Ecológico

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 22339 (2022) Citar este artigo

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O processo húmido dos têxteis consome enormemente um grande volume de água e produtos químicos e, portanto, tem crescido a consciência de uma produção mais limpa para proteger o ambiente dos efluentes industriais. Neste contexto, o tingimento reativo de materiais celulósicos, como tecidos de algodão, é um setor importante da coloração têxtil que necessita do uso de uma grande quantidade de sulfato de sódio ou cloreto de sódio e álcali para esgotar e fixar as moléculas do corante com macromoléculas celulósicas, respectivamente. No entanto, o sal e os álcalis restantes no efluente afetam gravemente o meio ambiente. Para tanto, foi levantada a hipótese de que o uso do nitrilotriacetato trissódico (TNA) no tingimento reativo de tecidos de algodão teria um duplo benefício, um como agente esgotante (sal orgânico) e o segundo como agente fixador (base orgânica). Assim, as características de tingimento por exaustão de tecidos de algodão usando CI Reactive Yellow 145 (RY145) foram otimizadas sob diferentes condições de concentração de TNA, concentração de álcali, temperatura e tempo de tingimento. A intensidade da cor e os valores de exaustão primária e secundária também foram investigados, atentando para os valores obtidos pelo método de tingimento convencional. A caracterização das amostras de efluentes com RY 145 colhidas após o tingimento com TNA em comparação com o tingimento convencional indicou uma redução eficiente dos valores de DQO, DBO e TDS em 99, 97 e 97%, respectivamente. O novo método de tingimento foi implementado usando CI Reactive Black 5 (RB5), CI Reactive Blue 160 (RB160) e CI Reactive Red 24 (RR24) para revelar boa capacidade de tingimento e propriedades de solidez comparáveis ​​às obtidas pelo método convencional. Os resultados globais obtidos sugerem a adequação do TNA como agente amigo do ambiente adequado como agente de exaustão e fixação de tecidos celulósicos.

As fibras celulósicas são das principais culturas amplamente exploradas nas indústrias têxteis. Os tecidos têxteis feitos com essas fibras são superiores em conforto e ecologicamente corretos. A coloração de tecidos celulósicos depende principalmente das excelentes características de tingimento obtidas a partir de corantes reativos. Essa classe de corantes se fixa no tecido formando ligações covalentes via substituição nucleofílica ou adição nucleofílica das moléculas do corante com os grupos hidroxila da celulose em condições alcalinas1,2,3. No entanto, os tecidos celulósicos em água adquiriram cargas superficiais negativas 4 que necessitam da utilização de uma grande quantidade de sal inorgânico (ou seja, cloreto de sódio ou sulfato de sódio) para neutralizar as cargas superficiais e promover a exaustão do corante do banho de corante para os tecidos. Além disso, é necessária a utilização de álcalis inorgânicos (isto é, carbonato de sódio) para realizar o processo de tingimento com níveis satisfatórios de fixação da ligação corante-fibra com melhores propriedades de resistência à humidade.

As quantidades necessárias de sais inorgânicos e álcalis são necessárias para melhorar a exaustão do corante reativo e a eficiência da fixação do corante-fibra5,6,7,8,9. As quantidades de eletrólitos podem chegar a 100 g/L, dependendo da tonalidade necessária, da estrutura do corante e do método de tingimento 10. Geralmente, o processo de tingimento reativo consome uma quantidade notável de água e quase todos os eletrólitos inorgânicos, álcalis e corantes não fixados são descarregados. aos efluentes de tingimento, que são, na maioria das vezes, águas e solos poluídos11,12,13,14. Nesse contexto, o processo de tingimento por exaustão, que representa o processo mais utilizado de tingimento de tecidos de algodão com corantes reativos, poderia levar a um impacto ambiental substancial com maior consumo de água e produtos químicos, bem como emissão de efluentes corantes 14,15. Assim, a avaliação do desempenho de uma moderna tecnologia de tingimento reativo e otimização de processos tornou-se necessária para reduzir o consumo de produtos químicos, energia e água16,17,18. As tentativas de reduzir as quantidades de eletrólitos inorgânicos no tingimento reativo incluíram a aplicação de corantes reativos bifuncionais, que podem reagir mais prontamente com a celulose e apresentar melhor desempenho de tingimento mesmo em baixas concentrações de sal e álcalis.