Os produtos químicos estão envolvidos em todas as fases do processo de produção, desde as matérias-primas até aos produtos têxteis acabados. É necessária uma série de etapas de processamento químico para produzir o nosso vestuário quotidiano a partir de fibras naturais, como o algodão ou a lã, ou de fibras sintéticas, como o poliéster ou o nylon.
A compreensão dos tipos e da utilização industrial dos produtos químicos têxteis pode proporcionar conhecimentos aos compradores de fábricas têxteis e aos fornecedores de matérias-primas químicas, bem como fornecer um conceito importante para a avaliação do controlo de qualidade e do impacto ambiental.
1. Tipos de produtos químicos para têxteis
Produtos químicos para têxteis podem ser categorizados por uso: Corantes, auxiliares, agentes de acabamento e produtos químicos funcionais. Cada categoria tem um objetivo diferente em cada processo de produção.
Os corantes são responsáveis por dar cor ao tecido, enquanto os auxiliares são assistentes de tingimento que podem tornar o processo de impressão mais uniforme e eficaz. Os agentes de acabamento podem melhorar a suavidade, o aspeto e a durabilidade dos tecidos. Por outro lado, os produtos químicos funcionais podem proporcionar uma função especial ao tecido, como impermeável, retardador de chama ou antibacteriano.
O mercado global de produtos químicos têxteis é enorme, com o valor estimado de $26 mil milhões de dólares em 2024 e espera-se que aumente para $34 mil milhões de dólares em 2030. O maior mercado consumidor é o mercado da Ásia-Pacífico, que inclui a China, a Índia e o Bangladesh, e representa 65% do mercado global.
2. Porque é que os produtos químicos são importantes no fabrico de têxteis?
A indústria têxtil moderna não pode funcionar sem produtos químicos. As fibras de algodão em bruto contêm impurezas naturais, gorduras e pigmentos. Têm de ser processadas por químicos antes de serem uniformemente coloridas. Devido à forte hidrofobicidade, as fibras sintéticas, como o poliéster, não podem ser coloridas sem auxiliares.
Para além da aparência, os produtos químicos também podem afetar a funcionalidade e a durabilidade do produto. O tratamento antirrugas pode fazer com que as roupas não passem a ferro, enquanto um revestimento à prova de água pode manter o vestuário de exterior seco à chuva. O retardador de chama também pode ajudar o vestuário de segurança industrial a cumprir os requisitos regulamentares.
A escolha dos produtos químicos pode também afetar o ambiente e a saúde humana. Alguns produtos químicos têxteis tradicionais contêm materiais perigosos, como o formaldeído, metais pesados e retardadores de chama halogenados. A procura de produtos químicos têxteis ecológicos está a crescer rapidamente devido à promoção de normas de certificação internacionais como o REACH e o GOTS.
3. Produtos químicos utilizados no pré-tratamento de têxteis
O pré-tratamento é o processo de preparação antes do tingimento. O seu principal objetivo é remover as impurezas das fibras para garantir um tingimento uniforme. Os produtos químicos incluem:
Soda cáustica (NaOH): | Utilizado na mercerização de fibras de algodão para melhorar o brilho das fibras e a absorção de corantes. Após a mercerização, a absorção de corante das fibras de algodão pode ser aumentada em mais de 30%, que é o procedimento padrão para produtos de algodão de alta qualidade. |
Peróxido de hidrogénio: | O agente de branqueamento mais comum que pode remover os pigmentos naturais sem danificar as fibras. Pode ser utilizado com estabilizadores de peróxido para garantir um branqueamento uniforme. Após o branqueamento, deve ser utilizado um eliminador de peróxido para remover completamente o peróxido de hidrogénio residual, caso contrário, este interferirá com o processo de tingimento subsequente. |
Enzimas: | O papel das enzimas é cada vez mais importante no pré-tratamento devido aos avanços na biotecnologia. A celulase pode remover a pilosidade da superfície do algodão e alisar a superfície do tecido, enquanto a amilase pode ser utilizada na descolagem para remover os agentes de colagem no processo de tecelagem. Em comparação com o tratamento químico tradicional, o tratamento por enzimas é mais amigo do ambiente, com menor carga de águas residuais. |
Agentes de limpeza: | São um tipo de tensioativo que pode remover óleos naturais, ceras e outras impurezas das fibras. No pré-tratamento do poliéster, os agentes de limpeza podem também remover o óleo de fiação. Uma limpeza incompleta leva a um tingimento desigual, que é um dos problemas de qualidade comuns numa fábrica de tingimento. |
4. Produtos químicos utilizados no tingimento de têxteis
Tingimento é o processo mais complicado na produção têxtil, que tem o maior consumo de produtos químicos. Diferentes fibras requerem diferentes tipos de corantes e auxiliares.
