Alvejamento de fibras de algodão por meio de técnicas de eletrogeração de oxidantes

Abstract

Com grande representatividade mundial, a indústria têxtil vive em constante busca de aprimoramento com o intuito de amenizar os prejuízos ambientais associados aos seus processos. No beneficiamento – etapa têxtil responsável pelo maior consumo de água – destaca-se o processo de alvejamento, o qual é responsável por branquear os fios e tecidos têxteis retirando suas sujidades naturais e/ou provenientes do maquinário. A técnica eletroquímica, caracterizada por gerar in situ o agente oxidante que promove o branqueamento é uma alternativa promissora para a etapa de beneficiamento do setor. Neste processo são utilizados diferentes eletrodos que promovem, por meio da solução eletrolítica, transferência de elétrons entre a superfície do eletrodo e as substâncias da solução. Neste trabalho foi analisada a influência de vários eletrólitos e eletrodos, eletrogerando compostos orgânicos que possibilitam o alvejamento de tecidos de algodão. Análises dos processos de eletrogeração em presença de peróxido de hidrogênio forneceram brancura de Berger similar aos processos de pré-alvejamento obtendo em 1 hora valores de 40 e 41 graus Berger em pH’s 9,3 e 10, respectivamente. Processos de oxidação partindo de solução eletrolítica de cloreto de sódio e cloreto de potássio, gerando o correspondente hipoclorito in situ, forneceram grau de branco muito similar ao obtido no alvejamento convencional, que utiliza adição inicial de hipoclorito de sódio. Com somente ¾ do tempo e eletrogerando menores quantidades de agente oxidante, o processo eletroquímico se mostrou eficiente comparativamente ao processo usual. A adição de produtos auxiliares como sequestrantes de cálcio e magnésio ou ferro bem como detergente, aumentaram consideravelmente a eficiência do processo. Quando variada a concentração de eletrólitos na eletrogeração de hipoclorito, resultados utilizando cloreto de potássio foram mais afetados, obtendo-se em reações de 15 minutos, grau de branco igual a 45 e 54 para 30 g/L e 40 g/L, respectivamente. Os melhores resultados foram obtidos gerando o hipoclorito in situ a partir de cloreto sódio, resultando em um grau de branco de 66 e uma hidrofilidade de 25 segundos. Os dados obtidos comprovam a eficiência do processo alternativo de eletrogeração, principalmente de oxidação de compostos contendo íons cloreto, possibilitando assim, menor consumo de reagentes perigosos, energia, água e tempo.

With great worldwide representation, the textile industry is constantly seeking to improve its processes in order to alleviate the associated environmental damage. In beneficiation - textile stage responsible for the highest water consumption - stands out the bleaching process, which is responsible for bleaching the threads and textile fabrics removing their natural dirt and/or from the machinery. The electrochemical technique, characterized by generating in situ the oxidizing agent that promotes bleaching is a promising alternative for the beneficiation stage of the sector. In this process different electrodes are used to promote, through the electrolyte solution, electron transfer between the electrode surface and the solution substances. In this work were analyzed the influence of various electrolytes and electrodes electrogenerating organic compounds that enable the bleaching of cotton fabrics. Analyzes in the presence of hydrogen peroxide processes provided Berger whiteness similar to the pre-bleaching processes obtaining 1 hour values of 40 and 41 degrees Berger at pH 9,3 and 10, respectively. Oxidation processes starting from sodium chloride and potassium chloride electrolyte solution, generating the corresponding hypochlorite in situ, provided a degree of white very similar to that obtained in conventional bleaching, which used the initial addition of sodium hypochlorite. With only ¾ of time and electrogenerating smaller amounts of oxidizing agent, the electrochemical process was efficient compared to the usual process. The addition of auxiliary products such as calcium and magnesium or iron sequestrant as well as detergent considerably increased the efficiency of the process. When the electrolyte concentration in the hypochlorite electrogeneration was varied, results using potassium chloride were more affected, obtaining in 15 minutes reactions, white degress of 45 and 54 for 30 g/L and 40 g/L, respectively. The best results were obtained with generating hypochlorite in situ in the presence from sodium chloride, resulting in a white degree of 66 and a hydrophilicity of 25 seconds. The obtained data prove the efficiency of the alternative process of electrogeneration, mainly of oxidation of compounds containing chloride ions, thus allowing lower consumption of hazardous reagents, energy, water and time.