Os corantes alergênicos e cancerígenos em materiais têxteis

A utilização de corantes é antiga, desde os primórdios das civilizações. Eram predominantemente de origem natural, provenientes de vegetais, moluscos e minerais. Pela sua própria natureza, são facilmente detectados a olho nu, sendo visíveis em concentrações muito baixas. Podem, portanto, por menor que seja a quantidade, causar drásticas mudanças de coloração nas águas. Com a extensiva utilização de corantes reativos pelas indústrias têxteis, ocorreu contaminação de grande número de efluentes durante os processos de tingimento por uma série de contaminantes – incluindo ácidos ou compostos alcalinos, sólidos solúveis e compostos tóxicos – apresentando-se fortemente coloridos. A remoção desses corantes é um dos maiores problemas enfrentados pela indústria atualmente, já que estes impedem a passagem da radiação solar afetando os seres vivos que habitam estes ecossistemas aquáticos. Há um método para determinação da presença de corantes alergênicos e cancerígenos em têxteis. Este método de ensaio trata da análise convencional, quando o uso técnico de um corante é confirmado.

têxtil2Da Redação –

Do ponto de vista toxicológico, devido à sua alta solubilidade em água, os corantes têxteis podem ser absorvidos por vários organismos. Assim como reagem com fibras naturais podem reagir com proteínas e a celulose nos vegetais, além de promoverem alterações na atividade fotossintética destes nos sistemas aquáticos. Apesar de pouco difundidas as informações sobre os riscos da contaminação por corantes e o impacto causado pelos seus rejeitos na qualidade da água, sabe-se que esses compostos podem permanecer por cerca de 50 anos nos ecossistemas terrestres e aquáticos, pondo em risco sua estabilidade.

A busca por meios de remoção destes corantes tem se tornado bastante atraente no Brasil devido ao desenvolvimento do setor agroindustrial. Dentre os processos utilizados, a adsorção, considerada superior a outras técnicas, é a mais praticada no setor industrial. Esta técnica envolve a retenção de um fluído (adsorvido), no caso o corante, por uma superfície sólida (adsorvente). A grande vantagem deste processo é a possibilidade de recuperação do corante concentrado e a reutilização do adsorvente no processo.

A adsorção pode ser realizada através de compostos naturais ou sintéticos. Um dos compostos mais usados é o carvão ativado. Que apresenta inúmeras desvantagens, tais como alto custo, ineficiência com alguns tipos de corantes e processos de regeneração. Na tentativa de substituir o carvão ativado, procura-se por outros adsorventes constituídos de materiais sólidos, preferencialmente naturais; que devem estar em abundância na natureza e se possível, provenientes de resíduos agrícolas ou industriais para baratear o custo das técnicas de adsorção.

Além disso, os impactos ambientais causados pela indústria têxtil dependem do tipo de fibra têxtil produzida. Entretanto, mesmo que haja diferenças nos tipos e níveis de impactos gerados conforme o tipo de fibra têxtil produzida (algodão, lã, viscose, viscose de bambu, tencel, poliamida/náilon, poliéster, entre outras) sempre há impactos ambientais envolvidos.

As emissões são oriundas do transporte, da criação de animais (no caso da lã e do couro), do tipo de fibra usada (poliéster é derivada do petróleo), do gasto de água e da demanda energética. Conhecer os impactos de cada tipo de fibra têxtil é essencial para fazer a escolha que melhor se encaixe ao seu perfil, de modo a prolongar a vida útil das roupas.

A vestimenta é uma necessidade que acompanha a humanidade há muito tempo. Além da função social de diferenciar culturas, profissões e religiões, a roupa protege e abriga o corpo humano do vento, do frio, do sol e de outros agentes externos. No Brasil, o setor têxtil já foi mais significativo, pois hoje há muita importação, mas envolve diversas etapas, como produção das fibras, desfiles de moda, tecelagem, fiação, varejo, etc.

Cada tipo de matéria-prima passa por processos diferentes até a obtenção da fibra têxtil. E após a confecção do tecido é necessário fazer aplicação de cloro, lavagem, tingimento, entre outros processos. Os tecidos apresentam naturezas muito diferentes. Há exemplos do couro, da fibra de abacaxi, do linho e de muitos outros… Mas entre todos os tipos, os mais utilizados são as fibras naturais (algodão e lã), as fibras artificiais (viscose, viscose de bambu e liocel/tencel) e as fibras sintéticas (poliamida/náilon e o poliéster).

A NBR 16503 de 01/2018 – Materiais têxteis – Determinação da presença de corantes dispersos alergênicos e cancerígenos especifica um método para determinação da presença de corantes dispersos alergênicos e cancerígenos em têxteis. Este método de ensaio trata da análise convencional, quando o uso técnico de um corante é confirmado. O método descrito nesta norma permite a determinação de 33 corantes alergênicos e cancerígenos.

