O Brasil destaca-se como maior produtor de seda em escala comercial no Ocidente e o quinto maior no mundo, devido ao eficiente sistema integrado de produção, que qualifica os fios de seda brasileiros como de alta qualidade. A sericicultura é a criação do Bombyx mori L. (bicho-da-seda) para obtenção dos casulos de seda para a fiação. A atividade emprega, no Brasil, aproximadamente, 2.500 famílias no meio rural, gerando renda por cerca de 8 a 9 meses do ano, contribuindo para a fixação delas ao campo. Além disso, cerca de 2.000 funcionários trabalham nas empresas de fiação no meio urbano, e o total de empregos, contando com os empregos indiretos, associados à atividade, somam, aproximadamente, 20.000. Esta pesquisa teve como objetivo apresentar a dinâmica da inovação da sericicultura no Brasil e as medidas que vêm sendo tomadas nesse sentido. Os dados, para elaboração deste estudo, foram coletados por meio de análise bibliográfica, assim como, visitas técnicas às empresas e aos produtores ligados à sericicultura nos estados do Paraná e São Paulo. Foram realizadas entrevistas com quatro sericicultores, juntamente com representantes das empresas Fiação de Seda BRATAC S.A., Fiação de Seda Artesanal O Casulo Feliz, Instituto Vale da Seda e com Enéas Neto, estilista residente da marca Vale da Seda. As principais modernizações constatadas visam diminuir o esforço físico do trabalhador rural e aumentar a produtividade, mantendo os padrões de qualidade. Constatou-se, nas visitas e entrevistas aos produtores rurais, que a sericicultura é, na maioria dos casos, a principal fonte de renda familiar, afirmando a importância social e econômica da referida atividade e que, mesmo após anos anteriores de declínio, vem se mostrando promissora no Brasil, com aumentos gradativos nas últimas safras, tornando-se uma atividade bastante rentável. Por meio das entrevistas com os empresários e representantes do setor, relacionados com a produção de seda no Brasil, percebe-se que se sentem otimistas com relação ao futuro da seda, pois existe hoje uma maior preocupação com o uso de produtos provenientes de extração mais sustentável, duráveis e com maior valor agregado e, a seda, se enquadra nesses requisitos. Além disso, estudos preliminares indicam uma correlação positiva entre a produção de seda e a mitigação da Pegada de Carbono. Desse modo, a sericicultura, de forma sustentável, ética e socialmente responsável, poderá apresentar cada vez maior destaque e, por consequência, refletir positivamente na economia brasileira como um todo. Conclui-se que a sericicultura é uma atividade economicamente viável para o Brasil, o qual apresenta condições de solo e clima favoráveis para a criação do bicho-da-seda, em diversas regiões de seu território, com a possibilidade de gerar empregos e renda, tanto na área rural, quanto na urbana. Impulsionada pela mecanização e modernização da atividade agropecuária, a sericicultura nacional vem retomando lugar de destaque / Brazil stands out as the largest commercial scale silk producer in the West and the fifth largest in the world due to its efficient integrated production system, which qualifies Brazilian silk yarns as high quality. The sericulture is the creation of Bombyx mori L. (silkworm) to obtain silk cocoons for spinning. The activity employs approximately 2,500 rural families in Brazil, generating income for about 8 to 9 months of the year, contributing to their setting in the field. In addition, around 2,000 employees work in the spinning companies and the total amount of jobs, added to the indirect jobs by the activity, is, approximately, 20,000. This research aimed to present the dynamic of sericulture innovation in Brazil and the measures that have been taken in this direction. All the data for the preparation of this study were collected through bibliographic analysis, as well as technical visits to companies and producers linked to sericulture in the states of Parana and Sao Paulo. Interviews were conducted with four sericulturists, along with representatives of the spinning companies of Silk BRATAC S.A., spinning of handmade silk O Casulo Feliz, Silk Valley Institute and with Eneas Neto, resident designer of the Silk Valley brand. The main modernizations observed aim to reduce the physical effort of the rural worker and increase productivity, maintaining the renowned Brazilian quality standards. In the visits and interviews with rural producers, sericulture is, in most cases, the main source of income of the family, affirming the social and economic importance of this activity, and