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reação com a água. O corante que reage com a água é chamado de corante hidrolisadoedeve ser removido por lavagem e ensaboa...
 Em segunda etapa, o corante agora dentro da fibra é oxidado ou seja, torna-seinsolúvel novamente, o que explica as boas ...
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O tingimento ocorre por difusão dos corantes, com o aumento da temperatura euso de produtos específicos denominados carrie...
 Corantes com uma carga positiva localizada – são corantes azo ouantraquinônicos, São principalmente corantes dispersos q...
3.MetodologiaAtravésdo conhecimento sobre a tecnologia dos processos de tingimento de váriasfibras com seus respectivos co...
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Trabalho fecib final

  1. 1. II FECIB: A arte do tingimento de substratos têxteisInstituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas Gerais-Campus Barbacena.Thamara Helena A. Teles, Daniel Nepomuceno Coutinho, Miryã Carvalho Carneiro,KarenSakane Onga, José Ricardo Loiola de Oliveira, Renata Alves dos Santos, Leandra deOliveira Cruz da Silvajrloiola@oi.com.brPalavras chave: corantes, fibras, reações1- IntroduçãoEste trabalho tem como objetivo considerar a interdisciplinaridade e suas aplicaçõesna prática docente. Qualquer discussão que pretenda abordar a problemática da mesmaimplica em se refletir sobre o significado de disciplina e sua relação com a construção doreconhecimento que a caracteriza enquanto o objeto de ensino e aprendizagem. Ainterdisciplinaridade, seja na mera combinação de especializações ou na sua superação,é um movimento complementar, harmônico ou conflituante ao da disciplinaridade1.O tingimento de substratos têxteis é uma antiga arte e por vários séculos oscorantes naturais eram usados em métodos totalmente empíricos. Vários indícios foramencontrados e são mencionados em antigos textos, por exemplo: Plutarco, biógrafo gregoque viveu no século I, descreve na “Vida de Alexandre” como Dario (586 – 550 AC), reipersa, usava roupas de cor púrpura2. Existem provas de que o hábito de tingir eraempregado no ano 2500 AC. Em 1500 AC tingiam-se também tapetes orientais.Os principais corantes ou classes de corantes usados nas indústrias para conferircor aos substratos têxteis (tecidos) são os corantes reativos, diretos, sulfurosos, à tina,básico (ou catiônico), dispersos e ácidos. Cada uma dessas classes é usadaespecificamente para cada tipo de substrato têxtil.O tingimento de fibras celulósicas com corantes diretos os corantes classificadoscomo direto, também conhecidos como corantes substantivos, são denominados assimdevido sua grande substantividade com as fibras celulósicas, tingindo-asdiretamente3.Seu tingimento é bem simples, e sua montagem dependem dos seguintes
  2. 2. fatores: efeito dos eletrólitos (cloreto de sódio ou sulfato de sódio); pH; temperatura erelação do banho (quantidade de banho em relação à quantidade de material a ser tinto)3.A maioria dos corantes diretos são constituídas de compostos azóicos sulfonados,muito semelhantes aos corantes ácidos, porém, em cadeias mais longas3.Exemplo da estrutura do corante direto – C.I. azul direto 432Ligação da celulose com o corante diretoAs fibras celulósicas contêm regiões amorfas e cristalinas, e quando imersas emágua adquirem potencial negativo, repelindo os ânions dos corantes.Apesar da ionização do corante na parte sulfônica, eles têm tendência a formaragregados (micelas) no banho de tingimento, na medida em que a temperatura aumenta,o tamanho do agregado diminui podendo chegar ao tamanho molecular, facilitando adifusão dos agregados menores nos poros da região amorfa.Ao adicionarmos o eletrólito no banho (NaCℓ ou Na2SO4) a afinidade do corante éaumentada devido ao fato de que o cátion Na+, por ser menor tamanho entra inicialmentenos capilares da fibra celulósica, neutralizando a sua carga negativa e reduzindo arepulsão do corante; e ainda, o eletrólito atua sobre o estado de agregação do corante (ocorante penetra na fibra na forma de pequenos agregados)3.Como visto, pela ação da temperatura mais o eletrólito, os pequenos aglomeradose ou moléculas não dissociadas do corante formadas no banho, são adsorvidas e
