O TRATAMENTO DOS RESÍDUOS DAS FIBRAS TÊXTEIS QUE CONTÉM HIDRÓXIDO DE SÓDIO - NaOH

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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA 
– UNISOCIESC 
FACULDADE SOCIESC de CURITIBA 
 
ALICE MARMITT 
AMANDA RIZZI 
HELLEN CRISTINA LIMA 
THAYNARA ESCOBAR 
 
 
 
 
 
 
 
O TRATAMENTO DOS RESÍDUOS DAS FIBRAS TÊXTEIS QUE CONTÉM 
HIDRÓXIDO DE SÓDIO - NaOH 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2015/1 
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CENTRO UNIVERSITARIO SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA 
– UNISOCIESC 
FACULDADE SOCIESC de CURITIBA 
 
ALICE MARMITT 
AMANDA RIZZI 
HELLEN CRISTINA LIMA 
THAYNARA ESCOBAR 
 
 
 
 
 
 
O TRATAMENTO DOS RESÍDUOS DAS FIBRAS TÊXTEIS QUE CONTÉM 
HIDRÓXIDO DE SÓDIO - NaOH 
 
 
Este trabalho será apresentado a faculdade SOCIESC 
DE CURITBA, nas Disciplinas de Introdução a 
Engenharia Química, ministrada pela Professora 
Alessandra Novais Bassetto Berton e na disciplina de 
Comunicação e Expressão ministrada pela professora 
Ângela De Fatima Taline De Souza, no curso de 
Bacharelado em Engenharia Química, turma EGQ311, 
como requisito para a 2ª Parcial. 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2015/1 
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1. TEMA 
A mercerização é um processo de beneficiamento das fibras da indústria têxtil. 
As fibras adquirem propriedades especiais para sua devida aplicação. 
Contudo, um dos maiores problemas deste processo, o qual é um tratamento 
químico, que se utiliza do hidróxido de sódio (NaOH), também conhecida como soda 
caustica, podendo ocorrer que parte desta fibras ou a agua de lavagem do processo 
contaminem esgoto se tornando um poluente, além de corrosivo. 
Devido a essa problemática pretende-se propor um a melhoria neste 
procedimento que seja ambientalmente correto. 
 
1.1. DELIMITAÇÃO DE TEMA 
O tratamento dos resíduos das fibras de mercerização têxtil que contém 
hidróxido de sódio – NaOH. 
 
1.2. PROBLEMATIZAÇÃO 
 Como o processo de descarte está sendo feito? 
 O que é mercerização? Como melhorar este processo? 
 O que são fibras? 
 Porque a soda cáustica é necessária? Tem como substituí-la? 
 
1.3. OBJETIVOS 
1.3.1. Objetivo geral 
Identificar um método de controle no descarte de resíduos das fibras têxteis 
tratadas no processo de mercerização, visando um menor impacto ambiental. 
 
1.3.2. Objetivos específicos 
 Definir a finalidade do composto NaOH no processo de mercerização. 
 Descobrir como o processo de descarte está sendo realizado. 
 Estudar a possibilidade do resíduo gerado da mercerização ser recuperado e 
retomar ao processo; definir o quanto desta solução pode ser recuperada. 
 
 
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1.4. JUSTIFICATIVA 
Sustentabilidade, um dos temas mais debatidos ao redor do mundo, visa um 
equilíbrio entre o homem e o meio ambiente. Homem que em sua evolução e na busca 
de novas tecnologias afetou direta e indiretamente o equilíbrio da natureza. 
Em busca de preservar e recuperar o meio ambiente, ocorre conferências 
mundiais para que seja estabelecido padrões e medidas para cada país. O foco tende 
ao destino de materiais recicláveis e não recicláveis, produtos químicos, liberação de 
poluentes das industriais. 
No Brasil há projetos que visam a sustentabilidade nas indústrias fazendo estas 
serem corretas em relação aos descartes dos resíduos de produção. 
O processo de mercerização é um dos mais utilizados hoje em dia para o preparo 
de tecidos. Ao expor a fibra têxtil em lixivia de soda caustica, há uma diminuição em 
seu tamanho, torna-se mais resistente. 
No entanto esse tratamento gera um resíduo 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 solução o 
reaproveitamento destes resíduos. 
Atualmente o maior pólo de indústria têxtil na região sul do país, encontra-se no 
estado de Santa Catarina, no qual aproximadamente 65% da matéria prima 
consumida é o algodão. A maioria das indústrias preferem tecnologias de tratamento 
que tornam possível reciclar no processo de produção, tanto água quanto os produtos 
químicos utilizados. Têm sido realizados estudos com o propósito de minimizar o 
impacto ambiental causado pelo descarte indevido das fibras mercerizadas. O 
propósito é a recuperação do composto de NaOH, tendo como resultado a uti lização 
deste composto como matéria prima reutilizável, diminuindo o consumo de matéria-
prima, e facilitando o tratamento posterior com menor quantidade. 
 
