1a Série do Ensino Médio em 2006:
Clara Kok Martins
Clarissa Crego Forneris
Guilherme V.A. Costa
Isabel de Oliveira Lima Bacellar
Jennifer Katherine Koshiba
Juliana Souza Lisbôa
Karina Bugan Debs
Karine Tiemi Yuki
Márcia Naomi Shimabukuro
Mayara Danelli Pelisson
Maria Clara Nicolau Vieira
Nicholas Thiago Theodoro Protetti
Pedro Simacek
Priscila Cardoso Morales
Vanessa Yumi Sakai
2a Série Ensino Médio em 2006:
Ana Luiza Bonini Domingos
Cintia Mayumi Sakurai Kimura
Maria Fernanda Petri Betto
Natalia Corbett Geretto
Priscila Martins Ferreira
Nome: Clara Kok Martins
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Vera Cruz
São Paulo
Professor(a): Ana Luiza Petillo Nery
Aspectos químicos e ambientais da indústria têxtil
Desde os tempos mais primordiais, o homem transforma a natureza para satisfazer
suas necessidades e caprichos. O desenvolvimento de indústrias é
justamente um reflexo desta relação. A indústria têxtil
é uma das que possuem um maior mercado consumidor no mundo. Ela visa
à produção de fibras naturais e sintéticas, que
são empregadas na medicina, na engenharia civil e, principalmente, na
confecção de tecidos.
As fibras são classificadas de acordo com a sua composição:
naturais, naturais modificadas e sintéticas. As fibras naturais são
utilizadas pelo homem desde a pré-história e podem ser de origem
animal, como a lã e a seda, ou vegetal, caso do linho e do algodão,
ambos constituídos de celulose, um polímero que contém
como unidade fundamental o açúcar glicose.
Figura 1: Unidade monomérica presente na estrutura química da
celulose.
O algodão é a principal matéria-prima da indústria
têxtil, tanto em nível nacional quanto mundial.2,3 Sabe-se que
suas fibras já eram utilizadas pelos egípcios em 3400 a.C, porém,
este material só passou a ser usado em escala industrial a partir de
1793, quando Eli Whitney inventou o primeiro descascador deste material.2
O grupo restante, do qual participam os filamentos produzidos em laboratório,
conhecidos como fibras sintéticas, surgiu no final do século XIX,
com o intuito de substituir as fibras até então existentes. Este
grupo está subdividido entre as fibras naturais modificadas, produzidas
a partir de elementos vegetais, como a celulose (ex.:o acetato e o radium viscose);
e as sintéticas, originárias de materiais petroquímicos,
sendo que as mais importantes são o náilon, o acrílico
e o poliéster, ou politereftalato de etileno. Este último merece
destaque, pois sua produção corresponde a 50% das fibras artificiais
fabricadas no mundo. ,
Sintetizado pela primeira vez em 1941, a partir da reação de condensação
entre o ácido tereftálico (ácido benzo-1,4 dióico)
e o etileno glicol (etano-1,2-diol) (Figura 2), a fibra recebe diversos nomes
comerciais, dependendo do país: Dacron nos Estados Unidos, Terylene na
Grã-Bretanha ou Tergal no Brasil e na França.
Figura 2: Síntese do politereftalato de etileno a partir do ácido tereftálico e etilenoglicol. Analisando a estrutura monomérica deste poliéster, percebemos que cada monômero possui dois grupos reativos, o que possibilita a reação entre a carboxila de uma ponta e a hidroxila da outra, originando moléculas de água, além do poliéster. ,
As interações entre as macromoléculas são do tipo
dipolo-dipolo devido à alta polaridade do grupo éster, além
das interações eletrônicas entre os anéis aromáticos.
Tais interações são responsáveis pelo alinhamento
das moléculas do polímero, justificando sua alta resistência.
O poliéster é a fibra sintética mais barata do mercado,
talvez esta seja a razão da sua alta demanda. Ela pode ser utilizada
juntamente com o algodão, desta forma, combina-se a confortabilidade
desta fibra natural com a resistência de uma fibra sintética.3
A fim de embelezar e melhorar a qualidade das fibras, diversos tipos de corantes,
em sua maioria, sintéticos, são fixadas a elas, por meio do tingimento.
A primeira fase deste processo, na qual o corante entra em contato com a fibra,
seja através do esgotamento (quando o tecido fica por longo tempo em
contato com o banho de tingimento) ou impregnação (quando o tecido
é banhado em solução aquosa do corante e então prensado
por dois rolos), é denominada montagem. Durante esta etapa, ocorre a
fixação da molécula do corante às fibras. Para tanto,
são utilizados corantes específicos, que podem ser classificados
em relação à sua estrutura química, entre os quais
podemos citar os azocorantes (-N=N-) e os corantes antraquinônicos (C14H8O2)
, ; ou de acordo com a maneira como se fixam às fibras: através
de interações de hidrogênio, de Van der Waals, iônicas
ou covalentes. Dentre este último grupo, destacam-se os corantes reativos,
que constituem cerca de 30% dos corantes utilizados.7 Essas substâncias
apresentam alta solubilidade em água e estabelecem ligações
covalentes com diversos tipos de fibras, entre elas, a que constitui o algodão.
A figura 3 ilustra, de forma simplificada, um exemplo de interação
covalente entre um corante contendo grupos reativos triazina e grupos hidroxila
presentes na celulose da fibra de algodão.
Figura 3: Exemplo de interação covalente entre um corante reativo
e grupos hidroxila das fibras de celulose. Ao reagir com essa fibra, os átomos
de cloro, que constituem o corante, são substituídos pelos radicais
hidroxila
A última etapa do processo de tingimento implica na lavagem da fibra
em água corrente para retirar o excesso de corante, cerca de 30% da quantidade
utilizada ao longo de todo o processo. Se os efluentes forem devolvidos à
natureza sem serem submetidos a qualquer processo de tratamento, toda a comunidade
biológica é lesada, principalmente a marinha, pois os corantes
neles presentes alteram a coloração da água e assim, restringem
a quantidade de irradiação solar que penetrará nela. Dessa
forma, o processo da fotossíntese, no qual o alimento das plantas é
sintetizado, é prejudicando, juntamente com os seres autótrofos.
Tal situação resulta num desequilíbrio biológico,
já que todos os demais organismos dependem direta ou indiretamente dos
alimentos produzidos pelos vegetais e plantas.
Além desta questão, existe uma outra referente à toxidade
dos corantes sintéticos, que podem trazer danos à saúde
dos seres vivos. Os corantes reativos, uns dos mais produzidos no Brasil, reagem
com a hidroxila presente em fibras naturais, o que inclui aqueles que constituem
os seres vivos. Sendo assim, se este grupo de corante entrar em contato com
a pele e/ou as vias respiratórias, pode provocar a sensibilização
das mesmas. Por sua vez, os azocorantes, que apresentam maior demanda mundial,
são potencialmente cancerígenos, e por isso, deixaram de ser produzidos
em diversas nações; porém, o mesmo não ocorreu em
países que enfrentam problemas econômicos, como o Brasil, a Índia
e o México.6,5
A fim de reduzir estes problemas, muitas indústrias se utilizam de processos
físico-químicos (como a coagulação e a precipitação),
que promovem a solidificação das substâncias poluentes;
seguidos por tratamentos biológicos, principalmente o sistema de lodos
ativados, que consiste na adição dos efluentes em um tanque de
aeração, no qual eles são agitados na presença de
ar e microorganismos, promovendo a oxidação da matéria
orgânica. Porém, este processo requer um controle rigoroso de pH,
nutrientes e temperatura, além de produzir um grande volume de lodo e
não ser capaz de degradas todos os poluentes, o que neste caso significa
um problema ambiental não solucionado, apenas transferido de um local
para outro. Visando a superação destes limites, algumas indústrias
tratam seus efluentes através dos processos oxidativos avançados
(POA), caracterizados pela geração de espécies fortemente
oxidantes, principalmente radicais hidroxila (OH.). Entre esses processos destacam-se,
além dos tratamentos que empregam o ferro de valência zero e o
ozônio, o Foto-Fenton, que consiste em uma reação entre
Fe2+ e peróxido de hidrogênio (H2O2), uma molécula bastante
instável, resultando no radical hidroxila. Este, por sua vez, reage com
o corante, desencadeando a deterioração do último.
Figura 4: Geração do radical hidroxila na reação
Foto-fenton.
Na realidade, ao realizarem o tratamento dos resíduos, as indústrias estão apenas cumprindo sua obrigação, pois, de acordo com as leis ambientais brasileiras, aquele que danificar o meio-ambiente tem o dever de recuperá-lo. As regulamentações brasileiras também decretam que é responsabilidade do Governo fiscalizar as atividades industriais. Contudo, esta ação tem sido dificultada pelo fato de grande parte das indústrias têxteis brasileiras serem pequenas empresas. 4
Conclusão:
Na sociedade na qual estamos inseridos, os fins, isto é, a obtenção
de lucros, justificam os meios, as formas através das quais este objetivo
será alcançado. Do ponto de vista econômico, isso significa
que as indústrias poderiam se mostrar, em princípio, dispostas
a violar os limites impostos pela natureza, necessários à sua
auto-regenaração; resultando na escassez de recursos naturais,
essenciais para a sobrevivência da espécie humana.
Por outro lado, devemos reconhecer que é inadmissível a eliminação
das indústrias, uma vez que elas ocupam um papel de extrema importância
nas nossas vidas. Sendo assim, a solução é que o homem
transforme sua relação com a natureza. Neste sentido, a criação
de processos de tratamentos residuais e a fiscalização governamental
da aplicação destes por parte das indústrias significaram
um grande avanço, já que estas medidas retratam uma maior preocupação
com o meio-ambiente.
Refrências:
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Ed. Nova Cultural, 1995.
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República Federativa do Brasil – Ministério da Justiça;
Livro do Cidadão. Disponível em http://www.mj.gov.br/sal/PDF/Livro%20do%20Cidadão%20-%202005.pdf
Poli e a Fantástica Fábrica de Tecidos
Bom, por onde começar? É difícil falar sobre eu mesma,
especialmente para alguém que não tem o mesmo ponto de vista.
Para começar, sou um polímero. Mas você deve estar se perguntando
o que é um polímero, e é uma boa pergunta. Polímeros
são compostos orgânicos e também moléculas gigantes
constituídas por pequenos pedaços, sendo cada um formado por ligações
covalentes. Para ilustrar, polímeros são como correntes e cada
elo da corrente é o chamado monômero. Para formar os polímeros,
é necessário que aconteça uma reação especial,
chamada de reação de polimerização. Sabe quando
você acha aquela caixinha de clipes e começa a juntá-los?
É como a polimerização ocorre, sendo você as condições
corretas para que a união entre os clipes ocorra. Mas existem vários
tipos de polímeros, eu, por exemplo, sou chamada de polímero do
ácido tereftálico e etilenoglicol, ou politereftalato de etileno,
ou ainda poliéster. Não me faça repetir isso de novo, por
favor. Será que não podiam inventar um nome melhor?! As moléculas
têm sim auto-estima, mas quem disse que os Homo (quase) sapiens sabem
de alguma coisa... Para simplificar, eu me autodenominei Poli, não é
muito criativo, mas é bem representativo, certo? Agora eu vou contar
a minha história.
Como todos os polímeros, poliésteres são feitos de materiais
que são derivados do refinamento e da reforma do petróleo. Como
já disse, eu sou o resultado da reação entre o ácido
tereftálico e o etileno-glicol, que formam o poliéster e água.
O ácido tereftálico é o produto da oxidação
do para-xileno, que, por sua vez, é produto de uma das destilações
do petróleo. Já o etileno-glicol é sintetizado a partir
do eteno, que também pode ser obtido a partir do petróleo. A falta
do nosso poder de locomoção nos faz acreditar piamente na sorte,
isto é, nós realmente não sabemos onde estaremos daqui
a alguns anos... Na verdade, ninguém sabe, mas pelo menos nós
admitimos. Eu, como sou uma molécula grande e com personalidade maior
ainda, sempre tive meus sonhos. Eu sempre ouvi falar que o mundo fora das indústrias
possuía coisas incríveis, uma delas era a moda, mas isso foi recentemente.
Parece fútil de minha parte, mas é isso que sempre me cativou,
sempre quis fazer parte de uma roupa. Eu também já tinha ouvido
falar que eu seria uma fibra química e sintética; química
porque eu nunca seria uma fibra “natural”, ou seja, extraída
de seres vivos, sintética por que viria da petroquímica.
Lembro-me que, desde que me conheço por polímero, a todo segundo
pensava como eu ia precisar de sorte, muita sorte para chegar ao meu objetivo.
Em pouco tempo, já estava em tubulações, caminhões,
estradas. O problema é que sou uma molécula com memória
de elefante, não me lembro de nada.
A época de indústria, fora a parte da chatice petrolífera,
foi um momento inesquecível. Demorou certo tempo até eu perceber
que estava lá. Sorte que os metais são simpáticos. Eles
me mostraram onde eu estava e eu simplesmente não pude acreditar. Toda
aquela expectativa, todo aquele tempo sonhando e eu finalmente estava lá,
na indústria têxtil. Desapontou-me um pouco, eu realmente esperava
que fosse um pouco mais bonita, colorida, tanto quanto os fios e tecidos produzidos
ali. No momento em que eu estava reclamando com as vizinhas, aconteceu o que
eu menos esperava. Surgiu, de algum lugar obscuro no tanque da resina, um pedaço
de metal, não me pergunte como ele caiu ali (e nem como alguém,
em uma indústria tão moderna, não percebeu). O metal em
questão era o tungstênio, mas gostava de ser chamado de W.Wonka.
Ele, além de nos explicar todo o funcionamento da fábrica, iria
nos acompanhar durante quase todo o processo. Dessa época eu lembro todos
os detalhes:
“Bom dia”, ele começou, meio sem saber o que dizer, e, depois
de uma longa pausa, “hoje vocês serão transformados, transformados
em tecidos. Este tanque especificamente será uma mistura de algodão
e poliéster, uma das mais comuns hoje em dia. O poliéster é
a fibra mais utilizada no setor têxtil e é também a mais
barata. Suas vantagens são inúmeras e, quando misturada com algodão,
adquire propriedades, como eu diria, magníficas! A mistura entre as fibras
é feita na fiação (ou seja, o processo em que as fibras
são transformadas em fio), para que de fibras individuais se forme um
fio contínuo, coeso e maleável. O algodão traz consigo
aquelas propriedades características para a mistura, como a absorção
de umidade, boa resistência à lavagem, toque agradável típico...
já o poliéster melhora a regularidade do fio, não deixa
o tecido amassar tão facilmente e diminui o custo geral”. Nesse
momento senti uma pontada de orgulho, afinal, se não fosse por nós,
fibras sintéticas, esse mundo têxtil estaria de pernas para o ar!!
“As fibras sintéticas são fabricadas por extrusão,
que é um processo que pressiona a resina e faz com que ela passe através
de furos minúsculos de uma peça chamada fieira; quando essa resina
sai, ela se solidifica quase que instantaneamente. Na fiação,
ocorre também a união com o algodão, o nome dessa união
é ‘mistura íntima’”. Naquele momento senti que
estava começando a me mexer, até que consegui enxergar o furinho
da fieira. Eu comecei a me sentir apertada, a pressão para passar pelo
furo aumentava e as moléculas começavam a perder a paciência
e a educação. Quanto sufoco! Até que, como num passe de
mágica, me vi livre da gritaria das moléculas e finalmente estava
na forma de fio, quer dizer, eu só sabia, já que não podia
me ver nele...
A época minha de fio me fez aprender muito e vencer antigos preconceitos.
O algodão realmente me surpreendeu: sempre me disseram que havia uma
rixa entre as fibras naturais e as químicas, porque há alguns
anos as fibras químicas começaram formar uma base sólida
no mercado devido ao fato de serem uma boa alternativa às naturais e
elas aparentemente se rebelaram. Em minha opinião, elas deviam estar
felizes, já que as fibras químicas ampliaram os usos das naturais;
contudo, parece que agora as coisas se acalmaram. O algodão é
uma fibra natural e vegetal. Ela é proveniente do fruto de algumas espécies
do gênero Gossypium. A fibra é constituída principalmente
por celulose (cerca de 94%), que é um polímero natural formado
por um só monômero, o carboidrato, e por proteínas (cerca
de 1,3%), que são formadas por aminoácidos ligados entre si por
meio de ligações peptídicas. Essa fibra natural é
um ótimo tecido e pode se apresentar na forma pura ou misturada com quase
qualquer outra fibra têxtil. Nesta mistura específica, o algodão
e nós, o poliéster, estamos na proporção de 50%
a 50%. Voltando à história da briga entre as fibras naturais e
químicas, parece que a seda (fibra natural de origem animal) ainda não
se conformou com as fibras sintéticas, especialmente quando criaram a
seda artificial, feita de fios de acetato e viscose, que ameaçou sua
fama de quase 4.700 anos. Para piorar, a seda artificial é adorada pelos
ambientalistas, já que a produção da fibra natural da seda
mata a mariposa em formação que está no casulo por meio
da fervura ou por jatos de ar quente, para que o casulo, que contém o
fio da seda produzido pela lagarta, esteja intacto.
Percebi que W.Wonka continuava nos acompanhando e ele tentava chamar a atenção
das moléculas. Parecia que naquele momento ele já estava começando
a falar e eu tentava ouvir: “... pela parte mais interessante da indústria.”
Mais interessante ainda? Eu me perguntava qual seria. “Apesar dessa etapa
poder ser psicologicamente dolorosa para muitos de vocês, é ela
que lhes dará cor, qualquer cor. O processo de tingimento pode ocorrer
em várias etapas da fabricação. Vocês serão
tingidos enquanto fio, pois isso proporcionará mais tarde um tecido tinto
(que tem somente uma cor) de ótima qualidade. Mas o tingimento também
pode ser feito na peça, depois que o fio vire tecido.”
“O tingimento do tecido depende de vários fatores, tais como o
tipo de corante escolhido, que deve ser compatível com a fibra que compõe
o fio e que deve ser adequado ao uso que se fará dele, assim como o tipo
de processo de tingimento e de lavagem.” Naquele momento eu perguntei
a W.Wonka o que exatamente era o tingimento, e ele me olhou como se eu já
devesse saber e eu me prometi que não iria perguntar mais nada... poxa,
como ele era estranho! “O tingimento é o processo em que se colorem
fibras têxteis, fazendo com que o corante passe a integrar a fibra; ele
consiste em fixar o corante sobre a fibra.” Ah, não... isso só
poderia significar... “As duas etapas principais do tingimento são
a fixação e o tratamento final. A fixação ocorre
por meio de uma rea....” Reação química. Ah, não,
eu pensava, sou muito apegada aos meus átomos... em minha opinião,
reações químicas dão uma idéia de transformação...
Mas eu já sei que, (in)felizmente, elas são essenciais para tudo,
então fui obrigada a me acostumar. ”...ção química.”
“Os corantes são estruturas interessantíssimas, na verdade.
Sua molécula é dividida em duas partes principais: o grupo cromóforo,
que lhe confere uma coloração resistente à luz e à
lavagem; e a estrutura que fixa o corante à fibra. Até a metade
do século XIX, os corantes eram de origem natural, até que um
químico descobriu o primeiro corante sintético. Existem quatro
tipos de interações que os corantes podem fazer, elas são:
interação iônica, interação de Van der Waals,
de hidrogênio e covalentes. Seguindo os critérios de fixação
e o de afinidade com a fibra, os corantes podem ser classificados de diferentes
maneiras, alguns exemplos são: os corantes reativos que formam ligações
covalentes com as fibras de celulose; os corantes ácidos, que usam da
interação iônica para tingir lã, seda ou poliamida
sintética; os corantes de enxofre, que são aplicados em fibras
de celulose, formando preto, verde-oliva, marrom, e apresentam boa fixação;
e os corantes dispersivos, muito usados para fibras sintéticas, como
o poliéster.”
Naquele instante eu me perguntei se as fibras mistas, como a qual eu faço
parte, tinham um processo diferente de tingimento. Como se houvesse lido minha
mente, W.Wonka continuou: “Os fios de fibras mistas devem ser tingidos
de um modo especial. Deve-se levar em conta o comportamento de cada tipo de
fibra em relação ao corante utilizado e à proporção
dos materiais utilizados. Desse modo, os corantes devem ser adicionados segundo
o grau de afinidade com cada fibra e a quantidade dela no material em questão,
assim, poderão ser colocados alguns acréscimos dele. Finalmente
se obtém uma tintura de uma só cor pelo tingimento tom-sobre-tom,
já que cada fibra é tingida em um banho de corante diferente.”
W.Wonka também nos disse que seria quase impossível sentir fisicamente
a ação dos corantes e que nós já estávamos
passando pelo processo. Enquanto ainda estávamos passando pelo processo
de tingimento, W.Wonka continuou falando: “Depois do processo de fixação
é feito o tratamento final, onde ocorre a lavagem em banhos correntes
para que o corante em excesso seja retirado, ou aquele que não se fixou
adequadamente.”.
“Infelizmente, a indústria têxtil tem alguns problemas”.
Eu prontamente duvidei, afinal, depois de ter tido uma experiência extraordinária,
como eu poderia pensar que era possível haver alguma coisa ruim na indústria
têxtil? “Primeiramente, é importante que se entenda que poluição
é qualquer processo que produz o aumento de fatores nocivos no ambiente.
A lavagem final do tecido produz efluentes, como parte do corante que não
foi totalmente fixado à fibra, o que ocorre com cerca de 40% dele. Estima-se
que se lance 1,2 tonelada de corantes por dia no meio-ambiente. Além
dos corantes, outras substâncias usadas no processo de tingimento, como
soda cáustica, detergentes e cloro também são descartadas
nos efluentes”. Nossa... como isso poderia ser possível?... 1,2
tonelada é um número muito grande! Quais seriam os impactos no
meio-ambiente? “Os efluentes são pobres em oxigênio, ricos
em metais pesados e podem ter temperatura elevada. Quando lançados nos
rios, eles reduzem a transparência da água, diminuindo, assim,
a penetração solar, e, portanto, a quantidade de fotossíntese
que as algas ou plantas aquáticas fazem. Os corantes reativos, já
mencionados, podem ser altamente nocivos quando estão em organismos vivos,
pois reagem com moléculas biologicamente importantes. Para a saúde
humana, mais especificamente, o risco toxicológico está relacionado
ao modo e tempo de exposição ao corante. Cerca de três mil
corantes foram classificados como cancerígenos. Eles não deveriam
mais ser produzidos, mas devido ao fato do corante ter um grande potencial econômico,
alguns países menos desenvolvidos ainda não pararam de produzi-los.”.
Neste momento me senti chocada. Como poderiam deixar que isso acontecesse?
“Os corantes são facilmente detectados a olhos humanos, até
em pequenas quantidades. Existem algumas técnicas para o tratamento de
efluentes, mas ainda devem ser feitas muitas pesquisas para que se possa criar
um tratamento efetivo, que seja economicamente viável, mas sem que eles
liberem outros poluentes. Porém, já existem algumas técnicas,
tais como aquelas que utilizam métodos físico-químicos,
que são normalmente caros e geralmente formam subprodutos mais tóxicos
que os próprios corantes, apesar de apresentarem bons resultados dependendo
do tipo de corante; ou aquelas que utilizam métodos biológicos.”.
É realmente um absurdo chamarem de método de tratamento um processo
que libera resíduos ainda mais tóxicos, mas era possível
que o outro método, o biológico, fosse um pouco melhor. “Pessoalmente,
o processo biológico é o que mais me agrada. Dependendo do tipo
de corante, podem ser utilizados diferentes seres vivos para tratarem os efluentes,
tais como plantas, bactérias e fungos. Descobriu-se, por exemplo, que
as leveduras (um tipo de fungo) têm um grande potencial na descoloração
dos efluentes. A produção de novos corantes pode contribuir para
o processo de degradação se forem criados corantes que contenham
estruturas acessíveis para os microorganismos.”.
W.Wonka continuou explicando que estávamos sendo tecidos, ou seja, os
fios estavam sendo entrelaçados. Naquele instante, logo percebi que a
minha jornada pela indústria estava quase acabando. Depois de fazer parte
do tecido, eu tinha certeza que meu sonho se realizaria. E agora, não
há felicidade maior do que ser um polímero que faz parte de uma
roupa que anda por aí. Mais do que nunca, não tenho controle do
lugar para onde vou, mas ao menos sei que vou a algum lugar.
Bibliografia:
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http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422000000100013&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt
http://www.casapinto.com.br/CPGlossarioTextil.html
FELTRE, Ricardo - Química, Vol. 3, Química Orgânica, 6ª
Edição, Ed. Moderna
Homenagem ao filme “A Fantástica fábrica de chocolate”.
Nome: Guilherme V.A. Costa
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Objetivo Unidade Vergueiro
São Paulo
Professor(a): Sandra Maria Guerra da Silva
Indústria têxtil: muita Química e muita poluição
Caso um ecologista radical, disposto a boicotar produtos de empresas poluidoras
voltasse seus olhos para a indústria têxtil teria sua escolha de
marcas muito reduzida. Na verdade, se morasse em alguns países em desenvolvimento,
sem possibilidade de importar tecidos ou roupas, andaria sem as mesmas, nem
mesmo podendo comprá-las ou costurá-las. Provavelmente, pelo mau
tratamento dos efluentes, repletos de produtos químicos (inclusive alguns
muito nocivos), que são resultado de vários processos pelos quais
o tecido passa antes de ter as características encontradas nas roupas
das lojas, e até antes de se tornar um tecido (fibras sintéticas).
Trataremos aqui a química na indústria têxtil sob esse ponto
de vista.
Convém explicar, porém, que a poluição na fabricação
de tecidos é um problema para o qual (ainda bem!) há solução,
existindo técnicas de limpeza da água de rejeito usando desde
carvão, bauxita, ozônio e até bactérias e enzimas.
Como essa poluição é formada, afinal? Falaremos de dois
dos processos que mais podem poluir: a formação de uma fibra sintética
e o tingimento dessas e outras fibras.
O nome fibra sintética é dado às fibras como o poliéster
e a poliamida (náilon), que são produzidas pelo homem a partir
de matéria prima orgânica ou inorgânica. Duas das mais importantes
fibras sintéticas são o acetato e a viscose, embora sua produção,
ao menos no Brasil, venham diminuindo, tanto pela concorrência de outras
fibras sintéticas quanto pela maior quantidade de poluentes gerada em
sua fabricação em relação a outras fibras.
A viscose, primeira fibra artificial produzida em escala industrial no Brasil,
é obtida a partir da celulose, principalmente das fibras curtas da semente
do algodão não utilizadas em sua fabricação. Essas
fibras, dispostas em “lâminas”, são embebidas e dissolvidas
num banho de soda cáustica (NaOH), cujo excesso é depois removido.
Adiciona-se dissulfeto de carbono. O resultado da reação química
é uma solução de xantato ou viscose, que é em seguida
submetida a outro banho de soda cáustica (agora em baixa concentração).
A nova solução é filtrada e, durante um banho de ácido
sulfúrico, o composto é prensado em fieiras, formando os fios
de viscose, que podem ser usados na indústria têxtil, de pneus
ou outras indústrias. Apesar da facilidade do processo, há dificuldade
no tratamento das águas de rejeito, principalmente por causa das altas
concentrações da soda cáustica e ácido sulfúrico.
Antes que o ecologista extremado do início do texto decida não
mais usar roupas de fibras sintéticas, deixemos claro que há outras
fibras bem mais ecológicas. O mais recente liocel, por exemplo, é
biodegradável, podendo ter até 99,5% da água dos efluentes
reaproveitada e utilizando menos água e corantes em sua fabricação.
Outro problema ecológico em relação à indústria
têxtil pode ser bem pior: são as águas de rejeito do tingimento.
Dependendo do tecido utilizado e da coloração desejada, utilizam-se
corantes de diversas “grupos” diferentes. Dentre os mais importantes,
temos os corantes azóicos, os corantes à Cuba (ou “à
tina”, não tendo nada a ver com o país) e os pré-metalizados.
