Beneficiamento têxtil

Tecidos - Beneficiamento

Beneficiamento de tecidos significa, de uma maneira geral, todos os processos a que um tecido é submetido após o tear, e tem como finalidade melhorar as características visuais e de toque do material têxtil, além de poder dar algumas características específicas ao mesmo. Basicamente inclui os processos de preparação (alvejamento, purga e desengomagem), tingimento ou estampagem, acabamento, além de processos especiais.

Os tecidos, quando saem da tecelagem ou malharia, não tem uma aparência atrativa ou toque agradável para uso em vestuário. É preciso beneficiá- los para serem mais apresentáveis e aumentar seu valor agregado. Todo substrato têxtil (tecido) sofre vários processos físicos e químicos durante o beneficiamento. A real necessidade desses processos tem como objetivo melhorar o aspecto, aumentar a capacidade tintórea bem como dar condições para um posterior acabamento nobre a este tecido.

Os processos de beneficiamento são inúmeros e podem se dividir em estágios. Os principais são: beneficiamentos primários ou pré-tratamentos, que preparam o tecido para o segundo estágio eliminando todas as impurezas do substrato (tecido); beneficiamentos secundários, que consistem no tingimento e/ou estampagem; e beneficiamento finais ou acabamentos.

Beneficiamento Primário

É preciso que se considere o pré-tratamento tão importante quanto o tingimento, a estampagem e o acabamento, por ser a base para obtenção de um tecido de boa qualidade. Um pré-tratamento deficiente gera um tingimento/estampagem deficiente que, dificilmente, poderá ser corrigido, mesmo a custo elevado.

Essa informação é especialmente válida para os tecidos de algodão, que contém expressivo teor de impurezas, que é maior ainda nos tecidos crus Impurezas Naturais: 8-12% de hemicelulose, pectinas, proteínas e ceras Impurezas Aplicadas ao Fio: amido (goma), acrilatos, PVC, ceras de parafina, óleos lubrificantes.

Desengomagem -  Primeira etapa no pré-tratamento, tem como objetivo eliminar as gomas aplicadas aos fios de urdume antes dos processos de tecimento (tecelagem). Tais gomas podem ser à base de amido natural (batata, milho, arroz e mandioca), cola, ceras de parafina, ou éteres de celulose. Uma boa desengomagem é fator decisivo para um bom acabamento.

Devido a grande variedade de gomas existentes, não existe um processo de desengomagem universal seguro, portanto, para a escolha do processo a ser empregado, é imprescindível que o setor de beneficiamento saiba que produtos foram empregados na engomagem do tecido. Pode-se eliminar as gomas através dos seguintes métodos:

Desengomagem enzimática : processo biológico de eliminação de goma de amido (milho, mandioca, etc.) por enzimas. Este processo somente é utilizado nos casos de gomas insolúveis, normalmente utiliza-se enzimas alfa-amilase bacteriana, pancreática ou de malte. A enzima provoca a quebra da cadeia do amido tornando-o solúvel. É utilizada, pois não ataca a fibra do algodão e as águas residuais podem ser degradadas biologicamente.

Desengomagem oxidativa: processo químico de eliminação tanto de gomas como de todas as impurezas presentes no tecido. A desengomagem oxidativa tende a fazer três processos: desengomar, purgar e alvejar o tecido simultaneamente. O tecido é impregnado numa receita de alvejamento oxidativo, que pode usar além de persulfato, peróxido de hidrogênio (água oxigenada), perborato, bromito, clorito, hipoclorito e outras combinações que liberam cloro ativo afim de limpar a fibra.

Chamuscagem: Processo seco em que o tecido passa por chamas para queima de fibrilas e pequenas sujeiras. Melhora a aparência visual e o toque do tecido pela eliminação de partículas que estão sobre a sua face. Dependendo do tecido, da fibra de sua construção e do seu peso a chama pode ser mais ou menos intensa, de apenas um lado do tecido ou de ambos os lados.

Processo realizado em máquinas Chamuscadeira, que consiste em passar rapidamente a superfície do tecido sobre uma chama, com velocidade tão acelerada, de forma que este não se deteriore, mas apenas queime as saliências.

