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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINAUNISOCIESC
FACULDADE SOCIESC de CURITIBA
ALICE MARMITT
AMANDA RIZZI
HELLEN CRISTINA LIMA
THAYNARA ESCOBAR
O TRATAMENTO DOS RESDUOS DAS FIBRAS TXTEIS QUE CONTM
HIDRXIDO DE SDIO - NaOH
CURITIBA2015/1
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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINAUNISOCIESC
FACULDADE SOCIESC de CURITIBA
ALICE MARMITT
AMANDA RIZZI
HELLEN CRISTINA LIMA
THAYNARA ESCOBAR
O TRATAMENTO DOS RESDUOS DAS FIBRAS TXTEIS QUE CONTM
HIDRXIDO DE SDIO - NaOH
Este trabalho ser apresentado a faculdade SOCIESCDE CURITBA, nas Disciplinas de Introduo aEngenharia Qumica, ministrada pela ProfessoraAlessandra Novais Bassetto Berton e na disciplina deComunicao e Expresso ministrada pela professorangela De Fatima Taline De Souza, no curso deBacharelado em Engenharia Qumica, turma EGQ311,
como requisito para a 2 Parcial.
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1. TEMA
A mercerizao um processo de beneficiamento das fibras da indstria txtil.
As fibras adquirem propriedades especiais para sua devida aplicao.
Contudo, um dos maiores problemas deste processo, o qual um tratamento
qumico, que se utiliza do hidrxido de sdio (NaOH), tambm conhecida como soda
caustica, podendo ocorrer que parte desta fibras ou a agua de lavagem do processo
contaminem esgoto se tornando um poluente, alm de corrosivo.
Devido a essa problemtica pretende-se propor um a melhoria neste
procedimento que seja ambientalmente correto.
1.1. DELIMITAO DE TEMA
O tratamento dos resduos das fibras de mercerizao txtil que contm
hidrxido de sdioNaOH.
1.2. PROBLEMATIZAO
Como o processo de descarte est sendo feito?
O que mercerizao? Como melhorar este processo? O que so fibras?
Porque a soda custica necessria? Tem como substitu-la?
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo geral
Identificar um mtodo de controle no descarte de resduos das fibras txteis
tratadas no processo de mercerizao, visando um menor impacto ambiental.
1.3.2. Objetivos especficos
Definir a finalidade do composto NaOH no processo de mercerizao.
Descobrir como o processo de descarte est sendo realizado.
Estudar a possibilidade do resduo gerado da mercerizao ser recuperado e
retomar ao processo; definir o quanto desta soluo pode ser recuperada.
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1.4. JUSTIFICATIVA
Sustentabilidade, um dos temas mais debatidos ao redor do mundo, visa um
equilbrio entre o homem e o meio ambiente. Homem que em sua evoluo e na busca
de novas tecnologias afetou direta e indiretamente o equilbrio da natureza.
Em busca de preservar e recuperar o meio ambiente, ocorre conferncias
mundiais para que seja estabelecido padres e medidas para cada pas. O foco tende
ao destino de materiais reciclveis e no reciclveis, produtos qumicos, liberao de
poluentes das industriais.
No Brasil h projetos que visam a sustentabilidade nas indstrias fazendo estas
serem corretas em relao aos descartes dos resduos de produo.
O processo de mercerizao um dos mais utilizados hoje em dia para o preparo
de tecidos. Ao expor a fibra txtil em lixivia de soda caustica, h uma diminuio em
seu tamanho, torna-se mais resistente.
No entanto esse tratamento gera um resduo de fibras com soda caustica, que
em contato com o meio ambiente provoca danos. Neste projeto tem-se por objetivo
tratar e fazer o descarte ambientalmente correto, podendo ter como soluo o
reaproveitamento destes resduos.