  3. 3. difundem-se nos capilares do setor amorfo da celulose. Na medida em que o corante éadsorvido e difundido na parte amorfa, ele vai passando por difusão para a regiãocristalina. Dentro da fibra o corante se localiza no sentido longitudinal da fibra celulósica ese liga a esta por ligações de Hidrogênio, os grupos azo, amínicos, amídicos ou fenólicos,sempre presentes nas moléculas dos corantes ligam-se às hidroxilas da celulose porligações de Hidrogênio3.Usualmente podemos realizar um tingimento com corante direto com o seguinteprocesso gráfico:O tingimento de fibras celulósicas com corantes reativos representa outra classe decorante ideal para o tingimento das fibras celulósicas. Esse grupo de corantes écaracterizado pelo grupo reativo em sua fórmula, combinado ao sistema basicamentecorante ou tintorial.Estes corantes possuem grupos reativos na base doheterocíclico, contendonitrogênio (sendo a causa de sua eletronegatividade), que fornece ao carbono vizinho acapacidade de ligar o grupo nucleofílico ou eletrofílico com a oxidríla da zona amorfa dacelulose, sendo uma reação por covalência mediante esterificação. Fatores queinfluenciam no esgotamento: efeito dos eletrólitos e da relação de banho; efeito do pH eefeito da temperatura3.Tipos de reação:No tingimento com corantes reativos devemos estabelecer condições quemaximizem o rendimento da reação com a fibra e, consequentemente, minimizem aA = X%Corantes DiretosB = 10 – 80 g/L Eletrólito (sulfato ou cloreto de sódio
  4. 4. reação com a água. O corante que reage com a água é chamado de corante hidrolisadoedeve ser removido por lavagem e ensaboamento posterior3.Algumas estruturas dos corantes reativos:Abaixo segue um gráfico do processo de tingimento tradicional do tingimento comcorante reativo:Outro corante com capacidade para tingimento de fibras celulósicas são oscorantes sulfurosos.Os corantes sulfurosos são insolúveis em água, mediante a redutores como sulfetode sódio e atualmente, com redutores ecológicos a base de dextrose, são solubilizados, eesta fase é denominada ¨leuco¨ ou ¨leucoderivado¨.O processo ocorre em duas etapas: Tingimento da fibra celulósica, com o corante pré-reduzido. Nesta fase se processaem meio alcalino e redutivo, e como a substantividade na forma leuco não é alta,usa-se um eletrólito (sulfato ou cloreto de sódio). O mecanismo físico-químiconesta etapa é igual ao dos corantes diretos3.CLavar / EnsaboarA = Sequestrante B = CorantesC = Eletrólito D = Álcali
  5. 5.  Em segunda etapa, o corante agora dentro da fibra é oxidado ou seja, torna-seinsolúvel novamente, o que explica as boas solidez a tratamentos úmidos.Alguns autores, como M. R. Sanchez, interpretam teoricamente o processo, conformea reação a seguir:CCCHCC CCSCHCHCHCHNCCHCHCHCC CCSCCHCNH2NS SONH2CHCH2OCCCHCHCC CHCSCHCHCHCHNHCCHCHCHCC CHCSCCHCHCHNH2NHS SOH NH2OHRedução OxidaçãoOs grupos quinônicos (D=O) transformam-se, mediante redução, em gruposfenólicos (D-OH), tornando o corante solúvel. Pela oxidação, o corante volta à suaforma original3.Processo de tingimento para corante sulfuroso ecológico:Os tingimento de fibras celulósicas também podem ser realizados com corantes atina, que são insolúveis em água, porém, pela redução alcalino, convertem-se noschamados leuco-derivados, que são hidrossolúveis e têm substantividade às fibrascelulósicas3.Os corantes à tina classificam-se em três grandes grupos: Corantes antraquinônicos – são derivados de antraquinona e a sua redução para aforma leuco é feita com hidrossulfito de sódio e soda cáustica3;CHCHCCHCHCHCHCHCCHCCCHCCHCCHCHCHCHOONH C O (Na2S2O4)(NaOH)(O)CHCHCCHCHCHCHCHCCHCCCHCHCHCHCHCHCHCHNH C OO NaONacorante original leuco derivados Corantes indigoides – é o índigo e variantes de sua estrutura química, como porexemplo o tioíndigo, onde os grupos N-H do índigo são substituídos por S3;Lavagem portransbordamentoA = Umectante + dispersante + sequestrante +antiespumanteB = 8 – 10 g/L redutor ecológico + 8 – 10 g/L NaOH 50%C = X% Corante ECOD = 20 – 40% eletrólito (sulfato ou cloreto de sódio)Após a lavagem deve-serealizar a oxidação.