Purga: Processo também conhecido como cozimento, visa eliminar as gorduras, ceras, resinas e demais impurezas naturais do algodão ou fibras naturais. No caso de fibras sintéticas, a purga tem como objetivo eliminar as parafinas e óleos de encimagem, adicionados a esta durante o processo de fiação e tecelagem.

O principal objetivo da purga é oferecer ao substrato hidrofilidade suficiente para que este possa, em seguida, receber um tingimento em tons mais escuros ou obter um grau superior de alvejamento. Tanto fibras naturais como sintéticas são submetidas a este processo. É constituído normalmente de impregnação dos tecidos com solução de hidróxido de sódio, com aquecimento a vapor, permanecendo num vaporizador em temperaturas de cerca de 100º ou acima disso.

Alvejamento - O alvejamento consiste na continuação da desengomagem para obtenção da remoção completa das cascas e sementes, da extração das impurezas de tipo indeterminado e remoção da goma residual. É também um processo de branqueamento das fibras do tecido, especialmente em fibras naturais que tem uma coloração amarelada e com muita variação. São aplicados produtos químicos alvejantes como Peróxido de hidrogênio ou Hipoclorito de sódio que reagem com a fibra.

O processo de reação pode ser acelerado com a adição de vapor

O processo de reação pode ser acelerado com a adição de vapor. É necessária uma lavação posterior para remoção dos produtos químicos. Visa eliminar a coloração amarelada ou marrom que as fibras celulósicas apresentam em seu estado natural e remoção de outras impurezas ainda existentes. Prepara o aspecto do material para processos subsequentes de branqueamento óptico, tingimento ou estampagem.

Branqueamento óptico: O substrato têxtil mesmo após o alvejamento, tem como tendência refletir uma coloração amarelada. Existe o processo de branqueamento por meio óptico onde é aplicado um produto que reflita raios azulados e avioletados que combatem o tom amarelado dando a impressão de um branco mais branco.

Os branqueadores ópticos proporcionam reflexão por fluorescência quando submetidos à luz ultravioleta, a chamada luz negra, muito frequente em casas noturnas. Este tingimento é realizado a quente, por meio chamado esgotamento, em que o corante branco é esgotado no banho de tingimento pelo tecido.

 Mercerização: Foi criada por John Mercer em O algodão, quando tratado a frio em uma solução de soda cáustica concentrada - hidróxido de sódio (NaOH - 27º a 32º Bé) -, se torna semitransparente, com estrutura arredondada quando visto no microscópio e encolhe muito no sentido longitudinal.

NOTA: (BÉ) Graus de Baumé é uma escala hidrométrica criada pelo farmacêutico francês Antoine Baumé em 1768 para medição de densidade  de  líquidos.

 Nesta técnica o algodão em peças ou fio é submetido, sob tensão e a frio a um banho de soda cáustica concentrada que é posteriormente neutralizada através de um banho de ácido, sempre sob tensão. A Soda cáustica reage com a celulose das fibras de algodão causando um intumescimento da fibra, deixando-a com um perfil mais redondo e diminuindo as zonas amorfas da celulose.

O tempo de reação da soda cáustica no tecido varia entre 25 e 50 segundos, posteriormente o tecido precisa ser lavado e preferencialmente neutralizado, para que saia com um pH o mais próximo do neutro, não interferindo em processos posteriores e evitando irritação no toque à pele.

Nota: pH significa "potencial Hidrogeniônico", uma escala logarítmica que mede o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma determinada solução. O pH varia de acordo com a temperatura e a composição de cada substância (concentração de ácidos, metais, sais, etc.).

Benefícios: Aumento do brilho. Aumento da resistência a tração. Aumento da hidrofilidade e afinidade tintorial. Aumento da maciez. Melhoria da uniformidade tintorial e da estabilidade dimensional

Termofixação: Os tecidos produzidos com fibras sintéticas encolhem de 10% a 12% na direção do urdume e da trama. Durante a tecelagem, os fios sintéticos sofrem tensões mecânicas e alongamentos e, devido a sua elasticidade natural, tendem a retornar a sua forma natural, que é reprimida devido à própria estrutura do tecido.

