Antes de descrever os tipos de resina e processos de acabamento, vamos fazer um breve comentário acerca de algumas propriedades especiais das fibras celulósicas, que interferem no enobrecimento têxtil. Você sabe quais são elas?
Podemos citar o alto grau de hidrofilidade, a capacidade de transportar umidade, o elevado grau de encolhimento e a baixa capacidade de recuperação ao enrugamento. As duas primeiras são tidas como vantajosas e as duas últimas como problemáticas, ligando-se às propriedades especiais da celulose que são: inchamento, encolhimento e facilidade de enrugamento, que passaremos a analisar logo a seguir.
Inchamento
Sabemos que a fibra celulósica apresenta regiões ordenadas (cristalinas) e regiões desordenadas (amorfas). As zonas de menor ordenação e orientação (amorfas) são as responsáveis pela capacidade de inchamento das fibras. Por isso, podemos diminuir esta capacidade, se utilizamos reativos polifuncionais, que, por meio de ligações atômicas, formam "reticulados" irreversíveis, estabilizando a fibra no estado em que ela se encontra(inchada ou não-inchada). Tal reticulação com produtos reativos (resinas) pode ser realizada no estado seco (mais usado) ou no estado úmido.
O processo de impregnação com espuma vem sendo cada vez mais empregado para a aplicação de amaciantes ou outros aprestos, com pouco uso de água e grande velocidade de máquinas.
Encolhimento
Essa característica deve-se a diferentes causas, sendo à difícil defini-la com exatidão. Vamos explicá-la da forma mais objetiva possível, visando sua melhor compreensão.
Podemos dividir as causas que influem no encolhimento em:
Primárias: decorrentes da pequena zona de dilatação elástica das fibras e das alterações dimensionais que ocorrem na fibra, ao sair do estado seco para o úmido; Secundárias: de menor importância e ligadas à espessura da fibra, ao tipo de fio e à estrutura do artigo.
Durante os processos de formação, a fibra é submetida a esforços de tração, os quais provocam alteração permanente no sentido longitudinal. E, de acordo com as características dessas alterações, a fibra passa a formar parte do fio com diferentes estados de deformação.
Devemos considerar, também, que o fio e o tecido sofrem igualmente esforços durante os diferentes processos de formação. Essas tensões latentes influem consideravelmente no grau de encolhimento dos artigos. Por isso, quando submetemos o tecido a um tratamento a úmido, a fibra se incha, aumentando o diâmetro e provocando, assim, um encolhimento longitudinal, o qual produz uma contração em toda a superfície do tecido.
Agora, observe na fig. 74 a diferença na estrutura do tecido entre os fios relaxados e tensionados.
Fig. 74: Diferença na estrutura entre os fios relaxados e tensionados.
Enrugamento
A tendência ao enrugamento depende das propriedades mecânicas e das características estruturais das fibras celulósicas.
Quanto maior for o grau de orientação da fibra, maior será a tendência a enrugar. Se submetemos as fibras a uma dobra (ruga), por exemplo, ela atua de maneira dife- rente sobre as distintas capas da fibra. As capas (camadas) exteriores deformam-se mais que as interiores. Devido à escassa capacidade de dilatação, as micelas escorregam, separando-se umas das outras, assumindo nova posição preferencial.
As rugas assim formadas não se recuperam, a não ser que sejam submetidas a outros esforços. Os grupos OH, por serem o centro de forças intermoleculares,
Fio tensionado
originam a tendência ao enrugamento na celulose, cuja intensidade depende das características estruturais das fibras, conforme vimos anteriormente. Em conseqüência, podemos afirmar que o linho e o algodão apresentam tendência de formar mais rugas que a celulose regenerada.
Fatores, tais como título da fibra, estrutura do fio e estrutura do tecido, também influem nesse comportamento. Por isso, podemos afirmar que tecidos com fios de alta torção e com grande densidade de ligamentos se enrugam mais que os artigos de ligamentos mais aberto e com fios de menor torção. Os artigos de malha, por exemplo, também mostram tendência a se enrugar menos.
