Industria têxtil

Hoje em dia, é difícil imaginar um mundo sem têxteis. Isso se aplica, em particular, às roupas que cada um de nós usa no dia a dia. As roupas proporcionam conforto e proteção e, para um grande grupo de pessoas, também são uma forma extremamente importante de expressar seu estilo e personalidade. A indústria têxtil é frequentemente considerada uma das cadeias industriais mais longas e complexas. Ela consiste em um grande número de subsetores que abrangem todo o ciclo de produção, desde a produção de matérias-primas (por exemplo, fibras sintéticas), passando por produtos semiacabados (por exemplo, fios e tecidos), até produtos prontos para uso, como tapetes, roupas e têxteis para uso industrial.

As fibras têxteis são compostas por uma grande variedade de materiais. A maioria deles é caracterizada pela construção polimérica. As principais matérias-primas para a produção de fibras são:

1. fibras naturais – são fibras animais (também chamadas: fibras proteicas – por exemplo, seda, lã, cabelo), vegetais (fibras de celulose – por exemplo, linho, cânhamo, algodão, urtiga) ou fibras minerais, encontradas em muitos minerais naturais,
2. fibras artificiais – fibras sintéticas. Podem ser fibras à base de celulose (por exemplo, acetato de celulose) ou polímeros sintéticos, como náilon, poliacrilonitrila (anilana), poliéster (elana) e poliuretano (lycra).
3. materiais reciclados (chamados rPET) – são materiais de recursos naturais renováveis, por exemplo, PLA (Polilactídeo), que é produzido principalmente a partir do milho e é biodegradável, ou fibras de cupro, criadas como resultado da precipitação de fibras de celulose em um banho de cobre.

O primeiro processo ao qual as fibras naturais e artificiais são submetidas é a fiação. Inicialmente, as fibras soltas passam por uma série de diferentes operações mecânicas (afrouxamento, mistura e cardagem) e, em seguida, passam pela fiação propriamente dita. Esse processo pode ser dividido em dois tipos básicos:

1. lã – é usada para obter fios a partir de fibras naturais (lã) e fios compostos, que contêm lã e fibras sintéticas, por exemplo, poliéster, poliacrilonitrila ou poliamida,
2. algodão – usado para a produção de algodão e fios mistos compostos de fibras de algodão e outros materiais, por exemplo, fibras de poliéster, viscose ou poliamida.

O processo de fiação utiliza produtos químicos dificilmente degradáveis, aplicados às fibras em uma proporção de 2 a 5 %da massa. Isso facilita as etapas subsequentes do processo de fabricação do fio. Óleos minerais e de silicone, bem como hidrocarbonetos aromáticos, são os mais utilizados nesta etapa, sendo completamente removidos do fio durante o tratamento final. O fio é usado para produzir dois tipos básicos de produtos têxteis planos: tecidos e malhas.

No caso dos tecidos, a primeira operação é a colagem dos urdumes. Ela envolve a aplicação de produtos químicos especiais no fio, o que aumenta sua resistência mecânica. Esse processo é chamado de engomagem. Os agentes de engomagem têxteis podem ser à base de polissacarídeos (por exemplo, carboximetilcelulose) ou polímeros sintéticos, como poliacrilatos. Isso não ocorre no processo de malharia. O fio para malharia é especialmente preparado pela aplicação de preparações de deslizamento. Essas substâncias visam reduzir a tensão no processo de malharia, resultante do atrito entre o fio e os elementos de guia da máquina.

