Resíduo da pesca como potencial negócio na área têxtil
C S A Lima1, L G Magalhães2, L E R Mendoza3, S M Costa4 e S A Costa5
1 Caroline Santos Alves de Lima
1 Universidade de São Paulo, Escola de Artes, Ciências e Humanidades / Laboratório de Pesquisa em Têxteis Técnicos, Rua Arlindo Béttio, 1000, Bloco A3, 2º andar – Ermelino Matarazzo – São Paulo – SP – Brasil
1 caroline.lima@usp.br
2 Letícia Gonçalves Magalhães
2 Universidade de São Paulo, Escola de Artes, Ciências e Humanidades / Laboratório de Pesquisa em Têxteis Técnicos, Rua Arlindo Béttio, 1000, Bloco A3, 2º andar – Ermelino Matarazzo – São Paulo – SP – Brasil
2 leticia.magalhaes@usp.br 3 Luz Esmeralda Roman Mendoza
3 Universidade de São Paulo, Escola de Artes, Ciências e Humanidades / Laboratório de Pesquisa em Têxteis Técnicos –, Rua Arlindo Béttio, 1000, Bloco A3, 2º andar – Ermelino Matarazzo – São Paulo – SP – Brasil
3 e.roman.m@usp.br
4 Prof. Dr. Sirlene Maria da Costa
4 Universidade de São Paulo, Escola de Artes, Ciências e Humanidades / Laboratório de Pesquisa em Têxteis Técnicos, Rua Arlindo Béttio, 1000, Bloco A3, 2º andar – Ermelino Matarazzo – São Paulo – SP – Brasil
4 sirlene@usp.br
5 Prof. Dr. Silgia Aparecida da Costa
5 Universidade de São Paulo, Escola de Artes, Ciências e Humanidades / Laboratório de Pesquisa em Têxteis Técnicos, Rua Arlindo Béttio, 1000, Bloco A3, 2º andar – Ermelino Matarazzo – São Paulo – SP – Brasil
5 silgia@usp.br
Resumo
A carcinicultura e a pesca de camarões no Brasil tem apresentado um crescimento de 42,3% e 11,6% respectivamente, devido principalmente ao rendimento financeiro gerado por essas atividades. O nordeste brasileiro se destaca como maior produtor nacional de camarão, com 90,6% da produção do país. Nota-se, entretanto, que essa atividade gera grandes quantidades de resíduos sólidos devido ao descarte das cascas e cabeças que se tornam lixo orgânico. Da carapaça dos camarões que é descartada pela indústria pesqueira, é possível extrair a quitina, a partir da qual se obtém a quitosana que é um biopolímero de interesse para outros ramos industriais uma vez que representa a possibilidade de se agregar valor a diversos produtos. Ao mesmo tempo, percebe-se que na área têxtil tem-se buscado o desenvolvimento de novos materiais com novas funcionalidades a fim de se conquistar novos mercados. Na área têxtil a quitosana e seus derivados tem sido aplicados de diversas formas variando desde a extrusão de fibras para construção de tecido, desenvolvimento de acabamentos funcionais até a utilização do polímero para tratamento de efluentes. Nessa pesquisa foi feito um levantamento
bibliográfico a fim de se explorar as diversas aplicações da quitosana na área têxtil e constatou-se sua versatilidade, bem como possibilidade interessante do ponto de vista ecológico devido ao reaproveitamento do resíduo pesqueiro.
Palavras-chave
Quitosana, Têxteis, Polímero Natural.
No Brasil a pesca de camarão cresceu entre os anos de 2008 e 2011 cerca de 11,6%, enquanto a carcinicultura teve aumento de 42,3%. Esse crescimento da carcinicultura nos últimos anos deve-se principalmente ao rendimento financeiro gerado pela atividade, ao desenvolvimento técnico-científico e também ao declínio mundial dos estoques pesqueiros naturais. Mas esse crescimento desorganizado vem gerando uma série de problemas ambientais, econômicos e sociais como desmatamento dos mangues para implantação dos tanques, diminuição da fertilidade do solo nos viveiros, doenças entre os camarões cultivados, contaminação hídrica, deslocamento dos indivíduos das comunidades, degradação dos ecossistemas, etc [1,2]. O Brasil é considerado um dos países com maior produção de camarão isso devido ao clima propício para seu cultivo e ao desenvolvimento de novas tecnologias de produção (Figura 1). A região nordeste do Brasil caracteriza-se por ser o maior produtor nacional de camarão com 88,6% do total de fazendas e 90,6% da produção do país [3,4].
O processamento do camarão produz grandes quantidades de materiais desperdiçados no meio ambiente, pois em seu beneficiamento as cascas e cabeças (que representam aproximadamente 50% do peso total) são retiradas e descartadas, tornando-se lixo orgânico e sólido [5,6]. Por isso, torna-se importante procurar uma gestão mais sustentável, produção limpa e uma adequada disposição dos resíduos sólidos e líquidos contaminados [4]. Desses resíduos gerados da pesca de crustáceos como os camarões são extraídos materiais – como a quitina - que podem ser interessantes para outros ramos industriais uma vez que representam a possibilidade de se agregar valor a diversos produtos. A quitina é o um polímero natural extremamente abundante, ficando atrás apenas da celulose, que está presente no exoesqueleto dos crustáceos, moluscos e insetos e que pode ser convertida em derivados como a quitosana [7].
Figura 1. Os camarões são umas das possíveis fontes de quitina utilizada para a obtenção da
quitosana (à direita) por meio do processo de desacetilação parcial.