O princípio do método consiste em ter os pedaços cortados de amostra têxtil são colocados em um banho de ultrassom, em um frasco fechado contendo metanol, a 70 ºC, por 30 min. O extrato então é filtrado utilizando um filtro de politetrafluoretileno (PTFE) de 0,45 μm e analisado por cromatografia de alta eficiência (HPLC), sem clean-up. Os corantes são determinados (identificados e quantificados) por detector acoplado à espectrometria de massa (MSD) ou por detector de diodo (DAD). A quantificação de íon único (SIM) é o método escolhido, porque ele evita as sobreposições de dados da espectrometria de ultravioleta/visível (UV/VIS).

Para evitar resultados falsos positivos ou falsos negativos, dois métodos diferentes de identificações devem ser utilizados. Normalmente os dados do detector acoplado à espectrometria de massa (MSD) são confirmados com os dados do detector de diodo (DAD). O seu conteúdo deve ser maior do que 5 mg/L no extrato de metanol da amostra têxtil ensaiada.

Como materiais e reagentes, usa-se uma Balança Analítica com precisão de 0,1 mg; frasco de vidro com tampa com rosca; banho de ultrassom com aquecimento acima de 80 °C; cromatografia líquida de alta eficiência com detector de diodo e detector acoplado à espectrometria de massa (HPLC-DAD/MSD); peagômetro com unidades de 0,01 pH e vial âmbar de 1,5 mL. Devem ser usadas pipetas de vidro de volumes de 1 mL, 5 mL e 25 mL, filtro de membrana de poliamida de 0,45 μm, filtro de seringa de politetrafluoretileno (PTFE), de 0,45 μm e frascos volumétricos de 10 mL, 50 mL e 100 mL.

Como reagentes, metanol, de grau de cromatografia de alta eficiência (HPLC) ou equivalente, acetonitrila, de grau de cromatografia de alta eficiência (HPLC) ou equivalente, acetato de amônio, de grau de reagente analítico ou equivalente, água deionizada e solução tampão de acetato de amônio 0,01 M (pH 3,6) – dissolver 0,77 g de acetato de amônio em pelo menos 900 mL de água deionizada.

Caso necessário, ajustar o pH para 3,6 com ácido acético glacial ou hidróxido de amônio, completar até 1 L com água deionizada e filtrar com filtro de membrana de poliamida (náilon) de 0,45 μm antes de usar. Os padrões analíticos de corante disperso (disperse dye) estão na tabela.

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Para a extração da amostra, pesar cuidadosamente (1,0 ± 0,01) g (w) da amostra têxtil cortada e anotar a massa. Transferir a amostra para um frasco de vidro com tampa com rosca. Pipetar 15 mL de metanol no frasco e fechá-lo com a tampa. Para amostras com massas diferentes, ajustar a quantidade de metanol na razão de 15:1, conforme estipulado na DIN 54231.

Posicionar o frasco no banho de ultrassom a (55 ± 2) °C, por 30 min. Esfriar o frasco à temperatura ambiente. Filtrar a solução com filtro de politetrafluoretileno (PTFE) de seringa de 0,45 μm (ver 4.1.9) em um vial âmbar, antes de injetar na cromatografia líquida de alta eficiência com detector de diodo e detector acoplado à espectrometria de massa (HPLC-DAD/MSD). Para o preparo do padrão, fazer a solução de calibração em solução de metanol e preparar duas soluções de trabalho distintas para determinação dos corantes dispersos, descritos na tabela. Preparar as soluções-padrão com a mistura dos padrões de corantes descritos na tabela nas devidas proporções para o preparo de soluções de 5 mg/L, 10 mg/L, 20 mg/L, 30 mg/L, 40 mg/L e 50 mg/L.

Para a solução de trabalho do modo positivo, preparar uma solução-padrão de referência dos corantes 1-28 da tabela. Para a solução de trabalho do modo negativo, preparar uma solução-padrão de referência dos corantes 29-33 da tabela. Para a expressão dos resultados, calcular os níveis de corantes cancerígenos e alergênicos nos extratos pelas áreas de pico individuais dos componentes dos corantes obtidos no detector de massa do HPLC-MS ou DAD. Calcular os níveis s dos corantes cancerígenos e alergênicos como uma porção da massa no extrato, de acordo com a seguinte equação: Conc = C × DF, onde Conc é a concentração dos níveis de corantes cancerígenos e alergênicos nos extratos, expressa em miligramas por litro (mg/L); C é a concentração individual dos componentes dos corantes alergênicos e cancerígenos no extrato de metanol provenientes da curva de calibração, expressa em miligramas por litro (mg/L); DF é o fator de diluição.