Há outras classes de corantes, porém estes, sendo os mais usados,
são maior fonte de preocupação, especialmente por poluírem
mais.
Corantes pré-metalizados são aqueles que, como o próprio
nome diz, tem, sem necessidade de reações, um metal em sua composição
química. São utilizados sobretudo no tingimento de fibras protéicas
(lã, seda) e poliamida (náilon), pela facilidade com que esses
metais reagem com certos grupos portadores de pares de elétrons (veja
reação abaixo).
O principal problema desse tipo de corante é a grande quantidade de
metais pesados (no caso, o cromo) passíveis de bioacumulação,
nas águas de rejeito.
Corantes azóicos são aqueles com a função azo (-N=N-)
sendo a principal responsável pela cor. São muito usados em fibras
naturais, reagindo com matéria orgânica. Com isso, alguns deles
(cerca de 3000), já foram classificados como cancerígenos, sendo
suas águas de rejeito especialmente perigosas.
Corantes à Cuba são principalmente baseados no índigo e
na antraquinona como grupos responsáveis pela cor, possuindo esse nome
por causa do tingimento artesanal, normalmente feito numa tina (ou cuba), onde
são utilizados. Não poluem tanto, mas, por serem insolúveis
em água, são previamente reduzidos com dionito para sua “forma
leuco”, solúvel. O outro produto dessa reação (veja
abaixo), hidrossulfeto de sódio (NaSH), é altamente tóxico.
Vê-se que, de longe, o tratamento dos efluentes, especialmente do tingimento,
é o maior problema ecológico da indústria têxtil
em geral. Para a situação ficar pior, estima-se que, ainda nos
dias de hoje, cerca de 15% da produção de corantes para tingimento
de tecidos é perdida para o meio ambiente durante sua produção
e/ou utilização. Poderia até não ser considerado
muito, se esse valor não significasse cerca de 1,2 tonelada de corantes
jogados fora, na maioria das vezes na natureza, por dia. Devido às suas
características, esses corantes são facilmente visíveis
a olho nu até mesmo em quantidades pequenas como 1 ppm. Isso tanto atrapalha,
pois uma pequena quantidade lançada pode mudar drasticamente a coloração
de um rio, quanto ajuda, pois essas propriedades auxiliam a identificar o problema
e, com isso, a solucioná-lo.
São principalmente esses danos ao meio ambiente e aos seres vivos que
impulsionam a pesquisa de novas técnicas de tratamento de efluentes,
sendo que atualmente as principais são: absorção, floculação,
degradação química, eletro e/ou fotoquímica e biodegradação.
Atualmente, a absorção vem sendo utilizada apenas em pequena escala,
principalmente por causa de seu alto custo. Consiste basicamente na passagem
dos efluentes em “barreiras” de diversos materiais, como sílica-gel,
bauxita, carvão ativo, entre outros. Problemas financeiros também
atingem a degradação química, baseada em reações
com cloro ou ozônio, preferindo-se este último por não deixar
resíduos. Este processo é, ao contrário da absorção,
usado em grandes volumes de efluente, devido à sua rapidez e por ser
mais econômico desse modo.
A floculação, por sua vez, nem sempre é utilizada por ter
resultados que variam muito dependendo do corante utilizado, da concentração
dos rejeitos e da presença de catalisadores. Estes, aliás, podem
facilitar a retirada dos poluentes, mas os catalisadores por si próprios
já são fontes de poluição.
Resta, então, o método da biodegradação para tentar
alegrar o pobre ecologista já mencionado antes. Trata-se de um método
relativamente novo, com várias pesquisas nessa área. Basicamente,
utiliza-se um agente biológico, normalmente bactérias ou enzimas,
para degradar os compostos tóxicos nos efluentes. Entretanto, corantes
sintéticos não são naturalmente biodegradáveis,
sendo necessária a criação de linhagens cruzadas de microorganismos
para que se possa biodegradá-los, algo que se tem conseguido, embora
demande tempo.
As enzimas, por sua vez, têm em seu uso maior facilidade, embora sua obtenção
nem sempre seja barata. Utilizam-se principalmente as seguintes em tratamento
de efluentes: peroxidase, catalase, amilase, lacase e tirosinase.
As duas primeiras são utilizadas, isoladas ou em conjunto, para decompor
o peróxido de hidrogênio (H2O2), não só nas águas
de rejeito, como também após o alvejamento do tecido, pois o H2O2
residual pode comprometer o tingimento. A amilase, por sua vez, é utilizada
na desengomagem, para a divisão do amido em glicose e também na
limpeza de efluentes quando há amido residual. Apesar de não ter
papel tão expressivo, ajuda indiretamente na limpeza de efluentes porque
os “substitutos” químicos na tarefa que exerce (normalmente
ácidos ou bases) são bem mais poluentes.
Já a lacase e a tirosinase são duas enzimas retiradas de fungos
com grande utilidade no tratamento de efluentes, embora de modos diferentes.
A lacase age como as bactérias acima citadas, degradando as moléculas
de corante, e, o que é melhor, conseguindo degradar ou ao menos facilitar
a biodegradação de grande parte dos corantes sintéticos.
Enquanto isso, a tirosinase desencadeia algumas reações nos corantes
transformando alguns grupos em quinonas. Como são instáveis em
água, elas sofrem reações de polimerização,
e o resultado é uma massa amorfa de coloração escura que,
após algumas horas, precipita e pode ser recolhida.
Apesar de quase todos os métodos de tratamento de efluentes na indústria
têxtil precisarem de várias pesquisas e avanços, e por não
serem baratos, temos, no geral, que os ecologistas radicais ou mesmo pessoas
em geral que se preocupem com o meio ambiente fiquem menos aflitas. Há
muitos métodos para reduzir a poluição causada pela indústria
têxtil a níveis realmente baixos como uma ciência química
atuante. Faltam apenas vontade e/ou a possibilidade de aplicá-los além
de dinheiro e/ou apoio (governamental ou não) para investir-se neles.
Bibliografia
Scientific Electronic Library Online - SciELO http://www.scielo.br/
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tinturaria
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm
www.abqct.com.br/artigos/tecnologia_textil_basica.pdf
http://notes.ufsc.br/aplic/enqteses.nsf/0/d769f212c721b87e83256fd9003ff7ff?OpenDocument
Nome: Isabel de Oliveira Lima Bacellar
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Vera Cruz
São Paulo
Professor(a): Ana Luiza Petillo Nery
Indústria Têxtil: do setor de produção ao
impacto ambiental
A arte da confecção de tecidos há muito tempo está
presente na vida do ser humano. Registros mostram que em 4000 a.C., na Babilônia
(cujo nome, não por acaso, significa terra da lã), roupas de lã
já eram utilizadas. Em 2000 a.C., no Peru, povos que originaram os Incas
usavam lã de lhamas, alpacas e vicunhas para confeccionar suas vestes,
além de possuírem grande domínio sobre a utilização
de corantes. Com o passar do tempo, as técnicas, tanto relacionadas à
produção de fibras quanto a processos de tratamentos de fios e
tecidos, cada vez mais foram se aperfeiçoando, resultando na produção
de fibras e corantes sintéticos. A lã, por exemplo, vem sendo
substituída pelo acrílico, bem como os corantes naturais vão
perdendo seu lugar para as versões produzidas em laboratório.
Por outro lado, ao mesmo tempo em que inovações tecnológicas
surgem no sentido de melhorar a qualidade dos produtos, é necessário
lembrar dos problemas ambientais causados pela indústria têxtil,
entre eles, a poluição dos corpos d’água causada
pelo descarte de corantes. Dessa forma, surgem diversas técnicas que
visam minimizar esses problemas, como por exemplo, o uso de processos biológicos,
que envolvem a destruição dos corantes pelo uso de microorganismos,
e de processos oxidativos avançados (POA), que se caracterizam pela geração
de espécies fortemente oxidantes, capazes de desencadear reações
que degradam totalmente essas substâncias.
FIBRAS TÊXTEIS
São muitos os tipos de tecidos disponíveis no mercado, isso, em
parte, devido à grande variedade de fibras. As fibras podem ser definidas
como materiais naturais ou sintéticos, formados por cadeias poliméricas
com grande resistência à tração mecânica, o
que permite a fabricação dos fios.
O homem utiliza fibras naturais de origem vegetal, como o algodão e o
linho, as quais são constituídas de celulose, um polímero
do carboidrato glicose. Algumas fibras naturais modificadas (semi-sintéticas)
podem ser obtidas a partir da celulose, como é o caso da viscose ou raiom,
fibra esta encontrada em diferentes peças de roupas e tecidos para decoração,
obtida a partir da polpa da madeira. Ao contrário do algodão e
do linho, a celulose dos troncos das árvores não pode ser diretamente
transformada em fios, devido à sua estrutura emaranhada. Para poder ser
fiada, é necessário transformá-la em uma forma solúvel,
o que é possível através do tratamento com solução
de soda cáustica (NaOH) e dissulfeto de carbono (CS2), resultando em
uma solução viscosa, a qual é passada através de
pequenos bicos, formando fios finos, cuja neutralização com ácido
resulta em celulose insolúvel em forma de fios, próprios para
tear.
Já as fibras animais, como a lã e a seda, são constituídas
de proteínas (polímero resultante da condensação
de aminoácidos),1,2 e seu processo de fiação resulta em
fibras muito resistentes, devido às interações intermoleculares,
do tipo ligação de hidrogênio, que ocorrem entre as macromoléculas
de proteínas.
Figura 1: As proteínas são polímeros formados pela reação
de condensação entre aminoácidos: o grupo amino de um dos
aminoácidos se liga ao carboxila do outro, havendo eliminação
de uma molécula de água e a formação de uma ligação
peptídica (grupo amida).
A lã, composta por polímeros de queratina unidos por pontes de
cistina (S-S), 2 pode ter sua cor, qualidade e comprimento das fibras diferentes,
de acordo, não só com a raça da ovelha, mas também
com o processo de extração. Essa fibra costuma ter, em média,
de 80mm a 90mm de comprimento. ,
De uma forma geral, para a obtenção das fibras de lã, primeiramente,
as ovelhas são tosquiadas. Em seguida, a lã bruta é lavada
para que lanolina, gordura natural dessa fibra, seja removida. A fibra é
então secada e desembaraçada, tornando-se pronta para a fiação.
Terminado esse processo, ela já pode ser tecida.
Porém, uma categoria que, cada vez mais, vem ganhando força é
a das fibras sintéticas, obtidas através de reações
de polimerização. Exemplos desse tipo de fibra são o elastano,
o poliéster e o acrílico ou poliacrilonitrila, sendo este último,
muitas vezes, visto como substituto da lã, uma vez que suas propriedades
estéticas são semelhantes, além de ambos serem bons isolantes
térmicos, empregados em artigos de clima frio, como malhas e cobertores.
A poliacrilonitrila (2), também comercializada como Orlon, resulta da
polimerização da acrilonitrila (1) em emulsão aquosa.
Figura 2: Polimerização da acrilonitrila (1).7
O produto desta reação de polimerização por adição
é uma substância fibrilar, insolúvel em água, que
precipita e se deposita no fundo do reator, sendo posteriormente filtrada e
secada. Em seguida, é dissolvida em um solvente orgânico, sendo,
nessa etapa, fiada através da passagem da solução pelas
fiandeiras. Depois disso, em altas temperaturas, os fios são secados.
,
É difícil tingir a poliacrilamida pura, por isso, comumente introduz-se
pequenas quantidades de outros monômeros, como estireno, cloreto de vinila
e cloreto de vinilideno, para dar um copolímero com pontos de ancoragem
para corantes. Esses coplímeros são chamados de modacrílicos.
A copolimerização com acetato de vinila, uma molécula na
qual um grupo acetato toma o lugar do grupo cianeto, fornece as lãs acrílicas.8
Em relação à lã, o acrílico apresenta algumas
vantagens, pois não encolhe quando lavado, é resistente a alguns
tipos de traças e à degradação por luz solar. Além
disso, seu preço de produção é relativamente mais
vantajoso, o que causa um decréscimo no consumo da referida fibra natural.
As fibras de poliacrilonitrila ainda podem ser facilmente misturadas a outras,
sejam ou não de natureza sintética, sendo comumente encontradas
misturadas à lã ou ao algodão. No entanto, da mesma forma
com que ocorre com a lã, o clima brasileiro prejudica sua participação
no mercado de fibras.
ATIVIDADES DA INDÚSTRIA TÊXTIL
As atividades da indústria têxtil, contudo, não se resumem
à obtenção de fibras, mas incluem também diversos
processos, entre eles desengomagem, purga, pré-alvejamento, alvejamento,
mercerização, branqueamento óptico, estamparia e tingimento.
Daremos destaque ao último processo citado, essencial para o sucesso
estético e, portanto, comercial, dos produtos finais.
Durante séculos o homem utilizou corantes naturais. Entre os exemplos
podemos citar o corante extraído da casca do cajueiro, o qual confere
às fibras coloração marrom avermelhada, e o índigo,
extraído da planta Indigofera tinctoria.
Na segunda metade do século XIX, William H. Perkin (1838-1907) obteve
o primeiro corante orgânico sintético: a mauva ou mauveína.
Investigando a oxidação da anilina com dicromato de potássio,
Perkin obteve um composto insolúvel de coloração avermelhada,
o qual denominou “púrpura de tiro”, e que posteriormente
foi chamado pelos franceses de mauve.1 A partir de então o uso de corantes
sintéticos não parou de crescer. Hoje, os corantes sintéticos
são extensivamente utilizados nas indústrias têxtil, gráfica,
fotográfica e como aditivos em derivados de petróleo.
Os corantes sintéticos apresentam estruturas contendo um grupo cromóforo,
responsável pela cor, e grupos auxiliares, que facilitam a sua afinidade
pelo substrato (fibra, tecido, couro, cabelo, papel e outros) conferindo-lhe
uma coloração resistente à luz e à lavagem. Estes
determinam as propriedades físico-químicas dos corantes.11
Vários grupos cromóforos estão presentes na estrutura de
corantes, sendo que o mais largamente empregado pertence à família
dos azocorantes (caracterizados pela presença de um ou mais grupamentos
N=N ligados a sistemas aromáticos), os quais representam cerca de 60
% dos corantes atualmente utilizados no mundo.11
Figura 3: Estrutura química de alguns azocorantes.
Os corantes têxteis podem ser classificados segundo a estrutura química
do grupo cromóforo (exemplos: azo, antraquinona, etc) ou de acordo com
sua fixação à fibra (exemplos: reativos, diretos, etc).
Neste caso precisamos entender melhor como se dá o processo de tingimento.
O processo do tingimento consiste em três etapas básicas: montagem,
fixação e tratamento final. Na primeira dessas fases, através
de impregnação (corante e fibra entram em contato com o apoio
de força mecânica) ou esgotamento (fibras expostas por muito tempo
ao banho de tingimento), o corante é transferido da solução
para a superfície da fibra. A fixação, por sua vez, consiste
na ocorrência de interações que permitem a ligação
do corante à fibra, seja por insolubilização do primeiro,
ou por impedimento físico.
Essas interações, que permitem a fixação do corante
à fibra podem ser de quatro diferentes tipos: interações
iônicas, interações de Van der Waals, interações
de hidrogênio ou ligação covalente. É interessante
observar que os corantes reativos, muito empregados pela indústria têxtil,
se unem às fibras através desse último tipo de interação,
em que seu grupo eletrofílico liga-se covalentemente a resíduos
nucleofílicos da fibra.2
Os processos de tingimento também podem ser realizados através
da utilização de pigmentos, que diferentemente dos corantes, não
interagem química ou fisicamente com a fibra, o que faz necessária
a utilização de polímeros ligantes, que os fixam às
fibras.
A última fase do tingimento consiste em uma série de banhos para
retirar o excesso de corante, visto que, aproximadamente 30% da quantidade de
corante utilizada para o tingimento não adere às fibras. O descarte
desse material faz essencial a utilização de métodos de
tratamentos dos efluentes têxteis.7
Pré-tratamentos em sistemas físico-químicos, por exemplo,
precipitação e coagulação, são muito empregados
pelas indústrias. No entanto, nesses processos os poluentes não
são destruídos, o que mostra a necessidade da utilização
de algum outro método.
A utilização de microorganismos, por um lado, pode representar
uma boa alternativa, pois esses seres vivos mostram-se capazes de degradar muitos
dos corantes, contudo o processo não é adequado quando se trata
de compostos organoclorados e nitroaromáticos. Além disso, essa
técnica requer rigoroso controle das condições de pH e
temperatura, além produzir grande quantidade de lodo, muitas vezes contaminado.
Uma alternativa que vem se mostrando uma promissora solução para
esses problemas é o uso dos Processos Oxidativos Avançados (POA).
Trata-se de processos baseados na geração de espécies fortemente
oxidantes, em especial, radicais hidroxila (OH•), os quais desencadeiam
reações em que a matéria orgânica é oxidada
e transformada em dióxido de carbono, água e sais inorgânicos.
Um dos POA que pode ser utilizado no tratamento dos efluentes têxteis
é o baseado em ozônio (O3), além do tratamento que utiliza
o ferro de valência zero (Fe0), fundamentado na oxidação
e corrosão do ferro.
Entre os POA, contudo, merece maior destaque o foto-Fenton, que vem mostrando
grande eficiência na recuperação das águas contaminadas,
principalmente, quando ocorre sob exposição à energia luminosa.
Seu funcionamento consiste basicamente em reações que envolvem
sais de ferro e peróxido de hidrogênio (H2O2), potencial fonte
de radicais hidroxila. Pela simplicidade dos reagentes envolvidos, esse processo
tem a vantagem de não exigir grandes investimentos, sendo economicamente
vantajoso, além de que, para um melhor desempenho durante a reação,
requer apenas luz solar e manutenção da quantidade de peróxido
de hidrogênio. Já o pH, que deve ser ácido, não necessita
de freqüentes ajustes, contribuído ainda mais para a viabilidade
do processo.
Processo Fenton: Fe2+ + H2O2 ==> Fe3+ + OH- + OH•
É essencial ressaltar, apesar de vários métodos serem eficientes,
que a utilização de diversos tratamentos em um mesmo efluente
permite melhores resultados. Ao mesmo tempo, é fato que se nenhum processo
for utilizado, esses corantes podem trazer muitos danos para os seres vivos,
sobretudo para os dos ecossistemas aquáticos, visto que a coloração
dessas substâncias impede a captação da energia luminosa
pelos organismos fotossintéticos. Além disso, alguns corantes
se acumulam nos organismos e possuem potencial carcinogênico.
CONCLUSÃO
Aliada aos avanços tecnológicos, observa-se a crescente utilização
de produtos sintéticos no setor têxtil, o que não necessariamente
representa um problema, pois muitos deles permitem significativas melhorias
na qualidade de vida.
Contudo, a importância da tecnologia não aparece somente nessa
hora, pois cada vez mais, ela é essencial para diminuir o impacto ambiental
das atividades humanas. A indústria têxtil, certamente, não
é responsável por todos os problemas ambientais, mas pode ter
sua parcela de responsabilidade aumentada, caso não busque soluções
que otimizem a geração e tratamento de resíduos. Simultaneamente,
suas atividades não podem ser abandonadas, visto que ocupa um papel essencial
na organização da sociedade.
A solução, logicamente, reside em nos relacionarmos com o meio
ambiente de modo a não agredi-lo o que, além de uma série
de estudos, exigirá maior conscientização sobre a necessidade
de preservá-lo, pois somente com o apoio de todos, poderemos contar com
um futuro melhor.
REFERÊNCIAS
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1998
Guaratini, C.C.I.; Zanoni, M.V.B. (2000). Corantes Têxteis. Quím.
Nova, 23 (1), 71-8.
Ilva, E. R.; Nóbrega, O. S.; Silva, R. H. Química: transformações
e aplicações, vol. 3, São Paulo: Ática, 2001.
http://www.ciadasfibras.com.br/saiba_mais_as_fibras_naturais_e_a_decoracao.htm
(Acessado em: 09/11/06).
Oliveira, M.H. Principais matérias primas utilizadas na indústria
têxtil. Disponível em: < http://www.bndes.gov.br/conhecimento/bnset/mprev.pdf>.
Acessado em 09/11/06.
Sherve R.N.; Brink J.A. Indústrias de processos químicos. Rio
de Janeiro: Guanabara, 1997.
Alcântara, M.R. (1996). A química do processamento têxtil
Quim. Nova, 19 (3), 320-9.
Atkins, P. W. Moléculas. São Paulo: Edusp, 2002.
Canto E.L., Plástico: bem supérfluo ou mal necessário.
São Paulo: Moderna, 1995.
Pereira S.W.; Freire R.S. (2005). Ferro zero: uma nova abordagem para o tratamento
de águas contaminadas com compostos orgânicos poluentes. Quim.
Nova, 28 (1), 130-6.
Kunz, A; Peralta-Zamora, P; Moraes, S. G. et al. (2002). Novas tendências
no tratamento de efluentes têxteis Quím. Nova, 25 (1), 78-82.
Nome: Jennifer Katherine Koshiba
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Objetivo – Unidade Paz
São Paulo
Professor(a): Melissa Dazzani e Bruno Xavier Vale
Eu e a minha camiseta azul – A história de uma amizade
Eu sou o anel fino de prata que cobre o dedo nu da minha mão direita.
Sou o conjunto preto com borboletas bordadas que eu usei no baile da minha amiga.
Sou a camiseta branca com declarações de amor que usei para te
provocar... Eu sou os muitos sonhos que tenho e tento realizar... Eu sou aquilo
que uso, que visto, que penso e acredito...
A roupa é a minha segunda pele, pois cobre o meu corpo orgânico
e é tão transitória quanto a minha vida e as fases que
eu venho atravessando.
Todas as pessoas têm uma roupa e toda roupa tem uma história; cada
história é uma interpretação muito particular das
mudanças e das fases da vida de cada um. Certamente, se perguntarmos
a elas, nos contarão muitas histórias de alegrias e tristezas,
de personagens anônimos ou célebres que povoam as realidades individuais
ou o universo fantástico dos nossos sonhos. A minha camiseta azul de
algodão e de poliéster também... Sempre que pode, ela me
pede para deixar contar a sua história e assim hoje, homenageando os
seus cinco anos de existência, resolvi deixá-la falar um pouco
com vocês...
“- Ôie, eu sou a camiseta azul da Jenny, ela me usou pela primeira
vez, quando conheceu o grande amigo da vida dela, há cinco anos atrás
na 5ª série e desde então como recordação daquele
momento, ela tem me tratado com muito carinho e usado pouquíssimas vezes,
ainda mais agora, que eles começaram a namorar, mas isso é parte
de outra história que não poderei contar... A minha história
é tão bonita quanto a deles...
Parte de mim veio do algodão. Mãos carinhosas, mas maltradas me
ajudaram a colher e depois, me colocaram num caminhão e em fardos, cheguei
à indústria. Lá tiraram todas as recordações
que eu trouxe da minha vida no campo e me limparam. Fiz muitas novas amizades
com outras fibras e fiquei sabendo que cada uma delas teve também a sua
própria história desde a sua origem na forma de matéria
prima (algodão, seda, lã, etc) chegando à indústria
e permanecendo até a fiação; onde de acordo com a matéria
prima empregada, fomos transformadas em fibras naturais ou sintéticas
através de diferentes processos de fiação... No meu caso,
vim de uma fibra sintética produzida pela mistura do poliéster
e do algodão, a minha parte Poliéster (PES), foi obtida a partir
do polietileno teraftalato (PET) que foi produzido pela condensação
do ácido teraftálico e o etilenoglicol, a 260 ºC conforme
a reação química aí embaixo :
Continuando a minha história, depois que saímos da fiação,
tivemos que esperar algumas das minhas amigas que foram levadas para o tingimento
voltarem e juntas fomos todas levadas na engomagem para ficarmos mais resistentes
e daí chegamos à tecelagem, onde fomos transformadas em tecidos.
Como não estávamos bonitas, resolveram melhorar a nossa a aparência
e assim, levaram-nos para sermos desengomadas, em seguida passamos por um processo
que dependendo do nível de limpeza e da finalidade do tecido, poderia
ser de purga, de cozimento ou de pré alvejamento, onde o restante das
impurezas foram finalmente retiradas. Algumas das minhas amigas ainda passaram
por um processo de alvejamento químico por oxidação ou
redução para ficarem ainda mais branquinhas. Enquanto nós
fomos levadas para a secagem, as minhas amigas feitas de algodão ainda
tiveram que passar por um processo, conhecido por mercerização
onde foram tratadas com uma solução concentrada de hidróxido
de sódio (NaOH) e neste processo, as fibras delas reagiram com o álcali
formando o composto chamado álcali-celulose C6H7O2(OH)3 que é
a celulose hidratada e sendo hidratada elas ficam mais macias, brilhantes, mais
fáceis de serem tingidas....
Depois destas etapas, elas também foram levadas para secar nas secadeiras
a vapor e algumas das minhas amigas foram para a estamparia para receberem lindos
desenhos. Eu e o resto das minhas amigas fomos para o tingimento, e no meu caso,
como parte de mim é poliéster, fui tingida com corantes dispersos,
insolúveis, e o corante ficou “grudado” na minha fibra através
da termofixação. A fixação destes corantes foi resultante
de forças atrativas devidas às interações iônicas,
ou devidas às forças de Van der Waals ou às ligações
de hidrogênios, esta última, por exemplo, produzidas pelas ligações
entre átomos de hidrogênio e pares de elétrons livres dos
átomos de flúor, oxigênio e/ou nitrogênio presentes
na fibra. Como exemplo, podemos ver na tintura de lã, seda e em fibras
sintéticas, conforme ocorre no esquema abaixo:
Como você deve ter notado, nesta fase de tingimento, são tantos
tipos de corantes e pigmentos, que após os seus usos, sempre acontecem
problemas de poluição, colorindo as águas, o que pode impedir
a oxigenação, etc... Para evitar ou minorar estes problemas, entram
as técnicas de tratamento de efluentes.
Muito se tem estudado a esse respeito, porque a degradação na
natureza desses materiais, tem sido um grande problema. Atualmente existem vários
métodos de tratamentos e como exemplo, podemos citar o método
da Oxidação Direta que possibilita o clareamento das águas
utilizadas e a sua posterior reutilização. É um processo
onde as moléculas de ozônio reagem com outras moléculas,
orgânicas ou inorgânicas, através da adição
eletrofílica. O ataque eletrofílico do ozônio pode acontecer
nos átomos com uma densidade de carga negativa (N, P, O ou carbonos nucleofílicos),
ou nas ligações duplas ou triplas do tipo carbono-carbono, carbono-nitrogênio
e nitrogênio-nitrogênio. Abaixo, segue um exemplo de oxidação
direta com ozônio.
Ou seja, o ozônio direta ou indiretamente “quebra” as ligações
duplas ou triplas das moléculas conforme podemos ver acima, formando
moléculas menores, descolorindo as águas e daí possibilitando
o reuso delas.
Voltando a nossa história, as minhas amigas que foram para a estamparia,
por meio de rolos de cromo-níquel gravados ou de quadros com corantes
reativos e outros pigmentos. Receberam desenhos que, por serem feitas com tintas
insolúveis ficaram grudados no tecido por meio das resinas sintéticas.
Depois destas etapas, nós nos reunimos novamente e juntas passamos por
uns processos mecânicos e químicos até que finalmente ficamos
do jeito que as pessoas queriam: macias, brilhantes e prontas para sermos vendidas.
Daí eu me despedi das minhas amigas que ficaram na fábrica e fui
levada à confecção... Lá outras mãos ágeis
e carinhosas me cortaram, costuraram e bordaram as minhas estrelinhas e desejando-me
muita boa sorte, me embalaram e colocaram-me num caminhão, fui parar
numa loja em Ilha Bela...
Era Dezembro de 2001... Havia muitas pessoas de férias na cidade. Eu
estava numa vitrine de uma lojinha à beira da praia... De repente, vi
uma garotinha pequenina, acompanhada da sua mãe, insistindo que eu seria
a camiseta dela, pois ela se apaixonou pelo meu bordado da constelação
de Peixes... Depois eu fiquei sabendo... Ela estava de férias na cidade
para ver aquilo que mais adorava: suas estrelas... Desse dia em diante, nós
nos tornamos amigas inseparáveis... Vimos juntas, a maior parte das estrelas
do céu de dezembro, e terminadas as férias ela começou
vida nova na 5ª série... No primeiro sábado de aula... Um
menino, acompanhado do pai, cruzou a sua frente, olhou para ela e sorriu timidamente...
