Aplicação de Enzimas na Industria Têxtil

1. Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Química e Alimentos Engenharia Bioquímica Alunas: Carla Tenfen Juliana Teixeira Quinaud Renata Canalles Aplicação de Enzimas na Industria Têxtil

2. Histórico • A primeira aplicação biotecnológica no processamento de têxteis foi a maceração do linho, há mais de 2000 anos. • Até a década de 1980 , apenas as amilases eram usadas no processamento têxtil • No final da década de 1970, descobriu-se que as celulases acrescentavam detergência à lavação de tecidos e removiam fibrilação em múltiplas lavações. Foram descobertas também outras aplicações para estas enzimas. • Hoje a aplicação de enzimas na indústria têxtil não se restringe apenas a modificação das propriedades superficiais das fibras, estendendo-se pelas mais variadas etapas do processo têxtil, como veremos.

3. Introdução • As enzimas são catalisadores muito potentes e eficazes, quimicamente são definidas como proteínas. • Quase todas as enzimas preparadas em escala industrial até hoje são extracelulares e são obtidas por processos fermentativos, ou seja, a partir de culturas microbianas. • Enzimas apresentam grande especificidade por seus substratos e produtos sendo que não há formação de produtos laterais. • Os processos enzimáticos podem ser utilizados para alterar as propriedades das fibras têxteis sem implicarem qualquer efeito nocivo ao meio ambiente.

4. Desengomagem Purga Alvejamento Tingimento Acabamento Amilase Pectinase Catalase Celulase Peroxidase Lipase Amilase Lacase Protease Protease Celulase Introdução • Os avanços na biotecnologia possibilitaram a criação de misturas especiais de enzimas para aplicações específicas. • No quadro abaixo são apresentadas as principais enzimas utilizadas nas diferentes etapas do beneficiamento têxtil.

5. Desengomagem • Desengomagem é o processo de remoção das gomas (a maioria delas são base de amido) que são usadas para evitar a quebra das fibras durante a tecelagem. • Várias amilases podem ser utilizadas para esse fim, sendo as bacterianas e, especialmente as termotolerantes, as de maior aplicação. • A remoção envolve basicamente o tratamento do tecido em soluções que contenham amilases, além de alguns tensoativos. • Outras enzimas também podem ser utilizadas, são elas: lipases e proteases.

6. Objetivo: - Retirar as impurezas que podem incluir lubrificantes, sujeira e outros materiais naturais, gomas solúveis em água. Purga • Processo convencional: • Usa-se químicos alcalinosprincipalmente soda cáustica; • Desvantagens : gera uma forte carga química. A água residual tem um alto pH. • Vantagens em usar a purga enzimática: • água residual mais facilmente tratável; • economias de energias ; • melhor compatibilidade com outros processos, maquinaria e materiais.

7. Objetivo: - visa tornar mais branco o tecido, sendo o agente ativo o peróxido de hidrogênio. Alvejamento • Processo convencional: • - Os resíduos de H2O2 são removidos através de vários enxágües ou da adição de um redutor inorgânico. • Processo enzimático: • Utilizar as peroxidases para reduzir o peróxido de hidrogênio; • Não causam problemas ecológicos; • Quantidade de enzimas usada é muito menor que a quantidade de agente redutor inorgânico.

8. A catalase decompõe o peróxido de hidrogênio residual após o alvejamento das fibras de algodão, assim como a peroxidase. Tingimento • A etapa de tingimento é executada para conferir cor aos fios ou tecidos e para aumentar o valor do produto. • O emprego da peroxidase favorece a queda do consumo de produtos químicos, de energia e de água.

9. Acabamento • Celulases: • biopolimento: • - retiras fibras soltas e microfibrilas; • - aspecto mais liso e limpo, toque mais suave; - controle rigoroso do pH, temperatura e tempo – evitar degradação; • Processo de desbote do jeans: - produz aparência envelhecida nos jeans; - consiste num melhor toque e desbote mais uniforme; - uso combinado de celulase e pedra pomes.

10. Acabamento • Proteases: • Acabamento nos artigos de lã: - proteases de diferentes constituições; • - confere um toque mais quente; • - a solidez dos tingidos diminui;

11. Tratamento de efluentes • Vantagens: • aplicado em material recalcitrante • atuação em concentrações altas e baixas dos contaminantes; • atuação num amplo espectro de pH, temperatura e salinidade; • fácil processo de controle; • podem atuar para mudar as características de um rejeito mais receptivo maior valor agregado Tirosenase – remoção de grupos fenólicos. Lacase – descoloração. Peroxidases – retiram grupos fenólicos, aminas aromáticas e descolore efluentes têxteis. • Enzimas produzidas a partir de fungos da decomposição branca - Phanerochaete chrysosporium

12. Conclusão • Já foram produzidos muitos avanços importantes na área, mas ainda necessita-se um maior conhecimento da ação específica das enzimas nos substratos (variados); • O uso combinado de enzimas na purga permite diminuir as quantidades de enzimas utilizadas no processo, trazendo benefícios econômicos; • Deve-se ressaltar a importância da utilização de enzimas no beneficiamento, em substituição aos processos agressivos ao meio ambiente. • O estudo das enzimas requer a colaboração e o interesse das empresas envolvidas;

13. Bibliografia • BARCELLOS, I. O.; MORGADO, J.; CAVACO-PAULO, A.. Tratamento enzimático antes ou após o tingimento. Revista Química Têxtil. • CEGARRA, J. Biotecnologia aplicada aos processos de química têxtil. Revista Química Têxtil, n. 58, p. 5-14, 2000. • FORGIARINI, E. Degradação de Corantes e Efluentes Têxteis pela enzima Horseradish Peroxidase (HRP). Dissertação (Mestrado em Engenharia Química), Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006. • JULIANO, L. N. Processos Enzimáticos na Industria Têxtil, Projeto Protextil, 2006. • LI, Y.; HARDIN, R. Descrude enzimático do algodão tensoativos, agitação e seleção de enzimas. Revista Química Têxtil, n. 63, p. 8-16, 2001.