Desenvolvimento de processo biotecnológico para preparação ao tingimento de tecido de malha 100% algodão

Abstract

A presença de impurezas naturais nas fibras de algodão impede a absorção de água, gerando problemas de qualidade nos processos de tingimento. A remoção destas sujidades normalmente é realizada por limpeza alcalina em alta temperatura. As duras condições do processo convencional produzem efluentes de altos níveis de DQO e pH, além de causar degradação da celulose, o que reduz a resistência das fibras. Entretanto, a biopurga também garante a remoção destas impurezas, porém, emprega condições de processo menos severas e não agride as fibras. No presente trabalho foi investigada a utilização de enzimas combinadas, pectinase, lipase e celulase 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 surfactante. A influência do agente no tratamento enzimático também foi analisada ao se estudar dois procedimentos distintos, com a adição do agente no início do processo e com a adição deste somente após 30 min de reação. O efeito de cada enzima e suas interações foi avaliado com o auxílio de um planejamento experimental e a caracterização da malha tratada (hidrofilidade, perda de massa, grau de alvura e ao posterior tingimento). Para fins comparativos, realizou-se uma purga alcalina. Os resultados mostram que o surfactante não interferiu na atividade das enzimas. A biopurga com adição de surfactante 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, grau de alvura de 24,92 oBerger e hidrofilidade de 14,36 s. Posteriormente foi reproduzido a biopurga em escala piloto, avaliando consumo, temperatura e tempo com vistas no estabelecimento de um processo de preparação em condições menos severas e financeiramente viável.

Abstract: The presence of natural impurities in cotton fibers prevents water absorption, generating quality problems in the dyeing processes. Removal of this dirt is normally carried out by alkaline cleaning at high temperature. The harsh process conditions produce effluents with high COD and pH levels, in addition to causing cellulose manipulation, which reduces the strength of the fibers. However, biopurging also guarantees the removal of impurities, however, using less severe process conditions and does not harm the fibers. In the present work, the use of combined enzymes, pectinase, lipase and cellulase in the biopurging process of 100% cotton mesh was investigated. For this, the enzymes were described in terms of their activities under optimal conditions and the conditions proposed for the biopurging process, and in the presence of a surfactant agent. The influence of the agent on the enzymatic treatment was also proven when studying two different procedures, with the addition of the agent at the beginning of the process and with its addition only after 30 minutes of occurrence. The effect of each enzyme and its interactions was evaluated with the help of experimental planning and the characterization of the technical mesh (hydrophilicity, mass loss, degree of whiteness and subsequent dyeing). For comparative purposes, an alkaline purge was performed. The results show that the surfactant does not interfere with enzyme activity. Biopurging with the addition of surfactant at the beginning of the process and under conditions of pH 6.5 and temperature 55 °C revealed that the combination of the three enzymes at the maximum points of the experimental design presented the best results, a brightness degree of 24.92 oBerger and hydrophilicity of 14.36 s. Subsequently, biopurging was reproduced on a pilot scale, evaluating consumption, temperature and time with a view to establishing a preparation process under less severe conditions and financially viable.