Pesquisadores separam algodão de poliéster em tecido misto

Em um novo estudo, os pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte descobriram que poderiam separar tecidos misturados de algodão e poliéster usando enzimas – ferramentas da natureza para acelerar reações químicas. Por fim, eles esperam que suas descobertas levem a uma maneira mais eficiente de reciclar os materiais componentes do tecido, reduzindo assim o desperdício têxtil.

No entanto, eles também descobriram que o processo precisa de mais etapas se o tecido misturado for tingido ou tratado com produtos químicos que aumentam a resistência a rugas.

“Podemos separar todo o algodão de uma mistura de algodão e poliéster, o que significa que agora temos poliéster limpo que pode ser reciclado”, disse a autora correspondente do estudo, Sonja Salmon, professora associada de engenharia têxtil, química e ciência na Carolina do Norte. "Em um aterro sanitário, o poliéster não vai se degradar, e o algodão pode levar vários meses ou mais para se decompor. Usando nosso método, podemos separar o algodão do poliéster em menos de 48 horas."

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, os consumidores jogam aproximadamente 11 milhões de toneladas de resíduos têxteis nos aterros dos EUA a cada ano. Os pesquisadores queriam desenvolver um método de separar o algodão do poliéster para que cada material componente pudesse ser reciclado.

No estudo, os pesquisadores usaram um "coquetel" de enzimas em uma solução ligeiramente ácida para cortar a celulose do algodão. A celulose é o material que dá estrutura às paredes celulares das plantas. A ideia é cortar a celulose para que ela "caia" da estrutura do tecido misturado, deixando alguns fragmentos minúsculos de fibra de algodão restantes, junto com a glicose. A glicose é o subproduto biodegradável da celulose degradada. Em seguida, o processo envolve a lavagem da glicose e a filtragem dos fragmentos de fibra de algodão, deixando o poliéster limpo.

"Este é um processo suave - o tratamento é levemente ácido, como o uso de vinagre", disse Salmon. "Também rodamos a 50 graus Celsius, que é como a temperatura de uma máquina de lavar quente.

"É bastante promissor podermos separar o poliéster em um nível limpo", acrescentou Salmon. "Ainda temos mais trabalho a fazer para caracterizar as propriedades do poliéster, mas achamos que serão muito boas porque as condições são muito amenas. Estamos apenas adicionando enzimas que ignoram o poliéster."

Eles compararam a degradação de tecido 100% algodão com a degradação de misturas de algodão e poliéster, e também testaram tecidos tingidos com corantes reativos vermelhos e azuis e tratados com produtos químicos duráveis. Para quebrar os materiais tingidos, os pesquisadores tiveram que aumentar a quantidade de tempo e as enzimas usadas. Para tecidos tratados com produtos químicos duráveis, eles tiveram que usar um pré-tratamento químico antes de adicionar as enzimas.

"O corante que você escolhe tem um grande impacto na potencial degradação do tecido", disse a principal autora do estudo, Jeannie Egan, estudante de pós-graduação na NC State. "Além disso, descobrimos que o maior obstáculo até agora é o acabamento resistente a rugas. A química por trás disso cria um bloqueio significativo para a enzima acessar a celulose. Sem pré-tratamento, alcançamos menos de 10% de degradação, mas depois, com duas doses de enzima, conseguimos degradá-la totalmente, o que foi um resultado realmente empolgante."

Os pesquisadores disseram que o poliéster pode ser reciclado, enquanto a pasta de fragmentos de algodão pode ser valiosa como aditivo para papel ou adição útil a materiais compostos. Eles também estão investigando se a glicose poderia ser usada para fazer biocombustíveis.

"A pasta é feita de fragmentos residuais de algodão que resistem a uma degradação enzimática muito poderosa", disse Salmon. "Ele tem valor potencial como agente fortalecedor. Para o xarope de glicose, estamos colaborando em um projeto para ver se podemos alimentá-lo em um digestor anaeróbico para produzir biocombustível. Estaríamos pegando resíduos e transformando-os em bioenergia, que seria muito melhor do que jogá-lo em um aterro sanitário."

O estudo "Separação enzimática de fibras têxteis para processamento sustentável de resíduos" foi publicado na revista Resources, Environment and Sustainability. Os co-autores incluíram Siyan Wang, Jialong Shen, Oliver Baars e Geoffrey Moxley. O financiamento foi fornecido pela Fundação de Pesquisa e Educação Ambiental, Kaneka Corporation e pelo Departamento de Engenharia Têxtil, Química e Ciência da Carolina do Norte.