Corante reativo: | É geralmente utilizado para fibras celulósicas como o algodão, o linho e a viscose. O corante forma uma ligação covalente com a fibra, o que resulta numa excelente solidez da cor. O tingimento tem de ser efectuado num ambiente alcalino. O carbonato de sódio ou o sal de Glauber são adicionados como aceleradores. O grau de fixação é de cerca de 70-80%, enquanto os restantes 20-30% de corante entrarão no sistema de águas residuais, o que torna o tratamento de águas residuais um dos maiores desafios para a fábrica de tingimento. |
Corante disperso: | É dedicado a fibras sintéticas como o poliéster e o nylon. Devido à forte hidrofobicidade, o tingimento de fibras sintéticas necessita de condições de alta temperatura (acima de 130°C) ou do auxílio de um suporte. |
Tingimento direto: | É utilizado principalmente para fibras de algodão. É fácil de utilizar, mas a solidez da cor é fraca em comparação com a do corante reativo, sendo necessário um tratamento fixador. Além disso, desvanece-se facilmente após a lavagem, pelo que é atualmente utilizado sobretudo para tingir papel de baixo custo em vez de vestuário de qualidade superior. |
Corante ácido: | Pode ser utilizado para fibras proteicas, como a lã e a seda. O tingimento tem de ser efectuado num ambiente ácido (pH 3-6) e os auxiliares comuns incluem o ácido acético e o sulfato de amónio. |
5. Produtos químicos utilizados na impressão têxtil
A impressão têxtil pode ser entendida como “tingimento local”, que imprime com precisão pigmentos e padrões em locais designados do têxtil. Os produtos químicos normalmente utilizados incluem:
Aglutinante de pigmentos: | É o agente auxiliar mais importante na impressão de pigmentos, que fixa o pigmento na superfície da fibra. A qualidade do aglutinante pode afetar a solidez e a suavidade da impressão. |
Espessante: | Controla a fluidez do pigmento para garantir um padrão de impressão claro e a solidez da cor. O espessante mais comum é o alginato de sódio, que é utilizado para a impressão de corantes reactivos, enquanto o espessante sintético é utilizado para a impressão de pigmentos. |
Agentes de resistência: | É utilizado para a impressão por resistência. Forma uma camada protetora na área de impressão para evitar que o corante de base reaja com a fibra, o que resulta num padrão branco claro ou de cor clara. |
Ureia: | Na impressão de corantes reactivos, a ureia funciona como um hidratante, que ajuda a dissolução do corante e promove a reação de fixação. O efeito é óbvio num ambiente seco. No processo de vaporização e fixação, a ureia absorve água para manter o pigmento húmido, o que garante que o corante e a fibra reagem completamente. |
6. Surfactantes comuns utilizados no processamento de têxteis
Os tensioactivos são os agentes auxiliares mais utilizados nos produtos químicos têxteis. Estão presentes em quase todos os processos de produção.
