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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/4562
Tipo do documento: Dissertação
Title: Avaliação da cinética e do equilíbrio de adsorção do corante disperso vermelho 60 utilizando β-ciclodextrina no tingimento de microfibra de poliamida com elastano
Other Titles: Evaluation of the adsorption kinetics and equilibrium of disperse dye red 60 using β-cyclodextrin in dyeing of polyamide microfiber with elastane
Autor: Ferreira, Bruna Thaisa Martins 
Primeiro orientador: Espinoza Quiñones, Fernando Rodolfo
Primeiro coorientador: Santos, Washington Luiz Félix
Primeiro membro da banca: Espinoza Quiñones, Fernando Rodolfo
Segundo membro da banca: Borba, Carlos Eduardo
Terceiro membro da banca: Bezerra, Fabrício Maestá
Resumo: Neste trabalho fez-se o estudo cinético e de equilíbrio de adsorção do corante disperso vermelho 60 no tingimento de malhas de microfibra de poliamida com elastano com a finalidade de avaliar a influência de β-ciclodextrina (β-CD) em substituição ao igualizante e dispersante comercial Goldgen PES CONC no tingimento. As malhas de microfibra de poliamida com elastano sem tingir foram caracterizadas por análises de calorimetria diferencial de varredura (DSC) e espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A caracterização do corante vermelho 60, da β-CD e dos complexos de β-CD/vermelho 60 foi realizada por espectroscopia FTIR. Foram feitos experimentos de tingimento para obtenção dos dados cinéticos e de equilíbrio de adsorção na temperatura de 80 °C em três condições: (I) utilizando complexos β-CD/corante vermelho 60, (II) utilizando o igualizante e dispersante comercial Goldgen PES CONC e (III) sem a utilização de Goldgen PES CONC e sem β-CD. A partir das análises de espectroscopia FTIR e DSC da malha de microfibra de poliamida com elastano foi possível caracteriza-la como sendo a poliamida tipo 6. Na análise de espectroscopia FTIR foram verificadas mudanças nas bandas espectrais que caracterizam a formação do complexo de inclusão entre a β-CD e o corante vermelho 60. Os dados cinéticos de todas as condições de tingimento estudadas foram melhores ajustados ao modelo de pseudo-segunda ordem, a condição de tingimento I apresentou taxa cinética comparável a taxa cinética da condição de tingimento II. O equilíbrio de adsorção foi atingido em aproximadamente 12 horas para a condição de tingimento I, 14 horas para a condição II e 24 horas para a condição III. Foi determinado que a difusão interna é a etapa limitante de transferência de massa no processo de tingimento estudado. As amostras tingidas nas condições de tingimento I, II e III não apresentaram diferenças significativas de diferença total de cor, no entanto, as amostras tingidas na condição de tingimento I em presença dos complexos de β-CD/vermelho 60 apresentaram melhor uniformidade de cor. Os dados de equilíbrio de todas as condições de tingimento foram melhores ajustados ao modelo de isoterma de BET, sugerindo a formação de multicamadas. O tingimento realizado na condição I em concentrações de equilíbrio (Ceq) superior a 300 mg L-1 de corante vermelho 60 apresentou um aumento na quantidade de corante adsorvida na fibra, indicando que em concentrações de corante elevadas a presença da β-CD aumenta a quantidade de corante solubilizado e mantém a estabilidade da dispersão do corante, podendo ser satisfatoriamente utilizada em substituição ao igualizante e dispersante comercial Goldgen PES CONC.
Abstract: In this work, the adsorption kinetic and equilibrium study of the disperse dye red 60 was carried out in the dyeing of knitted polyamide microfiber with elastane fabrics in order to evaluate the influence of β-cyclodextrin (β-CD) in substitution to the commercial levelling and dispersant Goldgen PES CONC in the dyeing. The undyed knitted polyamide microfiber with elastano fabrics were characterized by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The characterization of red 60 dye, the β-CD and the complexes of β-CD/red 60 was performed by FTIR spectroscopy. Dyeing experiments were performed to obtain the adsorption kinetic and equilibrium data at 80 °C in three conditions: (I) using β-CD/red 60 complex (II) using the commercial levelling and dispersant Goldgen PES CONC and (III) without the use of Goldgen PES CONC and β-CD. From the analysis of FTIR spectroscopy and DSC the knitted polyamide microfiber with elastane fabrics it could be characterized as polyamide type 6. In the FTIR spectroscopy analysis, changes were observed in the spectral bands that characterize the formation of the inclusion complex between β-CD and red 60 dye. The kinetic data of all the dyeing conditions studied were best fitted to the pseudo-second order model, the dyeing condition I presented kinetic rate comparable to the kinetic rate of the dyeing condition II. The adsorption equilibrium was reached in approximately 12 hours for dyeing condition I, 14 hours for condition II and 24 hours for condition III. It was determined that internal diffusion is the rate-limiting step of mass transfer in dyeing process studied. The samples dyed under dyeing conditions I, II and III did not show significant differences in total color difference, however, samples dyed in dyeing condition I in the presence of β-CD/red 60 complexes showed better color uniformity. The equilibrium data of all the dyeing conditions were best fitted to the BET isotherm model, suggesting the formation of multilayers. The dyeing performed in condition I at equilibrium concentrations (Ceq) higher than 300 mg L-1 of red 60 dye showed an increase in the amount of dye adsorbed on the fiber, indicating that in high dye concentrations the presence of β-CD increases the amount of solubilized dye and maintains the stability of the dye dispersion, being able satisfactorily used as substitute for the commercial leveling and dispersant agent Goldgen PES CONC.
Keywords: β-ciclodextrina
Tingimento
Adsorção
Corante disperso.
Microfibra
Poliamida
β-cyclodextrin
Dyeing
Adsorption
Disperse dye
Microfiber
Polyamide
CNPq areas: ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: FERREIRA, Bruna Thaisa Martins. Avaliação da cinética e do equilíbrio de adsorção do corante disperso vermelho 60 utilizando β-ciclodextrina no tingimento de microfibra de poliamida com elastano. 2017. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/4562
Issue Date: 10-Mar-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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