A partir do surgimento das fibras sintéticas e suas características intrínsecas, tais como baixa tendência ao enrugamento e estabilidade dimensional, estudos e pesquisas passaram a ser aprofundados, objetivando de acrescentar às fibras celulósicas qualidades que lhes permitissem competir com as fibras químicas. Os resultados obtidos foram, então, de i mportância relevante, entre os quais:
- o surgimento das primeiras reações de formol com a celulose;
- a descoberta das resinas de condensação de uréia-formol, utilizadas nos acabamentos que tinham como finalidade se condensar nas regiões amorfas da celulose, reduzindo seu inchamento e, com isso, obtendo a diminuição do encolhimento residual bem como certo grau de recuperação à dobra;
- o sugimento das resinas do tipo melamina-formol, triazonas, urons, etileno uréia, glioxálicas etc.
Você conhece outras descobertas científicas também direcionadas para acrescentar às fibras celulósicas qualidades competitivas em relação às fibras químicas?
Estabilidade Dimensional
Você sabia que o encolhimento dos tecidos é um dos problemas que mais afetam a qualidade final dos materiais têxteis?
A indústria de confecção e de manutenção têxtil (lavanderia industrial) sofre perdas significativas tanto em relação à padronização dos produtos quanto aos sistemas digitais e otimizadores, tais como Gerber, Investronica ou Lectra. Vejamos alguns fatores envolvidos nesse tipo de problema.
A estabilidade dimensional dos tecidos é função da estrutura do tecido, do tipo de fibra, da formação do tecido e fios, bem como dos enobrecimentos, porque o tecido guarda uma memória física que deve ser modificada, para não deformar o material têxtil posteriormente. Esta modificação é conhecida como pré-encolhimento e ocorre através de um processo no qual o tecido é submetido a novas tensões em condições de umidade e calor controladas. Os tecidos de malha e planos, por exemplo, são submetidos a muitas tensões, desde o início dos processos de formação, tanto nos teares quanto nas grandes circulares, ou nas urdideiras. E os fios também sofrem
tensões na sua formação, sendo responsáveis por parte do problema do encolhimento.
O pré-encolhimento leva a um encolhimento residual nas lavagens posteriores. Após o processo, você pode verificar um encolhimento médio na faixa de 2% a 5%. Embora a média ótima seja no máximo de 2%, devemos considerar que algumas estruturas têm encolhimento superior à faixa informada, principalmente em tecidos de malha.
Os tecidos de malha são estabilizados em processo com alargamento e tensionamento, através de um quadro de megarite e secagem, em secadores de esteira e calandra, conforme veremos mais adiante. Podemos usar, também, compactadeiras, para modificar a densidade da malha.
Os tecidos planos são estabilizados pela rama no sentido da trama e pela sanforizadeira no sentido do urdume, que vamos tratar a seguir.
Rama ou rameuse
• Como funciona?
É um meio de transporte de tecidos que, simultaneamente, prende os tecidos nas extremidades (ourelas) em duas correntes sem-fim sincronizadas e equipadas com garras, pinças ou pinos (puas ou guarnições). A largura pode ser ajustada através de um motor e um eixo.
Na entrada da rama, são colocados sensores que sinalizam o movimento das correntes para as extremidades, ou seja, de dentro para fora. Alguns eixos independentes podem ser colocados em diferentes seções, para que a largura ao longo do comprimento da corrente possa variar. Por isso, o equipamento é considerado o melhor para controlar, precisamente, a largura do tecido.
• O que ocorre com o tecido?
- O tecido pode ser alongado ou sobrealimentado entre garras ou agulhas, auxiliando no controle do encolhimento no sentido da trama, ou aumentando o comprimento através da tensão no sentido do urdume.
- O tecido úmido é sobrealimentado entre as agulhas e encolhe ao entrar nas zonas aquecidas. A umidade e a sobrealimentação permitem, através de processo mecânico, que o tecido tenha baixo encolhimento residual.
- O aquecimento ocorre através de condutos e fendas, que distribuem o ar aquecido sobre o tecido. O ar é aquecido por chama e recircula através dos queimadores, levado por exaustores.
A seção de aquecimento pode ser dividida em áreas conhecidas como zonas de aquecimento. A temperatura em cada zona pode ser independentemente ajustada para qualquer secagem e cura nas condições desejadas.
Nele, você pode observar que a curva tem o perfil de um tecido úmido à baixa velocidade. Nessas condições, a água evapora rapidamente, e a temperatura do tecido chega ao nível da do ar aquecido. A curva B mostra um tecido em velocidade acelerada. É importante notar, ainda, que o tempo de exposição às maiores temperaturas é menor, e, em ambos os casos, apenas a velocidade é alterada, sem modificar a temperatura da rama, porque o equipamento possui medidores de calor ao longo dos campos ou zonas de aquecimento. Observe, também, que o controle da temperatura dos campos não corresponde à temperatura do tecido.