Ela nunca soube ao certo se ele estava olhando para as estrelas bordadas na
sua camiseta ou para ela, mas em fim, coincidência ou não, a constelação
era do signo dele e o resto, vocês já sabem...”
Bibliografia:
* Indústria Têxtil – Página da web da Unicamp sobre
Processos têxteis : http://www.ceset.unicamp.br/~fteran/ST-574/Industria%20textil.doc.
* Biotecnologia Aplicada à Indústria Têxtil – Notas
do Programa de Pós Graduação da UFSC Sobre Processos têxteis
e Tratamento de Efluentes
*Técnicas de tratamento de efluentes têxteis: http://www.scielo.br/scielo.php
* Notas da Associação Brasileira da Indústria Química
– sobre Corantes e Pigmentos
* Roteiro Complementar para Licenciamento e Fiscalização para
a Tipologia Têxtil – autores diversos da Cia. Pernambucana do Meio
Ambiente
*Wikipédia – resumo dos processos têxteis
*USF - Grupo Polímeros Biodegradáveis e Soluções
Ambientais – http://www.usf.br/polimeros/
Nome: Juliana Souza Lisbôa
Grupo: Caio H. Di Giaimo, Camila G. Oliveira e Leandro C. Menezes
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Presbiteriano Mackenzie
São Paulo
Professor(a): Mituo Miyake
O que o tecido vai ser quando crescer
Desde que eu era muito pequena, todos me perguntavam o que eu queria ser quando
crescesse. Sendo indecisa como sempre fui, minha resposta nunca era a mesma.
Além disso, era uma criança extremamente curiosa e deixava meus
pais loucos com minha constante necessidade de respostas em relação
a cada vocação que escolhia. Foi nessa época que me apresentaram
a Internet e me disseram que não importava o que eu quisesse saber, ali
encontraria a resposta. Esse acontecimento não beneficiou apenas a eles,
que ganharam sossego, mas também a mim, porque finalmente podia pesquisar
algo a fundo e saciar minha sede por conhecimento até que enjoasse de
tal coisa.
Certa vez, decidi que ia me tornar uma atleta, e que ia vencer as Olimpíadas!
Minha primeira opção no mundo do esporte foi o vôlei de
praia, porque sempre gostei da sensação de areia entrando entre
os dedos dos pés. E queria mais do que praticar o esporte, insistia em
comprar uma roupa apropriada.
A Internet me foi útil: descobri as fibras sintéticas, das quais
são feitas as roupas de ginástica por darem uma maior elasticidade
aos tecidos. E sua confecção é tão simples: juntando-se
várias moléculas chamadas monômeros, forma-se uma macromolécula
chamada polímero; juntando-se vários polímeros sintéticos
forma-se uma fibra sintética, obtida em laboratório.
Para formar um polímero, os monômeros se combinam quimicamente,
em cadeia. Para se iniciar uma reação em cadeia, usa-se um iniciador,
que pode ser uma substância, calor ou pressão. Ele ataca as moléculas
de monômeros dando origem à polimerização.
A variedade de fibras sintéticas já era enorme. As microfibras
eram a novidade. Para se ter uma idéia, algumas microfibras chegavam
a ser 100 vezes mais finas que um fio de cabelo! Esse era o caso de uma microfibra
de alta fricção que vinha sendo pesquisada. Inspirada nos pés
de lagartixas, era feita de polipropileno (polímero de propeno), tipo
de resina termoplástica. Para se polimerizar o propeno são necessários
catalisadores, substâncias que aceleram a reação e alinham
as moléculas formadas. Normalmente usavam-se titânio e alumínio.
Tudo isso para sermos iguais ao homem-aranha!
Difícil para nós que vivemos no ano de 2076 pensarmos que, naquela
época, nem todos os tecidos usados em roupas de ginástica absorviam
o suor. Mas a revolução da nanotecnologia, o poder de manipular
e construir as coisas a nível atômico, já havia sido iniciada.
Fiquei encantada com os nanotecidos, última tecnologia, e suas milhares
de utilidades: através de reações químicas podia-se
fabricar roupas capazes de, além de absorver o suor, repelir líquidos
ou neutralizar energia estática.
Mas, voltando ao assunto vocacional, aquela idéia de me tornar uma atleta
não deu muito certo. Depois que ralei o joelho na areia desisti do sonho.
E logo encontrei uma nova profissão: seria médica, para ajudar
todas as crianças com joelho ralado! Era um grande propósito,
e rapidamente comecei a pesquisa. Minha mãe apoiava essa idéia,
dizia que para cursar medicina era necessário muito conhecimento, e curiosidade
não era o que me faltava.
Estranhamente, essa carreira também me levou ao mesmo destino: nanotecnologia.
Chineses começavam a fabricação dos hoje tão usados
tecidos medicinais. Na época o único tipo existente era o capaz
de aplicar medicamentos pelo contado com a pele do paciente. Mas que grande
avanço isso representava! Surgiam ainda tecidos criados para proteger
a pele dos raios ultravioleta. Fiquei impressionada também com esta descoberta:
tecidos anti-chamas. Isso mesmo, antigamente tecidos queimavam, consegue acreditar?
Se você é das antigas como eu, sabe do que estou falando, e se
não é, não imagina como a popularização do
tecido anti-chamas veio a salvar vidas.
Bem, assim que vi minha prima vomitando sangue, a hipótese da medicina
foi para o espaço.
Um dia, liguei a televisão e estava passando um programa sobre moda:
eu ia ser modelo! Comecei a desfilar pela casa (tropeçando muitas vezes)
e, é claro, a pesquisar. Mundo fascinante esse da moda! Texturas, cores...
tecidos. Se com as duas últimas profissões eu já havia
descoberto muito sobre tecidos, imagine o que descobri com essa.
Depois da fiação (produção de fios a partir de fibras)
e tecelagem (produção de tecidos a partir de fios), os tecidos
ainda passam por muitos processos para ficarem do jeito que chegam às
passarelas. Eles ainda têm que adquirir brilho, textura, cor. Ah, as cores!
Quantas cores! Queria logo descobrir como se faziam as cores.
Para se tingir tecidos, usam-se corantes. Os corantes são substâncias
que, quando submetidas a condições favoráveis de pressão,
temperatura e pH, reagem com as fibras, penetram e “grudam” nelas.
Na época, os corantes sintéticos (químicos) dominavam o
mercado, mas eram nocivos ao ambiente, assim como alguns reagentes utilizados
em outras etapas de beneficiamento têxtil. Com a preocupação
ambiental que surgia na indústria, desenvolvia-se a aplicação
da biotecnologia (tecnologia que utiliza organismos vivos) nesses outros processos.
As enzimas (proteínas usadas nas reações químicas
que ocorrem dentro de células vivas) reconquistavam seu reinado. São
menos poluentes, consomem menos energia e são mais específicas
que as substâncias antes usadas. Um bom exemplo são as amilases
bacterianas, que agem nos tecidos através de um “banho” com
água e decompõem a goma dos produtos têxteis presentes neles
(desengomagem).
Descobri também sobre como a Indústria da Moda ascendia no mundo,
e sobre como era difícil o reconhecimento e curta a carreira de uma modelo;
e sobre os estilistas mais famosos, e sobre as modelos mais famosas, e sobre
as capitais mundiais da moda, e mais e mais...
Chega! Era muita informação. Estava tonta de tanto saber sobre
moda, e percebi que não era o que eu queria. Mas desapontamento não
fazia parte do meu vocabulário. Depois de aprender tanto sobre as substâncias
usadas na indústria têxtil e como elas são extremamente
poluentes, resolvi ajudar o meio ambiente, me tornar uma ambientalista, salvar
o mundo!
Graças aos corantes, os efluentes (restos) da indústria têxtil
normalmente não são biodegradáveis porque esses são
estruturas muito complexas (assim como outras substâncias usadas na indústria
têxtil). Também são coloridos, tóxicos e em grande
quantidade, porque uma parcela considerável desses corantes não
se fixa nos tecidos, sendo descartados. Esses efluentes, em geral, são
líquidos e solúveis em água, fazendo com que os rios sofram
o maior impacto ambiental.
Ainda era estudada uma maneira eficaz e viável de tratar os efluentes
têxteis. Antes utilizavam-se processos físico-químicos como
coagulação, sedimentação e flotação
(separação de substâncias de densidades diferentes usando
um líquido, sendo que uma afunda e outra flutua). Mas as “cores”
teimavam em sair. Procurava-se um jeito de se livrar desses mal-feitores. As
alternativas que mais chamavam a atenção estavam no campo biotecnológico,
através da utilização de enzimas (de novo!). Eram realizadas
pesquisas com bactérias e fungos. Algumas espécies eram capazes
de degradar e até mesmo absorver certos tipos específicos de corantes.
Como exemplo temos as bactérias Burkholderia (Pseudomonas) sp, que quebram
os anéis dos azocorantes. Com a quebra das moléculas de corantes,
o tratamento da água fica mais fácil. Mesmo que a água
não se torne potável, ela pode ser reutilizada na própria
indústria, em máquinas de resfriamento, aquecimento, e na lavagem
de certos locais.
Estudo vai, estudo vem, e a reflexão começa. “Filosofando”
sem motivo, percebi que a indústria têxtil tentava alcançar
tudo o que eu queria realizar, seguíamos o mesmo caminho: melhorar o
desempenho físico, a saúde das pessoas, a arte e o meio ambiente
(no caso, minimizar os prejuízos). Com apenas 10 anos, já sabia
o que seria hoje. O que eu faço? Faço tecidos.
Referências Bibliográficas
Livros:
GEWANDSZNAJDER, F. Ciências: Matéria e Energia 8ª série.
2. ed. São Paulo, Ática, 2004.
Endereços Eletrônicos:
http://www.abit.org.br/
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm
http://www.forumtextil.com.br/
http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/junho2002/unihoje_ju175pag11.html
http://www.revistatextil.com.br/noticias.htm
http://www1.uol.com.br/webfashion/linkup/amni.html
http://pt.wikipedia.org/
http://www.carambiental.com.br
http://www.sebrae.com.br/br/parasuaempresa/ideiasdenegocios_969.asp
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010160060830
http://www.suzanopetroquimica.com.br/website/home/Produtos/sobreopp.cfm
Nome: Karina Bugan Debs
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Objetivo – Unidade Paulista
São Paulo
Professor(a): ANDRÉ AUGUSTO G. FERNANDES BEATI
Somos um Sucesso...
Meu nome é Karina, 36 anos, presidente de uma empresa de sucesso! Como
cheguei até aqui, é o que pretendo lhes contar!
Minha família precisava de dinheiro e naquela época dispúnhamos
apenas do conhecimento manual do tear; começamos, então, a comprar
fios e transformá-los em tecidos.
Éramos 5, meus pais, meus dois irmãos e eu; não demorou
muito para que nos aperfeiçoássemos e o negócio desse lucro.
O tempo foi passando, as máquinas foram chegando... Os tempos modernos
estavam às nossas portas! Tínhamos que crescer, e crescer significava
investir em tecnologia. Começava o nosso maior desafio... Uma indústria
têxtil!
Pesquisamos, avaliamos preços, eficiência das máquinas,
processos têxteis de fiação, tecelagem, beneficiamento;
fizemos visitas às indústrias que já estavam no mercado,
estudamos os processos e nos dividimos para nos aperfeiçoarmos.
O que precisávamos saber? Que tipo de tecido produzir?! Processos de
fiação? Como se entrelaçam os fios? Por quais beneficiamentos
nosso tecido iria passar?
Muita coisa, muita informação... Arregaçamos as mangas
e meus irmãos e eu fomos em busca das respostas. Lembro-me bem, que o
papai só decidiu o tipo de tecido que iríamos produzir, e disse
em alto e bom tom: - Algodão!
Meu irmão caçula, o Tiago, especializou-se em fibras, hoje um
dos melhores no mercado. Ele conta que fibras são materiais muito finos
e alongados, e podem ser contínuos ou descontínuos (cortados).
As fibras dependem de sua origem para classificação. As naturais
são retiradas prontas da natureza; as principais são o algodão,
a lã, a seda, o linho e o rami. As artificiais são produzidas
pelo homem, mas utilizando produtos da natureza, como a celulose; as mais comuns
são a viscose, o acetato, o Lyocel e o Modal. As sintéticas são
produzidas pelo homem usando produtos químicos; as mais conhecidas são
o poliéster, a poliamida (náilon), o acrílico, o polipropileno
e o poliuretano, além das Aramidas (Kevlar e Nomex), que são formadas
por longas cadeias de polímeros (macromoléculas formadas a partir
de unidades estruturais menores que se repetem, os monômeros, que por
sua vez, são compostos orgânicos formados apenas por uma molécula).
Ainda sobre fibras sintéticas ele fala que são muito utilizadas
atualmente, abrangendo todos os segmentos da indústria têxtil.
E que o processo de produção se inicia com a transformação
da nafta petroquímica, um derivado petróleo, em benzeno, eteno,
p-xileno e propeno.
O benzeno é a matéria-prima básica da poliamida 6 (náilon
6), que, por sua vez, é obtida pela polimerização da caprolactama
(único monômero), enquanto que a poliamida 6.6 consiste na polimerização
de dois monômeros: hexametilenodiamina e ácido adípico,
que por reação de policondensação formam a poliamida
6.6 (náilon 6.6). Ela é dada pela seguinte reação
química:
Nesta reação ocorre a quebra da ligação C-OH no
ácido e N-H na amina, levando a formação de água
(H2O) e da ligação C-N que une os monômeros, dando origem
ao náilon.
Atualmente estamos observando muito o náilon, pois o mercado exige especializações
e tecnologia e ele sendo considerado a mais nobre das fibras sintéticas
e apresentando muitas qualidades, entre elas elevada resistência mecânica,
baixa absorção de umidade, possibilidade de texturização
e boa aceitação de acabamentos têxteis, pode ser um grande
investimento da nossa fábrica.
Já meu irmão do meio, o Ricardo, se especializou nos processos
de fiação e tecelagem, e conta que no processo de fiação,
a fibra se transforma em fio. Os processos de fiação têm
suas particularidades de acordo com suas matérias-primas. A lã
é diferente do algodão, que é diferente da seda e etc.
Como nossa fábrica é de algodão... falemos dele.
O algodão passa pelo processo de limpeza, onde se retiram materiais estranhos
e sementes. Depois é feito um batimento, para a retirada de impurezas
menores. Logo após, passa pela cardação, processo que consiste
em deixar as fibras em um único sentido, e fiação, onde
as fibras são retorcidas e alongadas, ganhando assim consistência
e resistência à tração.
Sobre a tecelagem ele fala o seguinte: tecelagem é o ato de entrelaçar
os fios transformando-os em tecidos. Ela é feita em teares, que podem
ser manuais (produção artesanal) ou automáticos (produção
industrial). Todos se baseiam na mesma idéia: abertura da cala, inserção
da trama, e batida do pente, sendo a tecnologia a principal diferença
entre eles. Como os fios estão sujeitos a esforços intensos durante
esse processo, se introduz um produto, a goma, que aumenta a resistência
dos fios. Esse processo é chamado engomagem e é feito antes da
tecelagem. No algodão, como se utilizam produtos auxiliares a base de
amido, a retirada destes, após a tecelagem é feita por tratamento
com enzimas.
E eu me especializei no beneficiamento, e, posteriormente acabei fazendo moda!
Bem, a última etapa é o beneficiamento, que é onde os tecidos
são submetidos a processos que têm como finalidade melhorar as
características visuais e de toque além de poder dar algumas características
específicas ao mesmo. Entre os processos que utilizamos estão
a desengomagem, mercerização, alvejamento e tingimento.
A desengomagem é onde se remove a goma aplicada anteriormente para tecelagem,
através de hidrólise do amido por digestão enzimática
(a-amilase 1960 lipase). A mercerização tem como objetivo dar
maior brilho, afinidade aos corantes, resistência mecânica, absorção
e toque mais macio. É realizada somente em tecidos de algodão,
para retirada de gorduras, graxas e pectinas da fibra, na nossa fábrica
utilizamos a enzima pectinase no lugar da soda cáustica (NaOH) por ela
ser menos poluente. Neste processo a enzima forma um complexo com a pectina,
a qual está ligada às graxas, e a hidrolisa. O alvejamento é
a etapa que elimina a pigmentação amarelada das fibras a fim de
preparar o substrato têxtil para o tingimento. Os alvejantes mais comuns
são o hipoclorito de sódio (NaClO), o peróxido de hidrogênio
(H2O2) e o clorito de sódio (NaClO2).
Já o tingimento, é a adição de cor ao tecido. Pode
ser feita por corantes ou pigmentos. A principal diferença entre eles
é que os pigmentos são usados em estamparias, e por serem insolúveis
em meio aquoso, são aplicados e fixados por meio de resinas sintéticas;
os corantes são utilizados nas tinturarias e por serem solúveis
em meio aquoso, são absorvidos e se difundem para o interior da fibra,
resultando em interações físico-químicas entre corante
e fibra. Para ajudar neste processo podemos usar o cloreto de sódio (NaCl),
que por meio das polaridades, faz com que o corante tenda a ir para o interior
da fibra.
A molécula do corante utilizada para tingimento da fibra têxtil
pode ser dividida em duas partes principais, o grupo cromóforo (parte
da molécula responsável pela cor) e a estrutura responsável
pela fixação à fibra.
Existem vários grupos cromóforos utilizados atualmente na síntese
de corantes. No entanto, o grupo mais representativo e largamente empregado
pertence à família dos azocorantes (Figura 1), que se caracterizam
por apresentarem um ou mais grupamentos -N=N- ligados a sistemas aromáticos.
Os azocorantes representam cerca de 60% dos corantes atualmente utilizados no
mundo, sendo extensivamente utilizados no tingimento de fibras têxteis.
A outra parte da molécula do corante, ligada ao grupo cromóforo,
é responsável pela fixação do corante à fibra.
Existem atualmente várias classes de corantes classificados segundo sua
fixação, como por exemplo, ácidos, básicos e reativos,
sendo este último o mais utilizado em nível mundial.
Os corantes reativos são assim chamados devido a sua capacidade de formarem
ligações covalentes com a fibra. Estes corantes podem ser utilizados
no tingimento de fibras celulósicas com boa solidez e estabilidade química.
Nossa empresa utiliza como cromóforos os azocorantes e como “fixadores”
corantes reativos.
A mamãe, (acharam que eu ia me esquecer dela?) ficou com a parte mais
delicada e uma das mais importantes, o tratamento dos efluentes que todos esses
processos geram!
Ela conta que os processos de tratamento estão fundamentados na operação
de sistemas físico-químicos de precipitação-coagulação,
seguidos de tratamento biológico. A utilização do ozônio
(O3) para a degradação de azocorantes, assim como das bactérias
Pseudomonas sp e Sphingomonas sp, é importante no processo de tratamento,
pois rompem as duplas ligações características deste composto,
formando assim moléculas menores, descolorindo o efuente. Vejamos alguns
exemplos de oxidação direta com ozônio (O3):
NO2- + O3 ==> NO3- + O2
CN- + O3 ==> CNO- + O2
SO32- + O3 ==> SO42- + O2
R2C=CR2 + O3 ==> RCHO; R2CO; RCOOH (onde R = radical alquila ou H)
O segredo para tanto sucesso?! Amor, carinho, dedicação, trabalho
em equipe e respeito ao próximo e ao meio ambiente em que vivemos!
Atualmente, o papai preferiu se aposentar e deixar a presidência em minhas
mãos!
Somos uma empresa de médio porte com muitos funcionários e um
faturamento anual de alguns milhões de reais.
Bibliografia
Internet:
http://www.casapinto.com.br/CPGlossarioTextil.html
http://pt.wikipedia.org
http://www.abrafas.org.br/fibras/manufaturadas.html
http://www.bndes.gov.br/conhecimento/relato/fibras.pdf
http://educar.sc.usp.br/experimentoteca/quimica/9bpolimerosg.pdf
http://www.tecelagemanual.com.br/materias_primas.htm
http://enciclopedia.tiosam.com/enciclopedia/enciclopedia.asp?title=Fia%C3%A7%C3%A3o
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm
http://www.icetiqt.senai.br/dcb/novox/port/informacao/iptm/ITMA2003_Acabamento.PDF
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/dye/corantes.html
http://www.abiquim.org.br/corantes/cor_aplicacoes.asp
Livros/Revistas:
Manual de engenharia têxtil Volume 2 Autor: Castro, E M de M e; Araujo,
M de
Curso técnico têxtil Volume 1 Autor: Blumcke, A; Burger, V; Erhardt,
T
Química Nova Volume 25 no 1
Nome: Karine Tiemi Yuki
1ª Série Ensino Médio
Grupo: Keren Presser
Langley M. Pinheiro
Vitor Mori
Colégio: Colégio Etapa, São Paulo
Professor(es): Rubens Conilho Jr., Claudio de Bem
O que você está vestindo hoje?
Um pedaço de pano, é o que muitos responderiam. Outros diriam
que é uma blusa da marca tal, ou uma italianíssima calça
jeans. Desde os primórdios da civilização, os tecidos que
nos cobrem têm sido um cartão de visita – peles de animais
para os melhores caçadores, linho para os egípcios nobres, seda
para os bizantinos da classe alta, jeans para os mineradores norte-americanos.
A enorme variedade de modelos, cores e tecidos que existe atualmente deve-se
à modernização da indústria têxtil, criada
durante a Revolução Industrial (no século XIX). Os mais
de duzentos anos que nos separam da primeira máquina que produzia tecido
foram marcados por inovações tecnológicas e especialmente
químicas – sem as quais, não teríamos roupas coloridas,
macias, confortáveis e com baixo custo de produção (o preço
de venda já é de outra história...) como as temos hoje.
Tomemos como exemplo um par de meias – artigo fácil de se encontrar
e comprar, quase banal. No entanto, a produção do mesmo é
algo complexo, envolvendo várias etapas até chegar, enfim, às
mãos (ou pés?) do cliente.
O primeiro passo é a escolha da matéria-prima a ser utilizada.
Há um grande número de opções, e cada uma delas
apresenta características diferentes, que determinarão a finalidade
do produto e, claro, o preço que iremos pagar por ele. Podemos ter um
tecido de fibras naturais de origem vegetal como algodão e linho, de
origem animal (as peles) ou mineral como amianto (embora nós não
recomendemos esta escolha àqueles que não desejam correr o risco
de ter câncer). Existem também as fibras sintéticas, feitas
pela mistura de produtos da natureza e compostos químicos, como o acetato,
e as fibras artificiais, que foram produzidas exclusivamente pelos homens –
poliéster e poliamida, por exemplo. Como pés cancerosos ou meias
de pele de cobra não são desejáveis, e como falaremos sobre
as fibras sintéticas dentro de algumas páginas, façamos
uma meia de algodão (palmas para esta idéia tão original!).
Ao chegar à indústria têxtil, o algodão é
transformado em fios pelo processo de fiação. As características
dos fios dependem, obviamente, do que utilizamos para produzi-los. O algodão,
por exemplo, possui grande capacidade de adsorção de água
e umidade do ar – tal propriedade é definida pela terminação
das cadeias carbônicas na estrutura molecular de cada substrato: compostos
com terminação OH (hidroxila) absorvem mais água devido
à sua semelhança com a estrutura da água, tendo, portanto,
polaridade semelhante e maior ação das ligações
de hidrogênio.
A próxima etapa é a engomagem, seguida da tecelagem. Na engomagem,
o substrato é coberto com uma película que aumenta a resistência
mecânica dos fios e os protege do atrito com as máquinas ou com
outros fios. Podem ser utilizadas gomas naturais feitas de fécula de
mandioca ou batata, gomas artificiais à base de carboximetilcelulose
ou gomas sintéticas à base de poli-acrilato ou álcool polivinílico.
Engomar fios é simples: junta-se o material a ser utilizado como goma
na forma de pó num recipiente com água, mergulha-se o substrato
nesta solução pastosa e, voilá!, temos fios engomados.
Estes serão transformados em tecido através da tecelagem.
Agora já possuímos um tecido propriamente dito, é necessário
que seja feito o beneficiamento primário, que visa a melhorar as propriedades
de matéria-prima de modo a preprará-la para processos como a tinturaria
e a estampagem. Consiste nas seguintes etapas: desengomagem (retirada da goma
– campeã na produção de efluentes), purga (eliminação
de gorduras e impurezas), pré-alvejavento (remoção da cor
natural da fibra e aumento da capacidade de secar e absorver umidade), mercerização
e branqueamento.
O alvejamento tem como objetivo retirar impurezas ainda existentes e deixar
o tecido mais branco e límpido, já que a coloração
natural das fibras celulósicas é amarelada ou marrom. Neste processo,
são utilizados água pura e hipoclorito de sódio ou peróxido
de sódio. A concentração de cloro, o valor de pH e a temperatura
dirigem o alvejamento com hiplocorito de sódio, sendo que o pH é
extremamente importante para a velocidade do processo: para pH maior que dez,
ocorre liberação do elemento ativo, entre cinco e oito e meio,
forma-se ácido hipocloroso, para pH inferior a cinco, ocorre liberação
de cloro. Podemos representar o que ocorre em meio alcalino através das
seguintes equações
NaClO+H 2 O ==> HCl+NaOH (pH 11,5) ou HClO==>HCl+O.
Em meio ácido, pode ocorrer ou HClO+HCl ==> NaCl+HClO (pH 5,5) ou
HClO+HCl ==> H2O+Cl2.
Em seguida o tecido será sumetido à mecerização.
Criada por John Mercer em 1848, envolve o tratamento a frio e sob tensão
do algodão em uma solução de soda cáustica concentrada.
O resultado são moléculas de algodão com estrutura semitransparente,
arredondada e com menor dimensão no sentido longitudinal, o que lhes
confere aumento de resistência e maciez, além de um aspecto mais
brilhante.
Depois disso, nossas quase-meias passarão pelo beneficiamento secundário,
que envolve a tinturaria e estamparia de tecidos, já limpos e preparados.
A grande diferença entre ambos os processos é o tipo de material
utilizado: na tinturaria devemos ter um controle rigoroso da qualidade da água,
principalmente de seu pH, para tornar a coloração dos tecidos
uniforme.
Como o próprio nome já diz, a tinturaria é responsável
por dar coloração aos tecidos. Para o tingimento do tecido numa
determinada cor é necessário um tipo específico de corante
que poderá ser usado apenas para essa combinação; afinal,
cada corante possui uma certa estrutura molecular e para que ocorra a máxima
fixação entre o substrato e o corante, as moléculas de
ambos devem ter grande afinidade, havendo assim maior ação das
forças intermoleculares de Van der Waals e menor chance de o tecido desbotar
facilmente. Devido à demanda por cores novas e diferenciadas, existem
atualmente cerca de 10 mil corantes, dos quais 2 mil estão disponíveis
para a indústria têxtil19.
Após a tinturaria, os tecidos são submetidos a lavagens que têm
como intuito retirar o excesso de corantes, e dessa forma evitar que o consumidor
final do produto passe pela desagradável situação de desbotamento
na primeira lavagem. Este processo é conhecido como pré-lavagem
e gera alta quantidade de poluentes na água.
Na estamparia, por outro lado, é aplicada uma espécie de cola
(de maneira manual ou automática) no tecido, comumente chamada de estampa.
Ao contrário dos corantes, as estampas ficam apenas na superfície
dos tecidos.
A última fase, ou seja, o acabamento do tecido, fica por conta do beneficiamento
final, que é o conjunto de operações às quais o
substrato é submetido de modo a melhorar, por exemplo, o toque, aspecto
físico, brilho e caimento. Tais acabamentos podem ser tantos físicos
quanto químicos, destacando-se entre eles estes últimos o amaciamento,
a melhoria de resistência, a impermeabilização, a proteção
contra raios solares, o acabamento anti-fogo e anti-microorganismos.