Um dos produtos que podem ser usados ​​na fase de engomagem é o Rokrysol JW20 , que é um agente de engomagem sintético eficaz. Ele confere ao fio propriedades de acordo com os requisitos, garantindo o processamento correto do fio no tecido. O Rokrysol JW20 é solúvel em água em qualquer proporção, o que proporciona aplicação e revestimento uniformes do fio. Após a aplicação do Rokrysol JW20, as etapas seguintes do processamento do tecido (desengomagem, branqueamento, tingimento ou impressão) ocorrem com mais eficiência. No caso de eletrificação do fio durante o processamento, recomenda-se adicionar a preparação antieletrostática especializada Rostat A à engomagem. Este produto elimina quase completamente a ocorrência de eletricidade estática e também confere às fibras boas propriedades de deslizamento. O produto funciona bem nos processos de preparação de matérias-primas têxteis como um complemento à engomagem de urdumes, preparação de matérias-primas após tingimento e acabamento final de tecidos e malhas.

A próxima etapa do processamento da matéria-prima têxtil é o pré-tratamento. Fibras soltas, fios, tecidos e malhas são branqueados, tingidos e refinados. A seleção e a ordem das operações unitárias dependem do tipo de matéria-prima e do formato do produto (fio, tecido ou malha).

Preparação de produtos de fibra de algodão

O processamento de fibras de algodão e outras fibras de celulose é muito complexo. Utiliza principalmente processos como curtimento, desengomagem, mercerização e branqueamento.

O primeiro processo envolve a movimentação da matéria-prima sobre a chama do queimador de gás, graças à qual as fibras elementares são removidas.

O próximo passo é a desengomagem. No caso da engomagem sintética, ela geralmente é lavada em banho-maria com carbonato de sódio e aditivos umectantes. O Grupo PCC oferece uma gama de agentes umectantes perfeitamente adequados para uso na indústria têxtil. A série POLIkol (PEG) é um grupo polioxietilenoglicol que, devido à sua estrutura, possui propriedades solubilizantes, amaciantes, lubrificantes, antiestáticas e hidratantes. Os polioxietilenoglicóis são caracterizados por uma biodegradabilidade muito boa. São também substâncias seguras e não tóxicas, reduzindo assim a nocividade ambiental dos banhos-maria. A série de produtos ROKAnol IT são álcoois graxos etoxilados que garantem a umectação adequada da superfície limpa e a dispersão de partículas de sujeira, o que afeta o alto desempenho na remoção de sujeira de tecidos/malhas e superfícies duras. Esses produtos são ingredientes perfeitos para detergentes alcalinos e ácidos usados ​​em lavagens profissionais e limpeza industrial. Por sua vez, os produtos ROKAnol NL são usados ​​no pré-tratamento de fibras. Eles podem ser usados ​​para remover manchas de óleo de tecidos e malhas criadas durante processos industriais de tricô e tecelagem. Os produtos ROKAnol NL também melhoram a eficiência do branqueamento, o que afeta diretamente a melhoria da capilaridade do corante nos processos de tingimento.

O próximo processo é a mercerização, que visa aumentar a resistência das fibras e dar a elas o brilho adequado.

A última etapa da preparação inicial das fibras de algodão é o branqueamento. Consiste em descolorir a cor natural causada por impurezas nas fibras coloridas (por exemplo, no caso do linho) que não puderam ser removidas pela lavagem. Um exemplo desse composto químico é o hipoclorito de sódio , que pode ser usado para branquear tecidos de malha de linho, cânhamo e algodão. Graças ao hipoclorito de sódio , obtém-se um grau muito alto de brancura. Para melhorar a eficiência do branqueamento, são utilizados agentes químicos antes do início do processo para neutralizar os resíduos alcalinos nas fibras (por exemplo, ácido clorídrico ).

Tratamento de produtos de lã

Os produtos de lã também precisam passar por uma série de pré-tratamentos antes da etapa de tingimento. Os processos básicos para prepará-los são carbonização, pré-lavagem e branqueamento.

A carbonização visa remover completamente as impurezas vegetais. Este processo envolve o tratamento das fibras de lã com uma solução de ácido sulfúrico e, em seguida, o aquecimento a uma temperatura acima de 100 °C. As fibras danificadas são removidas mecanicamente e o conjunto é neutralizado com acetato de sódio. Após a carbonização, segue-se uma etapa de lavagem para remover as substâncias das fibras aplicadas durante a fiação. A pré-lavagem resulta em um alto grau de molhabilidade e absorção de agentes branqueadores e corantes. A última etapa é o branqueamento da lã. O peróxido de hidrogênio é o mais comumente utilizado neste processo.