that, even after previous years of decline, showing promising in Brazil, with gradual increases in the last harvests, becoming a very profitable activity for producers of other crops. Through interviews with businessmen and industry representatives related to the production of silk in Brazil, it is perceived that they feel optimistic about the future of silk, as there is a greater concern with the use of products from more sustainable extraction, durable and with higher added value, and silk meets these requirements. Furthermore, preliminary studies indicate a positive correlation between silk production and Carbon Footprint mitigation. In this way, sericulture, in a sustainable, ethical and socially responsible manner, may be increasingly prominent, and consequently, positively reflecting on the Brazilian economy as a whole. It is concluded that sericulture is an economically viable activity for Brazil that presents favorable soil and climate conditions for the creation of silkworms, as well as generates jobs and income in the rural area, contributing to a decrease in the rural exodus. Driven by the mechanization and modernization of agricultural activity, the national sericulture has resumed a prominent place

O Brasil destaca-se como maior produtor de seda em escala comercial no Ocidente e o quinto maior no mundo, devido ao eficiente sistema integrado de produção, que qualifica os fios de seda brasileiros como de alta qualidade. A sericicultura é a criação do Bombyx mori L. (bicho-da-seda) para obtenção dos casulos de seda para a fiação. A atividade emprega, no Brasil, aproximadamente, 2.500 famílias no meio rural, gerando renda por cerca de 8 a 9 meses do ano, contribuindo para a fixação delas ao campo. Além disso, cerca de 2.000 funcionários trabalham nas empresas de fiação no meio urbano, e o total de empregos, contando com os empregos indiretos, associados à atividade, somam, aproximadamente, 20.000. Esta pesquisa teve como objetivo apresentar a dinâmica da inovação da sericicultura no Brasil e as medidas que vêm sendo tomadas nesse sentido. Os dados, para elaboração deste estudo, foram coletados por meio de análise bibliográfica, assim como, visitas técnicas às empresas e aos produtores ligados à sericicultura nos estados do Paraná e São Paulo. Foram realizadas entrevistas com quatro sericicultores, juntamente com representantes das empresas Fiação de Seda BRATAC S.A., Fiação de Seda Artesanal O Casulo Feliz, Instituto Vale da Seda e com Enéas Neto, estilista residente da marca Vale da Seda. As principais modernizações constatadas visam diminuir o esforço físico do trabalhador rural e aumentar a produtividade, mantendo os padrões de qualidade. Constatou-se, nas visitas e entrevistas aos produtores rurais, que a sericicultura é, na maioria dos casos, a principal fonte de renda familiar, afirmando a importância social e econômica da referida atividade e que, mesmo após anos anteriores de declínio, vem se mostrando promissora no Brasil, com aumentos gradativos nas últimas safras, tornando-se uma atividade bastante rentável. Por meio das entrevistas com os empresários e representantes do setor, relacionados com a produção de seda no Brasil, percebe-se que se sentem otimistas com relação ao futuro da seda, pois existe hoje uma maior preocupação com o uso de produtos provenientes de extração mais sustentável, duráveis e com maior valor agregado e, a seda, se enquadra nesses requisitos. Além disso, estudos preliminares indicam uma correlação positiva entre a produção de seda e a mitigação da Pegada de Carbono. Desse modo, a sericicultura, de forma sustentável, ética e socialmente responsável, poderá apresentar cada vez maior destaque e, por consequência, refletir positivamente na economia brasileira como um todo. Conclui-se que a sericicultura é uma atividade economicamente viável para o Brasil, o qual apresenta condições de solo e clima favoráveis para a criação do bicho-da-seda, em diversas regiões de seu território, com a possibilidade de gerar empregos e renda, tanto na área rural, quanto na urbana. Impulsionada pela mecanização e modernização da atividade agropecuária, a sericicultura nacional vem retomando lugar de destaque / Brazil stands out as the largest commercial scale silk producer in the West and the fifth largest in the world due to its efficient integrated production system, which qualifies Brazilian silk yarns as high quality. The sericulture is the creation of Bombyx mori L. (silkworm) to obtain silk cocoons for spinning. The activity employs approximately 2,500 rural