1.5. HIPÓTESES 
A mercerização é um processo de beneficiamento na indústria têxtil onde os 
tecidos são tensionados e tratados com grandes quantidades de soda cáustica 
(hidróxido de sódio). O excesso de soda cáustica é extraído do substrato têxtil, por 
lavagem na própria mercerizadeira é normalmente lançada no efluente, o qual requer 
consideráveis adições de ácido para sua neutralização. 
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O principal problema deste processo se encontra nos seus resíduos, que causam 
impactos ambientais de poluição. Seja a poluição do solo, característico pela geração 
de resíduos de fibras retiradas do material têxtil, durante as operações de 
impregnação de álcali e lavagem. Ou poluição da água devido a geração de efluentes 
líquidos decorrentes do banho residual fortemente alcalino e das águas de lavagem 
provenientes do material têxtil e dos equipamentos. 
Como resultado, poderia-se permanentemente reduzir custos operacionais 
referentes a mercerização, pois há uma redução de custos de neutralização e 
tratamento do efluente. 
 
2. REFERENCIAL TEÓRICO 
2.1. FIBRAS TÊXTEIS 
Segundo a resolução do CONMETRO 02/2008, entende-se por fibra têxtil ou 
filamento têxtil constituído de macromoléculas lineares, toda matéria natural, de 
origem vegetal, animal ou mineral, assim como toda matéria artificial ou sintética, que 
por sua alta relação entre seu comprimento e seu diâmetro, e ainda, por suas 
características de flexibilidade, suavidade, elasticidade, resistência, tenacidade e 
finura está apta as aplicações têxteis. 
 
2.1.1. Fibras têxteis naturais 
As fibras naturais provem da natureza e podem ser de origem vegetal (extraídas 
de plantas) como linho; origem animal como por exemplo seda e lã; assim como 
origem mineral (proveniente de rochas com estrutura fibrosa), amianto. 
2.1.2. Fibras têxteis não naturais – manufaturadas 
As fibras de origem não natural são obtidas artificialmente a partir de produtos 
naturais produzindo por exemplo acetato de celulose; ou sinteticamente, obtidas 
através da síntese química, como por exemplo o poliéster. 
 
 
 
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2.2. PROCESSO PRODUTIVO 
O processo produtivo da fibra têxtil ocorre através de 5 etapas como descritas adiante 
e demonstradas na figura 01. 
 
Figura 01 – Processo produtivo têxtil em etapas. 
 
Fonte: Guia técnico ambiental da indústria têxtil 
 
Fiação: etapa de obtenção do fio a partir das fibras têxteis que pode ser enviado 
para o beneficiamento ou diretamente para tecelagens e malharias. 
Beneficiamento: etapa de preparação dos fios para seu uso final ou não, 
envolvendo tingimento, engomagem, retorção (linhas, barbantes) e tratamentos 
especiais. 
Tecelagem e/ou Malharia: etapas de elaboração de tecido plano, tecidos de 
malha circular ou retilínea, a partir dos fios têxteis. 
Enobrecimento: etapa de preparação, tingimento, estamparia e acabamento de 
tecidos, malhas ou artigos confeccionados. 
Confecções: nesta etapa o setor tem aplicação diversificada de tecnologias 
para os produtos têxteis, acrescida de acessórios incorporados nas peças. 
 