Produtos feitos de fibras químicas

Produtos feitos de fibras sintéticas também exigem uma série de operações, entre as quais as mais importantes são a pré-lavagem e a estabilização térmica.

Assim como nas fibras naturais, a pré-lavagem tem a função de remover das fibras as substâncias aplicadas durante a fiação. A estabilização térmica, por sua vez, consiste no aquecimento de produtos que são transportados em ambiente de ar quente por câmaras de aquecimento subsequentes. A estabilização térmica proporciona aos tecidos estabilidade de forma nas etapas finais da fabricação, bem como durante o uso de produtos feitos de fibras sintéticas.

Tingimento de produtos têxteis

Muitos produtos têxteis são tingidos, como fibras soltas, fios, tecidos, malhas e até mesmo produtos acabados. Dois grupos básicos de métodos de tingimento podem ser distinguidos: periódico e contínuo, que também inclui métodos semicontínuos.

Métodos periódicos consistem na imersão de um material têxtil em uma solução aquosa de um corante por um período de tempo especificado. Auxiliares químicos também são adicionados ao banho, o que permite que as moléculas do corante migrem para o interior das fibras. Após a conclusão desse processo, o banho é drenado para o efluente e o produto têxtil é lavado para remover os produtos químicos.

O principal elemento que distingue os métodos contínuos dos periódicos é a aplicação de um corante por enchimento. Além disso, nos métodos contínuos, os processos de tingimento subsequentes ocorrem continuamente, um após o outro, enquanto nos métodos semicontínuos, após o enchimento, o processo é interrompido e as etapas seguintes são realizadas como operações independentes.

Um exemplo de produto que pode atuar como carreador na indústria têxtil é o Rokelan OPD . O produto pode ser utilizado como carreador no processo de tingimento de fibras hidrofóbicas e de poliéster, tanto puras quanto mistas. Ele garante a obtenção de cores vibrantes, independentemente de sua tonalidade e intensidade. Os corantes que utilizam Rokelan OPD apresentam boa resistência à luz. Além disso, o uso deste produto garante alto desempenho do corante.

Auxiliares químicos utilizados para tingimento

Dependendo do tipo de fibra, diversos aditivos são utilizados para aprimorar o processo de tingimento. No caso das fibras de celulose, onde os banhos ocorrem em ambiente alcalino, é crucial manter o pH adequado do banho. O mais utilizado para esse fim é a soda cáustica , ou seja, uma solução aquosa de hidróxido de sódio ( soda cáustica ).

Outros aditivos utilizados no processo de tingimento de fibras de celulose são agentes oxidantes (o peróxido de hidrogênio é o mais utilizado) e detergentes, que garantem um curso eficaz da operação de lavagem após o tingimento. A série Roksol ( PSWN, ICESOLDE PAN/35L e AZR ) é um grupo de agentes de lavagem e limpeza eficazes. Esses produtos podem ser utilizados como agentes para lavagem industrial de produtos têxteis. Dissolvem-se muito bem em água e melhoram a eficácia do tingimento devido às suas propriedades penetrantes. Os produtos Roksol permitem a remoção de diversas substâncias, como gorduras naturais, lubrificantes, ceras sintéticas e gomas. Graças às suas propriedades de baixa formação de espuma, podem ser utilizados em diversos processos tecnológicos em diversos tipos de aparelhos sem causar perturbações no seu funcionamento.

No caso das fibras de lã, onde o processo de tingimento ocorre em ambiente ácido, utiliza-se ácido sulfúrico ou ácido acético para fornecer um pH adequado ao banho. Além disso, são adicionados à solução agentes redutores (p. ex., tiossulfato de sódio) e agentes niveladores, que são utilizados para obter corantes uniformes.

