir para a formação técnica dos alunos, fornecendo informações sobre um tema útil à atuação profissional em setores da indústria têxtil. A colaboração total dos alunos quanto à aceitabilidade, atenção e participação, favoreceu o bom índice de aprendizagem alcançado. Além disso, a atividade realizada foi uma experiência nova, diferenciada e que contribuiu significativamente não somente para a formação dos alunos, mas também para a formação dos graduandos envolvidos na execução do projeto, futuros professores de Química.
  36. 36. 36 REFERÊNCIAS ALBA, J. Estudo de Casos: Uma proposta para o Ensino Química Orgânica no Ensino Médio. Trabalho de conclusão de curso – Universidade Federal do Rio grande Sul – Instituto de Química. Porto Alegre ,2010. ALCANTARA, M.R.; DALTIN, D. A química do processamento têxtil. Revista Química Nova, v.19, n. 3, p. 320-330, 1996. BRAGA, S. A. Mini-Curso: Utilização do Lúdico nas Aulas de Química e Ciências. In: V CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE NORDESTE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA, 2010, Maceió. Anais... eletrônicos. Maceió: CONNEPI 2010.p.10. BRASIL. Ministério da Educação. Conselho Nacional de Câmara da Educação Básica. Diretrizes Curriculares Nacionais para o Ensino Médio. Parecer CNE/CEB nº 5/2011. Brasília, DF: MEC/CNE, 2011a, 64p. ______.República Federativa do Brasil. Lei nº 12.513. Brasília, 2011b. ______.Ministério da Educação. Conselho Nacional de Educação. Resolução CNE/CP 2/2002. Brasília, DF: MEC/CNE, 2002. ______.República Federativa do Brasil. Lei nº 9.394: Estabelece as Diretrizes e Bases da Educação Nacional. Brasília, 1996. COELHO, J. E.A desvinculação dos Ensinos Médio e Técnico na Escola Técnica Federal de Santa Catarina – Unidade Florianópolis a partir do Decreto Nº 2.208/97 (1997-2004). 2012. 160p. Dissertação (Mestrado em Educação) - Universidade do Estado de Santa Catarina, Florianópolis, 2012. CORRÊA, J. (editor). SENAC e PRONATEC: a transformação do Brasil via educação profissional. Correio do Senac, n. 709, ano 61, p.1-40, jan./fev., 2012. GUARANTINI, C. I.; ZANONI, M. V. B. Corantes Têxteis. Revista Química Nova, v. 23, n. 1, p. 71–78, 2000. LANGE C. R. Estudo das condições operacionais do processo de tingimento fibras mista acrílico/algodão em bobina cruzada. 2004. 135 p. Trabalho de dissertação mestrado em engenharia química – Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004. MOEHLECKE, S. O ensino médio e as novas diretrizes curriculares nacionais: entre recorrências e novas inquietações. Revista Brasileira de Educação, v.17, n.49, p. 39-58, jan./abr., 2012. NASCIMENTO, M. L. et al. Estudo de Casos no Ensino Química: radioatividade. In: XV ENCONTRO NACIONAL DE ENSINO QUÍMICA, Brasília, jul. 2010.
  37. 37. 37 SÁ, L. P. et al. Estudos de Caso em Química. Revista Química Nova, v. 30, n. 3, p. 731-739, 2007. SÁ,L. P.; QUEIROZ, S. Estudo de Caso no Ensino Química. 2º ed., Campinas, São Paulo: Editora Átomo, 2010, 102p. SALDANHA, L. L W. O PRONATEC e a Relação Ensino Médio Educação Profissional. In: IX SEMINÁRIO DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO DA REGIÃO SUL, Caxias do Sul, jul./ago.2012. SALEM, V. Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química Brasil Ltda., 144 p, 1998a. _______. Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química Brasil Ltda., 101 p, 1998b. SILVA, A. S.; F. As Contribuições do Método de Estudo Casos para o Desenvolvimento de Habilidades. In: VIII ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO EM CIÊNCIAS, Campinas, dez. 2011. TÊXTIL. Direção Pedro Vieira. Produção Almir Lima. São Paulo. TVN, [1998]. DVD (20 min.) UTZIG G. Avaliação das propriedades físico-mecânicas de tecidos planos compostos com duas fibras têxteis distintas e tingidas com corantes em processos diferenciados. 2012. 69 p. Trabalho de conclusão curso do grau bacharel em engenharia industrial – Universidade Feevale, Novo Hamburgo, 2012.
