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Consultar: Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica

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Ttulo [PT]: Estudo do tingimento de l com corante natural de camomila (matricaria recutita l.)
Ttulo [EN]: Study of dyeing wool with chamomile (matricaria recutita l.) natural dye
Autor(es): Maira Amanda Benedet Menegazzo
Palavras-chave [PT]:

L. Tingimento. Camomila. Corante. Adoro. Corante natural. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Dyeing. Wool. Chamomile. Adsorption. Natural dye. Brazil.
rea de concentrao: Desenvolvimento de Processos
Titulao: Mestre em Engenharia Qumica
Banca:
Maria Anglica Simes Dornellas de Barros [Orientador] - UEM
Jos Celso Oliveira dos Santos - UEM
Ana Cludia Ueda - UTFPR
Pedro Augusto Arroyo - UEM
Resumo:
Resumo: A l uma fibra txtil de origem animal, caracterizada por vrios grupos secundrios, dentre eles COOH e NH2, que esto relacionados com o processo de tingimento. Embora comumente usados no tingimento da l, corantes sintticos geram guas residuarias bastante poluentes, o que de grande preocupao ambiental. Devido a este fato, ao longo da ltima dcada, o uso de corantes naturais tem ganhado importncia. No entanto a utilizao destes corantes apresentam inconvenientes, como dificuldade na reprodutibilidade de cores e compreenso do mecanismo de tingimento. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o processo de tingimento de tecidos de l com corante natural extrado das flores de camomila (Matricaria recutita L). Para isto, foram estudadas as melhores condies de tingimento, bem como a cintica, os modelos e os parmetros termodinmicos. Como a grande maioria dos corantes naturais possuem baixa substntividade para as fibras txteis, faz-se necessrio a utilizao de mordentes no tingimento com estes corantes com a funo de aumentar a atrao qumica entre corante e fibra. Desta forma os mordentes tanino e sulfato de alminio e potssio foram utilizados no tingimento da fibra de l com o corante de camomila. Para identificar o pH em que a superfcie da fibra de l permanece neutra, e ento adotar os pH de estudo para a melhor condio de tingimento, foi determinado o ponto de carga zero da superfcie das fibras, que foi de pHPCZ 6,23. As melhores condies de tingimento foram avaliadas por meio de planejamento fatorial 2. A concentrao inicial de 1000 mgL-1, pH 3 e temperatura de 90 C, foram as condies que produziram os melhores valores de adsoro e intensidade de cor (K/S). Tecidos tingidos com corante de camomila apresentaram boa substntividade e boas notas de solidez de cor lavagem. No entanto, os mordentes tanino e sulfato de aluminio e potssio, no exerceram melhoras significativas na avaliao de adsoro, intensidade de cor (K/S) e solidez de cor lavagem. Com as melhores condies de tingimento determinadas, foram investigados a cintica e o equilbrio do processo de tingimento. Os dados experimentais para o estudo da cintica de adsoro foram melhores ajustados pelo modelo de pseudo-segunda ordem, indicando que a taxa global de adsoro controlada pelo processo de quimissoro. As isotermas experimentais foram melhores ajustadas pelo modelo de Langmuir-Freundlich, o qual indicou predominncia do processo de quimissoro, com alguma contribuio de fisissoro no processo de tingimento. Parmetros termodinmicos, tais como a energia livre de Gibbs (ΔG), entalpia (ΔH) e entropia (ΔS) tambm foram obtidos. Concluiu-se que o mecanismo de tingimento endotrmico e espontneo, com relao a um processo quimissortivo. A entropia foi positiva, sugerindo um aumento na aleatoriedade na interface slido-soluo, originado de algumas alteraes estruturais em ambos, corante e de fibra de l. Testes de resistncia a trao foram realizados para verficiar se os proecessos de tingimentos adotados influenciavam na resistncia dos tecidos de l. Os testes mostraram uma pequena perda de resistncia para os tecidos tingidos a 90 C, pH 3 e concentrao de 1000 mgL-1, que pode ter ocorrido devido ao enfraquecimento da estrutura fsica das fibras. A caracterizao dos tecidos tingidos e mordentados foi realizada por epsectroscopia no infravermelho, pela tcnica FTIR-ATR. Concluiu-se com esta caracterizao que o mordente almen de potssio parece no participar do tingimento, e que o complexo de ligao entre fibra-tanino-corante foi formado.

Abstract: Wool is a textile fiber of animal origin, characterized by various side groups, such as COOH and NH2, which are related for the dyeing process. Although commonly used in the dyeing of wool, synthetic dyes generate wastewater very pollutant, which is of great concern environmental. Fortunately, over the last decade, the use of natural dyes has gained importance. However, the use of dye have drawbacks such as difficulty in color reproduction, and empiricism understanding of the dyeing mechanism. Based on this background, the present study aimed to evaluate the dyeing process of wool fabrics with natural dye extracted from the flowers of chamomile (Matricaria recutita L). For this, the best dyeing conditions were studied, as well as the kinetic, the thermodynamic models and parameters. As the vast majority of natural dyes have low substantivity for textile fibers, it is necessary the use of mordant in dyeing with these dyes with the function of increasing the chemical attraction between dye and fiber. In this way, the tannin and aluminum potassium sulfate mordants was used in dyeing wool fiber with the dye chamomile. To identify the pH at which the surface of the wool fiber remains neutral and so adopt the pH of study the best dyeing condition, it was determined of point of zero charge of the surface of the fibers, which was pHPCZ 6,23. The best dyeing conditions were evaluated by 2 factorial design. The initial concentration of 1000 mgL-1, pH 3 and 90 C were the conditions that produced the best values of adsorption and color intensity (K/S). Fabrics dyed with chamomile dye showed good substantivity and good grades color fastness to washing. However, mordants tannin and potassium alum, did not provide significant improvements of the adsorption, color intensity (K/S) and color fastness to woshing. With the best parameters of dyeing, kinetics and equilibrium of the dyeing process were investigated. Kinetic experimental data was fitted by the pseudo-second-order model, indicating that the overall adsorption rate is controlled by chemisorption. Isotherms were the best fitted by the Langmuir-Freundlich model, which indicated a predominance of the chemisorption as well. Some contribution from physisorption was also noted. Thermodynamic parameters such as Gibbs free energy (ΔG), enthalpy (ΔH) and entropy (ΔS) were obtained. It was concluded that the mechanism of dyeing is endothermic and spontaneous. The entropy was positive, suggesting an increase in randomness in the solid-solution interface, caused by some structural changes in both dye and wool fiber. Tensile strength tests were conducted to verficiar if proecessos dyeings adopted influenced in the resistance of wool fabrics. The tests showed a slight loss of strength of dyed fabrics at 90 C, pH 3 and concentration 1000 mgL-1, which may have occurred due to the weakening of the physical structure of the fibers. The characterization of the dyed fabrics and mordentados was performed by FTIR-ATR. It was concluded with this characterization that the potassium alum mordant seems not to participate in the dyeing, and that the complex fiber-tannin-dye was formed.
Data da defesa: 27/06/2014
Cdigo: vtls000222969
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2014
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Maria Anglica Simes Dornellas de Barros
Co-Orientador: Prof. Dr. Jos Celso Oliveira dos Santos
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Dissertao(mestrado em Engenharia Qumica)
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: elaine
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Dissertao Maira I.pdf
Tamanho: 2493 Kb (2553252 bytes)
Criado: 12-08-2016 10:25
Atualizado: 12-08-2016 10:32
Visitas: 353
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