Dessa forma, só um tratamento com água quente e vapor de água permite seu livre encolhimento em ambas as direções. Por esse motivo, os tecidos sintéticos precisam ser submetidos a uma termo fixação em aberto, para lhes dar estabilidade dimensional e de forma, diminuindo o perigo de enrugamento e eliminar as tensões internas.

Imprescindivelmente este processo deve ser efetuado com a fibra em estado cru, pois após a estampagem pode ocasionar defeitos a mesma. É importante que na fixação seja obtida de forma uniforme em toda a largura do substrato. Após a fixação não se pode mais corrigir este defeito.

Beneficiamento Primário
Lavagem

Beneficiamento Secundário
Consiste em duas operações distintas que são: Tingimento - tornar os materiais têxteis coloridos; e Estamparia - aplicar desenhos coloridos ao substrato têxtil.

Tingimento: O tingimento de tecidos é uma arte milenar e a disponibilidade comercial de corantes é enorme. A tecnologia moderna no tingimento consiste de várias de etapas que são escolhidas de acordo com a natureza da fibra têxtil, características estruturais, classificação e disponibilidade do corante para aplicação, propriedades de fixação compatíveis com o destino do material a ser tingido, considerações econômicas e muitas outras, segundo Guaratini e Zanoni. (UNESP)

 O tingimento é um processo químico da modificação de cor da fibra têxtil através da aplicação de matérias coradas, através de uma solução ou dispersão, processo que varia de artigo para artigo, pois para cada tipo de fibra têxtil existem corantes específicos.

 Neste processo ocorre uma modificação físico-química do substrato, de forma que a luz refletida provoque uma percepção de cor. Os produtos que provocam estas modificações são denominados matérias corantes que são compostos orgânicos capazes de colorir o substrato têxtil ou não têxtil, de forma que a cor seja relativamente sólida à luz e a tratamentos úmidos.

Tingimento em fibra: Processo mais usado para fibras longas (lã) e filamentos. Consegue artigos mesclados. No caso de artigos sintéticos pode-se conseguir as cores com a adição de pigmentos antes mesmo da fabricação do filamento.

Tingimento em Fio: O processo mais comum é o tingimento em bobinas, mas sendo também possível durante outros processos da fiação. Mais indicado para produção de tecidos listrados, xadrez ou jacquard. O tingimento em fios favorece a obtenção de cores mais igualitárias, porém tem o inconveniente de ter que verificar alguns processos que representam gastos de tempo e mão-de-obra.

Outro tingimento em fio muito usado é o tingimento em urdume, que pode ser com o urdume em aberto ou em corda. Ambos muito utilizados para o tingimento com corante índigo.

 Tingimento em Tecido:Processo mais desenvolvido nos últimos anos devido as muitas vantagens, como maior igualização em todo o comprimento da peça, menor desperdício de corante, menor quantidade de processos, já que está junto com as operações de beneficiamento de tecidos. Produz um tecido com cor lisa. Pode ser realizada com o tecido em corda (ocupa menos espaço, tecido pode ficar mais relaxado) ou em aberto (não forma vincos, pode-se trabalhar em processo contínuo).

 Na indústria têxtil existem 3 processos:
1- Contínuo (grandes metragens): Indicado para grandes produções e lotes com maior metragem. A reação do corante com a fibra é acelerada com a adição de vapor ou temperatura. Com isso o tecido pronto para tingir entra na máquina e sai tingido e lavado. Os processos mais comuns são ‘pad-steam’, com vaporizador, para tecidos de algodão, e, ‘pad- dry’, com circulação de ar-quente (hot-flue), para tecidos sintéticos.

‘pad-steam’ Almofadas de vapor ‘pad-dry’ Almofada seca

2- Semi descontínuo (metragens pequenas à médias): Impregnação do tecido com banho de tingimento realizado por Foulard, após esse processo o tecido fica em repouso por algumas horas para a reação do corante e posterior lavagem. Processo conhecido como ‘pad-batch’.fonte:

 3- Descontínuo ou por esgotamento (metragens menores, ou pouca produção): Na mesma máquina podem ser feitos todos os processos de preparação, alvejamento, tingimento e lavagem. Pode ser com o tecido em corda ou aberto, dependendo da máquina usada, sendo as mais comuns do tipo: Barca, Jet, Flow ou Jigger.