  38. 38. 38 APÊNDICE A – PLANEJAMENTO DE ENSINO: TINGIMENTO DAS FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER DATAS: 12 e 19 de maio 2014 DURAÇÃO: 12 horas DISCIPLINA/ÁREA: Processos Químicos Industriais 1. Assunto: Processos de Tingimentos das fibras poliamida e poliéster. 2. Objetivos Gerais: Conhecer o ramo de atuação profissional nas indústrias têxteis com seus conceitos e aplicações práticas embasado no conhecimento químico prévio. 2.1 Objetivos Específicos:  Entender a história da indústria têxtil química com suas descobertas e conceitos básicos;  Compreender os fenômenos ocorridos nas transformações químicas efetuadas nos substratos têxteis.  Conhecer as principais técnicas de tingimento das fibras poliamida, poliéster e suas aplicações. 3. Conteúdo Programático: 1º conjunto de aulas (4 horas/aula)  Introdução sobre principais fibras e corantes usados na indústria têxtil;  Abordagem técnica sobre detalhes do tingimento das fibras de poliamida e poliéster com corantes ácidos e dispersos, respectivamente;  Demonstração de alguns substratos têxteis e corantes usados nos tingimentos;  Cálculos de receitas tingimentos. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS – CAMPUS BARBACENA PLANEJAMENTO DE ENSINO PROFESSORES RENATA ALVES E JOSÉ RICARDO LOIOLA DE OLIVEIRA
  39. 39. 39 2º conjunto de aulas (4 horas/aula)  Aplicação de Estudo Caso – A borra e o pó acinzentado - e agora, o que vamos fazer?;  Prática experimental – Tingimento de poliamida com corante ácido em presença do poliéster;  Exercícios de aprendizagem; 3º conjunto de aulas (4 horas/aula)  Exibição do vídeo “Têxtil – Linha de produção”.  Apresentação da solução do Estudo de Caso;  Correção dos exercícios de aprendizagem;  Aplicação do questionário avaliativo. 4. Métodos e Técnicas de Ensino:  Aula expositiva estimulando o aluno a refletir sobre relevância do tema abordado;  Relacionar o tema da aula aos assuntos já ensinados anteriormente;  Buscar uma correlação entre o tema e cotidiano dos alunos;  Utilizar de artifícios experimentais para estimular a construção dos conceitos pelos próprios alunos. 5. Recursos Didáticos:  Apostila;  Equipamentos de multimídia;  Vídeo;  Quadro e pincel. 6. Avaliação:  Questionário avaliativo inicial e final;  Participação nas atividades do minicurso. Referências Bibliográficas:  GUARANTINI, C. I., ZANONI, M. V. B. Corantes Têxteis. Revista Química Nova, v. 23, n. 1, p. 71–78, 2000.  LANGE C. R. Estudo das condições operacionais do processo de tingimento fibras mista acrílico/algodão em bobina cruzada. 2004. 135 p. Trabalho de dissertação de mestrado em engenharia química – Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004.  SALEM, V. Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química do Brasil Ltda., 144 p, 1998a.  _______. Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química do Brasil Ltda., 101 p, 1998b.  UTZIG G. Avaliação das propriedades físico-mecânicas de tecidos planos
  40. 40. 40 compostos com duas fibras têxteis distintas e tingidas corantes em processos diferenciados. 2012. 69 p. Trabalho de conclusão curso do grau bacharel em engenharia industrial – Universidade Feevale, Novo Hamburgo, 2012. Barbacena, 12 de maio 2014. ______________________________________ Renata Alves dos Santos ______________________________________ José Ricardo Loiola de Oliveira
  41. 41. 41 APÊNDICE B – QUESTIONÁRIO AVALIATIVO Licenciandos: José Ricardo e Renata Alves Questionário avaliativo aplicado em: _____/_______/________. 1. O que você entende por tingimento? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 2. O que é indústria têxtil? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 3. Quais tipos de fibras têxteis você conhece? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 4. Cite algumas classes de corantes usados nas indústrias para conferir cor aos substratos têxteis. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
  42. 42. 42 5. Você conhece algum produto químico que é utilizado no processo de tingimento? Cite. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 6. Você sabe de quais matérias primas são fabricadas as fibras sintéticas poliamida e poliéster? Cite. ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ 7. Qual é a melhor temperatura para tingir as fibras de poliamida e poliéster? ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________
  43. 43. 43 APÊNDICE C - EXERCÍCIOS DE APRENDIZAGEM – MINICURSO TINGIMENTO DE FIBRAS POLIAMIDA E POLIÉSTER. TURMA: 4º PERÍODO PRONATEC – TÉCNICO EM QUÍMICA 1) Quais são os tipos de poliamida mais usados na indústria têxtil? 2) Quais são as temperaturas de patamar ideais para o tingimento das fibras poliamida e poliéster? 3) Quais são as classes dos corantes mais usados na indústria têxtil para o tingimento das fibras de poliamida e poliéster? 4) Quais são os três fatores importantíssimos para o tingimento da poliamida? 5) Qual é a natureza da ligação entre poliamida e corante ácido? 6) Como ocorre o tingimento da fibra de poliéster com os corantes dispersos? 7) Como são classificados os corantes dispersos quanto à energia de migração para a fibra de poliéster?
