Tingimento de fibra de tecido de grama tradicional sustentável usando o design ortogonal Taguchi L16 (4 ^ 4)

Oct 14, 2023

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13833 (2022) Citar este artigo

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Durante muitos séculos, o tecido de erva tradicional tem sido utilizado como uma importante matéria-prima para têxteis-lar na China, mas o seu mercado pode ser expandido através da incorporação de cor. Vermelho Reativo 2 (R2), Azul Reativo 194 (B194) e Laranja Reativo 5 (O5) foram usados ​​neste trabalho para explorar o comportamento de tingimento de fibra de grama tradicional sustentável usando métodos de tingimento industrial. Inicialmente, um desenho ortogonal L16 (4 ^ 4) foi aplicado esquematicamente para realizar o processo de tingimento e foi determinado que a taxa total de fixação do corante (T%) do corante B194 foi a melhor entre os três corantes. Assim, uma técnica estatística de Taguchi foi analisada em maior escala para otimizar os parâmetros do processo de tingimento (concentração de sal, tempo de fixação, temperatura de fixação e pH da solução) do B194, no qual o pH da solução foi considerado o fator mais influente na obtenção do maior T%. Este fenômeno também foi verificado por meio de análise de variância (ANOVA), onde o pH da solução foi o que mais contribuiu (50%) e estatisticamente significativo (p < 0,05). Por fim, os testes de confirmação foram realizados em condições otimizadas e foi determinado um T% superior (53,18%) em comparação às condições iniciais (48,40%). Posteriormente, espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram usadas para analisar as características estruturais e descobriram que o tecido de grama era quimicamente estável, mas ainda eram observados materiais gomosos em sua superfície, o que também foi confirmado a partir de fotografias digitais. Geralmente, as coordenadas de cor e as propriedades de solidez também foram satisfatórias.

O pano de erva tradicional, chamado Xiabu, remonta a mais de 6.000 anos atrás na China1, onde era usado principalmente em roupas de luto, coroas, chapéus e assim por diante. O pano de grama tradicional é tecido artificialmente à mão com fios de goma de rami, e o tecido apresenta um toque áspero e rígido, boa permeabilidade ao ar e propriedades hidrofílicas e antibacterianas2,3. O tecido de erva tradicional ocupa uma posição importante na história do desenvolvimento dos têxteis chineses porque incorpora a longa história e a sensibilidade estética do povo chinês. Como resultado, em 2008, o governo chinês incluiu este método histórico de tecelagem na Lista Nacional do Património Cultural Imaterial. O rápido desenvolvimento da produção mecanizada trouxe mudanças significativas no modo de produção tradicional e, como resultado, a produção doméstica de tecidos de erva tradicionais enfrenta dificuldades sem precedentes. Atualmente, os tecidos de grama tradicionais ainda são vendidos nos mercados para decoração, como cortinas, jogos americanos, almofadas, etc.1. Ser capaz de gerar uma ampla gama de tonalidades de cores de grama é uma excelente recomendação para comercializar seus produtos e conscientizar a tradição da grama, já que hoje em dia o tecido multicolorido raramente é visto no mercado4.

O tecido de grama consiste principalmente de fibras celulósicas e materiais gomosos, incluindo hemicelulose, pectina e lignina5,6. A degomagem é necessária para a produção de fio de rami fino, e vários tratamentos, como degomagem química, biodegomagem e degomagem combinada bioquimicamente7,8,9 podem ser utilizados com base nos requisitos individuais de cada processo de fio de rami10. Por outro lado, os materiais gomosos proporcionam um desempenho áspero e rígido7 e contribuem para a textura única do pano de relva tradicional, que são os aspectos cruciais e mais característicos do pano de relva tradicional. Além disso, algumas ferramentas modernas, como irradiação ultravioleta11, ultrassom12, irradiação de micro-ondas13, irradiação gama14 e tratamento com plasma15, podem ser aplicadas para melhorar as características da superfície e o desempenho do tingimento. No entanto, estas ferramentas são dispendiosas, ambientalmente desagradáveis ​​e carecem de viabilidade de expansão.