Tingimento têxtil aplicando líquidos Iônicos próticos

Abstract

A indústria de tingimento e acabamento têxtil é uma das mais intensivas quimicamente, e a segunda em poluição de água, depois do setor agrícola. Esta indústria utiliza milhares de produtos químicos em seus processos de manufatura têxtil, incluindo tinturaria e estamparia. Muitos destes produtos são tóxicos e prejudiciais à saúde humana, direta ou indiretamente. Grandes quantidades de água são neces sários para o processamento de têxteis, tingimento e estampagem. O consumo diário de água de uma fábrica têxtil de médio porte, com uma produção de cerca de 8000 kg de tecido por dia, é de aproximadamente 1,6 milhões de litros. Quase 20% deste total é consumido no tingimento e, 8% em estampagem. O consumo de água na etapa de beneficiamento varia de 30 a 300 litros por kg de tecido, dependendo do tipo de corante usado, e da fibra a ser tingida. Novos conceitos de tecnologias de tingimento não aquoso estão sendo estudados e avaliados nos processos têxteis. Há um grande interesse em encontrar substâncias ambientalmente amigáveis com um duplo objetivo: reduzir o consumo de água em processos têxteis e melhorar a qualidade do tingimento. Os líquidos iônicos são novos meios alternativos para muitos processos como síntese química, catálise enzimática e aplicações em engenharia verde. Ao contrário de sais fundidos convencionais, estes materiais liquefazem a baixas temperaturas. Isto é alcançado pela sua constituição - estruturas funcionais volumosas - que dificultam a formação de uma rede eletrostática líquida ordenada e de uma fase sólida em condições ambiente. Devido à sua ampla janela líquida quando comparado com outros solventes orgânicos convencionais, os líquidos iônicos podem ser considerados solventes alternativos, e os chamados líquidos iônicos próticos (LIP’s) mostram vantagens adicionais devido à sua síntese simples, baixo custo e biodegradabilidade. Neste trabalho é proposta uma alternativa ao tingimento de fibras de algodão, utilizando novos LIP's como solventes substitutos da água. Com o objetivo de analisar a qualidade destes novos LIP’s como solventes de tingimento, foi realizado um estudo de propriedades (resistência à tração e fricção, gramatura e força colorística) das fibras tingidas. Estas medições permitiram a determinação da eficiência dos líquidos iônicos próticos como vetores de tingimento em processos têxteis.

The textile dyeing and finishing industry has created a huge pollution problem as it is one of the most chemically intensive industries, and the second polluter of clean water (after agriculture). This industry uses a lot of chemicals in various processes of textile manufacture including dyeing and printing. Many of these chemicals are poisonous and damaging to human health directly or indirectly. Large quantities of water are required for textile processing, dyeing and printing. The daily water consumption of an average sized textile mill having a production of about 8000 kg of fabric per day is about 1.6 million liters. About 20% of this is consumed in dyeing and 8% in printing. Specific water consumption for dyeing varies from 30 - 300 liters per kg of cloth depending on the type of dye used. In recent years, new concepts in the dyeing technology that avoid using water, namely non-aqueous dyeing technology, are being investigated and evaluated. Currently, there is great interest in finding environmentally friendly substances for this process, with a double objective, reduce the huge water consumption into textile processes and improve dyeing quality. Ionic liquids are versatile new media for many chemical synthesis, enzymatic catalysis and green engineering processes as it should be observed into open literature. They can be of hydrophobic or hydrophilic nature depending on the structures of ions. However, unlike conventional molten salts, these materials often melt at low temperature. This is achieved due to the incorporation of the bulky functional structures as anion and/or cation and the structure avoids the ions packing easily into an ordered electrostatic net structure and, then, solid phase at ambient conditions. Ionic liquids can be used as robust solvents due to their wide liquid window when compared with other conventional organic solvents. The so-called protic ionic liquids show additional advantages due to their simple synthesis, low cost and biodegradability. In this work we propose an alternative procedure to dye cotton fibers using new protic ionic liquids (PIL´s) as solvent substitute for water. With the aim of analysing the quality of the studied PIL’s, a wide study of the properties (tensile strength, abrasion resistance , grammage and absorption color) of the dyed fibers was made. These measurements determine their efficiency as dyeing vectors in textile processes.