Têxtil: Aglutinantes químicos permitem desenvolver não tecidos com propriedades diferenciadas

Química e Derivados, Têxtil: Aglutinantes químicos permitem desenvolver não tecidos com propriedades diferenciadas ©QD Foto: Divulgação

Texto: Marcia Mariano

O setor têxtil é um dos mais significativos mercados de consumo de insumos químicos no mundo, entre os quais se destacam os produtos auxiliares, imprescindíveis às etapas de fabricação e acabamento de fibras, fios e tecidos. Além dos têxteis tradicionais, o segmento de não tecidos vem se consolidando como um mercado promissor para a indústria química, tanto que empresas como Basf e Dow anunciaram recentemente inovações para aplicações industriais e descartáveis higiênicos.

“Nossa nova dispersão acrílica apresenta efeitos extraordinários, especialmente quando se trata de não tecidos que são expostos a altos níveis de tensão térmica e mecânica”, garante Jürgen Pfister, vice-presidente de Dispersões para Adesivos e Fiber Bonding da Basf Europa. A Dow, por sua vez, informa que, até o final de 2018, uma nova resina de polietileno estará disponível ao mercado da América Latina para atender aos principais requisitos de desempenho para aplicações em artigos higiênicos e médicos.

Estudo da consultoria internacional Smithers Pira, especialista nas cadeias globais de fornecimento de embalagens, papel e impressão, projetou um crescimento vigoroso para os não tecidos em cinco anos. Em seu último relatório, “The Future of Global Nonwovens Markets”, a agência prevê que o mercado mundial de não tecidos movimentará US$ 50,8 bilhões em 2020, ante os US$ 37,4 bilhões registrados em 2015. O consumo global, que foi de 9,0 milhões de toneladas (ou 234,8 bilhões de metros quadrados) em 2015, deve crescer 6,2% ao ano, devendo atingir 12,1 milhões de t, ou 332,4 bilhões de m², em 2020.

Produzidos a partir de manta de fibras ou filamentos dispostos de forma aleatória, paralela ou cruzada, os não tecidos são utilizados em ampla gama de aplicações, podendo ser descartáveis ou duráveis. Para apresentar características como estabilidade dimensional, maciez, flexibilidade, entre outras, a sua estrutura porosa precisa ser consolidada. Entre os produtos químicos indispensáveis para conferir integridade, resistência e durabilidade à manta de fibras estão os aglutinantes ou látex binders (emulsões poliméricas).

O mercado de aglutinantes químicos para a produção de não tecidos é muito grande, sendo abastecido por indústrias químicas multinacionais. Além da capacidade global destas empresas, diversos fatores impedem a expansão de formuladores locais, como o preço das matérias-primas derivadas do petróleo, que tende a permanecer baixo nos próximos anos; bem como a falta de pessoal qualificado para atuar num setor que, muitas vezes, é considerado “especialidade” têxtil, quando na verdade se trata de uma indústria com tecnologia e processos totalmente distintos da fiação e tecelagem.

Dentre os principais campos de aplicação dos não tecidos estão filtração, calçados, confecção (vestuário e lar), automotivo, arquitetura e construção; embalagens, agronegócio, compósitos, higiene, limpeza, saúde entre outros.

Matéria-prima – A produção mundial de petróleo, matéria-prima da qual derivam polímeros, fibras e aglutinantes, é sempre uma incerteza. Em tempos de economia instável, agrava a decisão por novos investimentos. No Brasil, as indústrias que têm menos fôlego financeiro preferem importar o produto a fabricá-lo, o que contribui para estagnação em termos de pesquisa, desenvolvimento e inovação. Segundo Jefferson Zomignan, presidente da Associação Brasileira de Químicos e Coloristas Têxteis (ABQCT), existem no país centenas de formuladores químicos de pequeno e médio porte atuantes no mercado têxtil. No segmento de não tecidos, entretanto, a oferta é menor. “Embora tenhamos empresas nacionais capacitadas, que concorrem com multinacionais na fabricação de produtos auxiliares, o mercado de não tecidos é uma especialização que ainda carece de expertise no Brasil. Não creio que seja questão de preço ou falta de matéria-prima, mas de desenvolvimento de novos mercados. Certamente que os custos de produção numa economia oscilante como a nossa inibem investimentos. Por exemplo, boa parte dos produtos químicos hoje importados pelo Brasil poderia ser substituída por produção local, caso tivéssemos alternativas de insumos industriais e matérias-primas”, comenta o dirigente.