Sanforizadeira ou pré-encolhedeira
• Como funciona?
Conforme vimos anteriormente, o processo de pré-encolhimento, no sentido dos fios de urdume, pode ser feito através de uma sanforizadeira. Sua finalidade é modificar a memória física dos fios de urdume, criando nova memória igual em toda a extensão do tecido, mantendo pequeno encolhimento residual.
Observe, na fig. 75, a estrutura desse equipamento.
Fig. 75: Diagrama esquemático da sanforizadeira.
No diagrama apresentado, podemos verificar que o equipamento de sanforização é composto, em geral, de um castelo de entrada com sistemas de freios, cilindros-guias e abridores de tecido.
Nele, há uma câmara de vaporização onde o tecido é umidificado e aquecido, relaxando-o, teoricamente, para o processo de pré-encolhimento no manchão de borracha. A fig. 76, apresentada mais adiante, destaca essa parte do equipamento. Confira.
Há processos que requerem controle superior de temperatura que garanta a cura de determinado acabamento. Algumas ramas possuem medidores de temperatura do tecido.
O tecido é, então, colocado em um alargador, a fim de entrar sem vincos. ou dobras em contato com o manchão de borracha. Nesse último e no cilindro, o tecido recebe aquecimento e tensão.
Após o tensionamento, ele entra em contato com um cilindro e um feltro, onde sofre um processo de modificação superficial, tornando-o, temporariamente, mais uniforme e, assim, com maior brilho.
Fig 76: Manchão ou manta de borracha para o pré- encolhimento na sanforizadeira
• Como acontece o pré-encolhimento?
Ocorre pela variação na alimentação do tecido em um cilindro que o comprime em alta temperatura sobre uma superfície polimérica. A curvatura do cilindro, acompanhada pelo manchão de borracha, força a ondulação dos fios de urdume no sentido contrário às forças na estrutura do tecido. Assim, onde ocorre distensão na ondulação do fio, havendo um tensionamento, e, onde ocorre um tensionamento, há uma distensão.
A temperatura, a tensão, o tempo de contato do cilindro com o tecido, a velocidade do conjunto, a umidade e composição do tecido, bem como a alimentação do manchão, são alguns fatores que influenciam o encolhimento ou o alongamento do tecido. É importante destacar, ainda, que a largura e a metragem final do rolo de tecidos são fatores comerciais fundamentais no processo. O encolhimento residual final também apresenta grande importância do ponto de vista comercial.
Calandras para Tecidos Planos
Existem diversos tipos de calandragem que proporcionam aos tecidos brilho, maciez, vivacidade na cor, efeito acetinado etc., conforme veremos daqui para adiante.
O termo sanforizado é patenteado. Por isso, para usá-lo é necessário obter a
aprovação do processo pela empresa detentora da patente e pagar os direitos devidos.
Calandraswissing ou rolling
Confere ao tecido um brilho moderado, sem produzir espelhamento intenso, como ocorre, por exemplo, na calandragem Chintz, estudada mais à frente.
O brilho, nesse caso, é conseguido pela pressão aplicada ao tecido pelos cilindros metálicos aquecidos. A uniformização da superfície proporciona maior reflexão da luz, decorrendo do número de cilindros e das passagens do tecido, embora outros fatores também devam ser considerados, tais como umidade, pressão, concentração de lubrificantes e temperatura de calandragem.
• Para que é indicada?
Esse tipo de calandra é geralmente utilizado em tecidos para capa de chuva, tafetás, sarjas ou estampados, para obter vivacidade na cor e efeito acetinado.
No entanto, as referidas calandras, a fim de podem conseguir outros tipos de efeito e, por isso mesmo, são chamadas de universais.
A fig. 77 apresenta uma calandra universal para swissing . Observe os tipos de
cilindros utilizados:
− cilindro inferior de ferro fundido e ligeiramente granulado; − cilindro de algodão ou papel prensado;
− cilindro de ferro fundido polido (aquecido e motor); − cilindro de algodão ou papel prensado;
− cilindro de algodão ou papel prensado; − cilindro de ferro fundido polido e aquecido; − cilindro superior de algodão ou papel prensado.
