Estudo comparativo da fixação de corantes reativos em tecidos de algodão: influência do tipo de álcali, temperatura e tempo de processamento

Abstract

O presente trabalho aborda a otimização do processo de tingimento reativo de algodão mercerizado com o corante bifuncional Corafix Vermelho ME-4B 150%, tema de relevância significativa para a indústria têxtil contemporânea, considerando a importância de aprimorar a qualidade colorimétrica, a solidez de cor e a sustentabilidade ambiental dos processos de tingimento. Objetivou-se identificar as condições ótimas de operação do processo de tingimento por esgotamento, investigando sistematicamente a influência de três variáveis críticas — tipo de álcali (carbonato de sódio, bicarbonato de sódio e hidróxido de sódio), temperatura (20°C, 60°C e 90°C) e tempo de processamento (20, 40 e 60 minutos) — sobre as propriedades coloriméricas das fibras tingidas. A metodologia empregada consistiu em um design experimental fatorial, no qual amostras de algodão foram submetidas ao processo de tingimento sob diferentes combinações das variáveis estudadas, seguido de análise espectrofotométrica de cor utilizando o sistema CIELAB para obtenção de parâmetros como Delta E, saturação, matiz e metamerismo, além de testes de solidez de cor conforme as normas ISO 105-X12 (fricção) e ISO 105-C06 (lavagem a frio). Os resultados evidenciaram que as condições ótimas para o tingimento são obtidas com a utilização de carbonato de sódio como álcali, temperatura de 20°C e tempo de 60 minutos, condições que proporcionam imperceptível diferença de cor (ΔE = 0,21), excelente saturação, matiz fiel e negligenciável metamerismo (0,01), aliados a excelente solidez de cor em testes de fricção (Grau 5) e lavagem a frio (Grau 5). Os objetivos da pesquisa foram plenamente atingidos, uma vez que as variáveis foram sistematicamente avaliadas, as condições ótimas identificadas e validadas, e seus efeitos nas propriedades de solidez confirmados, contribuindo significativamente para o aperfeiçoamento dos processos de tingimento reativo e redução do impacto ambiental através da minimização da hidrólise do corante.

This work addresses the optimization of the reactive dyeing process of mercerized cotton with the bifunctional dye Corafix Red ME-4B 150%, a topic of significant relevance to the contemporary textile industry, considering the importance of improving colorimetric quality, color fastness, and environmental sustainability of dyeing processes. The objective was to identify the optimal operating conditions for the exhaust dyeing process by systematically investigating the influence of three critical variables — alkali type (sodium carbonate, sodium bicarbonate, and sodium hydroxide), temperature (20°C, 60°C, and 90°C), and processing time (20, 40, and 60 minutes) — on the colorimetric properties of dyed fibers. The methodology employed consisted of a factorial experimental design, in which cotton samples were subjected to the dyeing process under different combinations of the studied variables, followed by spectrophotometric color analysis using the CIELAB system to obtain parameters such as Delta E, saturation, hue, and metamerism, in addition to color fastness tests according to ISO 105-X12 (friction) and ISO 105-C06 (cold washing) standards. The results demonstrated that optimal dyeing conditions are achieved using sodium carbonate as the alkali, a temperature of 20°C, and a processing time of 60 minutes, conditions that provide imperceptible color difference (ΔE = 0.21), excellent saturation, true hue, and negligible metamerism (0.01), combined with excellent color fastness in friction tests (Grade 5) and cold washing (Grade 5). The research objectives were fully achieved, since the variables were systematically evaluated, optimal conditions identified and validated, and their effects on fastness properties confirmed, contributing significantly to the improvement of reactive dyeing processes and reduction of environmental impact through the minimization of dye hydrolysis.