Um exemplo interessante de acabamento químico é a transparência.
Por motivos excêntricos, alguns consumidores e proprietários de
lojas (especialmente aquelas com luzes neón, que atendem ao público
adulto) dão preferência a trajes transparentes. Pode-se obter esse
efeito através da aplicação de ácido sulfúrico
concentrado durante um curto intervalo de tempo (3 a 9 segundos) em tecidos
de algodão que não tenham sido expostos ao “esticamento”,
tomando-se cuidado com a temperatura (no máximo 300 C) e o tempo, pois
é ácido sulfúrico é capaz de solubilizar o algodão
caso esses fatores não sejam observados20 .
Agora que somos os orgulhosos criadores do único (e imaginário,
a prpósito) par de meias coloridas, estampadas e transparentes, vamos
discutir sobre os fios feitos exclusivamente pelo homem, destacando entre eles
o poliéster (eventualmente comercializado sob o bonito nome “dry-fit”)
e a poliamida.
O Nylon-6,6, primeira poliamida criada, foi inventado pelo Dr. Wallace Carothers
durantes pesquisas na Du Pont Company, em 1935, e durante toda a Segunda Guerra
Mundial sua fabricação foi voltada especialmente para a produção
de pára-quedas. É tido, também, como a primeira fibra sintética
criada, tendo sido responsável por abrir caminho para este recente ramo
da indústria têxtil: a produção de fios sintéticos.
Este novo setor cresceu de tal forma que em 1974 a produção mundial
era de quase 5,7 bilhões de libras; atualmente a produção
anula nos Estados Unidos gira em torno de 150 Kg por habitante. A razão
deste crescimento é o fato de as fibras sintéticas oferecerem
propriedades melhores que as fibras naturais: elas possuem maior resistência
a traças, mofo, tracionamento e aos desgastes em função
do tempo. Sob esses aspectos, portanto, é mais vantajoso adquirir um
produto feito de fios sintéticos.
Um fio sintético é um polímero, ou seja, uma macromolécula
constituída pela ligação entre milhares, ou até
mesmo milhões, de moléculas menores. Os polímeros podem
ser classificados como homopolímeros, quando todos os monômeros
que constituem são iguais, e podem ser obtidos através de reações
de polimerização de adição, ou classificados como
copolímeros se as moléculas que os formam forem de dois ou mais
tipos de monômeros, e estes podem ser obtidos a partir de reações
de polimerização de condensação. Para a produção
de polímeros de adição, são necessários vários
monômeros iguais e que apresentam pelo menos uma ligação
dupla em sua estrutura. Nessa reação, a ligação
dupla quebra-se, gerando uma ligação em cada ponta de estrutura,
e as milhares de moléculas juntam-se a partir dessas ligações
nas pontas, formando um polímero de adição. Podemos citar
como exemplo a acrilonitrila que, após uma polimerização,
torna-se poliacrilonitrila e é utilizada para a produção
de tapetes e tecidos sintéticos. A produção de polímeros
de condensação envolve a reação entre dois monômeros,
liberando moléculas pequenas – esta é a chamada reação
de condensação.
A reação de condensação é responsável
tanto pela produção de poliéster quanto de poliamidas.
A diferença reside no seguinte: para a produção de poliéster,
devemos ter uma reação de polimerização de condensação
entre um ácido carboxílico e um álcool, e para a produção
de poliésteres, devemos ter uma reação de polimerização
de condensação entre um haleto orgânico ou ácido
carboxílico e uma amina. A condição para que ambas as reações
ocorram é a de que os monômeros possuam dois grupos funcionais
nas extremidades de suas moléculas. Detalharemos a seguir a maneira como
as indústrias obtêm o poliéster PET e a poliamida Nylon-6,6.
Para a produção do PET (politereftalato de etileno), utilizado
na confecção de camisas masculinas, roupas esportivas, vestidos
e blusas femininas, são necessárias duas moléculas: uma
de ácido tereftálico, que possui dois grupos de ácido carboxílico
em sua estrutura, e outra de etilenoglicol, que possui dois grupos de álcool
como mostra o esquema a seguir:
Com relação ao Nylon-6,6 , sua produção é
baseada numa reação entre um haleto orgânico (cloreto de
adipoíla) e uma amina (hexametilenodiamina), resultando numa amina. Esta
reação é representada pela seguinte equação:
Tanto os fios sintéticos quanto a maioria dos processos de tratamento,
preparação e beneficiamento de tecidos simplesmente não
existiriam caso o estudo e pesquisa químicos não tivessem se desenvolvido,
o que nos permite constatar o quão relevante é o papel da Química
na indústria têxtil. Entretanto, a produção responsável
de tecidos não estará completa (mesmo após todos esses
processos) caso os poluentes gerados na atividade industrial, chamados de efluentes,
não sejam devidamente tratados.
A geração de efluentes ocorre sobretudo na lavagem, tingimento
e acabamento. Na lavagem, por exemplo, cada quilo de tecido enxaguado pode consumir
até 300 litros de água 8 – os quais terão grande
quantidade de corantes no final do processo, pois cerca de 30% daqueles utilizados
no tingimento não se fixam nas fibras 17 . Infelizmente, a degradação
dos efluentes têxteis é bastante difícil devido à
presença de corantes, pigmentos e outros produtos químicos utilizados
durante a produção e beneficiamento têxteis. Não
é à toa que esse segmento industrial ocupa a vergonhosa 4º
posição no ranking mundial das indústrias com maior potencial
poluidor.
As conseqüências do despejo de efluentes não-tratados em cursos
d’água não se resume apenas à poluição
visual resultante dos corantes; ele é responsável, também,
pelo comprometimento dos recursos hídricos e do ecossistema e surgimento
de doenças. A carga orgânica, em grande parte gerada na engomagem
e desengomagem, é normalmente constituída de compostos das gomas
que foram solubilizadas com enzimas ácidas, detergentes alcalinos e sabões,
sendo prejudicial à vida aquática por diminuir a quantidade de
oxigêncio dissolvido e modificar as características dos cursos
d’água. Já as doenças são ocasionadas pelo
contato com corantes reativos do tipo azo, que se decompõem naturalmente
e geram novos compostos que possuem potencial carcinogênico e mutagêncico.
Má notícia: cerca de 60% dos corantes utilizados pelas indústrias
têxteis no mundo é do tipo azo 17 .
Uma indústria têxtil de pequeno ou médio porte tem o mesmo
potencial poluidor que 20.000 pessoas, quando levada em conta a quantidade de
material orgânico 17 . Diante de um dado tão preocupante, é
fundamental que o setor têxtil dê especial atenção
ao tratamento de efluentes, o que pode ocorrer através de três
diferentes meios: biológica, física ou quimicamente. Abordaremos
aqui apenas os métodos químicos.
Podemos usar compostos químicos para a remoção de material
coloidal, cor, turbidez, odor, ácidos, alçais, metais pesados
e óleos. Além disso, eles são imprescindíveis para
a neutralização de ácidos e álcalis, sendo utilizados
lama de cal, calcário, carbonato de sódio, soda cáustica
e amônia para aqueles e ácido sulfúrico, ácido clorídrico,
dióxido de carbono, enxofre para estes. Devido ao fato de despejos ácidos
ou alcalinos serem potencialmente perigosos para a vida aquática, a legislação
brasileira estabelece a faixa de pH adequada entre 5 e 9 18 .
São utilizados ainda processos químicos como floculação,
cujo principal objetivo é a aglutinação de partículas
precipitadas. Adiciona-se Al2 (SO4)3 (sulfato de alumínio) ou FeCl3 (cloreto
de ferro III) nos efluentes, ocorrendo uma reação entre estes
coagulantes e as partículas em suspensão. Disso resultam pequenos
floquinhos que irão decantar devido à sua densidade, possibilitando
a filtração.
No entanto, a floculação e os demais processos atuais apresentam
os seguintes problemas: são caros (as indústrias desembolsam em
média algo entre R$500 mil e R$2 milhões para o tratamento de
efluentes através desses processos. (Haja dinheiro!) e não apresentam
100% de eficácia, já que fenóis e seus subprodutos podem
ser encontrados mesmo após suposta eliminação dos resíduos
de corantes – o que é bastante preocupante, já que fenóis
são corrosivos, irritam mucosas, causam queimaduras, afetam o sistema
nervoso central, fígado e rins. Como se não bastasse, podem ser
fatias caso ingeridos ou inalados. Ninguém desejaria se refrescar num
rio junto com fenóis.
É neste ponto que a Química prova sua importância: pesquisadores
da Universidade Federal do Paraná, da Sociedade de Ensino Superior de
Santa Catarina e da Universidade de Campinas nacionalizaram um Processo Oxidativo
Avançado (POA) chamado de fotoFenton, com capacidade significativamente
maior, comparada aos processos convencionais, de eliminar essas substâncias
dos efluentes têxteis e a um baixo preço de instalação
(cerca de R$100 mil). Os POA’s se fundamentam na geração
do radical hidroxila (OH) que, por ser altamente oxidante, consegue degradar
vários compostos poluentes através da subtração
dos átomos de hidrogênio dos mesmos e adição de si
mesmo às duplas ligações.
No fotoFenton, a geração do radical hidroxila é realizada
através da reação Fenton a seguir Fe+2 + H2O2 ==> Fe+3
+ HO- + HO• , associada à irradiação UV-B, UV-A e
VIS, raios ultravioleta do sol que ativam e reforçam o processo. Apesar
deste processo ainda pode ser pouco conhecido, já reflete e grande capacidade
de contribuição que o conhecimento e pesquisa químicos
podem trazer não apenas para nós, como também para o meio
ambiente.
Meias nos pés e efluentes tratados. Aqui termina o processo de produção
desta peça de roupa – processo este que não poderia ser
nem realizado e nem explicado sem o advento da Química e de seus pesquisadores.
Assim, depois de 2222 palavras para demonstrarmos a complexidade da produção
tecidual e do tratamento de efluentes, podemos enfim voltar à pergunta
inicial: o que você está vestindo? Seja você a rainha da
Inglaterra ou um pobre estudante universitário, nós temos a certeza
que é muito, muito mais do que um simples pedaço de pano.
Nome: Márcia Naomi Shimabukuro
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Objetivo – Unidade Paulista
São Paulo
Professor(a): Melissa Dazzani e Bruno X. Valle
Entrevista
Meu nome é Jaraguá. Estou localizado em Santa Catarina, e sou
um rio. Hoje de manhã uma menina veio falar comigo, pedir uma entrevista
para uma redação de química. Então aqui estou para
contar minha história, ou melhor, o que ela quer saber: sobre a indústria
têxtil que me utiliza. Ela me pediu para contar como tudo funciona, contar
o que sei sobre essas fábricas e que envolve química. Então
aqui vou eu compartilhar essas informações!
Bom, vou começar falando sobre produção. Muitas empresas
além de tecidos de fibras naturais, como o algodão, utilizam fibras
sintéticas. Um exemplo muito conhecido é o poliéster. Mas
se você estiver se perguntando como ele surge, eu respondo! Tantos químicos
já passaram por aqui contando pra mim que até já decorei!
A indústria petroquímica é fundamental para que existam
essas fibras... Muita gente não sabe, mas elas são derivadas do
petróleo. Estranho não?! Essa roupa que você está
vestindo é um polímero! Polímero?! Isso mesmo! Pequenas
moléculas (monômeros) que se juntam, através de uma reação
química (polimerização) formando verdadeiras cadeias, macromoléculas
denominadas polímeros! No caso do poliéster, ele surge através
da condensação de ácido tereftálico e etilenoglicol,
a uma temperatura de 280°C, formando o PET, ou polietileno teraftalato,
um termoplástico. Obtém-se álcool metílico que é
destilado, e éster diglicóico, pré-condensado durante este
procedimento.
*Reação de condensação do PET
A figura acima visualiza melhor o que eu acabei de dizer! E assim foi obtido
o polímero, a fibra está pronta! Agora, a próxima etapa
é transformá-la em fios, no processo denominado fiação.
O polímero obtido sofre extrusão (um processo para que seja alongado)
por fusão (temperatura de 280°C), assim os filamentos são
estirados orientando as macromoléculas no sentido do eixo da fibra, transformando-se
em fio. É assim que é feito o poliéster!
O próximo passo é a tecelagem, tecer o fio transformando-o em
tecido, e depois a malharia, produção de tecidos em malha. Agora
só falta o beneficiamento de tecidos, para a melhoria do material e retirada
das impurezas do mesmo! Essa parte engloba a desengomagem, purga, alvejamento,
mercerização, branquemento óptico e tingimento. É
aí também que eu sou mais usado, aliás, minhas águas,
além do mais é nessa hora que se forma o maior número de
efluentes. Nossa! Quanta coisa! Vamos aos poucos!
A desengomagem é a primeira fase do pré-tratamento, para que sejam
retiradas as gomas, que foram adicionadas ao tecido durante sua tecelagem, com
o propósito de aumentar a resistência. Ela pode ser biológica
(a exemplo da enzimática) ou química (oxidativa). Eu sou a favor
da enzimática, pois polui menos o meio ambiente, devido a biodegradabilidade,
contribuindo não só para a indústria como também
para mim! Além do mais, há um menor consumo de energia e uma menor
probabilidade de poluição, os produtos tornam-se de melhor qualidade!
A purga é um processo de cozinhamento que visa retirar impurezas, melhorar
o aspecto do tecido, e conceder hifrofilidade. Consiste na fervura com NaOH
ou Na2CO3 com detergente.
O alvejamento é feito para eliminar a cor amarela pardacenta do tecido,
ou seja, é um branqueamento. Ele pode ser realizado por redução
(com uso do Na2S2O4) ou oxidação (por NaClO, H2O2 ou NaClO2).
Porém, quase não se usa alvejamento por redução.
Deve-se lembrar que muitas empresas já não usam o clorito de sódio
NaClO2 (que é o que menos ataca a fibra) por questões ambientais,
pois este libera gases venenosos de dióxido de cloro, e pelo desgaste
de metais provocado pelo ataque químico do mesmo. Quanto ao hipoclorito
de sódio NaClO, eu abomino o uso deste, que também causa problemas
ambientais, sendo proibido em alguns países. Sabia que o uso dele traz
problemas à vida aquática?! Como ficariam os peixes, algas que
moram em mim?! Que absurdo! Mas como o que você quer saber é química,
ele é um agente de pouco custo e ação rápida. Isso
é possível devido à facilidade dele em liberar no meio
aquoso HClO, o chamado ácido hipocloroso, que é muito instável
e libera oxigênio, como se pode ver na reação a seguir:
NaClO + H2O ==> HClO + NaOH
HClO ==> H2O + O (oxigênio em estado nascente)
HClO ==> HCl + O
O H2O2, ou a popular água oxigenada é a mais indicada para o alvejamento!
A mercerização é o passo seguinte: serve para, entre outras
coisas, aumentar o brilho, resistência à tração,
melhorar o toque, etc. É uma técnica utilizada para o algodão,
que é posto em solução concentrada de NaOH sob tensão
e a frio e depois neutralizado em ácido, também sob tensão.
Agora é hora do branqueamento óptico! Mesmo após o alvejamento,
ainda fica uma aparência um pouco amarelada. Mas nada que não se
resolva com esse procedimento: um produto que reflete raios azulados e violetados
é aplicado por meio óptico, dando a impressão de um branco
ainda mais branco.
Por último na tinturaria, temos o tingimento! É hora de dar cor
aos panos! Através de corantes, ocorrem modificações físico-químicas
nos tecidos, fazendo com que a luz refletida cause a percepção
da cor. Para cada tipo de fibra é usado um corante diferente. Para fibras
de celulose, usa-se corantes reativos, corantes diretos, à tina, enxofre,
naphtol e indigo; para poliéster, corantes dispersos; para poliamida,
corantes ácidos e dispersos e para lã, corantes ácidos
e reativos.
Não obrigatório, existe ainda a estamparia,caso haja a necessidade
de colocar estampas no tecido, utilizando tinta em forma de pasta, uma mistura
de solventes, pigmentos e outros produtos.
Bom, estou até cansado! São muitos processos, não é
mesmo?! Se você pensou que parou por aqui, se enganou! Porque agora chega
a parte mais importante! Ou pelo menos pra mim! Vou falar sobre os efluentes
gerados e seus tratamentos. Caso você não saiba o que é
efluente, eu explico: são resíduos gerados pela indústria
durante a produção. Ou pensou que tudo isso que eu falei até
agora não faz nenhuma sujeira?! Essa indústria têxtil utiliza
tanta água minha que, logicamente, eles tiveram que retribuir a minha
contribuição, tratando dela. Efluentes podem ser gasosos, líquidos
e sólidos. Os sólidos devem ser devidamente tratados, sendo descartados
em um aterro sanitário próprio para isto. Os gasosos devem ser
evitados no processo de produção, procurando utilizar-se matérias-primas
adequadas e menos agressivas ao meio ambiente. Uma das soluções
possíveis seria trocar o óleo utilizado para máquinas térmicas
por gás natural, que diminui os impactos na atmosfera em relação
ao outro. Já os líquidos, esses são um grande problema.
Principalmente os corantes, como o cromóforo de azocorante, que constituem
o efluente líquido. A seguir, a figura exemplifica a estrutura química
desse grupo.
A água depois de usada e contaminada vai para um tanque de equalização.
Lá os efluentes se misturam com ajuda de ar comprimido, adquirindo cor
e quantidade de poluentes uniformes, pH constante. A seguir, são encaminhados
para o tanque de oxigenação, onde se retiram as impurezas da água.
Microorganismos transformam as impurezas em substâncias que não
causam mal, tais como CO2 e H2O. Para que tornar possível a sobrevivência
das bactérias e protozoários, é fornecido a eles O2 . O
próximo passo é o decantador, onde dosa-se o descolorante, para
que seja retirada a cor. A água e os microorganismos são separados,
estes voltam ao tanque de oxigenação, enquanto a água é
devolvida limpa a mim.
Aiai... estou quase acabando... Mas antes, gostaria de fazer um apelo! Mesmo
com toda essa tecnologia, ainda estou sendo poluído! Um absurdo! Eu não
sou o único prejudicado não! Isso tudo altera o ciclo aquático,
chegando até você, que está lendo esta redação!
Por isso eu peço que tendo a chance, você possa reivindicar não
só por mim, mas por você mesmo, um lugar mais saudável e
o meio ambiente mais preservado.
Bibliografia – acessada em 14/11/2006
http://www.malwee.com.br/
http://www.rossetti.eti.br/dicuser/index2.asp
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm
https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/3255/1/Tese.pdf -* figura
retirada deste site
http://clovisbezerra.tripod.com/materiais-didaticos/proqui-i/alvejamento.pdf
http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm
http://www.eps.ufsc.br/disserta97/geruza/cap3.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A1gina_principal
http://www.crq4.org.br/qv_textil
http://www.abqct.com.br/artigost/tecnologia_textil_Basica.pdf
http://www.uqp.com.br/index.asp?PLC_page=jornal_show&PLC_map_001_c=06.02&PLC_cng_ukey=3824750140PMZ83CVQO
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422002000100014
- **figura retirada deste site
http://www.texpal.com.br/usuario/GerenciaNavegacao.php?texto_id=113
Se Adão e Eva viviam como vieram ao mundo, ou seja, “peladões”,
por que nós, hoje em dia, nos preocupamos tanto com nossas vestimentas?
Ao longo do tempo, devido às condições climáticas,
as pessoas viram a necessidade de cobrir o corpo. Para isto utilizavam peles
de animais, que com a evolução foram substituídas pelo
trabalho dos artesãos. Somente em 1750, com a revolução
industrial, foi que surgiram as primeiras indústrias têxteis e
a partir de então, os vestuários passaram a ser produzidos em
série.
No Brasil, a indústria têxtil foi o marco inicial de nossa industrialização,
porém na década de 80 deu-se o início a uma crise que se
estendeu até 2003, percorrendo três momentos:
O primeiro momento (1190-1994), foi marcado pelo aumento da importação
de algodão, principal matéria-prima, e pelas políticas
favoráveis de financiamento às aquisições externas.
No segundo momento houve redução do numera de empresas, devido
à concorrência dos produtos importados e a disseminação
das firas químicas. Apenas as indústrias que se ajustaram as novas
tecnologias se destacaram em termo de eficiência. A mudança na
política cambial, a ascensão fulminante da produção
de algodão na região centro-oeste e, o aumento das exportações
da indústria têxtil para o México; marcaram o terceiro momento,
que foi precedido pela ampliação da produção de
algodão, da indústria têxtil e da produtividade das grandes
empresas.
Apesar desta recuperação, o governo brasileiro tem que enfrentar
a concorrência com a China, que exporta tecidos de melhor qualidade e
com preços mais acessíveis.
A partir de 2003 houve um grande investimento nesse setor industrial, que passou
a importar tecnologia e aprimorar seu sistema produtivo com a utilização
de fibras sintéticas. Essa recuperação proporcionou maior
estabilidade e desenvolvimento, possibilitando o retorno ao mercado. Além
do crescimento econômico, houve o aumento na geração de
emprego, podendo atualmente ser comparada com a indústria da construção
civil.
Mas, por que a descoberta das fibras artificiais e sintéticas superou
o algodão na produção de tecido?
Dentre as vantagens podemos destacar seu curto processo de produção
e o fato de poderem ser utilizadas na confecção de tecidos finas
que são mais caros e valorizados.
As fibras têxteis são fios flexíveis e finos, sendo aptos
para a aplicação têxtil. Podem ser de origem natural, ou
não natural, conseguidas através de processos industriais, a partir
de compostos naturais, transformados por reagente químicos, ou compostos
obtidos por síntese química.
Nem só de fibras vive o homem... Mas de um guarda-roupa completo... Então,
como uma simples fibra pode virar um tecido capaz de suprir essa necessidade?
Isso exige um complexo processo que possui várias etapas:
Fiação: Nesta etapa a matéria-prima (algodão), é
processada, passando por várias fases, não gerando efluentes químicos
por ocorrerem a seco.
Tecelagem: ocorre a seco e é responsável pela formação
dos tecidos nos teares, a partir de fios antes tingidos ou crus.
Chegando-se a fase do acabamento, constatam-se os seguintes processos:
Engomagem: tem como objetivo elevar a resistência mecânica dos fios,
que chegam em rolos de urdume, recebendo a goma, que pode ser amido, alfarroba,
goma d carboximeticelulose, álcool polivinílico, etc. Esta etapa
ocorre a uma temperatura de aproximadamente 100oC.
Desengomagem: é o momento em que se retira a goma anteriormente aplicada
para a tecelagem. As gomas geralmente solúveis em água, são
removidas por lavação com água quente, ou no cozimento;
porém é preferível removê-las antes do mesmo, pois
podem reagir e causar a mudança de cor quando expostas ao hidróxido
de sódio. A desengomagem varia de acordo coma goma utilizada, podendo
ser através de lavagem com água quente e detergente, para gomas
sintéticas; ou por degradação enzimática, para gomas
de amido. É a partir deste processo que á a liberação
de efluentes poluidores, devido aos aditivos usados na receita da goma.
Cozimento: é o processo de branqueamento que remove as impurezas das
fibras, fios ou tecidos, tais como lubrificantes, sujeira e outros materiais
naturais; podendo-se utilizar soluções alcalinas ou soluções
solventes, havendo variação da adição de produtos
químicos, temperatura e tempo do processo, conforme a fibra, fio e estrutura
do tecido.
Alvejamento: é o processo de oxidação, geralmente utilizado
com peróxido de hidrogênio, hipoclorito de sódio ou clorito
de sódio; para remover a coloração amarelada, natural das
fibras do algodão. Ademais são usadas substâncias auxiliares
durante o processo e no enxágüe final, com grande carga poluidora.
Mercerização: é um processo químico que tem como
objetivo conferir brilho e aumentar a absorção de corantes e a
resistência. É realizado apenas em tecidos de algodão, por
um banho de soda cáustica seguida por uma lavagem ácida para neutralizar
o pH.
Tingimento: os materiais têxteis são tingidos usando corantes,
técnicas e equipamentos. Os corantes usados são em grande parte
sintéticos, tipicamente derivados do alcatrão e do petróleo.
A temperatura é controlada para se obter as condições ótimas
de tingimento. Os corantes são fixados nas fibras usando calor e produtos
químicos, depois são lavados para remover os não fixados.
Alguns exemplos de corantes são:
Corantes reativos: possui alta solubilidade em água e estabelece uma
ligação covalente com a fibra, dando maior estabilidade na cor
do tecido.
Corantes diretos ou substantivos: são solúveis em água
e tingem diretamente as fibras de celulose. Apresentam como vantagens a diminuição
do conteúdo de corante nas águas de rejeito.
Corantes azóicos: a fibra é impregnada com um composto em água,
que apresenta afinidade pela celulose, depois adiciona-se um sal diazônico
que provoca uma reação com o agente já fixado na fibra
e produz um corante insolúvel em água.
Estamparia: existem várias técnicas, porém a mais comum
e a tela rotativa. São usados pigmentos em cerca de 75 a 85% do total
das operações de estampagem. Comparados com os corantes, os pigmentos
são tipicamente insolúveis e não têm afinidade pelas
fibras. Resinas ligantes são usadas para aderir os pigmentos aos substratos.
Os solventes são veículos destas substâncias para o material
têxtil.
Acabamento propriamente dito: é um tratamento mecânico ou químico
para melhorar a aparência, brilho, toque, caimento, resistência,
estabilidade, repelência à sujeira, à água e ao fogo.
Como tudo na vida, a indústria têxtil também tem seu lado
ruim. Todos esses processos geram grande volume de resíduos (sólidos,
líquidos e gasosos), contendo uma grande variedade de produtos químicos
que causam problemas quando descartados. Ainda existe o setor de beneficiamento,
que é responsável pela poluição, principalmente
dos corpos de água.
A indústria é responsável por 7% da água mundial,
da qual 15% destina-se para o setor têxtil , que a devolve ao meio totalmente
contaminada. Surgem também inconvenientes com a liberação
de corantes não fixados, que além da toxicidade, interferem em
processos fotossintéticos.
Em contraposição, existem atualmente indústrias que utilizam
sistemas de gestão ambiental, para aumentar a produtividade e gerar menor
quantidade de resíduos. Outra forma de diminuir a poluição
ambiental, é fazer uso da reciclagem de insumos e matérias-primas.
Aqui entre nós... O ser humano, com toda a sua vaidade, sempre quer que
o mundo gire ao seu redor. Seria diferente com a indústria têxtil?
Felizmente não, até nesse aspecto a indústria procura se
inovar para nos satisfazer. Com a globalização mundial, a moda
se tornou uma questão de alta importância, pois as pessoas exigem
cada vez mais praticidade e conforto, também, devido as suas tendências,
impulsionadas pelos destiles fashions; há a necessidade de inovação
tecnológica.
Certamente haverá grande melhoria na qualidade e vida graças à
descoberta de novas técnicas, novas substâncias, e novos produtos.
Um futuro promissor será a nanotecnologia que são nanopartículas,
que possuem um tamanho cem mil vezes reduzido em relação a um
fio de cabelo, responsáveis pela resistência dos tecidos às
manchas e à água. Apesar de se tratar de uma inovação,
essa tecnologia já havia sido descoberta há muito tempo, quando,
em 1951, o cientista Sidney Stratton inventou um tecido que nunca manchava e
sujava. Essa invenção levou-o a ser perseguido pelos fabricantes
de roupas, preocupados com a possível queda das vendas.
Todavia, a nanotecnologia que parece ser uma revolução magnífica,
pode acabar trazendo malefícios para as indústrias que não
se adequarem à ela, Poe também prejudicar os consumidores, devido
ao possível encarecimento dos novos produtos.
Quem poderia imaginar que uma simples peça de roupa precisaria passar
por tantas transformações. E isto só é possível
com a presença da Química, que participa de todos os processos,
e que possibilitou o acompanhamento têxtil à evolução
do homem e suas necessidades.
O Mundo da moda, a indústria têxtil... E a química!
O mundo da moda é uma agitação só. Como sou modelo
desde meus quinze anos, já me acostumei com o ritmo de vida acelerado
que levo. Mas é disso que gosto: desse mundo fashion; com suas tendências,
estilos e cores...