 Jigger para Alta Temperatura e Pressão
Jigger para Alta Temperatura e Pressão. Este jigger é ideal para desengomagem, alvejamento, lavagem e tinturaria  de tecidos de algodão, poliéster e mesclas.

 Corantes: Tendo em vista que corantes, pigmentos e branqueadores ópticos são compostos complexos, muitas vezes é impossível traduzi-los por uma fórmula química - alguns são misturas de vários compostos e outros não possuem estrutura química definida. Por esse motivo, a nomenclatura química usual raramente é usada, preferindo-se utilizar os nomes comerciais.

Fibras sintéticas: ácidos, dispersos, básicos.
Para identificar os mesmos corantes, comercializados com diferentes nomes, utiliza-se o Colour Index (CI), publicação da American Association of Textile Chemists and Colorists e da British Society of Dyers and Colorists, que contém uma lista organizada de nomes e números para designar os diversos tipos.Corantes utilizados:Fibras celulósicas: reativos, diretos, à cuba, enxofre, naftóis, ácidos. Fibras sintéticas: ácidos, dispersos, básicos.

Corantes Diretos: São os que proporcionam cores inalteráveis e duradouras sem o auxílio de produtos químicos. Um bom exemplo é a casca de noz, que resulta em tons de marrom e preto.

Corantes a Mordente: A maioria dos corantes naturais não se fixa satisfatoriamente nos tecidos se estes não forem tratados com os chamados mordentes. Os mordentes, a maioria de origem mineral, como o alúmen, os sais de ferro, o cromo ou os sais de estanho, fazem com que a tinta “morda” ou se fixe no tecido.

Corantes de Cuba: O têxtil é mergulhado num banho contendo o derivado do corante, que é incolor. Em seguida, o têxtil é exposto ao ar para que a oxidação dê surgimento à cor.

Corantes a Cobre: O têxtil é tratado num banho de sulfato de cobre. O processo resulta em tinturas resistentes à luz e a lavagens.

 Corantes Ácidos: Tingem lã e seda num banho ácido.

Corantes na massa: Em fibras químicas (tanto artificiais quanto sintéticas, como o raion e o náilon), a tintura é adicionada à massa líquida ou pastosa antes que ela seja transformada em fios.

Beneficiamento Secundário

 Estamparia Processo de coloração apenas na face do tecido, podendo fazer uma cor lisa ou desenhos.

Corantes: Utilizados em tinturaria, são solúveis ou dispersáveis no meio. No tingimento são absorvidos e se difundem para o interior da fibra. Há interações físico-químicas entre corante e fibra.

Pigmentação: Utilizados em estamparia, são insolúveis em meio, são aplicados e fixados por meio de resinas sintéticas (pastas de estampar).

Estamparia Localizada
Processo de estamparia de pequenas partes localizadas em peças de roupa. Aplicada em sua maioria na frente de camisetas, porém não se restringe somente a essa área. Pode ser localizada em pernas de calças, costas de blusas, casacos ou qualquer parte onde se deseja aplicar uma estampa.

 Processo Silkscreen: Serigrafia ou silkscreen é um processo de impressão no qual a tinta é vazada – pela pressão de um rodo ou puxador – através de uma tela preparada. A tela, normalmente de seda, náilon ou poliéster, é esticada em um bastidor de madeira, alumínio ou aço. A “gravação” da tela se dá pelo processo de foto sensibilidade, onde a matriz preparada com uma emulsão fotossensível e colocada sobre um fotolito, sendo, este conjunto matriz+ fotolito colocado por sua vez sobre uma mesa de luz.

Os pontos escuros do fotolito correspondem aos locais que ficarão vazados na tela, permitindo a passagem da tinta pela trama do tecido, e os pontos claros (onde a luz passará pelo fotolito atingindo a emulsão) são impermeabilizados pelo endurecimento da emulsão fotossensível que foi exposta a luz.

São utilizadas na impressão em variados tipos de materiais (papel, plástico, borracha, madeira, vidro, tecido, etc.), superfícies (cilíndrica, esférica, irregular, clara, escura, opaca, brilhante, etc.), espessuras ou tamanhos, com diversos tipos de tintas ou cores. Também pode ser feita de forma mecânica (por pessoas) ou automática (por máquinas). Não existem restrições de quantidades de cor, porém, quanto mais cores o desenho tiver, mas caro ele ficará, pois para cada cor, é necessária uma tela diferente.