  44. 44. 44 8) O que é fenômeno de sublimação e qual corante contem essa propriedade? 9) Qual é a função do carrier no tingimento do poliéster com o corante disperso?
  45. 45. 45 APÊNDICE D – ESTUDO DE CASO – A BORRA E O PÓ ACINZENTADO - E AGORA, O QUE VAMOS FAZER? Uma pequena indústria do ramo de tinturaria “ALQUIMIA LDTA” localizada no município de Divinópolis-MG, fabrica tecidos de poliéster em várias padronagens e está acostumado a adquirir o fio em vários títulos de uma empresa nacional, porém com os constantes aumentos, os diretores resolveram importar um contêiner da China, nos títulos usados. Na tecelagem os fios não trouxeram qualquer problema na fabricação dos tecidos, porém, após algumas semanas de tingimento dos tecidos, os colaboradores e responsáveis (não técnicos) começaram a perceber que no interior das autoclaves de tingimentos estava ocorrendo um acúmulo de pó ou pasta acinzentada que só saia se esse interior fosse raspado, processo que era inviável, visto nas bombas de circulação, pressão e pequenas tubulações estavam completamente impregnadas. Apesar de avaliarem todas as possíveis causas, não conseguiram chegar a nenhuma conclusão do ocorrido, com isso o gerente resolveu ligar para dono da fábrica que está viajando para comunicá-lo do ocorrido. -Oi Sr. Arnaldo, como vai? -Vou bem Ricardo e você? Como andam as coisas por aí? -Então Sr. Arnaldo, estou te ligando para informar que aqui na fábrica está havendo um problema nas autoclaves após o tingimento e com isso tivemos que parar a produção para resolver e achei melhor te ligar para que possa nos ajudar a encontrar uma solução. -Nossa, Ricardo, me explica melhor o que está acontecendo. Assim o gerente Ricardo detalhou para Sr. Arnaldo que realmente estava acontecendo nas autoclaves, até que de repente o Sr. Arnaldo teve uma ideia e disse: -Já sei Ricardo, vou pedir ajuda a minha sobrinha Sophia que está estudando para técnico têxtil no Rio de Janeiro, CETIQT, tenho certeza que ela poderá nos ajudar. -Boa ideia Sr Arnaldo, aguardamos sua resposta e abraços. -Até breve Ricardo, agora vou entrar em contato com minha sobrinha. O Sr. Arnaldo passa um e-mail para sua sobrinha:
  46. 46. 46 Vocês serão a sobrinha do tio Arnaldo, e terão que ajudá-lo a descobrir o que está acontecendo nas autoclaves e propor soluções para o problema. sophiaquimicatextil@gmail.coml Olá Sophia, Como vai? Estou precisando da sua ajuda em um problema que está acontecendo aqui na fábrica. É o seguinte: Após processo de tingimento dos nossos tecidos poliéster, com um fio que importei recentemente, estamos percebendo que começou a acumular um pó e uma pasta acinzentada no interior das máquinas não estamos conseguindo eliminá-los, pois a bomba de circulação, pressão e pequenas tubulações estão totalmente impregnadas e com isso tivemos que parar a produção para averiguação. Sendo assim, peço se você poderia conversar com os seus professores sobre o assunto, para identificar possível material depositado no interior das autoclaves, e quais poderiam ser as ações para solucionar o problema, pois se o problema for realmente do fio novo, não tenho como devolvê-lo e preciso solucionar o problema mais rápido possível. Obrigado,. Seu tio.