Diante da conscientização da necessidade de materiais e processos sustentáveis e a busca pelo emprego da química verde, a utilização de biopolímeros tem sido uma opção e neste quadro, a quitosana tem ganhado notoriedade[8]. A quitosana é um polímero natural obtido da desacetilação parcial da quitina, em meio alcalino com 30-60% NaOH [9]. A quitosana é um polissacarídeo natural e funcional, composta
por unidades de D-glucosamina e N-acetil-D-glucosamina [8] (Figura 2), com vasta aplicação em diversas áreas, como a biomédica e a têxtil [10,11]. Dentre as propriedades de grande interesse desse polímero, destacam-se sua biodegradabilidade, biocompatibilidade, baixa toxidade, atividade antibacteriana e solubilidade em ácido acético [12]. Além disso, essas propriedades podem ser alteradas em função de aspectos como o grau de desacetilação, massa molecular e cristalinidade [13]. Nota-se ainda que quanto maior a presença de grupos aminos e hidroxilas, maior a versatilidade de processamento da quitosana em diferentes materiais, como fibras, nanofribras, bandagens, nanopartículas, membranas, nanogéis, filmes, hidrogéis, microesferas, entre outras, que podem ser aplicadas em diversas áreas como na biomédica e na indústria de cosméticos [14].
Figura 2. Estruturas químicas da (a) quitina e (b) quitosana [15].
Portanto, com as informações apresentadas se formulou o seguinte problema de pesquisa: Como aproveitar os resíduos sólidos desta indústria no desenvolvimento de novos materiais têxteis com maior valor agregado?
Em nível mundial, o complexo têxtil, englobando a produção de fibras, fiação, tecelagem, malharia, setor de acabamento e confecção, vêm passando por transformações estruturais. Os produtos têxteis tornam-se cada vez mais atrativos aos olhos dos consumidores por vários motivos como: design, cor, aparência, toque e conforto. Os acabamentos especiais dão aos substratos têxteis propriedades que envolvem o desenvolvimento de tecnologias nos campos das ciências físicas, químicas e biológicas [16]. Obtém-se, assim, melhor desempenho, funcionalidade e modelagem, para que as roupas tenham um bom caimento, conforto e design
.
Os Têxteis técnicos são materiais de alta performance que possuem características específicas para aplicação em diferentes áreas. São produzidos sem ter como principal objetivo o conforto e a estética e por isso a necessidade de design nestes produtos [17].Na área têxtil a quitosana e seus derivados tem sido aplicados de diversas formas variando desde a extrusão de fibras para construção de tecido até a utilização do polímero para tratamento de efluentes. Yudin et al. [18] desenvolveram fibras de quitosana com nanofibrilas de quitina responsáveis pelo melhoramento das características mecânicas do material. Carretero [19] produziu fibras de quitosana e híbridas - quitosana e alginato de sódio – a fim de se obter um material para aplicação médica. As fibras produzidas a partir de extrusão manual apresentaram boas propriedades como atoxidade e alta capacidade de absorção de água o que as qualifica como material com potencial para aplicação em bandagens, por exemplo.
As fibras de quitosana também podem ser aplicadas no desenvolvimento de scaffolds. Furuya et al. [20] produziu scaffolds a partir de fibras híbridas de quitosana e alginato que mostraram promissora aplicação na área de regeneração óssea, visto que as estruturas apresentaram boas propriedades mecânicas, atoxidade, capacidade de acelerar proliferação celular e incidência de cristais de hidroxiapatita, constituinte mineral do osso.
Ainda na área biomédica, Melin [21] desenvolveu bandagens à base de quitosana e carboximetilcelulose com incorporação da enzima lisozima. As membranas apresentaram ótimas propriedades de absorção, atoxidade e bioatividade e, portanto, alto potencial para aplicação como têxtil médico cirúrgico. Revathi e Thambidurai [22] produziram um acabamento bactericida, fungicida e antiodor a partir da combinação da quitosana com extrato de Azadirachta indica, vegetal com propriedades medicinais. A quitosana também já foi aplicada como um material para otimizar o tingimento de algodão em questões de gastos de energia e temperatura. A proposta foi a deposição de nanofibras de quitosana previamente tingidas sobre o tecido, seguida de um tratamento para fixação do polímero como um filme fino [23].
A literatura ainda relata a utilização da quitosana como suporte na imobilização de enzima para tratamentos de efluentes têxteis. Bilal et al. [24] desenvolveram microesferas de quitosana contendo Manganês Peroxidase imobilizada para o tratamento de resíduos da indústria têxtil. O material apresentou uma eficiência de até 90% na descoloração e desintoxicação do efluente.
A quitosana também pode ser utilizada para síntese de microcápsulas. A microencapsulação é uma tecnologia utilizada para o acondicionamento de um agente ativo, protegendo-o de reagir com o meio em que está inserido de forma a prolongar sua ação. Na área têxtil a microencapsulação de ativos é utilizada para conferir funcionalidade ao material têxtil, como por exemplo, atividade antimicrobiana. Lima et al. [25] produziram microcápsulas de quitosana contendo um fármaco bactericida para aplicação em têxteis de higiene e saúde utilizados na área médica.
Portanto, a partir do estudo de diversas pesquisas realizadas, é possível afirmar que a quitosana representa uma oportunidade de mercado para a área têxtil ao se desenvolver materiais funcionais com valor agregado, bem como uma alternativa para tratamento de efluentes da indústria, sendo uma possibilidade interessante do ponto de vista ecológico devido ao reaproveitamento do resíduo pesqueiro.
Reconhecimentos e agradecimentos
Os autores agradecem à FAPESP e à CAPES pelo suporte financeiro para a realização desta pesquisa.
Referências
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