Após a extração do corante do efluente, essa fase aquosa residual pode ser novamente utilizada em outro processo de tingimento. Isso gera uma relevante economia de água para a indústria, uma vez que o consumo de água nas indústrias têxteis é bastante considerável. Sendo assim, além de utilizar uma menor quantidade de água para o tingimento de um certo volume de fibra, a produção de efluente, conseqüentemente, também diminuirá.
Dessa forma, foi realizado o tingimento do poliéster com o corante Disperse Black 1 seguindo o procedimento padrão realizado na indústria, descrito no item 2.1.3. A análise realizada pelo sistema CIELAB da fibra tingida, mostrou que o tingimento estava dentro dos padrões exigidos pela indústria. A Figura 32 apresenta a amostra A cuja fibra de poliéster foi tingida em condições padrão da indústria (Figura 32 – a) e a amostra B tingida com o reuso da fase aquosa tratada (Figura 32 – b), respectivamente, apresentando ambas a mesma qualidade de tingimento.
Figura 32 - Amostras da fibra de poliéster tingida: (a) condições padrão da indústria; (b) reuso da fase aquosa
tratada
Amostra A
A Figura 33 mostra a análise de quatro amostras de fibras tingidas: em condições padrão (amostras 1 e 2) e com a utilização do efluente tratado (amostras 3 e 4), feita num espectrofotômetro da indústria.
Figura 33 - Análise da qualidade de tingimento da fibra
Os valores das coordenadas L*, a* e b* da amostra 1 foram escolhidos como padrão para comparação com as outras amostras no espectrofotômetro. A coordenada L*, cujo eixo é vertical, corresponde à claridade ou luminância, a coordenada a* corresponde ao eixo de variação da cor entre o vermelho e verde e a coordenada b* corresponde ao eixo de variação entre o amarelo e azul.
Para cada amostra foi calculado seu valor correspondente ao desvio do padrão (amostra 1) em cada eixo das coordenadas DL*, Da* e Db*, a partir destes se determina um desvio médio (DE) dessas coordenadas, que na prática significa a aproximação da cor entre as amostras de tecido tingidas. A análise compara as amostras entre si mostrando que todas estão dentro dos padrões de qualidade de tingimento exigidos, que estabelece o limite industrial de DE até 1,5.
5 CONCLUSÕES
Com base nos resultados obtidos nesse trabalho podemos concluir que:
O efluente estudado, composto pelo descarte do banho de tingimento que contém corante disperso C.I. Disperse Black 1, mediante análise da curva de absorbância no UV visível, em correspondência com a curva de calibração, formada por soluções sintéticas, apresentou um composição do 3,1 g/L de corante disperso.
O ajuste de pH é muito importante, pois a extração de corantes dispersos ocorre em pH 12,8-13,2.
Mediante a técnica previamente descrita nesse trabalho, foi possível construir um diagrama pseudoternário do sistema de microemulsão formado por efluente, querosene, CDA e álcool isoamílico, apresentando, claramente, as regiões de Winsor II, IV e IV + S.
Dentro do diagrama pseudoternário, a região rica em água e, portanto, rica em efluente mostrou-se bastante interessante tanto em termos de remoção da cor como em termos econômicos, já que o próprio efluente é o maior componente do sistema.
Utilizando a metodologia de planejamento da Rede de Scheffé, obteve-se como variáveis de resposta o percentual de extração de corante (%Extração) e o percentual de volume residual (%VR) da fase aquosa no sistema após a remoção da microemulsão. Com esses dados ajustou-se uma série de modelos para ambas variáveis de resposta. Utilizando o critério de melhor ajuste por fator de correlação (R2), determinou-se que o melhor modelo ajustado foi o cúbico completo.
Com os dois modelos ajustados para ambas variáveis de respostas, realizou-se uma busca de um ponto ótimo, isto é, a composição de efluente, querosene e C/T que maximizaria a extração de corante (%Extração) e o volume residual (%VR) simultaneamente. Utilizando o método de desejabilidade de DERRINGER e SUICH, obteve-se uma desejabilidade global de 97,081%, com o ponto ótimo em 59,948% de efluente, 30,159% de querosene e 9,893%
de C/T. Nesse ponto ótimo pode-se encontrar o valor de cada variável resposta como sendo: %Extração = 98,173 e %VR = 94,783
O estudo da influência da salinidade e da temperatura como fatores determinantes no percentual de extração do corante no ponto ótimo, realizado por um planejamento fatorial 22 de face centrada, demonstrou, mediante
análise de variância, que os fatores estudados (salinidade e temperatura) não possuem um nível significativo de influência na extração de corante no efluente.
