Avaliação das mudanças ocorridas em fibras de poliéster submetidas a tratamento alcalino e enzimático

Abstract

Resumo: As fibras de poliéster possuem diversas aplicações na confecção de tecidos. O processo de tingimento consiste em etapa para a fixação de cor à fibra. Há três formas nas quais os materiais têxteis podem ser tingidos: em massa, na forma de fio e na forma de tecidos; sendo o tingimento dos fios o mais utilizado por possibilitar uma maior diversificação e solidez das cores. O consumo de água nesta etapa é bastante significativo e, a cor forte é a característica mais notória do efluente têxtil, consequência da grande quantidade de corantes não fixados durante o tingimento. Políticas ambientais incentivam o desenvolvimento de novas tecnologias que prezem pela sustentabilidade. As enzimas são produtos naturais encontrados no corpo humano e na natureza, que agem de forma bastante específica, e por esta razão desempenham papel fundamental na indústria têxtil, como na substituição de produtos químicos que tem impacto negativo sobre o meio ambiente. A utilização de enzimas proporciona variações superficiais nas fibras, em decorrência da formação de grupos carboxílicos, os quais facilitam o tingimento. O presente trabalho investiga a hidrólise de fibras de poliéster, para otimização do processo de tingimento por esgotamento. Foi realizada análise comparativa da hidrólise superficial por tratamento enzimático e alcalino, para análise da formação de grupos ácidos, melhoria na fixação de corantes e diminuição da carga orgânica do efluente gerado. Posteriormente foi avaliado o envelhecimento das fibras. As mudanças na estrutura e propriedades dos materiais foram analisadas através de ensaios mecânicos, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier (FTIR), análise dinâmico-mecânica (DMTA), espectroscopia de reflectância e análise de absorbância em espectrofotômetro. O tratamento por hidrólise mostra-se uma alternativa viável possibilitando aprimoramento do processo de tingimento, através da diminuição da demanda química de oxigênio, variação dos sítios ácidos e variação no consumo de corantes. A solidez do tingimento é afetada com o envelhecimento e quando do tratamento enzimático há considerável comprometimento da resistência mecânica, inviabilizando a utilização.

Abstract: The polyester fibers have many applications in the fabrics manufacturing. The dyeing process consists in the fiber color fixing step. There are three ways in which the textile materials can be dyed, by mass, in the form of wire and in the form of fabrics; but the dyeing of fibers is the most used for enabling a greater diversity of colors and strength. Water consumption in this step is very significant and strong color is the most striking feature of the textile effluent, a consequence of the large amount of non-fixed dyes for dyeing. Environmental policies encourage the development of new technologies that have attention for sustainability. Enzymes are natural products found in the human body and in the nature, they act quite specific, and therefore play a key role in the textile industry, as in the substitution of chemicals that have adverse impact on the environment. The use of enzymes provides variations in the surface fibers, due to the formation of carboxylic groups which facilitate dyeing. This study investigates the hydrolysis treatment of polymer fibers, for the optimization of dyeing process by exhaustion. In this study execution was carried out comparative analysis of surface hydrolysis by enzymatic treatment and alkaline, to analyze the formation of acid groups, improvement in the fixation of dyes and reduction of organic load of the effluent. Subsequently was evaluated the aging of the fibers. Changes in the structure and properties of materials were analyzed by mechanical testing, scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), dynamic mechanical analysis (DMTA), reflectance spectroscopy and analysis of absorbance by spectrophotometer. The hydrolysis treatment is shown as an alternative, enabling enhancement of the dyeing process, by reducing the chemical oxygen demand, variation of acid sites and variation in consumption of dyes. The strength of the dye is affected with aging and enzyme treatment when there is considerable impairment of mechanical strength, making it impractical to use.