families in Brazil, generating income for about 8 to 9 months of the year, contributing to their setting in the field. In addition, around 2,000 employees work in the spinning companies and the total amount of jobs, added to the indirect jobs by the activity, is, approximately, 20,000. This research aimed to present the dynamic of sericulture innovation in Brazil and the measures that have been taken in this direction. All the data for the preparation of this study were collected through bibliographic analysis, as well as technical visits to companies and producers linked to sericulture in the states of Parana and Sao Paulo. Interviews were conducted with four sericulturists, along with representatives of the spinning companies of Silk BRATAC S.A., spinning of handmade silk O Casulo Feliz, Silk Valley Institute and with Eneas Neto, resident designer of the Silk Valley brand. The main modernizations observed aim to reduce the physical effort of the rural worker and increase productivity, maintaining the renowned Brazilian quality standards. In the visits and interviews with rural producers, sericulture is, in most cases, the main source of income of the family, affirming the social and economic importance of this activity, and that, even after previous years of decline, showing promising in Brazil, with gradual increases in the last harvests, becoming a very profitable activity for producers of other crops. Through interviews with businessmen and industry representatives related to the production of silk in Brazil, it is perceived that they feel optimistic about the future of silk, as there is a greater concern with the use of products from more sustainable extraction, durable and with higher added value, and silk meets these requirements. Furthermore, preliminary studies indicate a positive correlation between silk production and Carbon Footprint mitigation. In this way, sericulture, in a sustainable, ethical and socially responsible manner, may be increasingly prominent, and consequently, positively reflecting on the Brazilian economy as a whole. It is concluded that sericulture is an economically viable activity for Brazil that presents favorable soil and climate conditions for the creation of silkworms, as well as generates jobs and income in the rural area, contributing to a decrease in the rural exodus. Driven by the mechanization and modernization of agricultural activity, the national sericulture has resumed a prominent place

This thesis describes an investigation into silk spinning, with the objective of producing high performance silk fibres in the laboratory using a novel spinning device based upon observations on natural spinning glands and processes. After an in-depth literature review the work is reported in two sections: natural and artificial spinning. The literature provides fragmented data on different aspects of natural silk production, and artificial spinning has not yet reproduced fibres with the properties of native silk fibres, despite unfounded claims of biomimetic spinning. The first half of the thesis looks at natural silk spinning. The work started with a general study of the morphology of spider and silkworm spinning ducts: First, how the silk fibre develops as the dope flows through the gland; and second the relationship between silk fibre properties and both gland morphology and spinning speed. More detailed studies using histochemical and spectroscopic investigations showed that the silk ducts of the spider Nephila edulis and the silkworm Bombyx mori both contain β-chitin, despite an evolutionarily distant common ancestor. Finally, observations showed that the duct of N. edulis consists of alternating nanoporous discs, and FEA modelling indicated that the duct is optimised for mechanical integrity and permeability. The second half of the thesis describes the development of a spinning device that uses natural silk dope mainly taken from B. mori as feedstock. It begins with a description of the gradual development of the engineering aspects of the spinning device, to meet challenges raised during the spinning investigation. The development of a centrifugal capillary rheometer, for practical quantitative insights into rheological processes is then presented. Finally the spinning investigation is reported: first, the screening of spinning in glass capillaries based upon natural gland dimensions and flow rates, which have been shown to induce fibrillation in silk dope in a rheometer, and also included initiation of instability through heat applied along the capillary; second, the