 
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2.3. BENEFICIAMENTO TÊXTIL 
A funçãodo beneficiamento têxtil, etapa no qual há a indução de produtos químicos a 
produção, é a de proporcionar ao produtos têxteis, fibras, fios e tecidos (os últimos a 
serem produzidos) que apresentarem aspectos ligeiramente brutos, com manchas e 
sem cor, processos que visem dar características de utilização, cor, beleza, maciez. 
Os beneficiamentos podem ser divididos em: 
 Primário - operações de preparação do substrato têxtil para que se possa 
melhor receber coloração. 
 Secundário – operações que visam dar cor ao substrato têxtil 
 Final – operações executadas nos substratos têxteis, visando torna-lo próprio 
ou mais adequado a sua aplicação. 
 
2.4. MERCERIZAÇÃO TÊXTIL 
Pertencente a um dos processos de beneficiamento primário, a mercerização é 
um processo químico do material têxtil com objetivo de melhorar propriedades físico-
químicas da fibra (brilho, aumento da afinidade por corante, estabilidade dimensional 
e aparência). O tratamento alcalino é realizado com um banho soda caustica – NaOH 
concentrado de sob estiramento, seguido por uma lavagem ácida para neutralizar o 
pH. 
Este processo às fibras têxteis se deve a descoberta de John Mercer em 1848 
que notou que um tecido de algodão, quando tratado por soluções alcalinas 
concentradas, modificava-se dimensionalmente encolhendo e tornando se mais 
grosso ao mesmo tempo em que adquiria propriedades até então não 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 aplicação de 
tensão durante o processo de mercerização e com isso conseguindo também um 
brilho pronunciado. Na figura 02, na próxima página, tem-se a fotografia do processo 
de mercerização. 
 
 
 
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Figura 02: Máquina 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 neutralização 
Após o tratamento alcalino deve se proceder à retirada da solução cáustica sobre 
a fibra. Esta retirada é normalmente feita com o auxílio de água e neutralização com 
ácido, podendo ser ácido cítrico, ácido poliácrilico, acético ou fórmico). Uma má 
lavagem ou neutralização, pode implicar em defeitos irreversíveis sobre o material 
têxtil. 
 
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2.4.2. Recuperação de soda cáustica 
Para evitar essa poluição novas medidas haveriam de ser realizadas. Como por 
exemplo a recuperação de Hidróxido de Sódio – NaOH. 
As plantas de recuperação de soda cáustica podem transformar grande parte da 
lixívia fraca em soda cáustica concentrada reutilizável - lixívia forte. Consiste em 3 
estágios evaporativos. No primeiro estágio (1) geram-se vapores para o segundo 
estágio (2), com o objetivo de aquecimento e concentração da lixívia. O condensado 
do primeiro estágio retorna para o sistema produtivo. Os vapores gerados no segundo 
estágio (2) aquecem o terceiro estágio (3). Já os vapores do último estágio, no caso o 
(3), passam pelo condensador (K), que troca calor com água de arrefecimento 
(gerando água quente para o processo). 
Devido ao processo de recuperação, não há a preocupação em descartar a lixivia 
fraca (subproduto da mercerização, “soda cáustica diluída”) beneficiando diretamente 
o meio ambiente. 
Assim como a economia relacionada ao curso de soda caustica, com capacidade 
para processar 128.000L de lixívia/dia, ou 24.000kg de soda/dia no sistema há o 
retorno mínimo de 80% do Hidróxido de Sódio reciclado. 
Na figura 04 e 05 é demonstrado a planta de recuperação de soda caustica e 
como ocorre este sistema de recuperação da lixivia de soda caustica nos 3 estágios. 
 
Figura 04: Planta de recuperação de soda cáustica 
 
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 
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Figura 05: Sistema recuperação de lixívia de soda com 3 estágios 
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: Lixívia fraca (esquerda), lixívia forte antes da limpeza (centro), lixívia forte 
após 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 
 
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Na tabela 1 tem-se os parâmetros de referência para a recuperação de soda 
caustica. 
 
