Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:30:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2013 / No presente trabalho investigou-se a viabilidade da utilização do pool enzimático celulase (E.C. 3.2.1.4), pectinase (E.C. 4.2.2.2) e amilase (E.C. 3.2.1.1), na biopreparação de tecidos felpudos 100% algodão. Foram determinadas as atividades enzimáticas em diferentes condições de processo, variando-se os parâmetros pH, temperatura e tempo de reação, investigando-se ainda a melhor combinação entre as enzimas, com a finalidade de remover constituintes celulósicos e não celulósicos presentes nas fibras de algodão (pectinas e amido). Avaliou-se dois processos de biopreparação, primeiramente com a adição de agentes umectante e sequestrante no início do processo e outro após a reação enzimática. Foi avaliado também o desempenho de uma celulase neutra e dos corantes reativos amarelo 145, vermelho 194 e azul 221 na etapa de tingimento, verificando a eficácia do tingimento e biopolimento simultâneos, através das análises de cor no sistema CIELab e testes de pilling e formação de pó (pilosidade). Para fins comparativos, realizou-se uma preparação alcalina convencional com as condições normalmente utilizadas nas indústrias. A comparação das propriedades dos tecidos, tais como perda de massa, hidrofilidade, grau de alvura, percentual de pectina removida e percentual de residual de amido confirmou que a biopreparação pode ser tão eficaz quanto o processo alcalino convencional. Os resultados mostram que a presença do umectante não interfere na atividade enzimática e melhora a hidrofilidade do tecido. A presença do sequestrante diminui a atividade, promovendo uma redução de 9% na atividade da enzima amilase e 11% na atividade das enzimas pectinase e celulase. Os melhores resultados dos ensaios, em geral, ocorreram ao se utilizar o agente sequestrante após 30 minutos de reação enzimática, temperatura de 65ºC, pH 6,5 e combinação de 66% pectinase, 17% amilase e 17% celulase, resultando em uma diminuição de 81% de pectina no tecido, hidrofilidade instantânea, grau de alvura em torno de 21ºBerger e residual de amido entre 0,10 e 0,14%. Na avaliação da interferência de uma celulase neutra no rendimento dos corantes não foi verificado influência negativa da celulase sobre a montagem dos corantes na fibra celulósica e nem o processo de biopolimento foi afetado quando realizado na presença de corantes reativos. Através dos ensaios realizados em máquina piloto de produção, verificou-se que, utilizando o processo proposto, os resultados dos testes de solidez, pilling e pilosidade atenderam os padrões de qualidade exigidos pela indústria têxtil, e sua viabilidade econômica foi comprovada através de análises de custos <br> / Abstract: The potential for using an enzymatic pool consisting of cellulase (EC 3.2.1.4), pectinase (EC 4.2.2.2) and amylase (EC 3.2.1.1) for the biopreparation of 100% cotton plush fabrics was investigated. The enzymatic activity was determined under different process parameters (pH, temperature and reaction time). A good composition of the three enzymes was found for the best capability for removal non-cellulosic components from cotton fibers (pectins and starch). The influence of sequestering and wetting agents addition over the biopreparation process have been evaluated under two conditions: first by adding the agents early in the process and another after the enzymatic reaction. The performance in the dyeing step has been evaluated for the simultaneous application of a neutral cellulase and reactive dyes (yellow 145, yellow 194 and blue 221), verifying the effectiveness of dyeing through color analysis in the CIELab system, pilling and formation powder testing (hairiness). The results for cotton fabric submitted for biopreparation have been compared with a conventional alkaline process, under conditions normally used in the textile industry. A comparison of the fabrics properties, such as weight loss, hydrophilicity, degree of whiteness, percent pectin removed and residual percentage of starch has confirmed that the bio-preparation can be as effective as the conventional alkaline process. The results have shown that the presence of the wetting agents does not interfere in the enzymatic activity and also improves the hydrophilicity of the fabric. Sequestering agents has demonstrated a negative influence evidenced by a 9% of reduction in the activity for amylase enzyme and around a 11% in the activity for both cellulase and pectinase enzymes. The best results for the tests have been obtained for the conditions: using the sequestering agent after 30 minutes of the beginning of enzymatic reaction, 65°C, pH 6.5 and an enzymatic pool containing 66% of pectinase, 17% of amylase and 17% of cellulase enzymes, resulting in a decrease of 81% of pectin fabric contend, an instantaneous hydrophilicity, around of 21°Berger degree of whiteness, and a residual starch between 0.10 and 0.14%. The combined presence of neutral cellulase enzyme and reactive dyes have not been affected the adherence of dyes on the cellulosic fiber, neither biopolish process was affected when performed in the presence of reactive dyes. Through tests performed on a pilot production machine using the proposed biopreparation process, it has been verified that the test results for strength, hairiness and pilling met the quality standards demanded by the textile industry. The economic feasibility for the bio-preparation process has been also confirmed through a costs analysis.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/106834 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Furlan, Franciele Regina |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Souza, Antonio Augusto Ulson de, Takeshita, Elaine Vosniak |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 151 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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