O algodão é uma planta fibrosa e macia da família Gossypium que cresce em cápsulas ao redor das sementes da flor. Se desenvolve em climas tropicais e subtropicais e é cultivado globalmente para uso na indústria têxtil, com uma produção anual estimada de 25 milhões de toneladas. Durante as etapas de colheita e armazenamento, a umidade do algodão é essencial para gerar um produto de alta qualidade.

Quando o algodão atinge a maturidade, um coletor ou um triturador é responsável por separar mecanicamente o algodão. Esses instrumentos possuem hastes que separam o algodão da planta. O teor de umidade durante este estágio afetará a eficiência desta operação. Para minimizar a avaria das máquinas e evitar atrasos e reparos dispendiosos, o teor de umidade nesta fase deve ser inferior a 10%. Após a colheita, o algodão é enviado para o processo de descaroçamento, onde é separado das sementes. O teor de umidade para o descaroçamento deve ser de 6-8%. Um valor maior que esse intervalo pode interromper esse processo, gerando custos adicionais de energia e tempo. Em valores mais baixos de umidade, o algodão pode desenvolver eletricidade ou carga estática e gerar um curto-circuito no maquinário, causando danos às fibras e deixando o algodão completamente inutilizável.

Quando o algodão atinge o processo de descaroçamento, o teor de umidade geralmente é inferior a 6-8% e deve ser ajustado.

A operação de aumento de umidade pode ser realizada de diferentes maneiras, incluindo ar umidificado, jatos finos de água ou uma combinação de ambos.

A matéria-prima obtida do descaroçamento, chamada fibra de algodão, é embalada e comercializada. Nos Estados Unidos, o algodão é vendido por peso; portanto, um valor de umidade muito alto fará com que o comprador pague pelo excesso de peso do produto. Além disso, se o algodão for armazenado com valores de umidade superiores a 7,5%, será iniciado um processo de descoloração e degradação da fibra, reduzindo sua qualidade.

O USDA classifica uma embalagem de algodão contendo água acima de 7,5% como úmida.

Aplicação

Uma fábrica de processamento de algodão que precisava de equipamentos para medir a umidade de seu produto entrou em contato com a Hanna Instruments. Sua principal preocupação com as análises era a velocidade e precisão do método a ser utilizado. Eles sabiam que era fácil medir a umidade com métodos de secagem de perda de peso, mas demorava muito tempo e sua precisão e repetibilidade eram muito limitadas.

O departamento de aplicações da Hanna Instruments recomendou o titulador volumétrico Karl Fischer HI903. A equipe deste departamento desenvolveu um Procedimento Operacional Padrão (POP) especial para a amostra do cliente, usando uma extração externa com metanol anidro. Durante essa extração, a água é extraída do algodão para um solvente (metanol anidro) externo ao recipiente de titulação. Introduzindo algumas variáveis ​​no método, como o peso do algodão a ser extraído, o peso do solvente usado na extração, o peso da alíquota introduzida no recipiente de titulação e o conteúdo inicial de água do solvente, o algoritmo interno do titulador calcula a concentração de água na amostra inicial.

O cliente apreciou que os cálculos para extração externa e desvio padrão e médio foram incluídos e realizados pelo mesmo titulador. Esses cálculos garantem que as diferentes alíquotas retiradas da extração para análise sejam repetíveis e representativas do lote de produção. Como a fábrica estava medindo a umidade em diferentes pontos do processo, a capacidade de transferir os resultados para um computador e organizar os dados do processo de descaroçamento e de armazenamento foi extremamente útil.

Imagem de capa: Photo by 🇸🇮 Janko Ferlič on Unsplash