Por falar nisso, cada novo desfile guarda uma surpresa quanto às cores.
São elas que marcam a estação e dão vida às
roupas. É uma cor mais linda que a outra. Sempre me encanto com as novidades.
Mas não foi sempre assim. Bem no começo de minha carreira, eu
mal parava para pensar nisso, até que um dia - eu devia estar no 1°colegial
- a professora de química nos passou um trabalho sobre a indústria
têxtil. Comecei então a me interessar pelo assunto. Afinal, eu
estava lidando com a indústria têxtil direta ou indiretamente nos
desfiles, e saber um pouco mais a respeito dela seria bom para o futuro de minha
carreira.
Eu teria que escolher um assunto para o trabalho de tema “a química
na indústria têxtil”. Foi então que as cores entraram
em minha vida. Resolvi pesquisar sobre os corantes e as fibras têxteis.
Lendo em livros e até consultando a internet, descobri que para colorir
um tecido são necessárias dúzias de etapas.
Uma parte do que aprendi foi que no processo de tingimento há três
fases que se destacam: a montagem, a fixação (feita através
de reações químicas) e o tratamento final (lavagem em água
corrente para retirar do excesso de corante). A fixação do corante
às fibras costuma acontecer em solução aquosa e envolve
basicamente quatro tipos de interações: ligações
iônicas, covalentes, de Van der Waals e de hidrogênio.
Existem em torno de dois mil tipos de corantes sendo usados pela indústria
têxtil. Esse número é alto porque cada tipo de fibra a ser
colorida tem características bem definidas e precisa de corantes próprios.
Resumindo, aprendi sobre os corantes e acabei tirando uma boa nota no trabalho.
Desde então passei a prestar mais atenção em todos os tecidos
coloridos à minha volta
e notei como seria sem graça a vida sem essas cores... Os desfiles ficariam
todos iguais; as pessoas usariam sempre as mesmas tonalidades; e até
as roupas que nossa casa veste (cortinas, tapetes, lençóis) não
teriam o aconchego que as cores trazem.
Nas passarelas tudo é lindo e perfeito, mas ninguém imagina todo
o trabalho que há por trás dos bastidores... São inúmeros
profissionais trabalhando para garantir que tudo saia corretamente. Entre eles
há muitos ligados à indústria têxtil. Sem ela não
haveria esses empregos, e muito menos o meu. Então me dei conta da importância
econômica e social desses profissionais trabalhando para o desenvolvimento
de novos tecidos, novos corantes e novas tecnologias relacionadas à indústria
têxtil e à moda.
Ainda me lembro de como fui ficando cada vez mais curiosa, sempre querendo aprofundar
meus conhecimentos sobre a indústria têxtil. Uma vez, após
desfilar para um estilista excêntrico, que havia feito uma coleção
apenas com roupas de nylon, resolvi saber mais sobre o assunto. Falei com ele
e com outros estilistas que conheciam bem o tecido.
Eles me explicaram que o nylon é uma fibra obtida pela polimerização
de substâncias produzidas a partir do petróleo. A polimerização
é uma reação em que moléculas menores se combinam
quimicamente, formando moléculas maiores, chamadas de polímeros.
Essas macromoléculas podem apresentar ramificações ou serem
lineares. Os polímeros têm características próprias,
mais dominantes do que as características químicas dos átomos
que os constituem.
O polímero derivado do petróleo, que é utilizado na fabricação
do nylon, tem origem sintética e chama-se poliamida. A poliamida origina
plásticos resistentes que são moldados em diversos formatos e
até mesmo em fios, para a fabricação de cordas e tecidos.
O mais comum é o chamado nylon-66, resultante da reação
entre a hexametilenodiamina (1,6-diamino-hexano) com o ácido hexanodióico
(ou adípico).
(fonte: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/quimica/paginahtml/polimeros7.htm)
Depois de sua obtenção, a Poliamida é fiada (pelo processo
de extrusão - o material é forçado através de uma
matriz adquirindo assim a forma pré-determinada), depois é resfriada
(pois o processo de extrusão esquenta o material) e por fim as mechas
de poliamida são estiradas (afina a “mecha”, a transforma
em pavio e posteriormente em fio).
Os estilistas me disseram que o nylon é usado desde a confecção
de roupas (maiôs, biquínis, roupas íntimas, meias...) até
outros objetos como guarda-chuvas, bolas, mochilas, linha de pesca e cordas.
A partir de então ficou clara para mim a importância dessa fibra
sintética na vida moderna. O nylon possui características próprias
como impermeabilidade, alta resistência a desgaste e agentes químicos
além de excelente isolação térmica e elétrica,
que permitem um uso variado do produto, para as mais diversas finalidades.
Existem dois tipos de fibras: as químicas e as naturais. As fibras químicas
se dividem em fibras artificiais (obtidas a partir de celulose encontrada na
polpa da madeira) como o raiom viscose e o acetato; e fibras sintéticas
(originárias de petroquímica) como o nylon, a lycra e o poliéster.
Já as fibras naturais são de origem animal (lã e seda)
ou origem vegetal (algodão, linho e sisal).
As matérias-primas das fibras sejam elas químicas ou naturais,
provém do meio ambiente e por isso sua extração e utilização
deve ser consciente, para que não haja danos à natureza, e possamos
continuar extraindo esses materiais.
O tingimento é uma das últimas etapas pela qual a fibra passa
antes de ser usada na fabricação de produtos. Como é grande
a utilização dos corantes têxteis nesse processo, consequentemente
também é grande a quantidade de efluentes lançados no meio
ambiente. O problema é o despejo desses efluentes nos rios, sem o devido
tratamento.
Quando isso ocorre, a água fica contaminada, prejudicando as vidas animal,
vegetal e humana. No entanto já existem tratamentos para essa água
contaminada e fiquei com vontade de saber como era feito esse processo. Não
me lembro com quem falei, ou onde li, mas aprendi sobre algumas etapas químicas
para realizar o tratamento.
Um dos métodos é a Oxidação Direta. Ela acontece
a partir do ozônio (O3), um gás incolor, que em fase aquosa se
decompõe rapidamente em oxigênio (O2). O ozônio é
um agente oxidante poderoso e pode reagir com uma numerosa classe de compostos.
Na oxidação direta dos poluentes ou efluentes emitidos pela indústria
têxtil, a molécula de ozônio reage diretamente com outras
moléculas orgânicas ou inorgânicas. Essa adição
do ozônio pode acontecer a átomos com uma densidade de carga negativa
(Nitrogênio, Fósforo e Oxigênio), a ligações
duplas ou a ligações triplas do tipo carbono-carbono.
(Fonte da figura: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422000000100013&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt).
Como produto desta reação obtém-se: álcool aldeído; acetona e ácidos carboxílicos.
Já existem muitos métodos físicos, biológicos e
químicos para o tratamento desses efluentes. Para se obter resultados
cada vez mais satisfatórios é aconselhável que se façam
combinações de processos.
Eu adorava ouvir as pessoas falarem sobre assuntos que me deixavam curiosa.
Continuou sendo assim: a cada desfile, eu buscava por informações.
Sempre queria saber como os tecidos eram feitos e para que outras finalidades
eram utilizados. Tudo isso me mostrou a importância da química
na indústria têxtil. Graças a ela foram desenvolvidos tecidos
especiais para as mais diversas finalidades.
Atualmente a química está presente na indústria têxtil
mais do que nunca; graças a toda tecnologia descoberta nos últimos
anos nesse campo, foi possível criar tecidos para usos específicos.
Por exemplo, alpinistas ao escalarem montanhas muito altas e com baixas temperaturas,
sentiam necessidade de uma vestimenta que fosse leve, a prova d’água
e transpirável. Essas propriedades não eram encontradas em uma
única roupa. Era preciso vestir uma combinação de casacos
para obter as características desejadas. Mas isso fazia com que os alpinistas
ficassem “pesados” por terem de usar tantas roupas ao mesmo tempo,
prejudicando seus desempenhos.
O tecido Gore-Tex (GTX), foi o primeiro a utilizar uma tecnologia que incorpora
todas essas características. Depois dele vieram outros como Micro-Tex,
Ultrex e H2NO, todos permitem a transpiração e ao mesmo tempo
são a prova d’água.
A tecnologia utilizada nesses tecidos é a laminação. A
laminação consiste na aplicação de uma película
microporosa interior do tecido. A fabricação dessa película
e sua colagem no tecido é o grande segredo das indústrias que
o produzem.
Uma outra tecnologia muito usada hoje em dia, e que está presente principalmente
em roupas para esportes ao ar livre em condições secas, são
as microfibras. Microfibras são fibras têxteis muito finas que
possibilitam a fabricação de tecidos mais macios ao toque, de
secagem rápida, bastante transpiráveis e resistentes ao vento
por apresentarem diferentes tipos de trama. Há inúmeros produtos
de microfibra no mercado, principalmente de poliéster e nylon.
Além dessas já citadas, há tecnologias especialmente desenvolvidas
para se obter um melhor desempenho em algumas profissões. É o
caso das vestimentas para bombeiros (muito resistentes ao calor), para policiais
(coletes à prova de bala), para mergulhadores e até mesmo para
astronautas. Imaginar a vida atual sem essas comodidades que a química
nos trouxe, seria difícil, afinal já dependemos muito delas.
Em todos esses anos de minha carreira como modelo, fui pouco a pouco descobrindo
mais a fundo o mundo da moda; que se mistura ao mundo da indústria têxtil;
que por sua vez não existiria sem a presença da química.
É essencial que haja um equilíbrio no uso das novas tecnologias
na indústria têxtil para que o meio ambiente não sofra com
elas. Devemos aprimorar essas técnicas para aproveitá-las cada
vez melhor, sempre preservando o meio em que vivemos. Afinal, sou modelo e amo
o mundo fashion, mas amo também o mundo em que vivo, e por isso me preocupo
com ele.
Bibliografia:
www.scielo.br
www.ucs.br/ccet/denq/prof/glaucio/aulas/mat_pol_2/fibras.pdf
www.pt.wikipedia.org/wiki/Nylon
www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100- 40422002000100014&lng=pt&nrm=iso
www.vestibular1.com.br/revisao/pontes_hidrogenio.doc
www.educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/quimica/paginahtml/indice.htm
http://www.bndes.gov.br/conhecimento/bnset/mprev.pdf
http://www.halfdome.com.br/informativos/tecnologia/1_fibras.html
Nome: Nicholas Thiago Theodoro Protetti
1ª Série Ensino Médio
Colégio: Oswaldo Cruz
Santos
Professor(a): Salim Elias Tasitano Zogaib
A Química na evolução dos tecidos e da vida humana
A vida contemporânea nos permite desfrutar de atividades triviais que para nossos ancestrais eram impossíveis de se concretizar, entre elas, a disponibilidade de tecidos e roupas com as mais diversas cores e formas. Essa comodidade só é possível graças ao conhecimento químico que foi empregado na indústria têxtil, ocasionando a evolução dos produtos têxteis, de arcaicos para indicadores sociais dos indivíduos. É claro que essas transformações exigiram, durante séculos, estudos e dedicação por parte dos cientistas.
A arte da tecelagem já era dominada pelo homem desde o período Neolítico, quando este construía cestas com galhos e ramos. Gradativamente, esta técnica foi sendo aperfeiçoada por vários povos até que por volta de 5000 a.C., indivíduos da 'Sierra del Norte', no Peru, criaram o que se acredita ser hoje, o tecido mais antigo do mundo. Muito diferente do atual, este tecido era um entrelaçamento muito rudimentar de fibras naturais.
Gregos e egípcios também deram suas contribuições, porém a contribuição que mais marcou a produção da indústria têxtil foi a dos ingleses, que ao substituírem a força animal pela máquina a vapor, intensificaram a produção de uma maneira nunca vista antes. Nesse período, os tecidos eram feitos também de fibras naturais como algodão e lã, respectivamente, formados a partir da celulose e de proteínas.
No início do século XX, o modo de produção da Revolução Industrial já estava ultrapassado e a indústria têxtil se encontrava estagnada, precisando de mudanças urgentes para se adequar a uma sociedade que buscava novidades constantes em tecidos e roupas por influência da moda, que crescia cada vez mais através dos avanços da telecomunicação. Assim, uma modernização nesse setor resultaria numa explosão econômica que os donos das indústrias têxteis tanto aguardavam, gerando mais empregos e circulação de capital.
O cientista que possibilitou essa modernização foi o alemão Hermann Staudinger, que ao compreender a estrutura molecular dos polímeros naturais, formados por várias moléculas do monômero unidas por ligações covalentes em longas seqüências, conceituou, assim, o princípio de polimerização. A partir desse princípio, cientistas do mundo inteiro começaram a sintetizar polímeros e aperfeiçoá-los de acordo com as necessidades de cada país, os chamados polímeros sintéticos.
Em 1927, um grupo de pesquisadores da empresa americana Du Pont, controlados
por Wallace Hume Carothers, começaram um trabalho sobre a utilização
de polímeros como fibra, seguindo duas restrições: o polímero
deveria permitir o estiramento da fibra e deveriam existir forças intermoleculares,
como forças de Van der Waals e pontes de hidrogênio, mantendo o
alinhamento da fibra. Após 8 anos de duro trabalho, o resultado foi a
obtenção do nylon, através da condensação
do ácido adípico (HOOC- (CH2)4- COOH) com a hexametilenodiamina
(H2N-(CH2)6-NH2).
Por ser resistente à tração, aos agentes químicos,
aos óleos e principalmente pelo seu vasto uso em outros setores industriais
como o bélico, o nylon acabou substituindo as fibras naturais, não
só pela suas propriedades, mas pela questão financeira e prática,
já que não havia mais a necessidade de criação e
cultivo de animais e plantas, como ovelha e algodão.
Com o avanço da ciência e da tecnologia, a soberania do nylon
foi dando lugar pouco a pouco para uma fibra mais avançada, o poliéster.
Esse polímero também sintetizado pela empresa Du Pont em 1947-48,
tornou-se atualmente o líder mundial no mercado de fibra têxtil
artificial. Formado pela condensação de ácido tereftálico
com etilenoglicol, esse polímero, conhecido também como dácron,
é muito utilizado na fabricação de roupas, garrafas e na
medicina (campo cirúrgico).
Para serem comercializadas, essas fibras são agrupadas na tecelagem,
formando os tecidos. Alguns são formados por fibras naturais e sintéticas,
como o tergal, conferindo resistência e conforto. Os tecidos passam por
processos químicos que modificam sua aparência, tornando-os mais
bonitos e lucrativos.
Iniciando o beneficiamento do tecido, são retiradas todas as impurezas, como ceras, gomas, resinas, por meio de um processo conhecido como desengomagem, dividida em enzimática e oxidativa. Na enzimática, usada exclusivamente no caso das gomas insolúveis, as enzimas alfa-amilase atuam na quebra do amido, tornando-as solúveis. Na oxidativa, todas as impurezas são eliminadas. É o processo mais completo, pois inclui o alvejamento.
No alvejamento, que consiste em eliminar a coloração do material através de alvejantes como hipoclorito de sódio, o peróxido de hidrogênio e o clorito de sódio, ocorre a preparação do tecido para as etapas seguintes: mercerização, tingimento, estamparia.
Antes que ocorra o tingimento e a estamparia do tecido, nas fibras de algodão podem ser aplicadas uma técnica criada por John Mercer (daí o nome), a mercerização. Basicamente, os tecidos de algodão são colocados em uma solução de soda cáustica (NaOH) concentrada, sob tensão, que lhes provoca contração e depois são neutralizados por um ácido, conferindo-lhes um brilho intenso.
Após todos esses processos, o tecido está pronto para ser tingido e estampado. No processo de tingimento, o tecido será submetido a corantes que lhe proporcionarão a mudança de cor, através da impregnação destes na fibra, podendo ocorrer reações químicas ou não entre fibra e corante. Cada tipo de tecido exige um determinado tipo de corante. No caso do algodão, um dos mais convenientes é o corante reativo; já no nylon, é o corante ácido e no poliéster, o corante disperso. Se o tecido seguir para a estamparia, em vez de corantes, utilizam-se pigmentos. Esses pigmentos são fixados por resinas sintéticas.
Em muitos casos, a procura pelo branco ideal, leva a um outro processo chamado de branqueamento ótico. Neste processo, compostos inorgânicos incolores são aplicados ao tecido e passam a emitir uma luz fluorescente violeta, numa região visível que varia entre 400 e 500 nm (nanômetro). Essa nova freqüência da luz causa ao olho humano a impressão de que o tecido é mais branco e brilhante do que realmente é.
Para eliminar todas essa substâncias usadas na fabricação dos tecidos, algumas indústrias liberam nos efluentes milhares de poluentes diariamente sem que ocorra um tratamento adequado, causando problemas como eutrofização e, conseqüentemente, a morte de todos os seres aeróbicos do efluente. Para evitar que isso ocorra, são necessários vários processos para a recuperação da água, possibilitando sua reutilização.
Pelo método de gradeamento, retiram-se os corpos sólidos e materiais gordurosos, no tratamento primário. Utiliza-se nesse processo grades com espaçamento de 1,5 cm (aproximadamente).
Depois, no tratamento secundário e terciário, através da fermentação e decantação, são retirados os metais pesados e matérias orgânicas. Na etapa final, retiram-se os minerais restantes como fósforo e potássio através do uso de plantas e microorganismos e filtram-se sólidos ainda suspensos. A partir disso, o efluente é eliminado por poros das tubulações sobre o solo e reintegrado à natureza.
A utilização de plantas é um método alternativo que se apresenta muito eficaz na retirada de minerais da água, com a criação de leitos de macrófitas. As plantas absorvem esses nutrientes e, além disso, suas raízes sustentam os microorganismos responsáveis pela decomposição biológica. Apesar de não retirar todos os poluentes, é um método barato e possibilita que a água seja reutilizada em atividades que não necessitem de água potável, como combate a incêndios, resfriamento de máquinas e equipamentos.
Devido ao alto grau de destruição ambiental, muitas empresas investem em pesquisas para síntese de polímeros biodegradáveis, já que materiais como as garrafas de refrigerantes feitas de poliéster não-biodegradável (PET), necessitam de, no mínimo, 300 anos para se decompor na natureza.
Isto não quer dizer que devemos parar de produzir fibras artificiais e só adotar as fibras naturais, pois estas também agridem a natureza com a devastação florestal, mas significa que devemos utilizá-las de modo consciente e, após o uso, reciclar.
É evidente que constantes modernizações são inevitáveis, visto que os problemas ambientais, sociais e econômicos do mundo, com o passar dos anos, variam dessa mesma forma incessante. Como as fibras sintéticas são derivadas do petróleo e este não é um recurso renovável, quem sabe se nos próximos anos não estaremos entrando numa nova era da indústria têxtil, com modernas fibras renováveis sintéticas e com muito mais qualidade que suas antecessoras?
Certamente que sim! Graças à capacidade de raciocínio do ser humano, juntamente com a interação que este tem com o ambiente em que vive, querendo sempre melhorar e modernizar. Assim, evoluindo e crescendo de forma harmoniosa com a natureza, a raça humana irá desenvolver-se infinitamente, já que a natureza é a fonte da vida e das inspirações humanas.
Bibliografia
Química na abordagem do cotidiano. Editora Moderna. Páginas: 519,
524, 525, 528
Sites
http://www.pt.wikipedia.org/wiki/Tinturaria
laseeb.isr.ist.utl.pt/dct/EcoEvo/TratamentoEfluentes/sld001.html
www.gorni.eng.br/hist_pol.html
http://www.corsan.com.br/sitel/sitel_cetel/index.htm
Polímero Milagreiro
Para começar, contarei uma breve história. Sou soldado, manejo
não apenas com armas, mas também com vidas. Assim como a minha
vida já esteve à prova. Durante um tiroteio, um tiro me acertou,
mas graças a minha vestimenta não sofri danos sérios. Curioso
sobre o estranho tecido que não fora varado pela bala, pesquisei e enfim
soube o nome do meu salvador.
Não demorei muito tempo a descobrir que esta estranha matéria
era um polímero. Os polímeros são macromoléculas
obtidas a partir da polimerização, sendo formadas por unidades
estruturais menores chamadas monômeros. Algumas subdivisões dos
polímeros são: os termoplásticos (os tradicionais plásticos,
como as garrafas PET, que são facilmente reciclados), os termorrígidos
(rígidos e frágeis, porém muitos estáveis à
variações de temperatura) e os elastômeros (as borrachas,
muito elásticos). Preocupado com o meio ambiente, notei que devido à
dificuldade de se fundir os termorrígidos e os elastômeros, eles
não são facilmente reciclados.
Eu já havia lido algumas reportagens sobre o uso de garrafas PET na confecção
de camisetas, mas não acreditei que uma espécie de plástico
fosse capaz de agüentar um tiro. Aprofundando-me ainda mais nas buscas,
decidi pesquisar na DuPont, a maior fábrica de polímeros do mundo,
então, descobri o Kevlar, o polímero que salvou minha vida.
Inventado na década de 60, o Kevlar é muito mais resistente que
o aço convencional (em torno de 7 vezes mais!), com densidade muito inferior
à da fibra de vidro (menos que a metade!), não se funde e agüenta
altas temperaturas sem sofrer avarias (Nota: temperaturas além do que
nosso corpo agüenta!), não é incandescente e por ser uma
fibra flexível pôde ser costurada e usada em vestes comuns. É
uma fibra do tipo aramida, que é uma família de polímeros
derivadas do Nylon, que só foi usado comercialmente em 1972, usado inicialmente
para reforçar a cinta de pneus, cabos e artefatos usados em embalagens
de segurança, e só muito tempo depois foi usado na indústria
armamentista. Fez tanto sucesso na sua época de lançamento no
mercado que em menos de 10 anos já havia mais que 30.000 toneladas do
material.
O Kevlar usado para a confecção de coletes à prova de balas
é o Kevlar 29, por ser mais rígido que o Kevlar 49, um outro tipo
do tecido.
O material tem 100% de eficiência ao deter projéteis lançados
à partir de armas de fogo, e foi por causa de tanta eficiência
que eu posso estar aqui, contando para vocês sobre esse material. Contra
objetos perfurantes a eficiência cai para 90%, mas ainda sendo uma considerável
fonte contra armas brancas (adagas, estiletes, fechas...).
Apenas para conhecimento geral, a formula química básica do Kevlar
é (-CO-C6H4-CO-NH-C6H4-NH-)n.
Outras utilizações desse tecido são: cintos de segurança
de automóveis, construções navais e aeronáuticas,
cordas, roupas especiais contra o fogo (as usadas pelos bombeiros e em cenas
cinematográficas) e até em algumas raquetes de tênis.
Eu não sabia que coisas do nosso dia-a-dia (como raquetes de tênis)
fossem feitas com materiais tão resistentes, vi até algumas marcas
de calçados feitos de Kevlar! Agora me pergunto, como será que
tingem esses tênis?
Bem, vendo que o Kevlar é da mesma natureza do Nylon, podemos concluir
que os corantes ácidos são os mais apropriados para a confecção
de Kevlar colorido. O corante reage com o tecido, por meio de interações
Iônicas, normalmente, neste tipo de material.
O corante ácido é um corante aniônico e soluvel em água,
por ser portador de um à três grupos sulfônicos (ex: SO3).
Como já dito, ele é de extrema necessidade para o tingimento de
fibras de poliamida sintétia, mas também muito usando nas fibras
orgânicas, como as fibras protéicas (lã e seda). Esses corantes
se caracterizam por ter estrutura química baseada em compostos azo, antraquinona,
triarilmetano, azina, xanteno, ketonimina, nitro e nitroso, o que lhes proporciona
uma grande amplitude de cores.
Bom, já temos com o que se tinge o Kevlar, mas como é o processo?
Simplesmente se mistura o tecido ao corante, preveamente neutralizado, cria
ligações iônicas com os grupos amino e carboxilato, envolvendo
o par de elétrons livres destes grupos.
Agora posso ver a variedade de utilizações do Kevlar. Tingido,
pode ser usado como colete do exértido, protegendo e camuflando os soldados.
Pode ser usado em cintos, calças, jaquetas e ainda por cima ficar dentro
da moda.
Porém, do que adianta tanta utilidade e tecnologia se polui o nosso ambiente?
Sem a poluição, os humanos viveriam melhor, e talvez o Kevlar
não fosse necessário para salvar algumas vidas durante guerras.
Pensando nisso, decidi pesquisar um pouco sobre o tratamento dos efluentes do
processo de tingimento.
Bem, pensando que são corantes, são realmente fáceis de
se detectar em rios e lagos, devido à facilidade dos humanos enchergarem
suas cores e graças às pressões internacionais por parte
de entidades não-governamentais e pelas evidentes catastrofes devido
à poluição, os investimento nessa área de tratamento
das aguás contaminadas pelos efluentes da industria téxtil estão
cada vez maiores.
Em minhas pesquisas, encontrei muitos modos de tratar esses efluentes, entres
eles podemos encontrar:
- Adsorção: se baseia na passagem do efluente por carvão
ativo, sílica gel, bauxita, resinas de troca-iônica e derivados
de celulose, que realizam a remoção do corante. Porém é
pouco recomendado, devido ao alto custo e a utilização apenas
em pequenas quantidades de efluentes.
- Membranas especiais: neste processo, o efluente é filtrado em membranas,
efetivando a remoção de boa parte da cor. Essa técnica,
assim como a da Adsorção, se baseiam na separação
das moléculas do corante para serem separadas do efluente. O grande problema
desta técnica é o custo alto e a manutenção das
membranas.
- Precipitação: é o uso de floculantes inorgânicos
(sais de ferro e alumínio) para a “coagulação”
do corante do efluente, mas apesar de poder remover, efetivamente, o corante
do efluente, de modo à deixar o efluente nos niveis padrões permitidos,
o resutado depende do tipo de corante usado, sendo muito variavel o processo,
ainda lança outros produtos poluidores no efluente (ex: Al2(SO4)3 e Amônia).
- Degradação química: baseada no uso de cloro e ozônio
(este segundo mais eficaz, devido à não-formação
de íons e a ineficancia do cloro em alguns corantes) para realizar uma
reação oxidativa. O metodo é a clivagem do corante, através
de processo catalítico ou radiação ultravioleta. Boa técnica
para grandes quantidades, mas muito cara.
- Biodegradação: utilizado em apenas corante naturais (devido
à escacez de enzimas para degradação dos corantes sintéticos,
que são de maioria xenobiótica, em condições aeróbicas),
é a promessa de tratamento para o futuro, por usar microorganismos para
a degradação dos corantes.
Podemos concluir, que de todos esses métodos de tratamento, que para
se tratar os corantes do efluente textil são necessários investimentos
caros e longo, mas é muito importante o tratamento desses resíduos,
devido ao cuidado com o meio ambiente, pois esses corantes podem intoxicar o
solo, a aguá e os animais, até mesmo o ser humano.
É, pensando bem, o Kevlar por até ter salvo a minha vida, mas
será que vale a pena ser salvo por algo que destroi a natureza? Bem,
se o homem se dér conta de que é hora de tratar da natureza e
não de se preocupar com lucros, talvez essa resposta possa ser um sim.
Escrito e redigido por um Soldado.
Bibliografia -
http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra_sint%C3%A9tica – Acessado em: 2 novembro
http://quimicanova.sbq.org.br/qnol/2002/vol25n1/index.html - Acessado em: 2
de novembro
http://quimicanova.sbq.org.br/qnol/2002/vol25n3/index.htm - Acessado em: 2 de
novembro
http://quimicanova.sbq.org.br/qnol/2000/vol23n1/index.htm - Acessado em: 2 de
novembro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero - Acessado em: 2 de novembro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Poliamida - Acessado em: 2 de novembro
http://pt.wikipedia.org/wiki/Kevlar - Acessado em: 2 de novembro
http://pt.wikipedia.org/wiki/DuPont - Acessado em: 9 de novembro
Nome: Priscila Cardoso
Morales
Colégio: Objetivo, Litoral, Santos
Professor(es): Salim Elias T. Zogaib
1ª Série Ensino Médio
Vestindo a camisa da Química
A indústria têxtil vem crescendo ao longo dos anos, não
só no Brasil mas no mundo. Conforme o tempo passa, as tendências
mudam, e o mercado consumidor exige novidades. Um novo modelo de vestido, uma
cor que lembre determinada estação do ano, um tecido mais leve
para o verão. Logo, os profissionais da área trabalham para atenderem
aos pedidos e é nesse trabalho que podemos perceber o importante e, muitas
vezes desconhecido, o papel da química em nossas vidas.