Fig. 77: Calandra universal para swissing
Fonte: Manual de maquinismo para acabar os tecidos . Sir James
Farmer Norton and Co. Ltd.
Calandrachasing
Esse tipo de calandragem confere ao tecido, aparência de linho, isto é, sua superfície apresenta fios arredondados na face externa. Além disso, ele adquire também toque macio e um tênue aspecto de marca de água, característico do efeito
moiré , que vamos estudar mais adiante.
Calandrachasing múltiplo
Confere ao tecido um toque altamente macio e encorpado.
Esse tipo de calandragem é feito com a adaptação de aparelho duplicador em uma calandra universal, permitindo ao tecido passar sobre si mesmo, até 16 vezes, por entre os rolos da calandra. Com essa operação, obtém-se uma imitação do processo
beetling (martelação) e redução de tempo em relação a ele.
• Para que é indicada?
Utiliza-se em tecidos de linho e algodão.
Fig. 78: Calandrabeetling
Fonte: Manual de maquinismo para acabar os tecidos . Sir James
Farmer Norton and Co. Ltd.
Calandra parachintz
Confere ao tecido um brilho peculiar, semelhante ao de um plástico. O efeito é conseguido conjugando temperatura, pressão e fricção.
A fricção ocorre sobre a superfície do tecido, pelo uso de um cilindro de aço alta- mente polido, que trabalha de encontro a um rolo, geralmente de papel prensado ou de lã.
O rolo polido tem uma velocidade periférica superior à velocidade de entrada do tecido, produzindo, dessa forma, a fricção sobre o cilindro de papel prensado. As relações de velocidade podem variar de 1:1,5 ou 1:2. Existe calandra com três e com quatro cilindros.
Os cilindros são formados com diferentes materiais. O inferior é de ferro fundido ligeiramente granulado, aquecido a vapor ou a gás; o segundo, revestido de papel prensado; o terceiro, de aço polido, aquecido e motor, permitindo variar a velocidade, e o quarto cilindro, revestido de papel prensado. O lustro obtido por esse efeito é maior, por se tratar de um sistema de fricção dupla.
Calandraschreiner ousilk
Esse tipo de calandra, apresentado na fig. 79, propicia um brilho semelhante ao da seda. O brilho ocorre pela recomposição da superfície do tecido em minúsculos planos de reflexão, resultante do relevo que lhe é imposto pela gravação especial existente na superfície de um rolo superior da calandra. Essa gravação pode apresentar 125 a 500 linhas por polegada com um ângulo de 20 graus em relação à trama do tecido e, geralmente, na direção da torção dos fios de urdume.
Entre os tipos de gravaçãos aplicáveis para os efeitos silk , existe um que se
destaca, pois a gravação é feita com linhas de maior amplitude e que formam ângulos retos em relação ao eixo do cilindro. O efeito obtido denomina-se spun glass oufio de vidro . A velocidade periférica do rolo inferior é ligeiramente menor que a do cilindro
superior (gravado). Para a obtenção desses efeitos, o tecido deve ser navalhado. A pressão aplicada ao tecido, quando passa entre os cilindros, é em torno de 100 toneladas.
A temperatura e a umidade também devem ser bem controladas, e o tecido não deve entrar na calandra muito seco, o que é conseguido por dispositivos que o umedecem na entrada da calandra.
• Para que é indicada?
Os tecidos cujas estruturas se adaptam melhor ao processo são os de cetim e sarjas por terem os fios mais expostos. Deve-se observar que este efeito pode ser aplicado também a outras estruturas.
Fig. 79: CalandraSchreiner
Fonte: Manual de maquinismo para acabar os tecidos . Sir James
Farmer Norton and Co. Ltd.
Calandra para efeito moiré
Denomina-se efeito moiré aquele em que a superfície do tecido apresenta partes
brilhantes e foscas, tal como se fosse marca de água, obedecendo a uma contínua disposição geométrica. Ele pode ser obtido através das duas maneiras a seguir apresentadas.
1. Usando uma calandra swissing: O efeito é obtido nas duas faces do tecido pela superposição dos fios de urdimento, ao passarem sob pressão e a quente no rolo de aço. Essa calandragem é feita com tecidos dobrados ou com dois tecidos sobrepostos.