Atualmente o maior plo de indstria txtil na regio sul do pas, encontra-se no
estado de Santa Catarina, no qual aproximadamente 65% da matria prima
consumida o algodo. A maioria das indstrias preferem tecnologias de tratamento
que tornam possvel reciclar no processo de produo, tanto gua quanto os produtos
qumicos utilizados. Tm sido realizados estudos com o propsito de minimizar o
impacto ambiental causado pelo descarte indevido das fibras mercerizadas. O
propsito a recuperao do composto de NaOH, tendo como resultado a utilizao
deste composto como matria prima reutilizvel, diminuindo o consumo de matria-prima, e facilitando o tratamento posterior com menor quantidade.
1.5. HIPTESES
A mercerizao um processo de beneficiamento na indstria txtil onde os
tecidos so tensionados e tratados com grandes quantidades de soda custica
(hidrxido de sdio). O excesso de soda custica extrado do substrato txtil, por
lavagem na prpria mercerizadeira normalmente lanada no efluente, o qual requer
considerveis adies de cido para sua neutralizao.
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O principal problema deste processo se encontra nos seus resduos, que causam
impactos ambientais de poluio. Seja a poluio do solo, caracterstico pela gerao
de resduos de fibras retiradas do material txtil, durante as operaes de
impregnao de lcali e lavagem. Ou poluio da gua devido a gerao de efluentes
lquidos decorrentes do banho residual fortemente alcalino e das guas de lavagem
provenientes do material txtil e dos equipamentos.
Como resultado, poderia-se permanentemente reduzir custos operacionais
referentes a mercerizao, pois h uma reduo de custos de neutralizao e
tratamento do efluente.
2. REFERENCIAL TERICO2.1. FIBRAS TXTEIS
Segundo a resoluo do CONMETRO 02/2008, entende-se por fibra txtil ou
filamento txtil constitudo de macromolculas lineares, toda matria natural, de
origem vegetal, animal ou mineral, assim como toda matria artificial ou sinttica, que
por sua alta relao entre seu comprimento e seu dimetro, e ainda, por suas
caractersticas de flexibilidade, suavidade, elasticidade, resistncia, tenacidade e
finura est apta as aplicaes txteis.
2.1.1. Fibras txteis naturais
As fibras naturais provem da natureza e podem ser de origem vegetal (extradas
de plantas) como linho; origem animal como por exemplo seda e l; assim como
origem mineral (proveniente de rochas com estrutura fibrosa), amianto.
2.1.2. Fibras txteis no naturais manufaturadas
As fibras de origem no natural so obtidas artificialmente a partir de produtos
naturais produzindo por exemplo acetato de celulose; ou sinteticamente, obtidas
atravs da sntese qumica, como por exemplo o polister.
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2.2. PROCESSO PRODUTIVO
O processo produtivo da fibra txtil ocorre atravs de 5 etapas como descritas adiante
e demonstradas na figura 01.
Figura 01 Processo produtivo txtil em etapas.
Fonte: Guia tcnico ambiental da indstria txtil
Fiao: etapa de obteno do fio a partir das fibras txteis que pode ser enviado
para o beneficiamento ou diretamente para tecelagens e malharias.
Beneficiamento: etapa de preparao dos fios para seu uso final ou no,
envolvendo tingimento, engomagem, retoro (linhas, barbantes) e tratamentos
especiais.Tecelagem e/ou Malharia:etapas de elaborao de tecido plano, tecidos de
malha circular ou retilnea, a partir dos fios txteis.
Enobrecimento: etapa de preparao, tingimento, estamparia e acabamento de
tecidos, malhas ou artigos confeccionados.
Confeces: nesta etapa o setor tem aplicao diversificada de tecnologias
para os produtos txteis, acrescida de acessrios incorporados nas peas.
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2.3. BENEFICIAMENTO TXTIL
A funo do beneficiamento txtil, etapa no qual h a induo de produtos qumicos a
produo, a de proporcionar ao produtos txteis, fibras, fios e tecidos (os ltimos a
serem produzidos) que apresentarem aspectos ligeiramente brutos, com manchas e
sem cor, processos que visem dar caractersticas de utilizao, cor, beleza, maciez.
Os beneficiamentos podem ser divididos em:
Primrio - operaes de preparao do substrato txtil para que se possa
melhor receber colorao.