A química desenvolve um importante papel na evolução da
indústria têxtil. A partir dos processos químicos, podemos
elaborar determinados tipos de fibras ou até mesmo melhorar a qualidade
de um tecido, dar a ele a cor desejada, atendendo assim às exigências
do consumidor. Há vários tipos de fibras no mercado, como exemplos
podemos citar: fibras vegetais (algodão, linho, juta, etc), fibras animais
(lã de carneiro, de lhama, etc), fibras minerais (fios de ouro, de cobre,
de prata, etc), fibras sintéticas (nylon, rayon, etc) e materiais reciclados
(como tiras de tecido).
Para que possamos ver como os processos químicos agem contribuindo para
o avanço da indústria têxtil e satisfação
do cliente, pensemos nas fibras sintéticas. Elas são produzidas
com matérias-primas simples, na maioria das vezes do petróleo.
Os fios sintéticos são obtidos em processos industriais químicos
que originam polímeros químicos que se transformam em fibras sintéticas.
Em geral, as fibras sintéticas apresentam ótimas propriedades
de extensão e retração e de elasticidade. Como exemplo
de fibra sintética derivada do petróleo, podemos citar o poliéster,
que, devido ao alto número de filamentos tem como característica
secagem rápida, alta durabilidade, um toque agradável, resistência
ao abarrotamento... Praticamente, tudo o que o consumidor moderno deseja.
Mas as fibras sintéticas também são utilizadas em outras
áreas. Há pouco mais de dez anos, foram descobertos os nanotubos
de carbono, utilizando-os os cientistas tentaram desenvolver uma nova geração
de materiais estruturais com a finalidade de construir elevadores espaciais,
que possam pôr cargas em órbita da Terra, aposentando os foguetes,
que são mais caros. Para que a fibra sintética fique mais resistente,
cientistas criaram um método no qual os nanotubos de carbono são
dispersados entre as fibras de carbeto de silício (composto cerâmico
feito de silício e carbono). Graças a processos químicos,
aquela fibra utilizada naquela roupa que está na vitrina do shopping
pode ser modificada e ser usada na construção de elevadores espaciais.
No entanto, muitos processos químicos podem ser observados dentro da
indústria têxtil. Dependendo da finalidade, cada tipo de fibra
passa por processos diferentes. Dentre as várias etapas desses processos,
pode-se citar a formação do fio, a tecelagem, a engomagem, a chamuscagem,
a desengamagem e lavagem, o pré-alvejamento, o alvejamento, o tingimento
do tecido, a mercerizaçao, amaciamento e, se desejar, a estamparia. Até
torna-se difícil imaginar por tudo que o tecido de uma camiseta já
passou.
A engomagem é um processo que visa obter melhor estiramento do tecido.
As gomas utilizadas são devidamente escolhidas de acordo com o tipo de
fio. Basicamente, há dois tipos de goas: goma de fécula de mandioca
e goma sintética (formada a vase de poli-acrilato, carboximetilcelulose
e álcool polivinílico).
A chamuscagem é a queima da penugem do pano e não gera resíduos.
A desengomagem e lavagem consistem na remoção da goma aplicada
no tecido. Esse processo é feito através do uso de produtos químicos
ou pelo processo de vaporização. A operação de desengomagem
é responsável por cerca de 50% (cinqüenta por cento) do despejo
têxtil de carga orgânica.
O pré-alvejamento é um processo de branqueamento, visando à
limpeza das impurezas do tecido (retirada de resíduos de produtos químicos
por exemplo). É um processo prévio para que possa ocorrer o tingimento
do tecido. O alvejamento também é um processo de branqueamento,
o hopoclorito de sódio e o peróxido de hidrogênio são
produtos químicos bastante utilizados nesse processo.
O tingimento é o processo de tinturas de tecidos. Há inúmeras
cores e cada uma possui uma receita particular, determinando assim, o resultado.
Na mercerização, o tecido é embebecido em uma solução
de soda caustica, visando aumentar o brilho e a resistência à tração
e melhorar a estabilidade dimensional do tecido. Se não houver o reaproveitamento
de soda, ocorrerá o descarte com alcalinidade elevada.
Com o amaciamento, o tecido recebe o toque final esperado pelo cliente.
A água é muito utilizada nesses processos. As indústrias
possuem seus próprios sistemas de tratamento de água e desenvolvem
técnicas para o controle do uso da água, tomas atitudes simples
que podem ajudar até mesmo a não degradar o meio ambiente, além
disso, economizar água também significa economizar energia ou
seja, é vantajoso para a empresa. A recirculação de água
de lavagens e de água utilizada para resfriamento é vista como
uma boa opção de economia. As águas de lavagens podem ser
reutilizadas em outras etapas de processos que não exijam tanta qualidade
da água, por exemplo. As águas usadas para enxaguar após
o tingimento podem ser utilizadas para fazer uma solução de corantes.
Deve ser tomado muito cuidado para que não fiquem resíduos que
possam prejudicar o resultado do trabalho. Além da “luta contra
o desperdício”, as indústrias vêm tratando a água
que seria jogada fora, a fim de não prejudicar o meio ambiente. Um exemplo
de como tratar a água é dado com a reciclagem de lixívia
de soda cáustica por evaporação. Grandes quantidades de
soda cáustica são utilizadas no processo de mercerização;
essa soda é lançada no efluente e deve ser neutrazida com ácido
dando mais despesa à empresa. Aumenta-se a concentração
de soda cáustica por evaporação da água, o vapor
é utilizado para, no aquecimento de primeiro estágio, a água
evapora da solução. Com o processo há recuperação
de 80% da soda cáusica, isso resulta em economia de custos de neutralização
e tratamento de efluente. Também traz benefícios ambientais, como
a redução da carga de poluentes no efluente acima de 50%, reciclagem
da água, etc.
Mas vale lembrar que todos esses processos levaram muito tempo para serem desenvolvidos.
São encontrados vestígios de tecelagem manual em todas as civilizações,
com o tempo tudo foi evoluindo e hoje em dia contamos com ótimas máquinas
que aceleram e melhoram a qualidade do produto. Mas isso também traz
aspectos ruins: o custo de produção pode aumentar e deixar o produto
mais caro e embora o setor têxtil empregue muitas pessoas, a automação
contribui com o desemprego. Além disso, devemos nos preocupar com os
danos que o meio ambiente pode sofrer. Concluímos que a indústria
têxtil evoluiu com a ajuda da química e percebemos que ainda evoluirá
muito.
Memórias de um átomo de Carbono
Eu sou um átomo de Carbono. Hoje eu constituo uma bela jaqueta feita
de poliéster, porém nem sempre estive aqui. Eu passei por muitos
processos para estar o que eu estou agora... Vou contar a minha longa história...
Antigamente eu era um mero átomo de Carbono. Após passar por inúmeros
ciclos biológicos, acabei ligado com alguns átomos distintos e,
juntos, formamos o monômero dimetil tereftalato (DMT). Nunca imaginei
o que poderia acontecer quando me vi rodeado de átomos que eu não
conhecia, mas eles foram “gentis”1 e todos nós viramos “amigos”!
Num dia, nós fomos levados a um lugar desconhecido. O Senhor Átomo
de Oxigênio, o mais experiente de todos, me falou que estávamos
em uma indústria têxtil. Eu não entendi direito esse negócio
de “indústria têxtil”, mas não quis perguntar.
Tinha certeza que eu não demoraria a entender.
Pedi para o Senhor Átomo de Oxigênio me explicar o estava acontecendo.
Ele me falou que nós fomos fundidos, pois o ponto de ebulição
do DMT era 140ºC. Após a nossa fusão, entramos em contato
com o etileno glicol e catalisador dentro de um reator, no qual ocorreu uma
reação de transesterificação. Nessa etapa, foram
formados uma mistura de nós, átomos, na forma do dímero
bis-(2-hidroxietil)tereftalato, outros oligômeros e metanol. O álcool
metílico foi separado do sistema, com a finalidade de favorecer a formação
do dímero, pois o equilíbrio químico dessa reação
foi deslocado. Perguntei ao Senhor Átomo o que era “equilíbrio
químico”. Ele explicou que esse “equilíbrio”
era atingido quando a velocidade em que a reação direta ocorria
era igual à velocidade da reação inversa. Retirando o álcool
metílico do sistema, a velocidade da reação inversa diminui
e a da direta aumenta, favorecendo a formação do dímero.
Após a obtenção deste, foi feita a polimerização
em dois reatores, nos quais foi adicionado um catalisador de antimônio.
Em um, a polimerização começava, em outro ela acabava.
Em ambos os reatores, a massa do polímero foi aquecida e a pressão,
diminuída. O glicol foi removido dos reatores, para ajudar no crescimento
da cadeia polimérica, pois, novamente, o equilíbrio químico
foi deslocado. A finalidade do deslocamento do equilíbrio era a mesma
da outra reação. O objetivo final era a formação
do polímero polietilenotereftalato (PET). E nós viramos esse polímero.
Os humanos levaram-nos até um tanque de armazenagem a vácuo, onde
permanecemos um tempo. Logo após sairmos, passamos pelo processo de fiação,
pelo estiramento, no qual fomos afinados e esticados e pela tecelagem, na qual
fomos transformados em tecidos de poliéster.
Veja a reação para a formação do polietilenotereftalato:
Não estava acreditando. Eu, um simples átomo de Carbono, fazia
parte da composição do tecido da classe dos poliésteres!
Tudo era muito incrível para a minha mente inexperiente daquela época.
Eu ainda não sabia o que o futuro me reservava... Estava achando muito
divertido ser transformado de um simples átomo solitário, sem
“amigos”, a monômeros, polímeros, fios e tecidos. Acabei
conhecendo muitos átomos. Começamos a conversar, enquanto nós
éramos transformados em novos materiais. Comecei a conhecê-los
melhor. Imaginei que nós viraríamos “irmãos”.
Deduzi que as reações químicas que aconteceram foram definitivas.
Jamais voltaria a ser um átomo solitário, sem “amigos”,
porque eu os tinha agora!
Depois da tecelagem, eu e meus “amigos” passamos pelo processo de
tingimento. Para nós sermos tingidos, fomos submetidos a um banho de
água fria, onde os humanos adicionaram o corante. Perguntei ao Senhor
Átomo de Oxigênio como a molécula do corante era fixada
nos tecidos. Ele respondeu que a fixação ocorria em solução
aquosa e dependia de quatro tipos de interações (iônica,
de hidrogênio, de Van der Waals e covalentes). No nosso caso, a interação
que ocorreu foi a de Van der Waals. O Senhor Átomo de Oxigênio
continuou me explicando que o tingimento era baseado na interação
originada pela aproximação do corante e das moléculas do
tecido. Não havia a formação de uma ligação,
portanto o tecido “segurava” o corante por um processo de afinidade.
Ele continuou me explicando que os corantes eram classificados de acordo pelo
método de fixação. Havia os corantes reativos, os diretos,
os azóicos, os ácidos, os à Cuba, os de enxofre, os dispersivos,
os pré-metalizados e os branqueadores. No nosso caso, foi usado o dispersivo,
que era insolúvel em água. No tingimento, ele sofre hidrólise,
formando lentamente um precipitado, sobre o acetato de celulose. O grau de solubilidade
influencia no processo e na qualidade da tintura. Geralmente esse processo acontece
quando há agentes dispersantes que estabilizam a suspensão do
corante, facilitando o contato deste com o tecido. Passei a entender bastante
de tingimento, porque é muito interessante.
O Senhor parou de falar, porque ele queria prestar atenção no
que aconteceria em seguida. Depois do tingimento, passamos por acabamentos.
Os humanos verificaram a nossa qualidade, logo após fomos embalados e
paramos num outro local desconhecido para mim. O Senhor Átomo me informou
que aquele local era uma loja de roupas dos humanos. Eu, até aquele momento,
não havia reparado, mas eu tinha virado uma jaqueta de poliéster
vermelha! Mesmo sendo suspeito, eu achei a jaqueta muito bonita e eu estava
feliz por fazer parte dela.
Enquanto estávamos na loja, o Senhor Átomo e um outro átomo
estavam “conversando” sobre o meio ambiente. Eles comentavam que
os corantes usados no tingimento afetariam o meio ambiente, porque 10% a 20%
dos corantes eram perdidos devido à incompleta fixação.
Eles vão parar no meio ambiente, onde são lançados 1,2t
desses compostos diariamente. Os corantes podem ser altamente tóxicos.
Cerca de 3000 corantes azo são cancerígenos. Os corantes contendo
grupos amino; aquilamino, ou acetilamino, sem nenhum grupo sulfonado interagem
com o DNA, causando câncer também. Os reativos podem causar a sensibilização
da pele ou das vias respiratórias, mais comumente causam sintomas de
asma e rinite alérgica. Eu, não acreditando em tudo que eu ouvia,
perguntei ao Senhor Átomo de Oxigênio se havia uma forma de tratar
esses corantes, para que eles não poluíssem o meio ambiente. O
Senhor respondeu que havia muitos métodos para tratar os efluentes, mas
nem todos eram eficientes e viáveis ao ser humano.
Novamente escutei o Senhor Átomo de Oxigênio explicar processos
humanos para mim. Dessa vez, ele estava falando de tratamentos dos efluentes
têxteis. Havia um tratamento que utilizava o fungo Phanerochaete chrysosporium
para biodegradar os efluentes. Outro tratamento era a fotocatálise heterogênea,
achei-a complicada demais... Ela é pouco estudada pelos próprios
humanos. Com alguns processos físicos, os efluentes podem ser tratados,
mas eu gostei mesmo de um tratamento com ozônio! Esse gás é
incolor e na água o ozônio se decompõe facilmente. Esse
gás é um forte agente oxidante, portanto reage com muitos compostos.
A oxidação dos efluentes pode ser direta ou indireta. Na direta,
o ozônio reage diretamente com outras moléculas orgânicas
ou inorgânicas. Veja algumas reações químicas:
NO2- + O3 ==> NO3- + O2
CN- + O3 ==>CNO- + O2
SO32- + O3 ==> SO42- + O2
R2C=CR2 + O3 ==> RCHO; R2CO; RCOOH (onde R = radical aquila ou H)
Na oxidação indireta, o ozônio pode reagir através
de reação radicalar. Tratamentos de efluentes com ozônio
é são bastante atrativos, pois os cromóforos são
compostos orgânicos com muitas duplas ligações. O ozônio
as rompe, descolorando o efluente.
O Senhor Átomo de Oxigênio parou de me explicar os tratamentos,
por uma bela garota humana nos comprou. Nunca mais pedi nenhuma explicação
para o Senhor, porque desde que fomos comprados eu aprendi a viver, aprendi
a compreender o mundo, afinal eu tinha uma visão nova dele. Já
não era aquele átomo inexperiente mais. Eu já tinha participado
da produção dessa jaqueta de poliéster. Eu fazia parte
dela! Eu estava feliz. Ganhei a companhia de uma humana. Eu jamais voltaria
a ficar sozinho. Jamais!
Essa é a minha história. Ela ainda não acabou. A minha
história será renovada sempre. A cada dia, uma nova experiência,
uma nova história para contar.
1. Observação: O átomo (narrador personagem desta narração) está personificado. Tenho total ciência que o átomo é inanimado, portanto não faz amigos nem é gentil. A personificação aqui utilizada é somente para dinamizar a história.
Bibliografia:
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http://www.abrafas.org.br/fibras/manufaturadas.html
http://www.abrafas.org.br/fibras/rota_sintetica.html
www.enq.ufrgs.br/cursos/grad/Pol_Intr/Grupo%204/POLI%C9STE.DOC http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid
=S0100-40422000000100013&lng=pt&nrm=iso
http://quimicanova.sbq.org.br/qnol/2006/vol29n1/21-DV04304.pdf http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422002000100014&lng=pt&nrm=iso
http://www.silaex.com.br/poli%E9ster.htm
http://www.sebrae.com.br/br/parasuaempresa/ideiasdenegocios_969.asp
Nome: Ana Luiza Bonini
Domingos
2ª Série Ensino Médio
Colégio: Oswaldo Cruz
São José do Rio Preto
Professor(a): Rosemary Dias Goi e Augusto Tadeu R. Prado
A química além das moléculas
Pequenos pedaços do céu dançavam na frente de minha janela,
mexendo-se com uma harmonia igualável à das moléculas presentes
em nosso ambiente. Os campos fofos e brancos passavam rápidos e a única
coisa em que conseguia pensar era no uso de tudo aquilo. Sabia que era relacionado
à indústria têxtil, e a utilização dos tecidos
foi algo que sempre me intrigou. Afinal, porque eles eram tão importantes?
A partir de uma certa idade, quando começamos os questionamentos, passamos
a ter o desejo de conhecer melhor o mundo em que vivemos. No entanto, a dificuldade
se encontra em objetos que estão profundamente inseridos no subconsciente
da população.
Perguntas! Na busca inalcançável por respostas, despertam os mais
profundos interesses humanos. Inclusive o meu. Ao olhar para aquele campo de
cultivo de algodão deparei-me com várias dúvidas alojadas
no meu íntimo. Qual a importância das roupas para os seres humanos?
Esta questão, aparentemente fácil de ser respondida, exige certa
reflexão. Penso que a importância das roupas não está
só no fato de proteger o corpo contra ações da natureza,
mas também se trata de uma questão de individualidade e estilo.
Outro fator, mais complexo, está no pré-conceito das pessoas.
O modo como usam acessórios, combinam modelos, cores e tecidos modelam
o seu jeito de ser, sua personalidade. Isso tudo influencia em como a sociedade
vê a pessoa. Voltada para essa área, a indústria têxtil
possui profissionais competentes. Atendem tanto às necessidades de conforto
e inovação das pessoas quanto às exigências da área
econômica.
Para que todas essas relações aconteçam, a química
é essencial, inclusive quando o objetivo é agradar ao consumidor,
conceito imposto pelo homem moderno. Homens de 3000 anos a.C., provavelmente
não tinham os interesses voltados para a beleza, o conforto e a durabilidade
de suas roupas de algodão, linho, lã ou seda.
Conforme ia pesquisando, o assunto penetrava em minha mente e comecei a considerá-lo
interessante. As dúvidas tornaram-se tantas que resolvi ir a uma indústria
têxtil para acompanhar os processos de produção de tecido
e talvez, conversar com um profissional da área. Argumentando com pais
e professores, consegui agendar uma visita a uma indústria com um grupo
grande da escola. A primeira sensação ao entrar era de perplexidade,
talvez pela organização dos setores ou simplesmente pelo tamanho
das máquinas. Tudo era muito grande. E cheirava estranho.
Na entrada havia funcionários da fábrica e especialistas que orientavam
e explicavam os processos. A primeira “sala” era a da fiação.
Esta servia para transformar as fibras têxteis (naturais ou químicas)
em fios. Divide-se, basicamente na fiação de fibras para a formação
de fios contínuos (poliéster, viscose) e fios descontínuos
(lã, linho). Resumidamente, primeiro abriam-se os fardos para que as
fibras ficassem paralelas e logo fossem unidas na forma de mecha. Em seguida,
passavam por uma série de estiragens, a fim de sofrerem uma diminuição
da densidade linear da mecha. Depois de misturada mecanicamente, a massa foi
torcida para que ganhasse consistência e resistência à tração.
Para a formação de fios contínuos, entretanto, realiza-se
o processo de extrusão.
A próxima sala era a da Tecelagem e esta se constituía de processos
puramente mecânicos. Fiquei impressionado ao ver como as máquinas
trabalhavam rápido. Meus olhos não conseguiam acompanhar o ato
da trama e do urdume se entrelaçando. Trama e Urdume são nomes
dados para a localização das fibras já trabalhadas. A primeira
é colocada transversalmente e o segundo longitudinalmente. Interessante
notar que as fibras do urdume são fixas e as diferenças na tecelagem
se constituem na passagem das fibras da trama por cima ou por baixo.
Assustei-me ao pensar que seria somente aquilo. A indústria que vi plantada
do lado de fora era enorme. Voltei meu pensamento para a química. Afinal
as exigências do mercado eram grandes e não é difícil
encontrar notícias anunciando novos tecidos. Para minha felicidade, fomos
levados ao lugar onde se fabricavam fibras químicas, criadas para atender
as exigências do mercado.
A divisão das fibras é exemplificada no esquema abaixo:
Olhando para os lados, vi que todos os outros alunos estavam boquiabertos.
Era muita informação. Primeiramente, fibras artificiais são
aquelas produzidas a partir da degradação ou regeneração
de um outro componente, tal como a celulose. A viscose, por exemplo, é
obtida através da celulose purificada. Esta, por sua vez, é obtida
do linter do algodão (fibra curta restante na semente). As lâminas
da chamada celulose alfa são colocadas em uma solução com
alta concentração de NaOH. O excesso de soda caústica é
eliminado e as lâminas passam por trituração. É adicionado
Dissulfeto de Carbono. A massa é transferida para outro reservatório
onde é coberta com água e logo estará pronta para ser submetida
a outra solução de NaOH, dessa vez de baixa concentração.
A solução é agitada e acaba por gerar uma solução
de viscose. Por ser uma fibra que irá gerar fios contínuos, é
extrudada em um banho de ácido sulfúrico. O fio formado é,
portanto, de alta tenacidade.
Outro composto gerado pela celulose é a nitrocelulose. É uma das
mais antigas resinas utilizadas na fabricação de tintas e vernizes.
Foi usada também como explosivo, devido às características
explosivas do algodão nitrado. Resumidamente, o processo industrial de
transformação consiste na esterificação pelo ácido
nítrico, conforme mostra a reação:
C6H7O2(OH)3 + 3HNO3 =H2SO4=> C6H7(ONO2)3 + 3H2O
A reação é facilitada devido às hidroxilas primárias
e secundárias da D-Glicose (monômero do polímero celulose),
que reagem parcialmente com o ácido nítrico.
Já as fibras sintéticas, tais como o nylon e o poliéster,
têm sua forma de obtenção bastante diferenciada. O nylon
é uma poliamida obtida através do petróleo. A reação
de formação é conhecida por reação de condensação
(formação de polímeros com eliminação de
moléculas de água) entre um ácido dicarboxílico
(ácido adípico) com uma diamida (hexametilenodiamida), levando,
portanto, a uma poliamida linear (nylon 6-6).
Finalmente, chegamos à parte do beneficiamento. Esta deve ser mais elaborada,
pois atinge o gosto do consumidor. A partir desta área valem as inovações
de cada empresa.
Entramos na tinturaria. Os principais métodos na tinturaria são:
Desengomagem, Alvejamento, Mercerização e Tingimento. Entre todos
esse processos relacionados, a mercerização teve destaque. Este
processo aplica-se nos tecidos de algodão com a finalidade de aumentar
o brilho, a afinidade aos corantes, a maciez, maior resistência mecânica.
O nome do processo deriva-se de seu inventor Merc, em 1844.
Na área de preparação para o tingimento, a biotecnologia
é muito usada. As enzimas estão sendo muito utilizadas em razão
de substituir produtos químicos sintéticos, já que as primeiras
não agridem o meio ambiente, pois produzem menos sub-produtos residuais.
As enzimas são utilizadas, nas condições ideais de pH,
em inúmeros processos. Por exemplo, no método de biostoning (aparência
desbotada do jeans) as celulases vieram substituir os desgastes causados pelo
métodos Stone-wash, que consistia no atrito para desbotamento da peça
mas que causava um desgaste excessivo e conseqüente desvalorização
do produto. As peroxidases retiram os restos de peróxido de hidrogênio
antes retirados por inúmeras lavagens ou pela adição de
um redutor inorgânico. O maior benefício causado pelas implantações
destas técnicas é que os resíduos liberados no ambiente
são biodegradáveis.
O local reservado para tingir tecidos foi o mais interessante que visitei em
toda a indústria. A mistura de cores lembrava-me a vivacidade de todas
as coisas, a variedade da vida. Três etapas do processo de tingimento
são consideradas de extrema importância: a montagem, a fixação
e o tratamento final. Por ser um processo que visa atender às preferências
do consumidor (em especial aquela relacionada à duração
da cor do produto) é necessário que algumas características
estejam presentes: alta afinidade e uniformidade na coloração.
Milhões de compostos químicos já foram sintetizados para
a produção de cores e o primeiro a fazer isso foi William Henry
Perkin que sintetizou a mauveína. O índigo, devido a sua extensa
utilização, foi reproduzido em laboratório por Karl Heumann.
As cores são formadas devido à absorção de radiação
eletromagnética. Essa radiação deve detectável visualmente
por nós, levando- nos a concluir que este comprimento de onda deve estar
entre 400 e 700 nanômetros. Os compostos orgânicos são capazes
de absorver essa energia, no entanto, somente compostos com ligações
duplas conjugadas são capazes de absorvê-las na faixa visível.
A intensidade da cor é “medida” através de sua faixa
de absorção. Por exemplo, a cor preta, absorve toda a radiação
visível, enquanto os brancos as refletem. Por isso, a popularidade dos
corantes sintéticos deve-se ao fato de eles em absorverem comprimentos
de onda bem definidos, gerando uma cor mais intensa e brilhante.
Um aspecto comum a todos os corantes é a presença de um ou mais
anéis benzênicos, por isso chamados também de benzenóides.
Alguns dos grupos mais utilizados são aqueles derivados do trifenilmetano
(obtido da anilina ou toluidina); antraquinona, atualmente o segundo maior grupo
de corantes e que na época veio substituir o índigo.
Os corantes azóicos também são de grande importância,
pois podem ser obtidos no próprio tecido. O primeiro processo para sua
obtenção consiste em mergulhar o tecido numa solução
para que as chamadas moléculas de acoplamento (anilinas e fenóis)
liguem-se as fibras do tecido. Depois este é imerso numa solução
do sal de diazônio, obtido anteriormente por uma reação
de um ácido nitroso com uma anilina, formando o íon diazônio.
Após esses dois processos o corante é formado. O tratamento com
as moléculas de acoplagem (-OH e –NH2) direcionam a ligação
com o sal de diazônio, para as posições orto e para. Essas
reações são, portanto, dependentes da variação
de pH já que ambos os grupos são ionizáveis.
Os corantes reativos tornaram-se de grande importância industrial, já
que somente a partir dessa introdução, o algodão pôde
ser tingido com cores fortes e vivas. O processo é basicamente descrito
pela implantação de um grupo reativo, no caso o diclorotriazina,
que irá se ligar covalentemente com as fibras do tecidos. Os cloros do
composto serão substituídos pelo grupo –OH da celulose (algodão)
ou pelo grupo –NH2 das proteínas (lã).
Após sair desta sala lembrei-me de uma experiência que havia feito
quando criança. Nunca iria imaginar o complicado processo existente por
trás de uma simples brincadeira. Eu havia pegado várias substâncias,
entre elas flores, frutas e, seguindo a orientação dos meus pais,
cascas de cebolas. O que acontecia, na verdade, era que os corantes dessas “matérias-primas”
ficavam diluídos em água quente. Mas havia um segredo, o Alúmen.
Este era uma solução de sulfato de alumínio com potássio
hidratado, que serve para melhor fixação do corante. É
claro que na época isso nem passava pela minha cabeça. Para mim
era tudo magia. Dava risada, lembrando-me de vários momentos em que ficava
abismado com a transformação de cores, “explosões”,
soluções borbulhantes expelindo fumaça... Não era
magia e sim Química. Voltando de meus devaneios (mais uma vez!) me dirigia
a última parte da indústria: a de tratamento de Efluentes Têxteis.