Zomignan acredita, entretanto, que a tendência é de crescimento dos não tecidos também no mercado brasileiro. “A própria empresa que dirijo, a Werken, cresceu muito nos últimos dois anos, mas ainda não atuamos no segmento de polímeros, embora esteja em nosso radar. Nosso faturamento aumentou 15%, mesmo diante do quadro de crise, demonstrando que a indústria química é um balizador do crescimento industrial”.

Com matriz em Indaial-SC, a Werken Química é especializada em tratamento de efluentes e auxiliares têxteis (exceto engomagem) e está planejando aumentar sua produção para 2018/2019. “A formação química no Brasil precisa caminhar junto com o advento dos novos materiais, que vão exigir não só investimentos em tecnologia e know-how das empresas, mas também especialização cada vez maior dos profissionais que atuam nesta área”, acrescenta o dirigente.Ligação química – Segundo o manual da Associação Brasileira das Indústrias de Não tecidos e Tecidos Técnicos (Abint), as propriedades das fibras/filamentos somadas às fornecidas pelo processo de fabricação, consolidação e transformação definem as características finais dos não tecidos e também o seu desempenho, sendo os ligantes a classe de produtos químicos ideais para estas etapas. Os polímeros à base de água, que podem ser acrílicos puros, estireno-acrílicos ou vinílicos, formam aglutinantes ou binders (termo em inglês) utilizados no acabamento dos não tecidos. Mas será que ligantes e aglutinantes são a mesma coisa?

Rogerio Wehmuth, sócio-diretor da distribuidora química Quimisa, explica: “a definição de ligantes e aglutinantes é muito ampla, em alguns casos eles usam o mesmo princípio de ação, aderindo-se às fibras dos não tecidos, aumentando a coesão entre si e, consequentemente, a força das ligações da manta ou véu. Atualmente, com a evolução tecnológica dos produtos químicos, é possível conferir aos artigos tecidos ou não tecidos características nunca antes conseguidas. Existe uma infinidade de matérias-primas utilizadas como elementos aglutinantes, por exemplo, resinas poliméricas vinílicas, poliuretânicas, acrílicas, melamínicas, entre outras, cada uma é capaz de conferir característica peculiar aos não tecidos”.

Fundada em 1959, em Brusque, a Quimisa foi uma das primeiras formuladoras brasileiras a disputar o mercado com as gigantes multinacionais na área de produtos químicos têxteis. Hoje, atuando nos setores têxtil, metalúrgico e de curtume, Quimisa possui em seu portfólio uma variedade de produtos, incluindo aglutinantes para acabamento de não tecidos. “Temos uma resina de poliuretano capaz de proteger uma infinidade de materiais contra o desgaste, rasgamento, instabilidade dimensional e formação de pilling [fibras soltas que formam as bolinhas nos tecidos]. No caso dos não tecidos, as resinas de poliuretano são excelentes opções quando se necessita estabelecer estabilidade dimensional, resistência à abrasão, ao pilling, hidrofilidade, respirabilidade e gerenciamento térmico. As resinas de fluorcarbono, por sua vez, são indicadas para conferir hidrorrepelência e efeito soil release (antimanchas). A aplicação dos aglutinantes pode ser realizada por fourlardagem [processo de impregnação], utilizando cubas em ramas,
ou por espuma em máquinas com sistemas formadores de espuma.”

