Biopurga de malha de algodão utilizando processo enzimático com associação de enzimas

Abstract

A presença de impurezas não celulósicas na fibra de algodão cru acarreta ao substrato têxtil dificuldade na absorção de água, o que ocasiona problemas de qualidade nos processos de acabamento, como o tingimento. A retirada destas impurezas é convencionalmente feita pela purga alcalina, utilizando o hidróxido de sódio a altas temperaturas. As condições severas do processo geram efluente com elevado pH e alto nível de DQO, além de ocasionar a degradação da celulose, resultando na diminuição da resistência das fibras. A biopurga enzimática, por sua vez, permite elevada especificidade na remoção das impurezas, não atacando a fibra celulósica e utilizando condições de processo menos severas de temperatura e pH. No presente trabalho foi investigada a utilização enzimas combinadas, celulase (E.C. 3.2.1.4), pectinase (E.C. 4.2.2.2) e lipase (E.C. 3.1.1.3) no processo de biopurga de malha 100% algodão. Para isto, as enzimas foram caracterizadas quanto às suas atividades nas condições ótimas e nas condições propostas para o processo de biopurga, e na presença de um agente quelante. A influência do agente sequestrante no tratamento enzimático também foi analisada ao se estudar dois procedimentos distintos  com a adição do agente químico no início do processo e com a adição deste somente após 30 min de reação enzimática. O efeito de cada enzima e suas interações foi avaliado com o auxílio de um planejamento experimental e a caracterização da malha tratada (perda de massa, grau de alvura, grau de remoção de pectina, resposta ao posterior tingimento e hidrofilidade). Para fins comparativos, realizou-se uma purga alcalina convencional. Os resultados mostram que o sequestrante não interferiu na atividade das enzimas. A biopurga com adição de sequestrante no início do processo e nas condições de pH 6,5 e temperatura 55 °C revelou que a combinação das três enzimas nos pontos máximos do planejamento experimental apresentou os melhores resultados  um grau de alvura de 24,99 Graus Berger, uma remoção de pectina de 87,47% e uma hidrofilidade de 14,67 s. A comparação do tratamento enzimático com a lavagem alcalina por meio da caracterização das malhas, confirmou que a biopurga pode ser tão eficaz quanto o processo convencional.<br>

Abstract : The presence of non-cellulosic impurities in the grey cotton fiber leads to textile substrate difficulty in absorption of water, which causes quality problems in the finishing process, such as dyeing. The removal of these impurities is conventionally done by scouring, using sodium hydroxide at high temperatures. The severe conditions of the process generate a effluent with high pH and high level of COD, beyond causing degradation of the cellulose, resulting in decreased of fiber strength. The enzymatic bioscouring in turn allows high specificity in the removal of impurities, not by attacking the cellulose fiber and using less severe process conditions of temperature and pH. In the present study was investigated the combined use of enzymes, cellulase (E.C. 3.2.1.4), pectinase (E.C. 4.2.2.2) and lipase (E.C. 3.1.1.3) in the bioscouring of 100% knitted cotton fabric. For this, the enzymes were characterized according to their activities in the optimal conditions and the proposed conditions for the bioscouring, and in the presence of a chelating agent. The influence of the chelating agent in the enzyme treatment was also analyzed by studying two different procedures  with the addition of the chemical agent in the begin of the process and with the addition of this only after 30 min of enzymatic reaction. The effect of each enzyme and their interactions was reported with the aid of an experimental design and characterization of treated fabric (weight loss, degree of whiteness, response to subsequent dyeing, degree of pectin removal, wettability). For comparative purposes was made a conventional scouring. The results show that the chelating agent did not affect the activities of the enzymes. The bioscouring with the addition of chelating agent in the begin of the process and conditions of pH 6,5 and temperature 55 °C showed that the combination of the three enzymes in the maximum points of the experimental design presented the best results  a degree whiteness of 24,99 Degrees Berger, a pectin removal of 87,47% and a wettability of 14,67 s. Comparison of enzymatic treatment with the alkaline wash through the knitted fabric characterization, confirmed that the bioscouring can be as effective as the conventional process.