 Quadricromia: É um processo de silkscreen onde são feitas 4 telas de nylon perfuradas especiais (com furos menores) que funcionam como os cilindros de impressão gráfica. São utilizadas as 4 cores da impressão gráfica em papel (Azul, Magenta, Amarelo e Preto) possibilitando obter com a mistura das cores uma extensa gama de combinações. É utilizada para estampar fotos em sua maioria, porém, a resolução de imagem deixa a desejar.

Transfer: 30/10Processo de transferência de imagem do papel para o tecido por prancha aquecida, impressões em impressoras laser. A tinta contida no papel é transferida para o tecido quando o papel é submetido à pressão e alta temperatura por alguns segundos. Não existem limitações de cor por ser um processo de impressão.

Transfer Sublimático: Processo semelhante ao transfer comum, a diferença é o tipo de tinta utilizada e o toque proporcionado. O transfer sublimático é feito com tinta sublimática, utilizada em impressoras especiais (sublimáticas). A tinta sublimática é uma tinta que reage diretamente com a fibra dos tecidos de poliéster e poliamida e funciona como uma espécie de tingimento localizado.

Estamparia Corrida: É um tipo de estamparia que é aplicada diretamente no tecido. É o processo usado para criar o “Tecido Estampado” que pode ser feito através de diferentes técnicas:

Estampa Corrida de Quadro:
É um processo de estamparia de rolo de tecido. São desenhos que se repetem formando um rapport cobrem toda a extensão do tecido sem tingimento. O rapport é padrão mínimo da estrutura do desenho que se repetirará por toda a extensão do tecido, sua arte é criada para que não seja percebida a emenda entre uma batida e a outra, e também de forma que o desenho se complemente.

O processo de estamparia corrida em quadro é um processo lento e caro
O processo de estamparia corrida em quadro é um processo lento e caro. São feitas telas de nylon como as telas de silkscreen, porém com a medida de 1,50 x 0,80m e a tinta é aplicada manualmente ou por máquinas através dos quadros (telas). É utilizada uma tinta especial que busca obter o menor toque possível para não comprometer o caimento do tecido. Existe um limite de até oito cores.

 Estamparia Corrida de Cilindro:
Processo semelhante ao processo de quadro. Porém, neste são utilizados cilindros metálicos perfurados com os desenho da estampa. Para cada cor é feito um cilindro. A tinta é colocada dentro do cilindro e uma maquina gira os cilindros aplicando a tinta ao tecido como numa gráfica. É o processo mais moderno de estamparia corrida.

Seu custo de preparo é pouco mais alto que o de quadro, porém o tempo de produção é muito mais rápido. Também existe o limite de oito cores. Para se gravar um cilindro, o processo pode ser digital usando gravadoras a laser, cera ou manual utilizando fotolitos. A estamparia de cilindros geralmente é utilizada quando a quantidade de tecido a ser estampada é muito grande e com pouco prazo para sua execução.

Estamparia Corrida de Sublimação:
É um processo que funciona com cilindros metálicos perfurados. A diferença do processo de estampa de cilindro comum é que os cilindros são alimentados com tinta sublimática e a máquina aplica a tinta a um rolo de papel que na mesma hora vai aplicando por processo de prensa térmica no tecido.

 A tinta sublimática é uma tinta que reage diretamente com a fibra dos tecidos de poliéster e poliamida e funciona como uma espécie de tingimento localizado. Limita-se ao uso de até oito cores e apenas aos tecidos de poliéster e poliamida.

Estamparia Digital Processo de estamparia onde uma máquina semelhante a uma impressora gigante imprime diretamente no tecido um desenho digital. Do computador para o tecido. Esse processo dispensa a fabricação de quadros e cilindros, além de possibilitar a produção em pequena escala, sendo possível estampar um único metro se necessário, contra os 600 metros mínimos pedidos para os outros processos de estamparia corrida.