  47. 47. 47 APÊNDICE E – AULA PRÁTICA TINGIMENTO DA FIBRA DE POLIAMIDA NA PRESENÇA POLIÉSTER CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA - PRONATEC – 4º PERÍODO DISCIPLINA: PROCESSOS INDUSTRIAIS PROFESSORES: JOSÉ RICARDO/RENATA AULA EXPERIMENTAL: TINGIMENTO DA FIBRA DE POLIAMIDA NA PRESENÇA DA FIBRA DE POLIÉSTER 1 – Objetivos: Conhecer o processo de tingimento com a observação na montagem do corante e entender o mecanismo e fatores que ocorrem no tingimento da fibra de poliamida e o não tingimento da fibra de poliéster nas condições experimentais propostas. 2 – Introdução Teórica O tingimento é usado desde os primórdios e em várias formas de decoração, como exemplo, temos as pinturas coloridas nas paredes de cavernas na França, datada 30.000 anos atrás. As fibras sintéticas são fabricadas a partir de matérias primas da indústria petroquímica, onde o tingimento dessas fibras sintéticas, em especial as poliamídicas e poliésteres, podemos destacar os corantes ácidos e dispersos respectivamente. A expressão corante ácido corresponde ao grupo de aniônico portadores um a três grupos sulfônicos, e estes substituintes ionizáveis tornam o corante solúvel em água, no processo de tingimento, o corante previamente neutralizado se liga à fibra através de uma troca iônica envolvendo o par elétrons livres dos grupos amínicos e carboxilatos das fibras, na forma não-protonada. O corante responsável pelo tingimento das fibras de poliésteres é o corante disperso, que constitui uma classe de corante insolúvel em água, e durante o processo tingimento, corante sofre hidrólise e sua forma original insolúvel é lentamente precipitada na dispersa e é difundido pela fibra devido ao efeito da temperatura.
  48. 48. 48 3 – Material:  Solução 0,5% corante ácido vermelho;  Compound auxiliares (mistura de igualizante, umectante e sequestrante em proporções adequadas);  Ácido;  Amostra de fibra poliamida;  Amostra de fibra poliéster;  Aquecedor;  Bequer de vidro 250 mL;  Bastão de vidro;  Pipeta graduada de 1 mL;  Conta-gota. 4 – Procedimento experimental: 1 – Selecionar uma amostra pequena de artigo poliamida e poliéster. 2 – Preparar a solução do corante vermelho ácido: Pesar 0,5 g do corante, dissolver o pó corante com uma pequena quantidade de água fervente em um béquer 100 mL, transferir para um balão volumétrico de 100 mL, esperar esfriar e completar o volume. 3 – Em um béquer de 250 mL, adicionar 150 mL água, 0,5 do compound e 10 gotas do ácido. 4 – Adicionar 1 mL da solução do corante 0,5%, e adicionar as amostras de poliamida poliéster e misturar. 5 – Levar o banho do tingimento à fervura, mexendo material por 10 minutos. 6 – Retirar as amostras do banho, lavar e observar o que ocorreu. 7 – Relatar em um texto o resultado final do processo de tingimento. Referências:  GUARANTINI, C. I., ZANONI, M. V. B. Corantes Têxteis. Revista Química Nova, v. 23, n. 1, p. 71–78, 2000.
  49. 49. 49  LANGE C. R. Estudo das condições operacionais do processo de tingimento fibras mista acrílico/algodão em bobina cruzada. 2004. 135 p. Trabalho de dissertação mestrado em engenharia química – Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2004.  SALEM, V. Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química do Brasil Ltda., 144 p, 1998a.  _______.Curso de Tingimento Têxtil, In:_______ Apostila do curso Golden Química Brasil Ltda., 101 p, 1998b.  UTZIG G. Avaliação das propriedades físico-mecânicas de tecidos planos compostos com duas fibras têxteis distintas e tingidas corantes em processos diferenciados. 2012. 69 p. Trabalho de conclusão curso do grau bacharel em engenharia industrial –

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