  6. 6. CCCHCHCHCHCNHCOCNHCOCHCHCHCHCC(H)(O)O NaCCCHCHCHCHCHNHC CNHCHCHCHCHCHCCO Na Corantes derivados de carbazol–constituem uma classe intermediária entre oscorantes à tina e sulfurosos3.CCCHCHCHCHNHCCCHCHCCNHSCHCCHCH2CCOEtapas do tingimento: Redução do corante – Dependo do corante, este poderá ser reduzido previamenteem tina-mãe ou no próprio banho, usando o hidrossulfito de sódio e soda cáustica; Tingimento – O corante à tina em sua forma leuco, tingi as fibras celulósicas comoos corantes diretos, por adsorção pelas zonas amorfas, difusão e, em seguida,estabelecendo interações por ligação de Hidrogênio com a celulose. Visto que ocorante e a fibra tem cargas iguais eles se repelem, e para ocorra a adsorção, usa-se o eletrólito (sulfato ou cloreto de sódio); Oxidação – Após o corante estar dentro da fibra, ocorre a volta à sua formaoriginal, insolúvel, justificando sua grande solidez aos tratamentos a úmidos. Aoxidação se dá por meio do ar atmosférico ou com oxidantes. Ensaboamento – É processada à fervura em presença de detergente e carbonatode sódio. Após o ensaboamento o tingimento atinge a tonalidade final.Processo de tingimento:Nos tingimentos das fibras sintéticas, podemos destacar o tingimento daspoliamidas que são principalmente tingidas com os corantes ácidos.O mecanismo da reação das fibras de poliamida com o corante ácido estárelacionado com dois fatores fundamentais: conteúdo dos grupos amínicos terminais dafibra e ao conteúdo de grupos sulfônicos do corante. E em condições de concentraçãonormais, a reação ocorre em meio ácido orgânico (4 ≥ pH ≤ 6,5), conforme a reação:Índigo – redução e oxidaçãoCorante à tina derivado do Carbazol
  7. 7. COOCO - NHNH3+ H SO - R3COOHNH - SO - RCO - NHfibra corante3 3+-+Os corantes ácidos são os corantes mais importantes para o tingimento dapoliamida. Cinética do tingimento: O tingimento da poliamida possui três variáveisimportantíssimas: pH, temperatura e índice de saturação da fibra (grupos terminaisamínicos). Para se obter um equilíbrio entre as propriedades dos corantes e as da fibra,para resultados ótimos de igualização, deve-se conhecer muito bem os corantes quecompõem a formulação e utilizar técnicas adequadas de faixas de pH e temperatura. Umafórmula para se obter bons resultados é aumentar a temperatura gradativamente eempregar produtos químicos doadores de próton.Os corantes ácidos são estruturas cromogênicas que possuem grupos sulfônicossalificados e que na maioria dos casos são aplicados em banhos ácidos por acidezorgânica ou mineral. São essencialmente de natureza azóica e antraquinônica, pois são derivados dasulfonação de trifenilmetano de azida e de xanteno. São geralmente solúveis emágua quente, essencialmente são grupos sulfônicos ligados a moléculas corantes,assim representados, ligados a fibra de poliamida.Processo de tingimento:Diferentemente de outras fibras, o poliéster, também sintético, não tem grupospolares e, por esse motivo não pode ser tinto por mecanismo iônico, somente é possíveltingir com corantes dispersos, não iônicos e praticamente insolúveis em água fria.