No portfólio da Quimisa há outras especialidades voltadas ao mercado de não tecidos, como a linha Nicca Fi-None, que confere aos não tecidos sintéticos a inflamabilidade permanente, podendo ser aplicada por foulard, coating, ou espuma, bem como as linhas Sunlife NS-650 e Sunlife NL-643, utilizada na proteção contra a radiação UV.

Desempenho dos não tecidos – Devido à capacidade de substituir materiais tradicionais, os não tecidos são fabricados em gramaturas que vão de 25 gramas por metro quadrado (mais leve) até 150 g/m² (mais pesado). Por conta das aplicações finais a que se destinam, a estabilidade termodimensional é um fator importante nestes produtos.

Especialista no assunto, o engenheiro químico Freddy Gustavo Rewald, diretor da Não tecidos Consultoria & Assessoria, sediada em São Paulo, explica que a polimerização de resinas em não tecidos se baseia no processo de impregnação em manta, com secagem e reticulação. “A função da resina é unir as fibras umas às outras oferecendo inúmeras propriedades além da resistência mecânica. As resinas à base de melamina, por exemplo, oferecem uma boa estabilidade dimensional, porém, por terem propriedades únicas, nem sempre substituem uma resina que confere outras características ao substrato. A estabilidade termodimensional refere-se à estabilidade dimensional do não tecido que, após ser resinado, deve atender ao requisito de não variação longitudinal e transversal, quando submetido a determinada temperatura”.

Professor durante 25 anos da Faculdade de Engenharia Industrial, de 1981 a 2006, Freddy Rewald foi pioneiro no Brasil a realizar treinamento in company para empresas na década de 1990. Ao longo desses anos, projetou, desenvolveu e implantou linhas de não tecidos em fábricas brasileiras, tendo lançado também o livro “Tecnologia dos não tecidos – das matérias-primas às aplicações finais”, um guia até hoje usado em treinamentos, escolas técnicas e faculdades.

O consultor argumenta que, nos processos de resinagem de não tecidos, a aplicação é feita em uma única etapa e, na realidade, basta apenas contar com um bom sistema de aplicação e um forno com excelentes condições para secagem da água da resina e posterior polimerização em toda a espessura do não tecido. Rewald diz ainda que o processo não pode ser considerado ecológico – como muitos fabricantes divulgam, a não ser que a resina seja biodegradável (por exemplo, um poli-ácido láctico, PLA). “O apelo ambiental, contudo, pode advir das fibras utilizadas para a formação da manta. Alguns não tecidos são formados em base de poliéster reciclado obtidos de garrafas PET descartadas”, acrescenta.

A manta (ainda não consolidada) formada por várias camadas de véus de fibras ou filamentos pode ser obtida por três processos distintos: via seca (dry laid); via úmida (wet laid) ou por fusão (molten laid). Segundo Freddy Rewald, a formação por via seca é ideal para utilização de ligantes no acabamento, geralmente para não tecidos agulhados, ou por fusão, que inclui os não tecidos por filamento contínuo.Depois de formada, essa manta precisa ser consolidada, ou seja, é necessário unir fibras/filamentos para dar consistência à estrutura. Essa ligação pode ser feita por método mecânico, térmico ou químico. É na ligação química que entram os aglutinantes, no processo chamado resinagem. “Mantas resinadas são mantas cujas fibras são unidas por um aglutinante à base de água, precisando sempre de um processo de secagem e polimerização de resina, enquanto nas mantas termoligadas, a consolidação é obtida por amolecimento, em processo seco. Atualmente, mais de 95% das mantas de enchimento são fabricadas por este método, apresentando em sua composição entre 80% a 90% de fibra de poliéster, cujo ponto de amolecimento é 240ºC, e 10% a 20% de fibra bicomponente, que apresenta na sua parte exterior, um copolímero de poliéster com ponto de amolecimento ao redor de 90ºC. Basicamente, as fibras bicomponentes funcionam como uma espécie de adesivo, ligando as demais fibras”.