Secundriooperaes que visam dar cor ao substrato txtil
Finaloperaes executadas nos substratos txteis, visando torna-lo prprio
ou mais adequado a sua aplicao.
2.4. MERCERIZAO TXTIL
Pertencente a um dos processos de beneficiamento primrio, a mercerizao
um processo qumico do material txtil com objetivo de melhorar propriedades fsico-
qumicas da fibra (brilho, aumento da afinidade por corante, estabilidade dimensional
e aparncia). O tratamento alcalino realizado com um banho soda causticaNaOH
concentrado de sob estiramento, seguido por uma lavagem cida para neutralizar o
pH.
Este processo s fibras txteis se deve a descoberta de John Mercer em 1848
que notou que um tecido de algodo, quando tratado por solues alcalinas
concentradas, modificava-se dimensionalmente encolhendo e tornando se mais
grosso ao mesmo tempo em que adquiria propriedades at ento no notadas, o
tecido tornou se mais absorventes, mais transparente, brilhoso e resistente.Contudo, o processo adquiriu grande valor comercial depois da descoberta de
Horance Lowell no ano de 1889, impedindo o encolhimento, mediante a aplicao de
tenso durante o processo de mercerizao e com isso conseguindo tambm um
brilho pronunciado. Na figura 02, na prxima pgina, tem-se a fotografia do processo
de mercerizao.
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Figura 02: Mquina Mercerizadeira
Fonte: http://www.exatacor.com.br/operacao-de-tratamento-previo-substrato.php
Figura 03: Desenho interno de uma Mercerizadeira.
Fonte:http://www.exatacor.com.br/operacao-de-tratamento-previo-substrato.php
2.4.1. Lavagem e neutralizao
Aps o tratamento alcalino deve se proceder retirada da soluo custica sobre
a fibra. Esta retirada normalmente feita com o auxlio de gua e neutralizao com
cido, podendo ser cido ctrico, cido policrilico, actico ou frmico). Uma m
lavagem ou neutralizao, pode implicar em defeitos irreversveis sobre o material
txtil.
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2.4.2. Recuperao de soda custica
Para evitar essa poluio novas medidas haveriam de ser realizadas. Como por
exemplo a recuperao de Hidrxido de SdioNaOH.
As plantas de recuperao de soda custica podem transformar grande parte da
lixvia fraca em soda custica concentrada reutilizvel - lixvia forte. Consiste em 3
estgios evaporativos. No primeiro estgio (1) geram-se vapores para o segundo
estgio (2), com o objetivo de aquecimento e concentrao da lixvia. O condensado
do primeiro estgio retorna para o sistema produtivo. Os vapores gerados no segundo
estgio (2) aquecem o terceiro estgio (3). J os vapores do ltimo estgio, no caso o
(3), passam pelo condensador (K), que troca calor com gua de arrefecimento
(gerando gua quente para o processo).Devido ao processo de recuperao, no h a preocupao em descartar a lixivia
fraca (subproduto da mercerizao, soda custica diluda) beneficiando diretamente
o meio ambiente.
Assim como a economia relacionada ao curso de soda caustica, com capacidade
para processar 128.000L de lixvia/dia, ou 24.000kg de soda/dia no sistema h o
retorno mnimo de 80% do Hidrxido de Sdio reciclado.
Na figura 04 e 05 demonstrado a planta de recuperao de soda caustica ecomo ocorre este sistema de recuperao da lixivia de soda caustica nos 3 estgios.
Figura 04: Planta de recuperao de soda custica
Fonte: https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-
tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica
https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica -
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Figura 05: Sistema recuperao de lixvia de soda com 3 estgios
Fonte:https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-
tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica
Figura 06: Lixvia fraca (esquerda), lixvia forte antes da limpeza (centro), lixvia forte
aps limpeza (direita)
Fonte:https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-
ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica
https://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1usticahttps://www.koerting.de/pt/produtos/limpeza-de-g%C3%A1s-residual-tecnologia-ambiental/plantas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-de-soda-c%C3%A1ustica -
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Na tabela 1 tem-se os parmetros de referncia para a recuperao de soda
caustica.