2. Utilizando uma calandra de fricção com cilindros de aço polido com gravações na superfície, de linhas retas, diagonais ou horizontais: O tecido é submetido a duas passagens, a fim de que as duas faces, que momentaneamente se encontram juntas, fiquem também lustrosas. Essas calandras apresentam um dispositivo à entrada do tecido que produz um deslocamento no mesmo sentido transversal dos cilindros. É essa mudança de posição num sentido (vaivém) que produz a superposição dos desenhos, dando o efeito desejado.
• Para que é indicada?
Este apresto é utilizado em tecidos para decoração e vestuário. As calandras para o efeito moiré são de três rolos, sendo o inferior e o superior de aço, e o intermediário,
de papel prensado.
Clandraembossing ou gofrados
Esse tipo de calandra implanta no tecido relevos e desenhos, obtidos por gravações no cilindro de aço. Tais cilindros trabalham de encontro a um cilindro de papel prensado, conforme pode você observar na fig. 80.
Fig. 80: Calandra para gofrados.
Fonte: Manual de maquinismo para acabar os tecidos . Sir James
Farmer Norton and Co. Ltd.
A conjugação da temperatura, pressão adequada e umidade residual do tecido permite a transferência do desenho. Mas, esses efeitos não apresentam permanência. Contudo, se aliarmos ao processo físico certos produtos, como resinas uréia-formol, resinas acrílicas ou outras de efeito permanente, podemos obter maior grau de durabilidade.
As resinas devem ser aplicadas antes da calandragem, seguindo-se de uma condensação, para que se polimerizem e se tornem insolúveis.
Amaciantes
O amaciamento é uma operação que visa a dar à superfície do material têxtil um baixo grau de atrito, ou seja, um toque agradável e liso. Tal propriedade não pode ser avaliada de forma objetiva. Por isso, adota-se como critério, ainda que subjetivamente, a suavidade em contraposição à aspereza proporcionada à superfície do material têxtil, ou a diminuição do atrito. Apesar de existir instrumentos para medir essa propriedade, o toque é avaliado quase sempre manualmente.
Vejamos, a seguir, como se dividem os amaciantes e suas principais características.
Graxos aniônicos
São compostos que possuem uma carga elétrica negativa, sendo dos mais antigos dos amaciantes conhecidos para fibras têxteis. Atualmente, muitos desses produtos possuem como base os ácidos graxos e as ceras sintéticas. Os amaciantes aniônicos típicos são:
− óleos e gorduras sulfonados ou sulfatados; − ceras emulsionadas;
− sabões e ácidos graxos condensados.
Esses compostos determinam um acabamento macio e flexível, mas não são per- manentes às lavagens. Costumam ser muito indicados para materiais brancos por esgotamento, pois podem trabalhar em conjunto com alvejamento ótico. Também encontram muita aplicação para trabalhar em acabamento com amido.
Graxos não-iônicos
Ao contrário dos anteriores, são compostos que não apresentam carga elétrica. Podem ser obtidos por emulsões de ceras, ésteres de álcoois e ácidos graxos dispersos em polióxidos de etileno. Costumam ser muito usados em misturas com resinas, amido, modificadores de toque e outros produtos de acabamento. Em sua maioria, são estáveis tanto a soluções salinas fracas como às águas duras e metais alcalinos.
Sua aplicação usual se dá por foulardagem, pois não possuem substantividade. Entretanto, apresentam vantagens sobre os amaciantes aniônicos e catiônicos, por serem compatíveis praticamente com todos os produtos normais de acabamento.
Graxos catiônicos
São compostos possuidores de cargas positivas e, portanto, apresentam substantividade pelas fibras celulósicas. Esses produtos são mais duráveis que os dois anteriores. Mas, apresentam o inconveniente de precipitarem, quando em presença de produtos aniônicos, formando um precipitado pegajoso. Também não resistem a altas temperaturas, amarelando-se.
− ésteres graxos aminados quaternizados; − amidas graxas quaternizadas;
− imidazolinas;
− cloretos quaternários de benzil ou metil.
Para efeito de acabamento, os catiônicos são produzidos de derivados nitrogenados com produtos graxos, e podem ter estruturas cíclicas ou lineares. Esses amaciantes podem ser aplicados em banhos longos ou curtos, e se esgotam em solução aquosa, bem como por impregnação e pulverização.
Emulsões de polietileno
Esses produtos apresentam-se como sendo um dos mais importantes no campo do