Como informação adicional, pode-se dizer que os corantes sintéticos têxteis representam um grande grupo de substâncias orgânicas que podem apresentar efeitos indesejáveis ao meio ambiente e podem apresentar riscos aos usuários. O principal ponto que precisa ser destacado é a conscientização dos fabricantes e utilitários deste tipo de compostos, no sentido de atacar o problema na fonte.

As metodologias para tratamentos de efluentes cada vez mais eficazes na porta de saída da indústria, quando a caracterização e quantificação do poluente é facilitada, pode ser muito menor do que aquele gasto em tratamentos terciários para remoção destes produtos em baixo nível de concentração e na presença de inúmeros outros interferentes. Para tal é necessário que a relação custo/benefício seja revista e o desenvolvimento de novas técnicas de tratamento de efluentes capazes de efetiva remoção desses corantes seja intensificada e tornada viável economicamente.

A tecnologia moderna no tingimento consiste em várias etapas que são escolhidas de acordo com a natureza da fibra têxtil, características estruturais, classificação e disponibilidade do corante para aplicação, propriedades de fixação compatíveis com o destino do material a ser tingido, considerações econômicas e muitas outras.

Durante o processo de tingimento três etapas são consideradas importantes: a montagem, a fixação e o tratamento final. A fixação do corante à fibra é feita através de reações químicas, da simples insolubilização do corante ou de derivados gerados e ocorre usualmente em diferentes etapas durante a fase de montagem e fixação. Entretanto, todo processo de tintura envolve como operação final uma etapa de lavagem em banhos correntes para retirada do excesso de corante original ou corante hidrolisado não fixado à fibra nas etapas precedentes.

O processo de tingimento é um dos fatores fundamentais no sucesso comercial dos produtos têxteis. Além da beleza da cor, o consumidor normalmente exige algumas características básicas do produto, como, por exemplo, um elevado grau de fixação em relação à luz, lavagem e transpiração, tanto inicialmente quanto após uso prolongado. Para garantir essas propriedades, as substâncias que conferem coloração à fibra devem apresentar alta afinidade, uniformidade na coloração, resistência aos agentes desencadeadores do desbotamento e ainda apresentar-se viável economicamente.

Estima-se que atualmente 2.000 tipos de corantes estão disponíveis para a indústria têxtil. Essa diversidade é justificada, uma vez que cada tipo de fibra a ser colorida requer corantes com características próprias e bem definidas. Do ponto de vista ambiental, a remoção da cor do banho de lavagem é um dos grandes problemas do setor têxtil.

Mais de 15% da produção mundial de corantes são despejadas no meio ambiente durante a síntese, processamento ou aplicação desses corantes. A principal fonte desta perda corresponde à incompleta fixação dos corantes (10-20%), durante a etapa de tingimento das fibras têxteis. Os riscos toxicológicos e ecológicos destas substâncias são baseados principalmente na avaliação destes corantes envolvendo grau de estrutura, solubilidade, possíveis interações, rota metabólica e avaliação da relação risco/custo/benefício.

Os riscos toxicológicos de corantes sintéticos à saúde humana estão intrinsecamente relacionados ao modo e tempo de exposição. Ou seja, a ingestão oral, sensibilização da pele, sensibilização das vias respiratórias. A análise do grau de toxicidade oral de corantes, medido através de 50% da dose letal tem demonstrado que apenas um número reduzido de corantes pode apresentar toxicidade aguda e são encontrados particularmente nos azocorantes e catiônicos.

Por outro lado, os corantes insolúveis em água poderiam ser biodegradados no fígado, formando conjugados solúveis em água que seriam então transportados para o intestino e sujeitos a reduções por bactérias da flora normal. Assim, existe grande possibilidade de que nem o corante ou seus metabólitos mostre potencial bioacumulação. Entretanto, os riscos crônicos destes tipos de corantes e intermediários levam em consideração suas propriedades carcinogênicas e mutagênicas.

Enfim, os corantes sintéticos podem apresentar riscos toxicológicos à saúde humana e estão diretamente relacionados com o tempo de exposição, sensibilidade da pele, sensibilidade das vias respiratórias e ingestão oral. Esses corantes que possuem a função azo, identificada pela presença de dois átomos de nitrogênio conectados por uma dupla ligação -N=N- e solúveis em água. Eles têm mostrado que se forem oralmente administrados ou se entrarem em contato com a corrente sanguínea, pelo contato do corante com o suor na pele, podem ser metabolizados pelas enzimas do fígado e de outros órgãos.



Categorias:Metrologia, Normalização

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