Liberação de microfibras têxteis por lavagem de roupas : caracterização e estudo preliminar da interação com contaminantes emergentes

Abstract

Resumo: A emissão de microfibras (MFs) por lavagem de roupas residenciais tem chamado atenção de diversos pesquisadores especialistas em estudos de microplásticos (MPs). Este trabalho tem como o objetivo caracterizar e quantificar a emissão de microfibras de algodão (CO) e poliéster (PES) a partir de lavagem de roupas residenciais em três residências diferentes na cidade de Curitiba no Paraná, e fazer um estudo preliminar de sorção de Bisfenol-A (BPA), Ametrina (AM), Atrazina (ATZ), e Progesterona (PG) nesses materiais. Para isso foram lavadas cerca de 3,00 kg de roupas de PES e CO com 100 g de sabão em pó, sendo a água utilizada na lavagem peneirada em peneiras de 106 e 25 µm. Devido à resíduos remanescentes do sabão em pó junto com as MFs peneiradas, foi necessária a realização da determinação de cinzas para estimar a quantidade de MFs emitidas na lavagem de roupas, e caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia por Dispersão de Energia (SEM-EDS), e infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) para caracterizar estes resíduos. A concentração de MFs emitidas variou entre 29 ± 14 mg kg-1 e 259 ± 173 mg kg-1. Também foram realizadas lavagens de roupas apenas com 3,00 kg de PES e CO, separadamente. Nesses resíduos também foram feitas determinação de cinzas, e foi possível perceber que a emissão de MFs de CO ocorre cerca de 3 a 7 vezes mais do que as de PES. Isso ocorre devido as características hidrofóbicas do PES, que interage com menos extensão com a água que as fibras de CO, inibindo o processo de pilling do fio. O estudo de sorção foi realizado com MFs de CO e PES produzidas manualmente, previamente caracterizados por FTIR para confirmar sua composição, e que tiveram seu tamanho confirmado por SEM, em um tempo de 12 h, 5 mg de MFs, e 250 µg L-1 de BPA, AM, ATZ, e PG, em 100 mL de solução. A solução sobrenadante foi previamente filtrada por membrana de filtração Millipore de PTFE 0,45 µm, e a determinação foi conduzida por Cromatografia a Líquido (LC). O CO apresentou uma sorção maior dos contaminantes, com uma ordem de porcentagem de sorção de ATZ<AM<PG<BPA, e para o PES foi obtida uma ordem de sorção de AM<ATZ<BPA<PG, refletindo as características de cada MF.

Abstract: The microfibers (MFs) release from residential laundry has drawn attention of many specialists in microplastics (MPs) researchers. This work aims to characterize and quantify the MFs shedding of cotton (CO) and polyester (PES) from residential washing of clothes in three different residences in the city of Curitiba-Parana, and to perform a preliminary study about the sorption of Bisphenol-A (BPA), Atrazine (ATZ), Ametrine (AM), and Progesterone (PG) in these materials. Around 3.00 kg of PES and CO clothes was washed using 100 g of washing powder. The water from this washing was filtered through sieves of 106 e 25 µm. Owing to residues from the washing powder together with filtered MFs, it was necessary the determination of ash to estimate the amount of MFs released in the laundry, and characterization by Scanning Electron Microscopy Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) and Fourier Transform Infrared (FTIR) to characterize these residues. The concentration of MFs released varied between 29 mg kg-1 ± 1 4 and 259 mg kg-1 ± 173 mg kg'1. Also, it was performed the washing of clothes only with 3,00 kg of PES and CO, separately. In these residues it was determinate the ash content, and it was possible to verify that the MFs emission was higher to CO when compared to PES. This is due to the hydrophobic characteristics of PES, which interacts to a lesser extent with water than CO fibers, inhibiting the pilling process of the yarn. The sorption study was carried out using MFs of CO and PES made manually, previously characterized by FTIR to confirm their composition, and the size was confirmed by SEM, in a time of 12 h, 5 mg of MFs, 250 µg L'1 of BPA, AM, ATZ, and PG, and 100 mL of solution. The supernatant solution was previously filtered through a 0.45 µm PTFE Millipore filtration membrane, and the determination was carried out by Liquid Chromatography (LC). The CO presented higher sorption of the contaminants in the following order of sorption percentage: ATZ<AM<PG<BPA, whereas PES presented the sorption percentage of: AM<ATZ<BPA<PG, reflecting the characteristics of each MF.