Como podemos constatar, o aglutinante é um ligante químico adequado para não tecidos feitos de fibras sintéticas, como poliéster, polipropileno, poliamida, poliacrilonitrita (acrílico), polietileno ou policarbonato. Porém, fibras/filamentos artificiais como viscose ou acetato; minerais como basalto e naturais como algodão, lã ou sisal também são matérias-primas para não tecidos, conforme observa Freddy Rewlad. “Na área de higiene e médico hospitalar, são utilizados não tecidos de filamento contínuo e não tecidos hidroentrelaçados, ambos descartáveis, mas que são capazes de conferir proteção, conforto e segurança aos usuários, devido à sua composição química”.

Novidade em algutinantes – A Basf apresentou na feira Index, em Genebra, em abril, um aglutinante inovador denominado Acronal 2434, adequado principalmente para não tecidos duráveis. O produto é compatível com outros sistemas de reticulação, tais como, resinas de melamina e ureia. Além disso, ele pode ser facilmente aplicado em conjunto com sistemas convencionais de foulard. Segundo a coordenadoria de Serviços Técnicos de Dispersões para Impregnação de Fibras da Basf América do Sul, esse aglutinante, importado da Alemanha, confere aos não tecidos expostos às tensões térmicas altos níveis de estabilidade mecânica, mantendo resistência à deformação. Composto por dispersão acrílica de autorreticulação covalente, o aglutinante é aplicado durante a formação da manta de nãotecido, sendo indicado para fibras sintéticas, incluindo poliéster.

Química e Derivados, Dispersão acrílica Acronal 2434 gera produtos de alta durabilidade
Dispersão acrílica Acronal 2434 gera produtos de alta durabilidade

Não tecidos suaves – Na busca de não tecidos cada vez mais suaves para o mercado de produtos higiênicos descartáveis, o polietileno é peça-chave para alcançar esses resultados, por meio de não tecidos bi ou monocomponentes. Para suprir essa demanda, a Dow lançou este ano a resina Aspun 6000.

Química e Derivados, Brunetto: polietileno forma não tecidos mais suaves
Brunetto: polietileno forma não tecidos mais suaves

“Ela apresenta índice de fluidez de 19 g/10 min e densidade de 0,935 g/cm³, com ampliada janela de temperatura de soldagem a quente (calandragem) e novo pacote de estabilização térmica, projetado para uma processabilidade avançada de longo prazo”, explica Michel Brunetto, líder de aplicação tecnológica da área de Higiene e Saúde da Dow para América Latina. “Não tecidos de polietileno oferecem excelentes propriedades táteis, elevado caimento e toque de seda, além de uma resistência superior à abrasão quando combinada com outros materiais em fibras bicomponentes”, lembra Brunetto. “Utilizada em sua forma pura, a resina Aspun 6000 confere maciez e caimento inigualável aos não tecidos e um perfil equilibrado de propriedades mecânicas”, completa.

A resina foi projetada para ampliar a capacidade da fiação e melhorar seu desempenho durante o processo de selagem a quente por meio do aperfeiçoamento do design molecular do polímero. De acordo com Michel Brunetto, os avanços conseguidos com as novas resinas têm permitido a redução da espessura (sem prejuízo para o desempenho), uma tendência importante em termos de sustentabilidade em não tecidos para aplicações higiênicas.

Outra novidade da Dow, que estará disponível na América Latina no final de 2018, é a resina de polietileno para meltblown Aspun MB, desenvolvida para aumentar a suavidade e o conforto dos não tecidos. Essa nova família de resinas de polietileno é um ajuste ideal para fraldas, lâminas, cortinas e roupas médicas; embalagens de esterilização, filtração e outras aplicações industriais e de higiene em que a suavidade aumentada oferece valor agregado. As resinas Aspun MB oferecem benefícios como taxas de transferência comparáveis com extrusoras menores e potencial para redução dos custos de produção com base na temperatura reduzida do ar, no fluxo de ar e na temperatura de fusão.

Um Comentário

  1. Falta no Brasil interação entre as pesquisas realizadas nas universidades e as indústrias. O empresário aqui não tem essa cultura e desconhece o quanto poderia se beneficiar com uma parceria.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.