Tensioativo aniónico: | É o ingrediente mais comum em agentes de refinação e detergentes, com forte poder de limpeza e baixo custo. Um dos exemplos é o dodecilbenzenossulfonato de sódio (SDBS). |
Tensioativo não iónico: | O seu desempenho é estável no banho de tinta com elevada concentração de sal, que não é afetado pelo valor do pH. É normalmente utilizado como agente de nivelamento e agente dispersante, sendo um dos exemplos o polietilenoglicol (PEG). |
Tensioativo anfotérico: | É suave para a pele e é utilizado para o acabamento de têxteis de alta qualidade, como roupa de bebé e roupa interior. |
Ao escolher o tipo de surfactantes, a biodegradabilidade é um fator cada vez mais importante. A UE proíbe a utilização de etoxilatos de nonilfenol (NPEO) na produção têxtil, uma vez que podem decompor-se em nonilfenol (NP), que é uma substância química desreguladora do sistema endócrino.
7. Que produtos químicos são utilizados no tingimento de poliéster?
O poliéster é a fibra mais consumida a nível mundial. No entanto, torna o tingimento um grande desafio devido à sua hidrofobicidade e estrutura molecular compacta. Por conseguinte, é necessário utilizar produtos químicos para tingimento de poliéster.
Corante disperso: | É o único tipo de corante que pode tingir poliéster eficazmente. O corante é disperso em água sob a forma de partículas extremamente finas, que penetram nas cadeias moleculares do poliéster a altas temperaturas e ficam presas nas fibras após o arrefecimento. |
Agente dispersante: | Assegura que as partículas de corante estão uniformemente dispersas no banho de corante e evita a agregação de partículas. O agente dispersante mais comum é o Lignossulfonato de Sódio. |
Transportadora: | É utilizado no tingimento atmosférico a baixa temperatura (100°C), que pode expandir temporariamente as cadeias moleculares do poliéster e permitir a entrada do corante. Os transportadores mais comuns incluem o Benzoato de Benzilo e o Bifenilo, mas a sua utilização é limitada devido à sua toxicidade. |
Agente de compensação da redução: | O corante da superfície após o tingimento tem de ser removido por um agente de limpeza redutor. É necessária uma mistura de hidrossulfito de sódio e soda cáustica a uma temperatura de 60-80°C. |
Regulador de pH: | É necessário um ambiente ligeiramente ácido (pH 4-5) para o tingimento de poliéster. O ácido acético é normalmente utilizado para regular o valor do pH, o que pode garantir a estabilidade do corante e a uniformidade da cor. |
8. Como escolher os produtos químicos têxteis corretos
Para além do custo, a escolha dos produtos químicos têxteis depende do tipo de fibra, do processo de produção, dos requisitos ambientais e da aplicação.
A principal preocupação é o tipo de fibra. As caraterísticas químicas de fibras como o algodão, a lã, o poliéster e o nylon são completamente diferentes. A escolha de corantes e auxiliares deve corresponder à estrutura das fibras. A utilização de um corante incorreto pode provocar falhas no tingimento e até danificar as fibras.
Alguns produtos químicos tradicionais não podem ser utilizados se o produto necessitar de certificação OEKO-TEX, GOTS ou REACH. É necessário selecionar uma alternativa conforme, especialmente para têxteis exportados para a UE ou para os EUA.
O custo de todo o processo de produção deve ser considerado em vez do preço unitário de um único produto químico ao escolher produtos químicos têxteis. Por exemplo, o preço unitário do agente de nivelamento de alta eficiência é elevado, mas as taxas de retrabalho e os custos de tratamento de águas residuais podem ser reduzidos e, por conseguinte, o custo de todo o processo de produção é inferior.
As condições de trabalho dos produtos químicos têxteis são muito precisas. Uma pequena diferença de temperatura, valor de pH ou concentração pode ter uma enorme influência. Escolher um fornecedor com apoio técnico é mais importante do que simplesmente procurar o preço mais baixo.
Recomenda-se que se solicite ao fornecedor uma amostra e uma ficha de dados técnicos (FDT) aquando da primeira aquisição de produtos químicos têxteis. Também deve ser efectuada uma produção piloto antes da produção em massa. O desempenho efetivo de diferentes lotes de produtos químicos pode ser diferente, apesar de terem as mesmas especificações. Os fornecedores estáveis e a consistência dos lotes são essenciais para a produção em massa.