Tabela 1 - Parmetros de dimensionamento - Recuperadora de lixvia de soda
Parmetros Valores de refernciaTipo de soda (NaOH) Qualquer tipo- soluo aquosa
Tempo de amortizao
investimento (meses)
24-48
Material de evaporadores Ao inox304 e 316
Concentraosoluo de
impregnao (B)
28-32
Residual no tecido ou fio (B) 1-2
Concentrao da lixvia fraca (B) 6-10
Concentrao da lixvia forte (B) 38-40
Nmero de estgios ideais
(unidade)
2-4
Taxa de recuperao (%) 80-95
Temperatura de agua quente (C) 50-60Temperatura de lixivia forte (C) 50-60
Consumo de vapor (kg vapor/kg
NaOH/dia)
4-6
Tempo de operao (horas/dia) 14-18
Produo mnima investimento (Kg
NaOH/dia)
3.000
Custo da ETE neutralizao 200-500Tempo de retorno direto (dia) 184
Tempo de retorno reduo na
ETE (dia)
151
Custo do processo (US$/kg NaOH
100%.dia)
40-60
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2.5. LEGISLAO AMBIENTAL
Decreto n 26643 .1934 - Art. 109. A ningum licito conspurcar ou
contaminar as guas que no consome, com prejuzo de terceiros.
Decreto n 26643 .1934 Art. 110.Os trabalhos para a salubridade das guas
sero executados custa dos infratores, que, alm da responsabilidade criminal, si
houver, respondero pelas perdas e danos que causarem e pelas multas que lhes
forem impostas nos regulamentos administrativos.
CONAMA, RESOLUO n 430, DE 13 DE MAIO DE 2011 - Art. 24. Os
efluentes de qualquer fonte poluidora somente podero ser lanados, direta ou
indiretamente, nos corpos de gua, aps o devido tratamento e desde que obedeam
s condies, padres e exigncias dispostos nesta resoluo e em outras normas
aplicveis.
Algumas condies de lanamento de efluentes:
Ausncia de materiais flutuantes.
leos e graxas: leos minerais: at 20mg/L; leos vegetais e gorduras animais:
at 50mg/l.
pH entre 5 a 9;
Regime de lanamento do efluente com vazo mxima de at 1,5 vezes a
vazo mdia do perodo;
Temp. inferior a 40C, a variao de temperatura no dever exceder a 3C.
3. METODOLOGIA
Este projeto utilizou como metodologia o processo de pesquisa bibliogrfica que
desenvolvida com base em material j elaborado, constitudo principalmente de
livros e artigos cientficos.
4. CUSTOS
No houve mensurao de custos para a realizao deste projeto.
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5. CRONOGRAMA
Tarefas Data
Desenvolvimento de pesquisa
em laboratrio de informtica,
biblioteca.
06/04/2015 15/06/2015
Prvia da entrega e
apresentao dos resultados 18/06/2015
Entrega e apresentao dos
resultados finais 06/07/2015
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REFERNCIAS
Beneficiamento txtil.Disponvel em: .
Acesso em: 16/06/2015.
CARREIRA, Manoel. Sistemas de tratamento de efluentes txteis.Universidade
Federal de Santa Catarina. 2006, p.165-170.
Curso de beneficiamentos txteis.Disponvel em: . Acesso em 15/06/2015
FREITAS, Ktya. Caracterizao e reuso de efluentes. Universidade Federal de
Santa Catarina, 2002, p.
Guia tcnico ambiental da indstria txtil. Sindicatodas indstrias txteis do
Estado de So Paulo, 2009, p.6,21-23.
MEDEIROS, Mitiko. Beneficiamento txtil. Universidade Anhembi Morumbi, p.1-3
Ministrio do desenvolvimento, indstria e comrcio exterior conselho nacional
de metrologia, normalizao e qualidade industrialCONMETRO. Disponvel em:
Acesso
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Plantas de recuperao de soda caustica.Disponvel em:
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Reciclagem de lixivia de soda custica por evaporao.Disponvel em: Acesso em: 15/06/2015
ROSA, Jorge. Sustentabilidade no beneficiamento txtil: produo de
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