final spinning evaluation, using lessons learned from all the screening trials throughout the project, but also including a key development of a hydrophobic coating on the capillary tip to inhibit droplet formation and massively increase the process stability and ease of fibre production. The main conclusions from this work are that good silk fibre cannot be spun by flow shear stress alone; and, that heat instability induces indiscriminate gelation of the silk, whose disordered molecular structure gives poor silk fibre properties. The body of work behind these conclusions provides fundamental background information and new insights that will contribute to the next stages of development of artificial silk spinning, from obtaining a better understanding of the biology of natural spinning glands to the engineering difficulties of implementing the bioinspired principles.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-06T19:46:49Z No. of bitstreams: 1 PEDRO RONALDO HERCULANO DE HOLANDA - TESE PPGEP 2007..pdf: 24364278 bytes, checksum: bf312b5c491a2630da9f313927a3c187 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-06T19:46:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PEDRO RONALDO HERCULANO DE HOLANDA - TESE PPGEP 2007..pdf: 24364278 bytes, checksum: bf312b5c491a2630da9f313927a3c187 (MD5) Previous issue date: 2007-03-26 / A cultura do bicho-da-seda (Sericicultura), é uma atividade em fase de desenvolvimento no mundo inteiro, gerando emprego, renda agrícola e intercâmbio comercial. O casulo produzido pelo bicho-da-seda é constituído de casca, crisálida e espólio, sendo a casca constituída basicamente por sericina e fibroina. Devido ao alto teor de umidade (68 a 70%, em base úmida) e o curto ciclo de vida da crisálida (4 a 5 dias depois da colheita), é necessário que o casulo seja submetido ao processo de secagem, com a finalidade de ser armazenado com baixo teor de umidade (10 a 12% b.s), para posteriormente ser utilizado na Indústria de fiação, onde é transformado em produtos de alto valor comercial. Nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo o projeto, a construção e a experimentação de um secador (tipo esteira com fluxos cruzados) e simulação da secagem de casulos do bicho-da-seda. São referenciados aspectos construtivos, funcionamento do secador e uma modelagem matemática para descrever as trocas de energia e massa entre o produto e o ar de secagem no interior do secador. As equações matemáticas foram resolvidas numericamente usando o método de volumes finitos. Resultados do desempenho de componentes do secador experimental e da secagem do casulo (simulada) são discutidos e analisados. Verificou-se que o teor de água do produto, no processo de secagem depende fortemente da temperatura, levemente da espessura da camada de casulos e praticamente independe da velocidade do ar de secagem. O secador desenvolvido tem as seguintes vantagens: versatilidade, baixo custo de construção, totalmente desmontável, boa mobilidade e esteiras controladas eletronicamente. / The culture of the silkworm (sériciculture) is an activity in development in all the world generating job, agricultural financial support and commercial exchange. Shell, chrysalis and booty constitute the cocoon produced by Bombix mori L. The shell is composed of fibroin and sericin. The cocoon has high initial moisture content (68 - 70% w. b.) and a the chrysalis has a low life cycle (4-5 days after harvested). Then, it needs to be submitted to the drying process and to be stored at low moisture content (10 - 12% d. b.) and after it needs to be marketed to produce silk yarns, which are used on the manufacturing of high cost products. In this sense, the goal of this work is to design, to make and to test a cross flow band conveyon dryer and to simulate silk worm cocoon drying. Building and working aspect of the dryer and mathematical modeling to describe heat and mans transfer between air and product inside the dryer are reported. The mathematical equation are solved numerically using the finite volume method. Results of the performance of the experimental dryer and cocoon drying (simulated) are presented and analyzed. From the results it was verified that during of the drying process, the moisture content of the cocoon depends strongly of the air temperature, slightly of the cocoon layer thinkness and it is almost affected by air flow rate. The following advantages of the dryer can be cited versatility, low costoff the building, many easy to pieces, good mobility and electronic control of the wire net.