Graças à alta resolução dessas “impressoras” de tecido é possível imprimir até fotos através da estamparia digital. Este processo eliminou alguns custos, porém seu valor é três vezes maior que os convencionais porque a tinta usada é extremamente cara. “Sua aparência após estampado é a de quadricromia.”

Suas cores são formadas pelos pixels em jatos de tinta e podem ser estampados praticamente todos os tipos de desenhos que se desejar, os de qualquer padronagem que conhecemos em estamparia e inclusive ou principalmente os formados por fotos e/ou ilustrações com todas as cores possíveis.

Por todas as possibilidades é o processo mais lento e por isso usado para desenhos difíceis, com inúmeras cores, desenhos fotográficos, exclusivos ou de pouca quantidade, já que também é um processo caro. Sua qualidade é excelente e seu toque é somente o do tecido, como os do processo transfer.

Beneficiamento Terciário ou Acabamentos Finais
Aplicação de amaciantes : Tipo de beneficiamento final do tecido com o objetivo de abrandar as asperezas através de maquinas especiais e produtos auxiliares específicos. Este procedimento tem como finalidade dar ao tecido propriedades táteis. Processo realizado com produto químico a fim de obter um amplo leque de toques: graxosos, secos, sedosos, cheios ou volumosos.

Encorpantes: Tipo de processo do Beneficiamento Final a que são submetidos alguns tecidos para aumentar o peso e a rigidez através de químicos encorpantes. Este tratamento tem como finalidade dar ao tecido a propriedade de estabilidade dimensional.

 Antirrugas: Tipo de processo do Beneficiamento Final a que são submetidos alguns tecidos para aumentar seu grau de resiliência.

Impermeabilizantes: Tipo de beneficiamento final através de meios físicos e químicos a que são submetidos alguns tecidos para não se deixar atravessar pela água e pelo ar. Este tratamento tem como finalidade dar ao tecido a propriedade de estabilidade dimensional e impermeabilidade.

Calandragem: Processo em que o tecido passa entre cilindros sendo espremidos com alta pressão e com alta temperatura interna, achatando a sua superfície e como resultado dando uma maior reflexão da luz, resultando em um maior brilho além de melhor toque ao tecido. Uma Calandra têxtil pode ter cilindros com superfície metálica ou de papelão.

Antimanchas: Tipo de beneficiamento final a que são submetidos alguns tecidos. Caracterizado pela ação de produtos que diminuem a aderência de sujidades.

 Flanelagem: O tecido é construído com fios mais grossos passando em uma de suas faces, esses fios sofrem a ação de atrito de guarnições em movimento levantando suas fibras, dando um toque de pelúcia.

Navalhagem: Usado especialmente em tecido de felpa (atoalhados), em que navalhas circulares (facas) e giratórias passam tocando o tecido, fazendo que a felpa que originalmente faz uma volta seja cortada deixando todos os fios com as pontas cortadas na mesma direção.

Lixação: O tecido passa em contato em cilindros giratório em alta velocidade recobertos com lixa, criando no tecido um aspecto de toque chamado ‘pele de pêssego’. Pode ser feito em uma face do tecido ou nas duas faces.

Sanforização / compactação
Processo de encolhimento mecânico do tecido no sentido do urdume (comprimento). Durante a construção dos tecidos os fios estão tensionados, fazendo que o tecido construído também saia da mesma forma tensionado, e um tecido confeccionado dessa maneira sofre grandes encolhimento durante a lavagem caseira.

Para evitar esse transtorno e as lojas poderem vender as peças de confecção pronta para o uso o tecido precisa ser encolhido antes de ser confeccionado. A Sanforizadeira consiste em uma máquina que faz esse encolhimento no sentido do urdume do tecido. Dependendo do tecido pode entrar na máquina 100 metros e sair 85 metros.

Por esse motivo teve sua popularização dificultada no começo de sua comercialização, devido aos industriais pensarem que estavam perdendo produção, venderiam menos metros de tecido e ganhariam menos dinheiro. Diminuindo o comprimento do tecido e mantendo a sua largura consequentemente sua gramatura (peso por m²) aumenta. Processo comum em tecidos de algodão.

Fonte: https://slideplayer.com.br/slide/13860324/

Vídeo 01:

Vídeo 02: