biopolimento por impregnação

5/10/2018 biopolimento por impregnação - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/biopolimento-por-impregnacao 1/24



Biopolimento por impregnação:Uso eficaz e novas possibilidades deaplicação.

Aplicações de biopolimento em pick-up úmidosobre úmido após lavação do pré-alvejamento, e em

artigos tintos simultaneamente com o amaciamento.

Engº Marcel Jefferson Gonçalves, M.Sc.Engº José Scharf Junior.

Elaborado por: Engº Marcel Jefferson Gonçalves, M.Sc.



Objetivos

Pode ser considerado um tema antigo para alguns, porém como umtema ainda novo para outros. O processo já vem sendo aplicado amuito tempo por algumas empresas têxteis.

Nosso objetivo é divulgar e discutir este tema, devido a suaimportância técnico-econômica, levando a todos, um nivelamentodos conhecimentos básicos que possam contribuir tanto pararedução dos tempos e custos do processo, como também parapreservação dos recursos naturais.




Sumário• Objetivos

• Fundamentação

– Enzimas» Definição, complexo enzimático, medição atividade

» Estabilidade

» Princípio de Funcionamento, desnaturação e renaturação

» Fatores essenciais no tratamento com celuloses

» Agitação mecânica

– Pilling

» Conceito» Procedimentos metodológicos

» Avaliação do pilling e dos insolúveis (pó) formados

• Aplicações por impregnação

– Enzimas ácidas – Enzimas neutras, tipos de processos e novas possibilidades

– Processo combinado (biopolimento e remoção peróxido)




Enzimas - Definição

São várias as definições existentes, enzimas são proteínas globulares,

constituídas por um ou mais peptídeos enrolados entre si (aminoácidos). Sãocatalizadores biológicos, que aceleram as reações sem se alterarem. Podemser considerados os catalizadores mais eficientes pois atuam em:

- Temperaturas mais baixas- pHs moderados- Tem alta especificidade (atacam somente o substrato)

- e também podem ser recuperados.



Enzimas

São estruturas tridimensionais (3D) – por sua vez construídas porestruturas primaria, secundaria, terciária e quaternária.



Enzimas - Estabilidade

A altas temperaturas a estrutura 3D é destruída e os aminoácidosinteriores hidrofóbicos são expostos levando à precipitação da

proteína

A conformação de uma proteína depende do pH do meio, i. e. , adimensão das áreas catalíticas variam com o nível de

protonação/carga das soluções

Importância de tampões e temperatura constante de tratamento

Inibição, Cofatores = alguns componentes presentes no meioreacional podem prejudicar (inibição) ou aumentar (cofator) aeficiência das enzimas.



Enzimas – Princípio de funcionamento

A reação entre enzima-substrato ocorre em um pontodeterminado, chamado de “sítio ativo”. Para que ocorra, a enzima

deve estar no seu estado enrolado, pois a catálise enzimáticaacontece nas fendas ou reentrâncias da estrutura 3D.

Modelo de reação (Chave-fechadura) e interação enzima-substrato



• Desnaturação = desdobramento, desorganização da estrutura terciária.dependendo do grau de exposição pode ser reversível ou irreversível

• Fatores que provocam desnaturação:

– Calor: aumento da T favorece vibrações no interior da molécula

– pHs extremos: redução das interações elestrostáticas que

estabilizam a forma nativa da proteína (forma funcional) – Detergentes: desfazem interações hidrofóbicas, quando possuem

cargas podem desfazer interações eletrostáticas

• Renaturação: recuperação da estrutura tridimensional através daremoção dos agentes desnaturantes, desde que observada a condiçãoda reversibilidade.

Desnaturação e Renaturação



Celulase e seu complexo enzimático

As enzimas Celulases são misturas complexas de:

Endo e Exo-glucanases, celobiohidrolases e β-glucosidases,

Assim cada proteína enzimática catalisa diferente reações.

Enzima atuando sobre um substrato de celulose



Cada enzima catalisa as seguintes reações :

A Endo-glucanase hidrolisa polímeros longos em segmentos menores; aExo-glucanase (Celobiohidrolase) separa a glicose da terminação não-redutora da celulose, e a β-glucosidase hidrolisa celobiose em glicose.

Metodos de análises das atividades individuais;

Possibilita real analise Custo x Benefício = concentração / diluição;

Ilustração do esquema de ação do complexo enzimático “celulase”

Principio de funcionamento da Celulase



Fatores essenciais no tratamento com celulases

• Produção/remoção de microfibrilas na superfície de umtecido/malha altera a luminosidade de uma cor.

• Produção de pó/microfibrilas no interior de malhas tubulares

• Utilização de agentes auxiliares de remoção do pó

• Lyocell/Tencell são as únicas fibras sintéticas a serem processadascom enzimas

• Lyocell/Tencel é essencialmente celulose II e mais susceptível ao

ataque enzimático que o algodão

• Concentrações de enzima mais baixas ou tempo de tratamentomais curto



Agitação mecânica

Material insolúvel produzido pelo tratamento com enzimas celulósicas

A agitação mecânica se faz necessária para remoção do material insolúvel

produzido, mas não necessariamente “durante” o tratamento com a enzima.



Pilling - conceito

• É o defeito na superfície do tecido caracterizado pelo aparecimento deborbotos ou ‘bolinhas’ (pills), ou pequenas bolas de fibras emaranhadas, ancoradasà superfície do tecido

• Os borbotos formam-se durante a utilização e a lavagem por emaranhamentode fibras livres que sobressaem da superfície do ‘tecido’. Sob a influência da açãoda fricção, estas fibras livres aglomeram-se formando pequenas esferas ligadas ao‘tecido’ por algumas fibras que não se desprenderam ou partiram.”

• Caso fibras estranhas se integrarem no borboto, a sua cor pode ser diferenteda do ‘tecido’ e o defeito acentua-se.

• Cabe ainda revelar que os borbotos são formados devido à migração de

fibras dos fios constituintes do tecido, pelo que a redução ou prevenção daformação de borbotos pode ser afetada reduzindo esta tendência migratória. Osmétodos utilizados, conforme Araújo; Castro (1987), “incluem a utilização de fioscom um coeficiente de torção mais elevado, a cardação da superfície do ‘tecido’ eainda, particularmente, tratamentos químicos.”



Pilling – métodos de avaliação

• “Para medir a formação de ‘bolinhas em tecidos, existe uma grande variedadede instrumentos e métodos. O ‘pilling’ pode ser avaliado numericamente, após africção debaixo de condições controladas, contando o número de ‘bolinhas’

formadas ou alternativamente, comparando e classificando com padrões eaparência do tecido de prova.”

• É importante ressaltar que o uso de cada método está diretamente ligado asinformações e necessidades de cada ciente em específico. Um dos aparelhos

utilizados para ensaios de ‘pilling ’, pode ser visualizado na figura abaixo:

Medição do ‘ pilling’ em ‘tecidos – dispositivo de ensaio ao ‘pilling’



Pilling - medição

Nota 2 – Severo

Nota 4 – Escasso

Nota 3 – moderado

Nota 5 –Isento



Avaliação da quantidade de pó formada

Calculo = Peso inicial da toalha x 100 = % do pó

Peso do pó

Máquina

secadoraindustrialtambor.

Gaveta coletora de pó.

O procedimento consiste basicamente em executar uma lavação caseira, em máquina de lavardoméstica ou industrial, com quantidade determinada de água, tecido e detergente.

Na seqüência submete-se uma secagem com coleta do pó liberado durante o processo.

Esta quantidade de pó é climatizada, pesada e comparada com o peso inicial da toalha,resultando em um % de pó sobre peso da toalha, conforme fórmula de cálculo abaixo.



Aplicações Apresentamos o processo de Biopolimento com as seguintes aplicações

por impregnação:

- Em tecidos durante a preparação (anteriormente ao processo detingimento);

- Em tecidos tintos ou brancos, sendo possível aplicação simultâneacom o amaciamento (acabamento).

Deve ser ressaltado ainda que o processo pode ser customizado de acordocom a realidade e necessidade de cada empresa, adequando as

aplicações e resultados ao maquinário e condições de layout existente. A

QUIMISA possui uma equipe técnica especializada a disposição paraauxiliar nas análises, implementações e otimizações de processos.



• A aplicação da enzima ácida é feita em pH de 4,5 a 5,5

• A faixa de pH desta enzima restringe um pouco as aplicações.

• A aplicação mais usual tem sido a impregnação após o processo de pré-

alvejamento (ou durante o processo da lavagem), em condições de “pick up”

úmido/úmido (ou seco/úmido). Após a impregnação deve-se deixar o tecidoem repouso de 2 a 4 horas e depois executar a desativação da enzima.

• Condições de processo:

– O pH deve estar entre 4,5 a 5,5 (nos alvejamentos deve-se ter prevençãoao uso de branqueadores óticos.);

– A temperatura poderá ser ambiente;

– O tempo de repouso deve ser controlado.

Aplicações – Enzima ácidaQuimilase BP



• Enzima neutra – Quimilase NEU

– A aplicação desta enzima pode ser feita em uma faixa de pH bastanteamplo de 5,0 a 7,0 mantendo 90% da eficiência nesta faixa.

– Isto traz nova possibilidades de uso, tanto em processos semi-contínuos (impregnação) como também em processos de esgotamento.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8

pH

% d

e E

f i c i ê n c i a

% de Eficiência

Aplicações – Enzima neutraQuimilase NEU



• As aplicações com sucesso tem sido a impregnação da enzima após oprocesso de pré-alvejamento, alvejamento ou tingimento em condições de

pick-up úmido/úmido (ou seco/úmido).

• É possível executar aplicação juntamente no mesmo banho doamaciamento (com amaciantes não-iônicos). Após a impregnação deve-se

deixar o tecido em repouso de 2 a 4 horas e depois executar a desativaçãoda enzima.

• Novas possibilidades




• Novas possibilidades:

– Impregnação e repouso, seguindo direto ao processo de Tumblagem,

sem necessidade de lavação = maior ganho de tempo, energia, água emão de obra.

– Para malha: impregnação junto ao amaciamento no hidroextrator,seguido de repouso (controlado) e desativação da enzima pela

secagem. Deve-se ter atenção na quantidade de pó formada.

• Condições de processo:

– O pH poderá estar desde 5,0 ate 7,0 mantendo a eficiência;

– A temperatura poderá ser ambiente;

– O tempo de repouso deve ser controlado.




• Quimilase COMBI é a combinação da Celulase neutra (biopolimento) comCatalase (remoção de peróxido)

• O resultado desta combinação é a eliminação de várias etapas do processode preparação = ganho de tempo, energia, água e mão de obra.

• De um modo geral, 2 a 3 banhos/patamares poderão ser eliminados, pois

são feitos os processos de biopolimento e remoção de peróxidosimultaneamente no início e no mesmo banho do tingimento,economizando a etapa individual da eliminação do peróxido, a etapa da

desnaturação da celulase, e a lavação desta ultima.

• Os resultados demonstraram que a introdução da enzima no mesmo banhodo tingimento não altera de modo algum o resultado da cor do tecido.

Aplicações – Enzima neutraQuimilase COMBI



Engº Marcel Jefferson Gonçalves, M.Sc.

Fone: 47-9963-3988; 47-3251-1010

E-mail: [email protected]

Engº José Scharf JuniorFone:47-9945-7554 ; 47-3251-1010

E-mail: [email protected]

www.quimisa.com.br


Contatos:

biopolimento por impregnação

Documents

Transcript of biopolimento por impregnação