No tingimento de fibras sintéticas, diversos aditivos também são utilizados. As fibras de PES (poliéster) requerem o uso de espessantes (por exemplo, poliacrilatos) para limitar a migração do corante durante a secagem. As fibras de PA (poliamida) exigem um controle rigoroso do pH, sendo utilizado ácido sulfúrico ou acético para esse fim. Além disso, diversos agentes niveladores e dispersantes também são utilizados. O Grupo PCC oferece diversos produtos especializados que podem desempenhar essa função. O dispersante NNOC E é um produto utilizado em processos de tingimento como agente dispersante e equalizador. Ele mantém corantes pouco solúveis em uma dispersão homogênea em banhos de coloração.

Impressão têxtil

O processo de impressão têxtil envolve tingimento local para obter um padrão predeterminado. Todos os tipos de fibras requerem preparação adequada antes da impressão. Uma pasta previamente preparada, que contém corantes ou pigmentos, é aplicada ao substrato têxtil. Em seguida, as fibras já preparadas são submetidas a um processo de impressão, que pode ser realizado por vários métodos (por exemplo, impressão plana, rotacional e por spray). Após a conclusão do processo, ocorre a fixação, também chamada de secagem. A etapa final é a lavagem, graças à qual as partículas de corante não fixadas e vários produtos químicos usados ​​para preparar a pasta de impressão (como dispersantes ou emulsificantes) são removidos das fibras. Os nonilfenóis etoxilados, ou seja, os produtos ROKAfenol , funcionam perfeitamente nesta aplicação. Suas propriedades detergentes, emulsificantes e de limpeza os tornam eficazes no suporte aos processos de lavagem. Os produtos ROKAfenol podem ser usados ​​para limpar diferentes fibras, tanto lã quanto algodão, bem como fibras químicas, cerdas e couro. Sua resistência a altas temperaturas e alta concentração de eletrólitos garantem o uso em condições difíceis na indústria têxtil, por exemplo, no processo de lavagem de lã e fervura de algodão.

Acabamento têxtil

O último processo ao qual as fibras são submetidas é o processamento químico. Seu objetivo é conferir aos produtos certas propriedades úteis, como impermeabilidade ou limitar a tendência a vincos. Para evitar vincos nos materiais, são utilizados agentes de reticulação e aditivos amaciantes adequados.

Em processos de acabamento têxtil, podem ser utilizados preparados como Roksol AT2 e Roksol AZR . Esses produtos conferem aos produtos têxteis um toque macio e agradável. Possuem propriedades amaciantes e antiestáticas, prevenindo a eletrificação das fibras e facilitando seu processamento posterior. O Roksol AZR também possui propriedades emulsificantes, auxiliando nos processos de lavagem e limpeza de manchas. O produto também se caracteriza pela boa capacidade de penetração do corante no banho.

Acabamentos hidrofóbicos (impermeáveis) são obtidos pela adição de polímeros adequados à superfície das fibras, formando uma película impermeável. Além disso, agentes de silicone e fluorcarbono também são utilizados para melhorá-los.

Mercado têxtil no mundo

O valor estimado do mercado têxtil global é de aproximadamente US$ 830 bilhões (dados do relatório Grand View Research de 2015) e espera-se que esse número aumente nos próximos anos. A crescente conscientização de empregadores e empregados quanto ao fornecimento de equipamentos de proteção individual e, assim, à garantia da segurança no trabalho é um dos principais impulsionadores deste setor. Além disso, o uso de fibras cada vez mais modernas, como o kevlar, oferece a oportunidade de desenvolver produtos inovadores que criam novas aplicações no mercado de vestuário. Outro aspecto importante no setor têxtil é a queda contínua observada nos preços do algodão em alguns mercados (especialmente na Índia), principalmente devido à superprodução e aos altos níveis de estoque nos armazéns.