  8. 8. O tingimento ocorre por difusão dos corantes, com o aumento da temperatura euso de produtos específicos denominados carriers, que fazem com que a velocidade dedifusão aumente e faça a fibra temporariamente dilatar os espaços intermoleculares,respectivamente.Os corantes dispersos possuem estruturas que podem ser classificados conforme a suaenergia – baixa, média e alta energia.Estruturas:CCHCHCHCHCHN N CHCCHCHCCH N NCCHCHCHCHCOHbaixa energiaCCHCCCCCHCCHCCHCHCHCHCCCNHCHCH2CHCH2OO NH2Omédia energiaCCHCCHCCCHCCCCHCHCHCHCCHCH2 CCHCHCH2CHCCHOOalta energiaProcesso de tingimento:Os corantes catiônicos ou básicos foram desenvolvidos para realizar o tingimentodas fibras acrílicas, e são especialmente adaptados as exigências dessa fibra. Elesapresentam uma carga positiva.Se dividem em dois importantes grupos: Corantes com a carga positiva não localizada ou mesomérica – a carga positivaestá no cromóforo, não está ligada exclusivamente ao átomo de nitrogênio. Ocorreressonância da carga positiva.CHCHCCCHCHCHCCHCHCCHCCHCHCHCHCH CNCH3CH3NCH3CH3Cl++Fórmula do Verde Malaquite e a ressonância da carga positivaCHCHCCCHCHCCHCHCHCHCH CNCH3CH3ClCHCCHCHCCHNCH3CH3
  9. 9.  Corantes com uma carga positiva localizada – são corantes azo ouantraquinônicos, São principalmente corantes dispersos que foram convertidos emcatiônicos hidrossolúveis pela introdução de grupos de trimetilamônio ou piridina.Processo de tingimento:O tingimento caseiro é possível, porém normalmente se consegue uma melhorqualidade em substratos de celulose (algodão) em cores escuras, visto que os corantesque existem no mercado para este fim, são uma mistura de corante direto com eletrólito.Métodos de tingimento caseiro:Método quente: O método quente utiliza tinta Guarany (corante) e uma vasilha grande(panelão ou lata) onde se esquenta bastante a água misturada com o corante e introduz apeça lá dentro.Método frio: O método frio utiliza tinta (corante) para tecido Acrilex diluída em água5.Neste trabalho foram descritosalguns processosdos principais corantes paratingimento das principais fibras usadas nas suas diversas utilidades, para que pudessedar um maior entendimento na atividade química na indústria têxtil.2.ObjetivoProporcionar aos participantes uma oportunidade de relacionar os conhecimentosadquiridos em sala de aula com o nosso cotidiano bem como o melhor entendimento decomo são possibilitados os tingimentos dos vários tecidos que usamos no dia a dia.C.I. BASIC BLUE 22 – Corante catiônico do grupo B
  10. 10. 3.MetodologiaAtravésdo conhecimento sobre a tecnologia dos processos de tingimento de váriasfibras com seus respectivos corantes, realizar na prática um tingimento de substratos dealgodão (celulose) e poliamida, e verificar as dificuldades em realizar o tingimento desubstrato de poliéster com um corante inapropriado.Serãoexpostas amostras de corantes ácidos, dispersos, reativos e básicos, comotambém substratos de algodão, poliéster, poliamida e acrílico.4.Resultados esperadosÉ esperado que os participantes adquiram conhecimento e entendama ciênciaenvolvida em uma técnica milenar, além de relacionar o estudo da química com a arte dosprocessos de tingimentos com seus substratos, corantes e auxiliares.5.Bibliografia1FORTES,Clarissa Corrêa, Interdisciplinaridade: Origem, Conceito e Valor.2ROSSI, Luís Fernando, Luz, cor e colorimetria, Apostila da Escola Senai FranciscoMatarazzo.3SALEM, Vidal, Curso de Tingimento Têxtil, Módulos 1 e 2, Apostila do curso realizadopela Golden Química do Brasil Ltda.4Fibra S/A, Manual de Beneficiamento de Tecidos com Fios Fibra.Guaratini, Cláudia C. I.,Zanoni, Maria Valnice B., Corantes Têxteis, Departamento deQuímica Analítica – Instituto de Química – UNESP, São Paulo, 1999 – disponível revistaQuímica Nova, 2000.5Disponível em:http://www.guiame.com.br/noticias/vida-estilo/moda-e-beleza/como-tingir-roupas-em-casa.html. Visitado em 31/03/2013.Apoio: IF Sudeste MG – Barbacena.

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