Tabela 1 - Parâmetros de dimensionamento - Recuperadora de lixívia de soda 
Parâmetros Valores de referência 
Tipo de soda (NaOH) Qualquer tipo- solução aquosa 
Tempo de amortização 
investimento (meses) 
24-48 
Material de evaporadores Aço inox – 304 e 316 
Concentração – solução de 
impregnação (ºBé) 
28-32 
Residual no tecido ou fio (ºBé) 1-2 
Concentração da lixívia fraca (ºBé) 6-10 
Concentração da lixívia forte (ºBé) 38-40 
Número de estágios ideais 
(unidade) 
2-4 
Taxa de recuperação (%) 80-95 
Temperatura de agua quente (ºC) 50-60 
Temperatura de lixivia forte (ºC) 50-60 
Consumo de vapor (kg vapor/kg 
NaOH/dia) 
4-6 
Tempo de operação (horas/dia) 14-18 
Produção mínima investimento (Kg 
NaOH/dia) 
3.000 
Custo da ETE – neutralização 200-500 
Tempo de retorno direto (dia) 184 
Tempo de retorno – redução na 
ETE (dia) 
151 
Custo do processo (US$/kg NaOH 
100%.dia) 
40-60 
 
 
 
 
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2.5. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL 
Decreto nº 26643 .1934 - Art. 109. A ninguém é licito conspurcar ou 
contaminar as águas que não consome, com prejuízo de terceiros. 
Decreto nº 26643 .1934 Art. 110. Os trabalhos para a salubridade das águas 
serão executados à custa dos infratores, que, além da responsabilidade criminal, si 
houver, responderão pelas perdas e danos que causarem e pelas multas que lhes 
forem impostas nos regulamentos administrativos. 
CONAMA, RESOLUÇÃO nº 430, DE 13 DE MAIO DE 2011 - Art. 24. Os 
efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou 
indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam 
às condições, padrões e exigências dispostos nesta resolução e em outras normas 
aplicáveis. 
 
Algumas condições de lançamento de efluentes: 
 Ausência de materiais flutuantes. 
 Óleos e graxas: óleos minerais: até 20mg/L; óleos vegetais e gorduras animais: 
até 50mg/l. 
 pH entre 5 a 9; 
 Regime de lançamento do efluente com vazão máxima de até 1,5 vezes a 
vazão média do período; 
 Temp. inferior a 40ºC, a variação de temperatura não deverá exceder a 3ºC. 
 
3. METODOLOGIA 
Este projeto utilizou como metodologia o processo de pesquisa bibliográfica que 
é desenvolvida com base em material já elaborado, constituído principalmente de 
livros e artigos científicos. 
 
4. CUSTOS 
Não houve mensuração de custos para a realização deste projeto. 
 
 
 
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5. CRONOGRAMA 
 
Tarefas 
 
Data 
 
Desenvolvimento de pesquisa 
em laboratório de informática, 
biblioteca. 
 
06/04/2015 – 15/06/2015 
 
 Prévia da entrega e 
apresentação dos resultados 
 
18/06/2015 
Entrega e apresentação dos 
resultados finais 
 
06/07/2015 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
Beneficiamento têxtil. Disponível em: < http://www.forumtextil.com.br/benef.htm>.Acesso em: 16/06/2015. 
CARREIRA, Manoel. Sistemas de tratamento de efluentes têxteis. Universidade 
Federal de Santa Catarina. 2006, p.165-170. 
Curso de beneficiamentos têxteis. Disponível em: < 
http://www.winstongomes.com.br/wp-content/uploads/Beneficiamentos-
T%C3%AAxteis.pdf>. Acesso em 15/06/2015 
FREITAS, Kátya. Caracterização e reuso de efluentes. Universidade Federal de 
Santa Catarina, 2002, p. 
Guia técnico ambiental da indústria têxtil. Sindicato das indústrias têxteis do 
Estado de São Paulo, 2009, p.6,21-23. 
MEDEIROS, Mitiko. Beneficiamento têxtil. Universidade Anhembi Morumbi, p.1-3 
Ministério do desenvolvimento, indústria e comércio exterior conselho nacional 
de metrologia, normalização e qualidade industrial– CONMETRO. Disponível em: 
<http://www.quepia.org.br/site/portaria/2010_1808/Conmetro022008.pdf > Acesso 
em: 02/07/2015 
Plantas de recuperação de soda caustica. Disponível em: 
<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>. 
Acesso em 17/06/2015. 
Reciclagem de lixivia de soda cáustica por evaporação. Disponível em: < 
http://www.abtt.org.br/boletim/boletim07/reciclagem.htm> Acesso em: 15/06/2015 
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tingimento com reuso de efluente. Tese de mestrado, 2010, p.24-30. 
Tecnologia Têxtil II. Disponível em: < 
http://www.abqct.com.br/artigost/tecnologia_textil_basica.pdf > Acesso em: 
15/06/2015.