A extração por microemulsão mostra-se como um método bastante vantajoso, pois pode ser aplicado imediatamente após o processo de tingimento e com tempo mínimo, já que o processo de extração ocorre imediatamente ao se misturar os componentes da microemulsão.
Um aspecto importante a ser ressaltado neste tratamento é a remoção da molécula do corante intacta, sem degradação parcial, que poderia provocar a formação de novas substâncias mais tóxicas que o corante original.
A reutilização da fase aquosa em outro tingimento, após a extração de corante, apresentou resultados bem favoráveis para uma reutilização industrial de efluente tratado. Esse resultado é bastante relevante, uma vez que gera uma considerável economia para a indústria, pois diminui a quantidade de água necessária para o tingimento de certo volume de fibra e, conseqüentemente, diminui o volume de efluente gerado após o tingimento.
Foi confirmada a viabilidade da utilização simultânea da extração por microemulsão, através de dois pontos ótimos distintos, em uma mistura de efluentes disperso e reativo com porcentagem de extração acima de 99%, sem a necessidade de ajuste de pH. Este resultado é de grande importância uma vez que o consumo de fibras contendo poliéster/algodão é bastante considerável atualmente.
Desta maneira este trabalho atingiu seus objetivos, propondo uma técnica viável para remoção da cor de efluentes têxteis, sendo assim uma alternativa para diminuir o impacto ambiental causado pela contaminação de efluentes com corantes dispersos e reativos.
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APÊNDICE A - Gráficos de superfícies do modelo linear
Figura 34 - Modelo Linear do percentual de extração do corante (Gráfico de Superfície)
Figura 35 - Modelo Linear do percentual de volume residual (Gráfico de Superfície)
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície) Variável: Percentual de Extração de Corante
Modelo: Linear; R2 = 0,0710 100 95 90 85 80 75 70
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície) Variável: Percentual de Volume Resídual
Modelo: Linear; R2 = 0,9251 90 80 70 60 50 40 30
APÊNDICE B - Gráficos de superfícies do modelo quadrático
Figura 36 - Modelo Quadrático do percentual de extração do corante (Gráfico de Superfície)
Figura 37 - Modelo Quadrático do percentual de volume residual (Gráfico de Superfície)
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície) Variável: Percentual de Extração de Corante
Modelo: Quadrátrico; R2 = 0,7787 100 95 90 85 80 75 70
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície) Variável: Percentual de Volume Resídual
Modelo: Quadrático; R2 = 0,9557 90 80 70 60 50 40 30 20
APÊNDICE D - Gráficos de superfícies do modelo cúbico especial
Figura 38 - Modelo Cúbico Completo do percentual de extração do corante (Gráfico de Superfície)
Figura 39 - Modelo Cúbico Completo do percentual de volume residual (Gráfico de Superfície)
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície) Variável: Percentual de Extração de Corante
Modelo: Cúbico Completo; R2 = 0,9512
100 95 90 85 80 75 70 65 Isosuperfície de Resposta Variável: Percentual de Volume Resídual
Modelo: Cúbico Completo; R2 = 0,9700
90 80 70 60 50 40 30 20
APÊNDICE E - Gráficos de superfícies do planejamento experimental 22
Figura 40 - Superfície de Isoresposta do Planejamento Experimental 22 face centrada (Gráfico de Superfície)
Isosuperfície de Resposta (Gráfico de Superfície)
100 98 96 94 92 90 88 86 84
APÊNDICE F – Artigo publicado em periódico nacional
BELTRAME L. T. C.; OLIVEIRA, B. A. T. A.; DANTAS, T. N. C.; CHIAVONE FILHO, O.; OLIVEIRA, S. A. Extração de corantes dispersos presentes em efluentes têxteis por microemulsão. Química Têxtil, v. 93, p. 72-77. 2008.