A interação entre as indústrias têxteis e a preservação
do meio-ambiente era grande, pois a primeira é uma das maiores produtoras
de efluentes cuja maioria é colorida, mesmo contendo pequena quantidade
de corante. O problema se encontra no fato de que esses efluentes são
tóxicos, não biodegradáveis, e resistentes à destruição
por meio de método de tratamento físico-químico. Em um
manancial, esse corante irá se dispersar impedindo a passagem de luz
e, portanto, a fotossíntese. Infelizmente, a maioria dos métodos
não funciona com corantes e compostos orgânicos dissolvidos.
A técnica de adsorção em carvão ativado apresenta
uma maior eficiência na retirada desses compostos, exceto aqueles que
apresentam caráter catiônico, pois a superfície do carvão
também é positiva. O carvão vegetal é um excelente
adsorvente devido a sua grande área superficial. Aplicando-se energia
necessária, o carvão expele os poluentes que podem ser eliminados
por oxidação ou por via catalítica.
O processo de adsorção em carvão ativado serve para que
as substâncias sejam retiradas da água com a finalidade de serem
mineralizados, ou seja, transformados em CO2, H2O e até HCl (ácido
mineral). Outro método utilizado é o Processo Fotocatalítico
que consiste em degradar o corante, depois de ser irradiado com luz UV e fotocatalisado
pelo TiO2. A adição de H2O2 aumenta a velocidade de degradação
do composto, que é comprovada utilizando-se um espectrofotômetro.
Depois de passar pelo processo, há diminuição na absorbância
de comprimentos de onda situados na banda visível. É um processo
que pode ser realizado à temperatura ambiente, exige pouco tempo e tem
custo reduzido.
Alguns processos biológicos têm sua importância no tratamento
desses efluentes. O direcionamento nessa área consiste em testar microorganismos
capazes de degradar poluentes a um baixo custo. Um exemplo é a bactéria
Bacillus subtillis que degrada corantes azóicos.
Minha visita à indústria tinha acabado. Sentia uma felicidade
incontível mas, ao mesmo tempo, uma tristeza por ter de deixar aquele
lugar.
Relendo esse diário me emociono. Lembro-me do dia em que resolvi declarar
meu amor pela química. Hoje, tenho muitas indústrias em diversos
países e inúmeros laboratórios de pesquisa. Inovei. Minha
indústria é especialista em produtos têxteis nanotecnológicos
tais como: fibras melhoradas (microfibras e nanofibras); fibras antibacterianas;
fibras que repelem água... Afinal, a criatividade aliada à ciência
do século 21 é cada vez mais surpreendente. Volto a pensar. Tudo
começou com uma simples viagem de carro.
“A imaginação é mais importante que o conhecimento” - Albert Einstein.
Bibliografia:
1. Enciclopédia Mirador Internacional – Volume 19 (págs
10891/10894).
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3. Baird, C. Química Ambiental.Editora Bookman. 2ª Edição.
2002
4. Atkins, P; Jones, L. Princípios de Química. Editora Bookman.
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5. Mateus, AL. Química na Cabeça. Editora UFMG.
6. Sales, P.T.; Oliveira, M. B. Tratamento do Corante dispersivo por processo
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7. Guaratini, C.C.I.; Zanoni, M.V.B. Corantes têxteis. Revista Química
Nova. Edição 23. Ano 2000.
8. Oliveira, M.H. Principais matérias-primas utilizadas na industria
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9. O descarte dos corantes têxteis. Revista Ciência Hoje (paginas
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10. Freire, F. S.; Melo, M. C. P. O Confronto fibras químicas ×
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12. http://canario.iqm.unicamp.br/DISCIPLINAS/QG109/2S98.html. Acesso em Novembro
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17. http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/discengbioq/trabalhospos2004/textil/biotecnologia-industriatextil.htm.
Acesso em Novembro de 2006
18. http://www.inovacao.unicamp.br/report/news-nanotec.shtml. Acesso em Novembro
de 2006.
Nome: Cintia Mayumi Sakurai Kimura
Colégio: Colégio Etapa, São Paulo
Professor(es): Rubens Conilho Jr., Claudio de Bem
2 ª Série Ensino Médio
Tecidos: Alguém viveria sem eles?
Os europeus que primeiro chegaram ao Brasil ficaram horrorizados ao ver que
os índios desconheciam o que para seus padrões culturais era crucial
– a vestimenta. Os índios, por sua vez, ficaram igualmente impressionados
com a capacidade dos portugueses de suportar as altas temperaturas dos trópicos
debaixo daqueles tecidos todos.
Isso não seria um problema hoje, pois a moderna indústria têxtil
já desenvolveu os mais variados tipos de tecidos, todos adequados aos
diversos climas da planta: tecidos feitos de poliéster, por exemplo,
não absorvem muita água e são excelentes para vestir aqueles
que vivem em regiões mais temperadas, pois no verão o calor não
é tão intenso, e no inverno pode nevar, e tecidos feitos com essa
fibra evitam que a neve penetre. Já para os que vivem em lugares onde
as temperaturas são mais elevadas, tecidos que absorvem mais umidade,
como aqueles feitos de viscose e algodão, são mais interessantes.
Como já se deve ter percebido, a indústria têxtil envolve
muito mais do que se imagina. E não se trata apenas de desenvolver novos
tecidos cada vez mais apropriados para a população. É difícil
imaginar os processos pelos quais passaram as roupas que vestem os famosos,
as modelos e as pessoas comuns.
A produção do tecido começa na transformação
da matéria-prima em fios, ou não-tecidos, chamada fiação.
A obtenção de fios mais ou menos compridos, finos e resistentes,
depende do caráter de suas fibras, as quais podem ser de três tipos:
as naturais, que ainda podem ser de origem vegetal (como o cânhamo), animal
(como a lã) ou mineral (como o amianto); as artificiais, como a viscose
e o acetato, são aquelas que têm origem vegetal, mas a elas são
adicionados insumos químicos; e ainda há as fibras sintéticas,
produzidas exclusivamente pelo homem, a partir de derivados do petróleo.
Uma curiosidade é que a primeira fibra inteiramente sintética
a ser produzida foi o náilon, uma poliamida de fórmula [-NH –
(CH2)6 – NH – CO – (CH2)4 – CO -]n. As ligações
bastante polares presentes nessa estrutura permitem a formação
de ligações de hidrogênio conferindo ao náilon alta
resistência à tração, sendo muito utilizado na confecção
de pára-quedas. Além disso, o náilon também é
muito utilizado na indústria de lingeries por apresentar alta flexibilidade
e capacidade de estiramento.
Os fios ou não tecidos então passam pela engomagem, que consiste
em cobrir o fio com gomas a fim de protegê-lo contra o atrito quando ela
passar pelas máquinas que o transformarão em tecido. As gomas
utilizadas nesse procedimento podem ser naturais, proveniente de féculas;
artificiais, como as polivinílicas ou ainda sintéticas, como a
carboximetilcelulose.
Preparados os fios, eles vão para o tecimento, onde são entretecidos.
É interessante destacar que entrelaçamentos diferentes conferem
características diferentes aos tecidos confeccionados. Na tecelagem plana,
por exemplo, os fios correm em apenas um sentido, de maneira que o tecido produzido
é facilmente desfeito se determinados fios forem puxados.
Em seguida, o tecido passa pelos chamados beneficiamentos têxteis, que
visam a prepará-lo para o tingimento. O processo todo é dividido
em três etapas: beneficiamento primário, secundário e final.
Durante o beneficiamento primário, o tecido é desengomado, ou
seja, a goma é retirada. É relevante ressaltar que diferentes
tipos de gomas exigem tipos diferentes de desengomagem. As gomas naturais, por
exemplo, são mais fáceis de retirar (basta mergulhar o tecido
em água fervente) e, como são de origem natural, não precisam
passar por um tratamento químico, podendo ser decompostas por agentes
biológicos, como bactérias, sem contaminar o meio ambiente com
produtos inorgânicos.
Após a desengomagem, os tecidos vão para a purga, processo que,
no caso dos de fibra sintética, aumenta a hidrofilidade do tecido, eliminando
óleos de encimagem e parafinas, que a ele foram adicionados durante a
fiação e o tecimento. Já no caso dos tecidos de fibras
naturais, a purga serve para retirar eventuais impurezas. O algodão,
por exemplo, antes da purga está impregnado com alguns resíduos
que lhe conferem um aspecto amarelado, até um pouco avermelhado. Depois,
para eliminar quaisquer colorações ainda presentes nos tecidos
de fibra natural, os mesmos são submetidos a um processo de alvejamento.
Terminado o beneficiamento primário, inicia-se o beneficiamento secundário.
Primeiramente o tecido é lavado, sob tensão e a frio, com soda
cáustica, com adição ou não de um fixador de corantes
(o jeans, por exemplo, é tingido com o corante índigo, que é
feito para desbotar, por isso não adiciona o fixador a ele). Esse procedimento
foi criado por John Mercer em 1848, por isso é chamado mercerização,
a qual é seguida pelo tingimento.
O tingimento restringe-se à fixação de corantes (solúveis
em água) ou pigmentos (insolúveis em água) no tecido, e
pode ser realizado de duas maneiras: por esgotamento ou por impregnação.
O primeiro é um processo bastante demorado, pois o tecido fica mergulhado
em uma solução com corante por cerca de meia hora, já o
segundo é muito mais rápido: o tecido é espremido e o corante
é fixado a altas temperaturas, em poucos minutos. Em contraposição,
o maquinário necessário para a realização é
extremamente caro.
Realiza-se, enfim, o beneficiamento final,cujo objetivo é modificar algumas
características físicas ou químicas do substrato têxtil.
Nessa última fase são adicionados ao tecido amaciantes, impermeabilizantes,
fungicidas, bactericidas, filtrantes UVA e UVB, entre outros. Depois dessa última
etapa o tecido passa por diversos ensaios físicos e químicos,
como o de resistência à tração ou o de resistência
à lavagem doméstica, para então poder ser comercializado.
É de fato muito interessante conhecer toda a jornada que já por
trás da manufatura daquilo que é essencial para o bem-estar da
população. Há, entretanto, um aspecto que também
diz respeito à indústria têxtil e que ainda não foi
levantado: os rejeitos por ela eliminados.
O tratamento da água utilizada em processos industriais é estritamente
necessário. No caso da indústria têxtil, a principal preocupação
é quanto aos corantes presentes nessa água.
Existem hoje centenas de corantes, classificados quanto à estrutura química
e ao modo como ele é fixado à fibra têxtil. Algumas das
classes de corantes são: corantes reativos, corantes diretos, corantes
azóicos, corantes metálicos, entre muitos outros. Cada corante,
entretanto, polui a água de uma determinada maneira, de modo que os diferentes
métodos para o tratamento do rejeito industrial são mais eficazes
de acordo com o corante nele presente.
Entre as técnicas hoje disponíveis para o tratamento desses efluentes,
há algumas que merecem especial destaque como a da floculação,
da adsorção e a da biodegradação.
A floculação consiste em adicionar ao efluente produtos coagulantes,
que aglutinam o corante. Em seguida, aumenta-se o pH do sistema, para que o
coágulo fique ainda maior, e adicionam-se floculantes inorgânicos
– sais de ferro e alumínio. Assim, fica fácil filtrar o
corante, flocado. Esse método se apresenta eficiente dependendo do corante
a ser removido, mas acaba por poluir a água com outros resíduos
inorgânicos.
O processo de adsorção, por sua vez, torna-se caro à medida
que utiliza membranas especiais, que filtram o efluente, além de ter
limpeza é problemática e de alto custo. É um método
que apresenta resultados razoáveis, mas nem sempre compensadores.
A técnica da biodegração era considerada um tanto limitada
há algum tempo, dado que a decomposição biológica
de corantes sintéticos é lenta e complexa. Por outro lado, experiências
realizadas recentemente com microorganismos do gênero Pseudomonas têm
mostrado resultados bastante promissores: após algum tempo, eles se tornaram
capazes de mineralizar determinados corantes. A grande vantagem dessa técnica
é que, uma vez dominada, será extremamente eficaz e relativamente
econômica pois envolve apenas agentes biológicos que se reproduzem
exponencialmente.
Como já deve ter percebido, vários métodos de tratamento
dos rejeitos da indústria têxtil têm sido desenvolvidos,
ainda que sem resultados completamente satisfatórios. Mas quem na verdade
chama a atenção para essa questão da coloração
dos efluentes da indústria têxtil é a própria população,
que fica alarmada com uma eventual mudança de cor nos rios (os corantes
são facilmente detectados a olho nu, mesmo em concentrações
extremamente baixas, como de 1 ppm). A Legislação Ambiental Brasileira
considera crime “causar poluição de qualquer natureza em
níveis tais que resultem ou passam resultar em danos à saúde
humana, ou que provoquem a mortandade de animais, ou a destruição
significativa da flora”; contudo, raros são os casos de sérios
“danos à saúde humana” provocados pelos corantes usados
no tingimento de tecidos – em geral, o máximo que ocorre é
uma sensibilização da pelo e das vias respiratórias. Mesmo
assim, é extremamente importante cobrar tratamentos mais adequados desses
rejeitos industriais, pois a mudança da coloração dos rios
causa alterações em ciclos metabólicos (como fotossíntese)
dos organismos que neles vivem. Isso, a longo prazo, pode acarretar na “morte
do rio”, afetando toda a população que depende dele.
Todos esses procedimentos supracitados, pelos quais passam os fios antes de
virarem tecidos contribuem imensamente para uma melhor adaptação
do homem no mundo em que vive. Não fosse a indústria têxtil
para desenvolver os quentes, leves e impermeáveis casacos de microfibra,
o mundo ainda estaria se protegendo do frio e da chuva com as pesadas peles
de animais; no verão, não haveria trajes de banho de náilon,
que não seguram a água por muito tempo e tampouco haveria toalhas
para secar o corpo. A vida seria realmente muito difícil, senão
desagradável sem roupas. Não é nem um pouco impressionante
que tenham conquistado a todos.
Nome: Maria Fernanda Petri Betto
2 ª Série Ensino Médio
Colégio: Bandeirantes
São Paulo
Professor(a): Lílian Siqueira e Fabio Siqueira
A Prova
- É, Adriana, é realmente um crime complicado... Tudo começou
na sexta-feira. Naquela noite, recebemos uma chamada em uma chácara perto
da capital. Quando chegamos lá, um dos quartos estava trancado. Arrombamos
a porta e achamos uma pessoa caída perto da janela.
- E ela estava morta, Leonardo?
- Sim. Era uma mulher de meia-idade, solteirona. A vizinha achou estranho ela
estar tantos dias sem sair de casa e acabou chamando a gente. A vítima
tinha morrido fazia dois dias. Quase não havia marcas de sangue, de violência,
de nada. Apenas um tiro certeiro no peito. Não encontramos digitais também.
A única coisa foi um pedaço de tecido da roupa do criminoso, que
ele deixou ao tentar escapar pela janela.
- Ah, então o criminoso entrou pela janela?
- É possível. Nós temos três suspeitos até
agora. A melhor amiga, a empregada e o amante. De qualquer jeito, um perito
em analisar amostras de tecido vem hoje à tarde ajudar na identificação
de nossa única prova.
- Então, Leonardo, acho que já podemos tirar algumas conclusões
importantes a respeito daquele pedaço de tecido. Sabemos que é
formado apenas por fibras naturais.
- Sei, Medeiros. Fibras naturais. E daí?
- Fibras naturais, sim. De todas as fibras naturais, algumas têm sua origem
em vegetais, por exemplo, como o algodão, a juta, o cânhamo; todas
estas apresentam celulose na composição. Outras fibras naturais,
como a seda e a lã, podem ser provenientes de animais; neste caso, a
composição básica é a proteína. Existem também
fibras naturais minerais, como o amianto. Além das naturais, há
vários outros tipos de fibras, só que não estão
presentes na natureza, e sim foram criados pelo homem. É o caso das fibras
químicas, que se subdividem em fibras artificiais e fibras sintéticas.
As primeiras são resultado de transformações realizadas
em fibras naturais, normalmente nas celulósicas, e as segundas são
produto da transformação de polímeros obtidos pelo homem,
na maioria das vezes, originados da indústria petroquímica.
- Err... Não entendi metade do que você falou, e, do que entendi,
não vi muita utilidade.
- Para dizer a verdade, eu mesmo não sei bem aonde quero chegar. É
só uma curiosidade mesmo. Bom, a fibra natural de que estamos falando
é o algodão. O tecido analisado tem 100% de algodão na
composição.
- A única prova, o tecido, não foi muito esclarecedora, Adriana.
Pelo menos um dos suspeitos tem álibi confirmado. Isso praticamente já
a descarta; claro que isso não impede a possibilidade de crime encomendado...
- Quem foi o suspeito descartado? A melhor amiga?
- É, é ela sim. Como você sabia?
- Não sei. Intuição, eu acho.
- Mais um detalhe, Leonardo. Além de ser de algodão, sabemos
que o tecido é tecido mesmo, e não uma malha.
- Grande coisa, Medeiros. Tecido, malha, é tudo a mesma coisa. Por que
você não diz só o que importa?
- Você não entende. Essa informação pode ser extremamente
valiosa... Ou não. Mas eu aposto que sim. Antes que você possa
discordar, preciso explicar a você a diferença entre malha e tecido.
Vamos do começo. Numa indústria têxtil, o processamento
das fibras...
- Não, Medeiros, pare com essa mania de enciclopédia!
- ... é realizado em basicamente três etapas: a fiação,
a tecelagem (ou malharia) e o acabamento. A fiação é a
etapa em que as fibras têxteis são transformadas em fios. Esse
processo é diferente de acordo com a fibra; os filamentos contínuos
recebem tratamentos diferentes dos filamentos descontínuos. Só
para esclarecer, as fibras contínuas são aquelas que não
possuem tamanho definido, por serem muito longas. Para transformá-las
em fios, utiliza-se o método da extrusão, que consiste em forçar
o polímero (que compõe a fibra) através de um orifício,
para assim, formar o fio. A fibra descontínua, por sua vez, é
um segmento linear com comprimento definido. Alguns exemplos bem conhecidos
são a lã, a viscose, o poliéster, o linho e o algodão,
material de que é feito a nossa amostra. O processo da fiação,
neste caso, é feito da seguinte maneira: primeiro, as fibras, normalmente
em forma de fardos, são abertas, separadas e misturadas. Depois disso,
as fibras são limpas, colocadas paralelas umas às outras e transformadas
em mechas. Após este procedimento, as mechas passam pela estiragem, etapa
em que se obtém uma maior uniformidade e afinamento das mechas. Por fim,
essa massa de fibras é torcida, para ficar mais resistente e resistir
melhor à tração.
- Acabou?
- Ainda não. Não antes de explicar porque a malha é diferente
do tecido. Depois da fiação, temos um processo conhecido por tecelagem.
Para se formar um tecido, basicamente o que se faz é entrelaçar
os fios longitudinais (os fios de urdume) e os transversais (os fios de trama).
Parece muito simples, mas antes que se possa fazer isso é necessária
uma série de procedimentos prévios para preparar os fios para
serem tecidos: urdimento, engomagem, entre outros. Já para a formação
da malha, o processo dispensa a necessidade de tratamento prévio dos
fios. Além disso, não existem fios de trama ou de urdume, já
que se usa um único conjunto de fios, que se ligam por meio de laçadas.
É exatamente por esse detalhe que as malhas são tão flexíveis
e elásticas.
- E isso vai me ajudar como?
- Eu ainda não acabei. No caso dos tecidos, os teares utilizados no tecimento
podem ser automáticos ou manuais. Você sabe, os manuais são
geralmente destinados a produções mais artesanais...
- ...............................................
- Socorro, Adriana. Acho que o Medeiros não tem com quem conversar,
sinceramente. Ele me alugou o dia inteiro.
- E o que ele descobriu?
- Que o tecido é de algodão... Ah, e é um tecido tecido,
e não um tecido malha!! Quer saber? Não pergunte.
- Ha, ha. Você não deve ter entendido nada. Já eu saberia
do que ele estava falando. Eu sou formada em engenharia têxtil, lembra?
- É mesmo. Você até trabalha no ramo, não é?
Não sei como você conseguiu concluir um curso destes. Não
tem nada de interessante.
- Ora, tem sim. Por exemplo, esta blusa que você está usando. Aposto
que tem poliéster. Quase tudo tem poliéster. Como você pode
achar desinteressante algo que tem a ver com aquilo que você veste? Ora,
você pelo menos sabe o que é um poliéster, ou de onde veio?
- Não. Eu nunca gostei de Química. Eram as minhas piores notas.
- Mas petróleo você deve conhecer, não?
- Óbvio.
- É no petróleo que pode ser encontrado o xileno, uma molécula
orgânica. Na produção de poliésteres, interessa o
p-xileno, que corresponde à molécula do dimetil-benzeno com os
grupos metil ligados a carbonos em posições opostas no anel benzênico.
A partir do p-xileno se obtém uma outra substância, o ácido
tereftálico. A essa molécula, se adiciona o etileno glicol, outra
molécula... Bem, o ácido tereftálico e o etileno glicol
sofrem uma chamada reação de transesterificação.
Isso ocorre porque o ácido tereftálico é um éster,
e o etileno glicol é um álcool. Os produtos desta reação
são uma nova molécula, chamada bis-(2-hidroxietil)tereftalato,
e metanol. O metanol é eliminado, mas as moléculas de bis-(2-hidroxietil)tereftalato
continuam a reagir entre si, em novas transesterificações, uma
vez que cada uma dessas moléculas é um éster e um álcool
ao mesmo tempo. Ligando-se umas às outras, as moléculas de bis-(2-hidroxietil)tereftalato
se transformam em polímeros, e nas fibras do poliéster. Não
é interessante?... Leonardo?
- ......................................
- Não acredito que você esteja dormindo! ACORDA!!! Seu folgado!!
- Medeiros, hoje eu estou com uma dor-de-cabeça horrível, por
isso não me aborreça, por favor.
- Ok, ok. Sabe, ontem eu tinha mais informações sobre o tecido.
Só que você saiu tão irritado, nem quis ouvir...
- Não mesmo...
- Bom, vamos falar um pouco sobre as substâncias utilizadas para colorir
este substrato... Só que, talvez, para você me entender melhor,
você precise de algumas informações... A sua... ignorância...
me irrita.
- VOCÊ me irrita, Medeiros.
- Errr... Bem, a fase do acabamento, ou beneficiamento têxtil, vem logo
após a tecelagem. Simplificadamente, ela corresponde a três etapas
principais. A primeira parte visa preparar o tecido para o tingimento e/ou demais
procedimentos. Nessa fase, as impurezas adquiridas nos processos anteriores
são removidas e, dependendo do material, outros procedimentos são
necessários. No caso do algodão, primeiro o tecido passa pela
escovagem, onde uma máquina dotada de escovas remove a poeira e demais
partículas. Depois, na navalhagem, cilindros dotados de lâminas
cortantes retiram os pêlos levantados, defeitos ou caroços. Na
chamuscagem, os pêlos superficiais são queimados, de modo a tornar
os fios e tecidos lisos e brilhantes. Outras etapas, como a desengomagem, mercerização,
purga e alvejamento são realizadas, não necessariamente nesta
ordem. A terceira etapa do beneficiamento têxtil é a responsável
por alguma característica extra que se queira dar ao tecido, através
de alguns processos um pouco mais complexos. Pulei a segunda fase do beneficiamento,
aquela que corresponde ao tingimento, porque vou me demorar bem mais nela. Afinal,
é nesta etapa que colorimos total (tingimento) ou parcialmente (estamparia)
o substrato. Cada tipo de fibra exige um corante diferente, e um processo adequado.
O modo como o corante se fixa às fibras também varia. Isso pode
ocorrer por meio de interações iônicas, por exemplo. Lembra-se
disso, das suas aulas de Química, não lembra?
- Mais ou menos...
- Tenho certeza de que se lembra. Tingimentos que se fixam por meio de interações
iônicas são utilizados normalmente para seda, lã e poliamida
(nylon). Mas a fixação do corante também pode ocorrer por
meio de interações Van der Waals, aquela entre moléculas
apolares. A molécula do corante fica presa à molécula da
fibra por uma questão de afinidade, sem formar uma ligação
propriamente dita. Como exemplo, poderíamos citar tinturas de lã
e poliéster, ou corantes com alta afinidade por celulose. Mas não
podemos esquecer das famosas pontes de hidrogênio. O hidrogênio
do corante se liga a um par de elétrons livres de átomos doadores
da molécula da fibra. Este tipo de interação é encontrado
novamente em tinturas de lã, seda e algumas fibras sintéticas.
- Você esqueceu das interações covalentes. Eu me lembro
destas.
- Não esqueci. Nesse caso, os grupos reativos do corante formam ligações
covalentes com resíduos nucleofílicos da fibra. Esse tipo de interação
ocorre nas tinturas para fibras de algodão, por exemplo. Mas, falando
mais sobre os corantes, e menos sobre as interações, podemos dizer
que a única semelhança entre os corantes é a presença
do anel benzênico. Afora isso, os corantes são tão diferentes
entre si, que é preciso classificá-los em grupos. Temos, por exemplo,
os corantes diretos. São corantes que, por meio de interações
Van der Waals, tingem fibras de celulose (algodão, viscose). Mas estes
são utilizados principalmente para cores claras e decoração.
Outro grupo é o dos corantes azóicos. O tingimento com esses corantes
ocorre de uma maneira interessante: primeiro, a fibra é impregnada com
uma substância chamada agente de acoplamento, solúvel em água.
Esta substância deve apresentar alta afinidade por celulose. Assim, ao
se acrescentar um sal de diazônio, ocorre uma reação com
o agente de acoplamento, resultando na formação de uma substância
colorida insolúvel em água, um precipitado, sobre a fibra. A produção
do corante diretamente sobre o substrato faz com que o tingimento seja altamente
eficaz, com boa fixação e resistência à luz e também
à umidade.
- Além desses, quantos tipos de corantes há?
- Muitos tipos. Existem os corantes ácidos, os corantes dispersivos,
os pré-metalizados, os branqueadores ópticos...
- Certo, certo. E qual tipo foi o utilizado na amostra?
- Acho que um corante reativo. Estes corantes contêm um grupo eletrofílico
(reativo) que forma ligações covalentes com as moléculas
das fibras, por exemplo, com as hidroxilas das fibras celulósicas, ou
com grupos amino, hidroxila e tióis das fibras protéicas ou ainda
com grupos amino das poliamidas (nylon).
- Chega por hoje, Medeiros. Esse papo não está me levando a lugar
algum. É frustrante. Estou cansado, volto amanhã. Espero que,
até lá, você tenha algum comentário interessante
de verdade.
- Eu tenho um comentário interessante para fazer agora mesmo.
- Ah, é? Diga, então.
- Isso tudo é muito estranho. Sabe os três suspeitos? A melhor
amiga tem álibi. O amante também, de acordo com umas conversas
que ouvi por aí. E a empregada, a única que sobrou, só
usa aqueles uniformes de trabalhadora doméstica. E nenhum deles é
feito unicamente de algodão. Todos têm uma porcentagem de poliéster,
pelo menos. Nada como a amostra que nós conseguimos, que, aliás,
também não pertence à vítima, como eu já
verifiquei. Será que vocês não estão deixando escapar
nada? Algum outro suspeito ou prova que talvez tenha escapado à perícia?
- Eu acho que o que você está supondo é algo muito além
das suas atribuições. E, além disso, nada impede que este
tenha sido um crime encomendado por qualquer um dos três suspeitos.
- Oi, Paulo! Como vai?
- Estou muito cansado, Leonardo. Logo de manhã a minha irmã, Adriana,
inventou de sair para fazer compras. Como o carro dela está na oficina,
tive que acompanhá-la o tempo todo. E ela demora demais na hora de fazer
compras.
- Por que será que isso acontece, hein?
- É aquela maldita alergia que ela tem. Adriana é alérgica
a fibras sintéticas, ela só usa algodão. Ela demora séculos
para achar roupas que não dão alergia. Ué, por que o espanto?
Você não sabia?
- O que é isso que você tem na mão?
- Isto daqui, Medeiros, é uma agenda antiga de uma amiga minha, a Adriana.
Estou fazendo isso por causa de uma coisa que me bateu ontem. Tenho certeza
de que estou desconfiado à toa, mas não custa nada checar. Já
olhei todas as outras agendas dela que encontrei. Se houver uma resposta, tem
que estar aqui...
