Desenvolvimento e otimização de um processo de tingimento por impregnação de fibras celulósicas com corantes reativos

Abstract

A indústria têxtil é amplamente reconhecida como uma das mais prejudiciais ao meio ambiente, tornando se incontestável optar por práticas mais sustentáveis, continuando simultaneamente a investir no desenvolvimento de produtos inovadores que se distinguem pela sua qualidade. Para isto, a Têxteis J. F. Almeida S.A. apostou no desenvolvimento de uma nova linha de tingimento de tecidos por processos de impregnação, que permitirá o tingimento de longas metragens com reduzido consumo de recursos hídricos e energéticos, promovendo por essa via a sustentabilidade. Dada a implementação de uma nova unidade produtiva, tornou-se imperativo analisar o desempenho global da mesma, de forma a contribuir para a sua melhoria e otimização, sendo esse o propósito do presente trabalho. Neste âmbito, selecionaram-se os corantes mais aptos para aplicação por processos pad-batch e avaliou-se a sua suscetibilidade à alteração de cor quando submetidos a acabamentos químicos com resinas. Posto isto, desenvolveram-se modelos matemáticos para os corantes da gama de corantes Levafix CA, capazes de prever o nível de alteração de cor sofrido pelo material tingido, após acabamento com resinas, no momento de formulação da receita. Estes modelos apresentaram resultados bastante satisfatórios, uma vez que permitiram prever com elevado rigor a probabilidade da obtenção de produtos não conformes após a realização de acabamentos com resinas. Posteriormente, analisaram-se os resultados recolhidos da produção, relacionados com a realização de tingimentos com corantes reativos através do processo pad-batch e verificou-se a existência de um elevado número de não conformidades, constatando-se dessa forma a existência de graves problemas ao nível da reprodutibilidade de cor entre laboratório e produção. Neste sentido, optou-se por avaliar também esta situação, bem como os possíveis fatores responsáveis pela mesma, tendo como objetivo solucionar essas inconformidades. Assim, desenvolveu-se um conjunto de ensaios laboratoriais e testes produtivos para avaliar os diferentes fatores que podem influenciar o processo de tingimento destacando-se de entre eles: a taxa de humidade residual dos tecidos, a taxa de espressão aplicada no foulard, o pH do banho de tingimento, a influência da temperatura no rendimento colorístico e a eficácia do processo de lavagem, tendo como objetivo otimizar a reprodutibilidade entre laboratório e produção. Desta análise, depreendeu-se uma aplicação inadequada das taxas de espressão, contudo, os restantes parâmetros avaliados encontravam-se em conformidade, podendo ser descartados como possíveis fatores causadores das diferenças de tonalidade.

The textile industry is widely recognized as one of the most environmentally harmful, making it unquestionable to opt for more sustainable practices while simultaneously continuing to invest in the development of innovative products that stand out for their quality. To achieve this, Têxteis J. F. Almeida S.A. has invested in the development of a new fabric dyeing line using impregnation processes, which will enable long lengths of fabric to be dyed with reduced consumption of water and energy resources, thereby promoting sustainability. Due to the implementation of a new production unit, it became imperative to analyze its overall performance to contribute to its improvement and optimization, which is the purpose of this work. In this context, the most suitable dyes for pad-batch processes were selected, and their susceptibility to color change when subjected to chemical finishes with resins was evaluated. Subsequently, mathematical models were developed for the Levafix CA dye range to predict the level of color change experienced by the dyed material after finishing with resins at the recipe formulation stage. These models yielded very satisfactory results, as they allowed for a highly accurate prediction of the likelihood of non-conforming products after resin finishing. Subsequently, the results of dyeing with reactive dyes through the pad-batch process were analyzed, and the existence of a hight number of non-conformance was determined, indicating serious issues with color reproducibility between the laboratory and production. In this regard, it was decided to evaluate this situation, as well as the possible factors responsible for it, with the aim of resolving these non conformities. Therefore, a series of laboratory tests and production tests were conducted to assess the various factors that can influence the dyeing process, including: the residual moisture content of the fabrics, the pressure rate applied on the foulard, the pH of the dye bath, the influence of temperature on color yield, and the efficiency of the washing process, with the goal of optimizing reproducibility between the laboratory and production. From this analysis, it was deduced that there was inadequate application of the pressure rates; however, the other evaluated parameters were in compliance and could be ruled out as potential causes of the differences in color tone.