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Title: Tingimento de fibras celulósicas com corantes de última geração
Author: Clasing, Tim
Advisor: Portugal, Inês
Domingues, Daniel Moreira
Keywords: Engenharia química
Tingimento
Indústria têxtil
Celulose
Corantes
Defense Date: 2-Aug-2017
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: A indústria têxtil portuguesa aposta em artigos de qualidade, inovadores e especializados para manter a sua competitividade num mercado global, em constante mutação, sujeito a um conjunto de regras destinadas à proteção do meio ambiente. Um dos focos de atuação centra-se na tinturaria têxtil que, para além de ser um dos factores principais no sucesso comercial da indústria, origina grandes quantidades de efluentes contaminados com variados resíduos de produtos químicos utilizados durante o processo. Aliado ao impacto ambiental encontra-se a vertente económica, com elevados custos associados ao consumo de água e, principalmente, ao tratamento dos efluentes. Face a estas problemáticas têm sido exploradas diversas abordagens tanto na vertente do tratamento dos efluentes como no processo de tingimento em si, numa perspetiva de prevenção de poluição. Um exemplo desta mudança de paradigma é o desenvolvimento da nova gama de corantes reativos Avitera® SE para tingimento de fibras celulósicas. Esta gama de corantes, além de eliminar a emissão de arilaminas (compostos químicos potencialmente cancerígenos), permite uma redução do tempo de processo e da quantidade de água utilizada, com consequente redução da quantidade de efluente gerada. Este trabalho visou estudar a aplicação industrial da gama de corantes Avitera® SE no tingimento de malhas de algodão, no contexto da TMG - Acabamentos Têxteis S.A. Numa primeira etapa foi realizada a análise dos corantes à escala laboratorial, tendo sido avaliado o seu comportamento em termos da reprodutibilidade de cores, da robustez dos corantes face à variação de diversos parâmetros do processo e da solidez dos artigos tingidos. Posteriormente realizaram-se ensaios de tingimento à escala industrial, o que permitiu avaliar a reprodutibilidade de resultados obtidos em laboratório e na produção. A partir dos resultados reais do processo foi realizada uma análise económica para comparação com o processo de tingimento atualmente utilizado na empresa. O estudo permitiu aumentar o conhecimento sobre o desempenho desta nova gama de corantes e, além disso, possibilitou a validação do processo de tingimento realizado à escala industrial. Este processo permite a redução do consumo de água e outras utilidades (cerca de 20% em comparação com a situação atual na empresa), indicando um impacto ambiental positivo. Além disso, estes resultados permitem reduzir o tempo total do processo (em cerca de 15%), permitindo assim um aumento da produtividade da secção de tingimento, o que resulta num impacto económico positivo.
Die portugiesische Textilindustrie setzt auf Qualität, Innovation und Spezialisierung um sich auf einem globalen, sich ständig verändernden Markt zu behaupten. Auch die immer strenger werdenden Richtlinien zum Schutz der Umwelt stellen die Industrie vor erhebliche Herausforderungen. Ein Schwerpunkt der Textilindustrie ist die Textilfärbung. Eine qualitativ hochwertige Färbung ist wichtig für nachhaltigen kommerziellen Erfolg, wobei aber gleichzeitig große Mengen mit Chemikalien kontaminierten Abwässern anfallen. Hierbei geht es nicht nur um die Auswirkungen auf die Umwelt im Allgemeinen, sondern auch um die erheblichen Kosten für Wasser und dessen aufwendige Wiederaufbereitung. Hinsichtlich dieser Probleme wurde bereits nach verschiedenen Lösungsmöglichkeiten gesucht, um sowohl im Bereich der Abwasserreinigung als auch im Färbeprozess an sich die Umweltbelastung und damit die Kosten zu reduzieren. Ein Beispiel dieses Paradigmenwechsels ist die Entwicklung der Reaktivfarbstoffpalette Avitera® SE zum Färben von Zellulosefasern. Diese Farbstoffe ermöglichen zum einen die Prozessdauer und den Wasserverbrauch zu reduzieren und zum anderen die Bildung krebserregender Arylamine auszuschließen. Das Ziel dieser Arbeit war die industrielle Nutzung der Avitera®-Farbstoffe zum Färben von Baumwollmaschenware im betrieblichen Kontext der Textilveredelungsanlage TMG - Acabamentos Têxteis S.A zu erforschen. In einer ersten Phase wurden die Farbstoffe auf Laborebene analysiert, bewertet wurden Farbwiedergabe, Wiederholbarkeit, Robustheit bei Veränderung einiger Prozessvariablen (Salzmenge, Stoff-Wasser-Verhältnis, Alkalimenge) und Farbechtheit der gefärbten Stoffe. Im weiteren Verlauf wurden Versuche auf Produktionsebene durchgeführt. Diese ermöglichten die Umsetzbarkeit vom Labor zur Produktion zu analysieren und reelle Verbrauchsdaten zu erfassen. Anhand dieser Daten wurde in einer wirtschaftlichen Analyse der Avitera®-Prozess mit dem aktuell in der Fabrik genutzten Verfahren verglichen. Diese Arbeit ermöglichte detaillierteres Wissen über das Verhalten dieser Farbstoffe und die Bewertung des getesteten Verfahrens zu erlangen. Es konnte beim Einsatz der neuen Farbstoffe und dem daraus resultierenden Prozessverfahren ein geringerer Wasser- und Energieverbrauch von ca. 20% in beiden Bereichen festgestellt werden. Das lässt auf eine positive Umweltauswirkung schließen. Darüber hinaus wurde die Prozessdauer um ca. 15% reduziert, was eine Erhöhung der Produktivität zur Folge hat und damit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ebenfalls steigert.
Description: Mestrado em Engenharia Química
URI: http://hdl.handle.net/10773/22240
Appears in Collections:DQ - Dissertações de mestrado
UA - Dissertações de mestrado

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