- Você invadiu o apartamento dela ou alguma coisa assim?
- Não, não, eu fiz uma visita outro dia. Só peguei a agenda
sem avisar, só isso... Índice de telefones... Encontrei!
- O quê?
- O telefone da vítima, Dolores Aparecida das Rosas. Desconfiado à
toa? Talvez não, afinal.
- Alô, Paulo? É uma pergunta estranha, eu sei. Não diga
nada para a Adriana, mas será que ela conhecia uma mulher chamada Dolores
Aparecida das Rosas?
- Hum... Conhecia, sim, eu acho. Ah, sim, agora me lembro. Eram colegas de faculdade,
há uns quinze, vinte anos. Eu lembro que minha irmã tinha muita
raiva dela, porque Dolores tirava as maiores notas, Dolores era mais bonita
e popular. Inveja bem infantil. Adriana já tinha até se esquecido
dela, quando há uns dois anos, soube que Dolores tinha um amante, e ele
era justamente o cara que Adriana amava nos tempos de faculdade. Minha irmã
ficou perturbada por uns tempos, mas depois passou. Tudo acaba passando, não
é mesmo?
- Ô irmão. Com quem você estava falando sobre mim e a Dolores
no telefone? Com o Leonardo?
- Ahn... Não... Ah, está bem, sim, era ele. Ele me disse para
não te dizer nada, mas agora que você já ouviu mesmo...
Ele só perguntou se você a conhecia, nada de mais. Esquisito, não
é mesmo? Não diga para ele que eu te contei, é capaz de
se zangar.
Após estar três dias desaparecido, o corpo do chefe da perícia,
Leonardo de Alfreire Machado, foi finalmente encontrado, dentro do tanque de
aeração de uma indústria têxtil nas proximidades
da cidade Fictícia. Acredita-se que ele foi morto a tiros e depois, arremessado
no tanque. Abaixo, segue uma carta enviada à redação do
jornal, redigida por um dos colegas de trabalho de Leonardo, identificado apenas
como Medeiros.
O crime em si é um ato de barbárie. Tenho certeza de que tanto
a força policial quanto nós, da perícia, nos empenharemos
ao máximo para encontrar o(s) culpado(s). Eu mesmo já tenho minhas
suspeitas. A própria circunstância em que Leonardo foi morto, o
momento em que isso ocorreu e até mesmo o lugar onde o corpo foi encontrado
levam a crer que está tudo relacionado ao assassinato de Dolores Aparecida
das Rosas, caso que estava sendo investigado por Leonardo nos seus últimos
dias.
Acho que nem todos sabem o que é um tanque de aeração,
ou se já viram algum. É uma estrutura que faz parte do processo
de tratamento de efluentes de uma indústria têxtil. Em grande parte
das indústrias, utiliza-se um método de tratamento de efluentes,
que não é bem o mais recomendável ecologicamente falando,
que é o método de lodo ativado. Neste processo, microorganismos
transformam matéria orgânica em biomassa, água e gás
carbônico. O material orgânico nitrogenado é transformado
em íons amônio e nitrato; já compostos que possuem fósforo
na composição viram ortofosfatos. Bom, os efluentes da indústria
têxtil são principalmente provenientes das etapas do tingimento
e estamparia. Os efluentes saem das máquinas e são misturados
em um tanque. Depois disso, o material é peneirado, para que se possa
separar as partículas. Só depois disso é que o material
chega ao tanque de aeração, lugar onde os efluentes são
homogeneizados e aerados e, dependendo do caso, têm seu pH corrigido,
com a adição de ácido sulfúrico. Depois do tanque
de aeração, temos ainda um tanque biológico, onde os efluentes
recebem biomassa ativa. O tanque é aerado ao longo do dia. Após
o tratamento biológico, o efluente vai para um decantador secundário,
onde recebe soda cáustica e cal para ajustar o pH, sulfato de alumínio
e polímero para flocular e decantar. Parte deste efluente volta para
o processo, indo novamente para o tanque de aeração. Por fim,
no chamado tanque final, o efluente, já tratado, é transferido
diretamente para a rede fluvial.
É-me desconhecido como o corpo acabou no tanque de aeração
ou como o Leonardo foi levado até lá, com ou sem vida. São
detalhes que atualmente estão sendo investigados.
Eu só espero que o culpado não saia impune. Também espero
que as indústrias têxteis do país não sigam o exemplo
da indústria de Ribeirão Preto e procurem tratamentos melhores
e mais eficazes, ecologicamente falando, para seus efluentes, como, por exemplo,
a utilização de sistemas ...
(...).
BIBLIOGRAFIA
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http://pt.wikipedia.org/wiki/Fibra
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tecido_%28material%29
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http://www.bndes.gov.br/conhecimento/bnset/rsmalha1.pdf
http://www.finame.com.br/conhecimento/relato/fibras.pdf - search=%22tecidos%20%2B%20qu%C3%ADmica%2
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422000000100013
http://www.pslc.ws/spanish/pet.htm
http://www.abiquim.org.br/corantes/cor_aplicacoes.aspGrande Enciclopédia
Larousse Cultural, editora Nova Cultural, São Paulo, 1995 (p. 31, volume
1)
http://pt.wikipedia.org/wiki/N%C3%A3o_tecido
http://www.tinturariaeco.com.br/inftec01.htmhttp://www.bndes.gov.br/conhecimento/relato/rs2_gs2.pdf
http://www.abrafas.org.br/fibras/manufaturadas.html
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422002000100014http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/dye/corantes.html
http://pt.wikipedia.org/wiki/Tinturaria
Nome: Natalia Corbett Geretto
2 ª Série Ensino Médio
Colégio: Vera Cruz
São Paulo
Professor(a): Ana Luiza Petillo Nery
Indústria Têxtil: uma necessidade que pode prejudicar
A indústria têxtil tem como objetivo transformar fibras em fios,
fios em tecidos e tecidos em bens de consumo, como roupas, tecidos para decoração,
airbags, cintos de segurança, etc. Os tecidos mais antigos conhecidos
datam de aproximadamente 5000 a.C. As primeiras fibras transformadas em fios
e tecidos foram o linho e o algodão.
A indústria têxtil é dividida em vários setores,
entre eles a tecelagem. Este é um princípio bem antigo, usado
desde a Era Neolítica (na construção de barreiras, escudos
e cestas, principalmente, com ramos e galhos). Muito provavelmente, foi nessa
época que os primeiros tecidos rústicos foram produzidos, a partir
de outros materiais. Alguns datam 3400 a.C., no Egito, com a fiação
e tecelagem de fibras de algodão. Contudo, não se sabe a data
exata de quando as peles animais foram trocadas pelas fibras entrelaçadas.
As fibras têxteis podem ser classificadas como naturais ou sintéticas.
As fibras naturais são aquelas encontradas na natureza, podendo ser tanto
de origem animal, como a lã e a seda, quanto vegetal, como o algodão,
o linho e a juta.
A seda, por exemplo, é uma fibra têxtil natural composta por proteínas,
polímeros resultantes da condensação de aminoácidos
(Fig 1).
Figura 1: Reação de condensação entre aminoácidos, levando à formação de uma ligação peptídica.
A seda, obtida a partir dos casulos do bicho da seda, foi descoberta por volta
de 2.600 a.C. Hwang-Te deu à sua esposa, Hish-Ling-Shi, uma criação
de bicho da seda, que devia ser mantida em segredo. Mais tarde, o tecido, reconhecido
por seu brilho e maciez, foi difundido pelo mundo, e por isso é muito
conhecido hoje em dia.
Há dois tipos de seda, a cultivada e a selvagem (produzida por casulos
encontrados na China e Índia, principalmente).
Seda cultivada tem filamentos mais finos que os da selvagem, quase brancos,
macios e têm brilho lustroso. A coloração da seda selvagem
pode ser laranja, verde, bege e marrom escuro, dependendo da alimentação
da lagarta.
Durante a produção do casulo, a lagarta libera um duplo filamento
triangular, a fibroína, envolvido por uma goma, a sericina. Esta última
precisa ser removida para que a fibra adquira o brilho e maciez, característicos
do tecido. A seda natural tem de 20% a 80% de sericina e a selvagem de 8% a
15%.
As fibras sintéticas são as obtidas a partir de polímeros
sintéticos. Pode-se citar o poliéster, o náilon, a fibra
de vidro e a fibra acrílica, entre outras.
Um exemplo de fibra sintética, altamente usada atualmente, é náilon,
uma poliamida.
O náilon-6,6 foi produzido pela primeira vez em 1935 por Gerard J. Berchet,
do Wallace Carothers, grupo de pesquisa da DuPont, empresa detentora da patente
da fibra. O polímero resulta da reação de condensação
entre o ácido hexanodióico (ácido adípico) e a hexano-1,6-diamina,
formando uma longa cadeia de poliamida.
Figura 2: Obtenção do náilon-6,6 a partir da reação
de condensação entre ácido adípico e hexano-1,6-diamina.
A denominação 6,6 indica o número de átomos de carbono
em cada polímero.
O polímero foi primeiramente utilizado em cerdas de escovas de dente,
em 1938, e em seguida vieram as famosas meias femininas, em 1940. Por sua resistência
e pelo menor preço, comparado à seda, passou também a ser
utilizado em pára-quedas na Segunda Guerra Mundial. Atualmente, o náilon
é usado, principalmente, em cintos de segurança de veículos,
maiôs, lingerie e artigos esportivos. Cordas de guitarras também
são feitas desta fibra, assim como linhas de pesca.
Como é possível perceber, o náilon tem uma estrutura bastante
similar à da seda, e é o seu substituto mais próximo encontrado.
As principais características de semelhança entre estas duas fibras
são a leveza e a maciez.
Para que fibras como estas se transformem nos tecidos que usamos é necessário
que passem, primeiramente, por um processo de fiação, onde são
transformadas em fios. Depois estes fios passam pela tecelagem –processo
em que os fios são trançados – ou pela malharia (laçadas
de fios atravessadas por outras laçadas, como tricô) para formar
os tecidos. Para que estes tecidos se tornem mais atraentes ao consumidor, passam
também pelo processo de tingimento.
O tingimento é um processo químico que atribui cor às fibras
através das de interações entre os corantes e as fibras.
A primeira etapa deste processo é a montagem. Esta é basicamente
o ato de deixar o tecido de molho em uma solução do corante. Depois
o tecido é prensado em um rolo, para auxiliar na fixação
do corante. Finalmente, o tecido é enrolado e coberto, para que a reação
se complete.
A segunda etapa é a fixação, na qual o corante reage com
o tecido e é insolubilizado. Geralmente, a fibra é forçada,
pela mudança de temperatura, a se fechar mais, impedindo que o corante
saia facilmente. Existem quatro tipos de possíveis interações
entre corantes e fibras: ligações iônicas, de hidrogênio,
de Van der Waals e covalentes.
O tratamento final consiste no ensaboamento, um banho quente com detergentes,
para que o corante não fixado seja eliminado. Isso evita que o corante
não fixado se solte, mais tarde, com o consumidor, seja na lavagem ou
mesmo com o suor.
Como cada fibra tem suas características específicas, não
é todo corante que se liga a ela, por isso existem diferentes tipos de
corantes com diferente propriedades. Existem dez tipos de corantes: diretos,
ácidos, azóicos, a cuba, ao enxofre, reativos, dispersos, branqueadores,
ao cromo e metálicos. Contudo, as explicações se restringirão
ao usados para tingir a seda e o náilon.
Os corantes ácidos são solúveis em água e, antes
de aplicados nas fibras são neutralizados. Este grupo tem uma ampla faixa
de cores e fixação muito boa.
Os corantes azóicos são formados sobre as fibras, no momento do
tingimento. São insolúveis em água, e esta característica,
juntamente com a anteriormente citada, faz com que sua fixação
seja muito boa. Também apresentam alta resistência à luz
e umidade.
Os corantes reativos não são usados no tingimento do náilon,
apenas no da seda. A reação química ocorre diretamente,
o grupo nucleofílico do corante é substituído pelo grupo
amina da fibra, formando ligações covalentes. Por se unirem com
este tipo de ligação, a cor se mantém muito estável
nestes tecidos. Corantes desse tipo favorecem a obtenção de todos
os tons.
Corantes dispersivos são insolúveis em água, então,
durante o processo de tintura, sofrem hidrólise, dispersando-o e aumentando
um pouco seu grau de solubilidade.
Os corante branqueadores, muitas vezes, são usados antes do tingimento
com outra cor, pois as fibras, em seu estado bruto, por absorverem luz com baixo
comprimento de onda, adquirem um tom amarelado – que pode prejudicar o
efeito da cor final.
Até então tudo parece perfeito, cada tecido é tingido de
um jeito, as roupas chegam ao mercado e cada um compra a que mais lhe agrada.
Mas há um problema proveniente deste processo de tingimento que, por
muito tempo, foi negligenciada. Nem todo o corante é utilizado nesse
processo, e o que sobra (10%-30%) é despejado no meio ambiente. Estima-se
que 15% da produção mundial de corantes seja perdida no meio ambiente.
Pode não parecer muito, mas se considerarmos que isso representa aproximadamente
1,20 toneladas por dia, é perceptível o problema a ser enfrentado.
Esse despejo de corantes pode ser altamente prejudicial. Certos tipos deles
são tóxicos, podendo prejudicar a saúde humana pela exposição
tanto pela via oral, como respiratória, sendo alguns até cancerígenos.
Se despejados em reservatórios de água, além de contaminar
organismos que habitam estes locais, impedem que plantas façam a fotossíntese,
por absorver a luz necessária. Devido a sua forte coloração
e pouca biodegradabilidade, os corantes têm baixas concentrações
de oxigênio, por isso absorvem muito oxigênio do meio ambiente.
Hoje em dia já existem leis que regulam essa emissão de efluentes,
por isso diferentes tipos de tratamentos já foram estudados.
Um dos processos utilizados é a operação de sistemas físico-químicos,
nos quais os efluentes são agitados na presença de microorganismos
e ar. Esse processo gera a oxidação dos compostos orgânicos,
destruindo todo o composto, ao contrário de processos anteriormente estudados.
Contudo, esse tipo de processo é altamente suscetível à
composição do efluente, requer constante controle do pH, temperatura
e nutrientes. Além disso, produzem uma grande quantidade de lodo ativo,
onde os compostos não degradados ficam adsorvidos. Este lodo não
pode ser reaproveitado, pois tem um alto teor de corantes adsorvidos em sua
superfície.
Uma alternativa promissora no tratamento de efluentes das indústrias
têxteis, corantes, principalmente, é a utilização
de processos oxidativos avançados (POA). Utilizando-se de reações
de oxidação em cadeia iniciadas por radicais hidroxila (HO.).
Com este processo é possível destruir completamente o poluente,
resultando em dióxido de carbono, água e sais inorgânicos.
Uma possibilidade estudada dentro dos POA é o tratamento com ozônio.
Quando em solução aquosa, é uma substância que se
decompõe rapidamente em oxigênio e outras substâncias, além
de ser um poderoso agente oxidante. Esta substância quebra as ligações
dos corantes, formando moléculas menores e, assim, descolorindo-o –
muitas vezes em tempos inferiores a cinco minutos. Contudo, esse tratamento
gera um aumento na toxicidade de intermediários desta reação.
Além disso, algumas espécies como halogenados e nitrogenados reagem
muito lentamente, sendo mais eficientemente tratados por reações
de redução. Outras desvantagens, que não são apenas
do tratamento com ozônio, mas dos POA em geral, são: necessita
de uma fonte de radiação ultravioleta, da constante adição
dos reagentes instáveis (como o ozônio e peróxidos) e os
radicais hidroxila são consumidos em reações paralelas
a degradação da cor.
Uma boa solução seria o processo foto-Fenton, um POA. Este método
vem sendo muito estudado por aparentar suprir as deficiências apresentadas
nos processos anteriores por características que serão explicadas.
Neste processo, utiliza-se ferro, peróxido de hidrogênio e ácido
(geralmente sulfúrico e em solução). Pelo ferro ser um
poderoso agente redutor, resolve-se um dos problemas impostos acima. O ácido
é usado para manter o pH baixo, impedindo a formação de
hidróxidos de ferro, que inibiria a reatividade do metal e consumiria
radicais hidroxila que poderiam ser usados na reação. O ácido
também reage com o ferro, oxidando-o e, assim, diminuindo a necessidade
de reposição constante do peróxido. Além disso,
o ferro possui duas fases de oxidação, Fe2+ e Fe3+ (Fig3), diminuindo
a necessidade de reposição. A radiação ultravioleta
aumenta a eficiência da reação principalmente pela fotorredução
do ferro III a ferro II, que reage com o peróxido mais tarde. Além
disso, a radiação aumenta a degradação da água
oxigenada. Apesar desses fatores, a reação pode ocorrer sem a
presença desta radiação, mas a reação será
mais lenta e os resultados, provavelmente, não tão bons. No fim
do processo sobram uma solução incolor e um ou mais precipitados,
que devem ser degradados por processos biológicos, mas para que se tenha
certeza seria necessária uma análise da composição
destes.
Fe0 + 2H+ ==> Fe2+ + H2
Fe0 + 2H2O ==> Fe2+ + H2 + OH
2Fe0 + O2 + 2H2O ==> 2Fe2+ + 4OH
2Fe2+ + RX + H+ ==> 2Fe3+ + RH + X
Figura 3: Reações de oxirredução pelas quais o ferro
pode passar durante o foto-Fenton
As indústrias têxteis, tão necessárias nos dias de
hoje, também causam problemas com a contaminação por corantes
que não foram totalmente utilizados. A grande variedade de corantes existentes
dificulta na escolha do processo de degradação. A partir das informações
dadas acima, é possível concluir que a melhor solução
seria, na verdade, uma combinação de processos: o foto-Fenton
com biológicos. Utilizando a luz solar como fonte de irradiação
e sem a necessidade de reposição constante de reagentes, torna-se
um processo barato para indústrias se comparado a outros. Como esse processo
gera outras substâncias, processos biológicos seriam usados para
a degradação destas, acabando com o problema causado pela emissão
dos corantes no meio ambiente.
REFERÊNCIAS:
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Acessado em 09/11/06.
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• Pereira S.W.; Freire R.S. (2005). Ferro zero: uma nova abordagem para
o tratamento de águas contaminadas com compostos orgânicos poluentes.
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• Kunz, A; Peralta-Zamora, P; Moraes, S. G. et al. (2002). Novas tendências
no tratamento de efluentes têxteis Quím. Nova, 25 (1), 78-82.
Nome: Priscila Martins Ferreira
Grupo: Paula M. Azevedo
2 ª Série Ensino Médio
Colégio: Instituto de Educação Santa Teresinha
Bragança Paulista
Professor(a): ANDRÉ AUGUSTO G. FERNANDES BEATI
Da antiguidade aos dias atuais: a química do tecido
A tecelagem é a forma de artesanato mais antiga de que se tem conhecimento.
Os primeiros homens já entrelaçavam materiais rústicos
como ramos e pequenos galhos para construírem escudos e cestas. Depois,
começaram a utilizar novos materiais para tecerem os primeiros tecidos.
Provavelmente, o primeiro tear foi uma armação vertical de galhos,
onde os fios eram pendurados e tensionados, outros fios eram entrelaçados
manualmente, criando um tecido rústico.
Os tecidos mais antigos datam de 5.000 aC e as primeiras fibras utilizadas foram
o linho e o algodão. Em meados do século XIX surgiram as primeiras
fibras sintéticas: o acetato (acetato de celulose) e a viscose (celulose
derivada da polpa da madeira). Algum tempo depois surgiu o nylon (formado por
qualquer poliamida sintética de cadeia longa que possua grupos recorrentes
de amidas), a fibra sintética acrílica (substitui a lã)
e o poliéster (que tem como característica principal não
amassar).
A indústria têxtil transforma fibras em fios, fios em tecidos e
tecidos em peças. A automação desta indústria ocorreu
durante a Revolução Industrial, quando as máquinas deixaram
de funcionar a partir da força motriz e passaram a ser a vapor e, mais
tarde, motores elétricos.
A manufatura dos tecidos é dividida em: fiação, tecelagem
e beneficiamento. Os fatores decisivos para a qualidade do fio são: comprimento,
espessura e limpeza das fibras. As fibras podem ser naturais, quando retiradas
da natureza: algodão, seda, linho; artificiais; que são feitas
com matérias-primas da natureza: viscose, acetato; ou sintéticas,
produzidas a partir de produtos químicos, formados por longas cadeias
de polímeros: poliéster, elastano.
A fiação é a transformação da fibra em fio.
Depois que as fibras já foram limpas, abrem-se os fardos e as transporta
até a carda, onde serão unidas. A seguir, sofrem uma série
de estiragens e são torcidas para ganhar resistência.
Na tecelagem, os fios são entrelaçados e transformados em tecidos.
Pode ser: artesanal, teares manuais, ou industrial, teares automáticos.
Neste processo é preparado o rolo de urdume. Em alguns casos é
necessário a engomagem, geralmente com gomas de amido, para criar uma
película em volta do fio, diminuindo o atrito com o tear. Este rolo pode
ir para um tear ou passar por um processo de rematação.
?Todos os teares seguem a mesma idéia básica da tecelagem, que
é: abertura da cala, inserção da trama e batida do pente,
sendo a principal diferença de um tear para o outro a tecnologia da inserção
do fio de trama? (site Wikipédia).
No beneficiamento, os tecidos são tratados para adquirirem certas características
de toque, impermeabilidade, entre outras. A primeira etapa é a desengomagem
que remove a goma aplicada. Existem dois métodos: desengomagem enzimática,
que vem a ser um processo biológico no qual a enzima provoca a quebra
da cadeia de amidos, tornando-o solúvel e desengomagem oxidativa, onde
o tecido fica de molho numa receita de alvejamento oxidativo para limpar a fibra.
A purga constitui-se de uma aplicação de detergente e emulgador
em meio alcalino. Pretende limpar as gorduras e demais impurezas. O alvejamento
elimina a coloração amarelada das fibras celulóicas. Os
principais alvejantes são o hipoclorito de sódio, o peróxido
de hidrogênio e o clorito de sódio.
A mercerização é feita em tecidos de algodão. Este
fica tensionado e aplica-se um banho de soda caustica concentrada e depois a
um banho de ácido. Visa proporcionar brilho, maior aderência aos
corantes, toque macio, maior resistência, entre outros.
O tingimento é a adição de cor ao tecido. Os produtos utilizados
são chamados de corantes, que são compostos orgânicos e
inorgânicos capazes de colorir. ?As cores sempre exerceram fascínio
sobre a humanidade. Hoje, são mais de oito mil compostos diferentes sendo
vendidos?, (Site da UFSC).
Inicialmente, os corantes eram obtidos de fontes naturais, por exemplo: índigo,
um pigmento azul extraído de uma planta com o mesmo nome; o pau brasil,
árvore de onde extraía-se um pigmento vermelho. Somente em 1.856
obteve-se um corante sintético, a mauveina.
As cores dos corantes devem-se à absorção de radiação
eletromagnética na faixa de luz visível pelos compostos. As cores
estão relacionadas aos comprimentos de onda. Uma característica
comum de todos os corantes é a presença de anéis benzênicos.
O primeiro corante que poderia ser usado diretamente nos tecidos foi o Congo
Red, derivado de Anilina. ?Neste processo, o sal de diazônio do corante
precisa reagir com uma outra molécula para formar o corante azóico.
O tecido é previamente tratado com uma solução desta molécula
de acoplamento, é, então, imerso em uma solução
do sal de diazônio formando o corante diretamente no tecido. Em 1912,
descobriu-se que o composto 2-hidróxi-3-naftanilida (Naftol AS) pode
formar um íon soluvél em água, com bastante afinidade pelo
algodão. Ele poderia reagir com um componente diazóico, e formar
vários corantes largamente empregados. Durante o tingimento do tecido,
as indústrias têm à mão mais de 100 tipos de Naftol
AS e mais de 100 tipos do componente diazóico?, (Site da UFSC).
Em 1956, surgiu um novo tipo de corante: os reativos. Neste, um grupo reativo
é adicionado a um corante, que reage, ligando-se covalentemente às
moléculas das fibras dos tecidos. Foi com a introdução
desta técnica que os tecidos de algodão puderam obter cores fortes.
De maneira geral, os corantes são aplicados banhando os tecidos em uma
solução aquosa do corante. O corante deve migrar para o tecido
e não sair com água. Esta fixação deve-se a forças
atrativas, como: interação iônica, forças de Van
der Waals e pontes de hidrogênio.
Pudemos observar alguns destes mecanismos durante uma visita à SUAPE,
uma indústria têxtil em Bragança Paulista. Nesta empresa
produz-se o jeans. Utilizam o algodão como matéria-prima, produzem
o seu fio, que se transforma em tecido por meio de vários tipos de teares,
com diferentes tecnologias. Os tecidos podem ser, ou não, engomados,
conforme o pedido do cliente. Depois os tecidos passam por vários processos
a fim de melhorar a qualidade (desengomagem, purga, mercerização,
entre outros). São tingidos com uma solução do corante
Índigo. Depois disso são comercializados. Os efluentes têxteis
gerados pela indústria são tratados por meio do sistema de lodos
ativados.
Os corantes que não se fixam à fibra durante o tingimento constituem
boa parte dos efluentes têxteis. Lançados nos rios sem o devido
tratamento o corante provoca um imenso impacto ambiental, alterando ciclos biológicos,
pelo processo de fotossíntese, por exemplo, e causando também
poluição visual.
Os processos biotecnológicos para o tratamento dos efluentes têxteis
podem ser divididos em biológicos e enzimáticos. O biológico
inclui etapas aeróbias e anaeróbias para diminuir a toxidade dos
efluentes. O enzimático degrada principalmente os corantes.
Geralmente, nas indústrias têxteis os processos de tratamento para
os efluentes baseiam-se em coagulação, flotação,
sedimentação, seguido de tratamento biológico com lodos
ativados, que consiste na agitação dos efluentes junto a microorganismos
e ar, até metabolizar e flocular a matéria orgânica. A eficiência
deste processo é relativamente alta: remoção de aproximadamente
80% dos corantes. Porém, o acúmulo de lodo ainda é um sério
problema.
Há também o processo de adsorção em carvão
ativado. Porém, neste processo a adsorção de corantes de
caráter catiônico é limitada devido à superfície
do carvão ser positiva. Outra alternativa é a utilização
de agentes quelantes, os quais são produzidos por alguns fungos e bactérias.
Estes compostos são chamados de sideróforos e possuem alta afinidade
com o ferro e outros metais. Formam-se assim complexos de alta estabilidade.
A função destes é roubar ferro, descolorando os efluentes
e permitindo a degradação de compostos.
Um novo material foi desenvolvido no Instituto de Química da Unicamp
visando o tratamento dos efluentes: um composto à base de alumínio
e magnésio. Em pó, este material é misturado ao efluente,
em poucas horas absorve cerca de 98% dos corantes. Uma grande vantagem deste
material é que ele pode ser reciclado e reutilizado por cinco vezes.
Seu reaproveitamento é possível por decantação,
separando o efluente tratado. A seguir o corante é eliminado por decomposição
térmica, destruindo a propriedade responsável pela cor.
A tecelagem permite, portanto, a transformação de fibras em tecidos.
As matérias-prima utilizadas podem ser naturais, artificiais ou sintéticas,
sofrendo transformações com o passar do tempo. Basicamente, os
processos para a manufatura dos tecidos são: fiação, tecelagem
e beneficiamento. Todos os mecanismos utilizados visam à melhoria do
produto, tanto em qualidade quanto em conforto. Entretanto estes procedimentos
geram muitos efluentes, podendo causar inúmeros problemas ambientais.
Por este motivo, as empresas estão cada vez mais preocupadas com o tratamento
destes efluentes para diminuir a poluição provocada. Atualmente,
o tratamento mais utilizado é o de lodos ativados, mas as pesquisas para
o aperfeiçoamento das técnicas são intensas. Pode-se perceber,
então, que a tecelagem desde a sua criação, há milênios
atrás, é de suma importância e continua em constante evolução.
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