Estratégias ecoeficientes para pré alvejamento de substratos de algodão baseado na ativação do peróxido de hidrogênio

Abstract

A produção têxtil tem diversas variações e possibilidades, cada uma com sua particularidade e importância, e dentre tantas, destaca-se o pré alvejamento por esgotamento do algodão com peróxido de hidrogênio (H2O2), que é o método mais amplamente utilizado no tratamento desse tipo de fibra. Ele é convencionalmente realizado em condições alcalinas (pH 11-12) em temperaturas próximas à fervura, por um tempo de permanência médio de 60 minutos. Esse processo, por sua vez, gera alto consumo de energia, químicos e de tempo de produção. Atualmente, a indústria têxtil enfrenta grandes desafios relacionados à gestão de recursos, milhões de toneladas de tecido de malha de algodão são produzidos anualmente e melhorias no processamento podem levar a reduções significativas. Neste contexto, essa dissertação teve como objetivo utilizar a filosofia de Produção mais Limpa (P+L) aplicada ao processo de alvejamento, avaliando o uso de triacetina, ácido peracético e ácido perfórmico como ativadores de peróxido de hidrogênio, visando reduzir o consumo de energia por meio da redução da temperatura, bem como do tempo de processo, em substrato de algodão no processo por esgotamento. Os resultados obtidos foram muito positivos, dentre eles a melhor performance se deu com a combinação de 0,9 g/L de triacetina e 1,0 g/L de ácido peracético, em um processo a 80ºC durante 30 minutos. O grau alvura encontrado foi de 61,09 Berger e o tingimento subsequente desse pré alvejamento, resultou em 0,53 de delta E cmc e 103,23% de força colorística para o iluminante D65. A seleção da cor para o tingimento da amostra pré alvejada, teve como finalidade estimular o uso do processo para todas as gamas de cores, visto que, quanto mais limpa/clara a cor for, maior será a interferência do pré alvejamento sobre ela. Esse resultado representou 97% de proximidade de um alvejamento convencional, uma redução de 26% no consumo de vapor, porém aumento de 17% de tempo de processo. Sabendo que conceitualmente P+L é uma filosofia pró-ativa de antecipação, que permite que empresas aumentem a eficiência do uso de recursos naturais através da minimização dos resíduos gerados, propiciando redução de desperdícios de matéria-prima, energia e na diminuição de riscos ambientais pode-se dizer que o processo estudado atendeu parcialmente esses requisitos, porém deixou ideias para novos estudos.

Abstract: Textile production has several variations and possibilities, each with its particularity and importance, and among many, the pre-bleaching by exhaustion of cotton with hydrogen peroxide (H2O2) stands out, which is the most widely used method in the treatment of this type fiber. It is conventionally carried out under alkaline conditions (pH 11-12) at temperatures close to boiling, for an average residence time of 60 minutes. This process, in turn, generates high consumption of energy, chemicals and production time. Currently, the textile industry faces major challenges related to resource management, millions of tons of cotton knitted fabric are produced annually and improvements in processing can lead to significant reductions. In this context, this dissertation aimed to use the Cleaner Production (P+L) philosophy applied to the bleaching process, evaluating the use of triacetin, peracetic acid and performic acid as hydrogen peroxide activators, aiming to reduce energy consumption by reducing the temperature, as well as the process time, in cotton substrate in the exhaustion process. The results obtained were very positive, among them the best performance occurred with the combination of 0,9 g/L of triacetin and 1,0 g/L of peracetic acid, in a process at 80ºC for 30 minutes. The brightness degree found was 61,09 Berger and the subsequent dyeing of this bleaching resulted in 0,53 of delta E cmc and 103,23% of coloristic strength for the illuminant D65. The purpose of selecting the color for dyeing the pre-bleached sample was to encourage the use of the process for all ranges of colors, since the cleaner/clear the color, the greater the interference of pre-bleaching on it. This result was 97% closer to conventional bleaching, a 26% reduction in steam consumption, but a 17% increase in process time. Knowing that conceptually P+L is a proactive philosophy of anticipation, which allows companies to increase the efficiency of the use of natural resources by minimizing the waste generated, providing a reduction in the waste of raw materials, energy and the reduction of environmental risks it can be said that the process studied partially met these requirements but left ideas for further studies.