biodescrude enzimático
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BIODESCRUDE ENZIMÁTICO:PRESERVANDO EL MEDIO
AMBIENTE
DE TODAS LAS CRISIS GLOBALES:
¡La crisis del agua, es la que se encuentra en el corazón de nuestra supervivencia y en la de nuestro planeta!
• En 1995, el consumo industrial mundial de agua fue de725 km3 y se espera que para el 2025 se incremente a1 170 km3.
• El consumo industrial de agua representa el 24% delconsumo de agua total. Gran parte del incremento deeste consumo se dará en países en crecimiento.
• El agua dulce es un recurso finito y vulnerable. Esesencial para sostener la vida, el desarrollo y el medioambiente.
• Aunque el agua es un elemento abundante sobre latierra, sólo el 2.53% del total es agua dulce y el restoes agua salada.
• Los recursos de agua dulce se ven reducidos por lacontaminación. Cerca de 2 millones de toneladas dedesechos son arrojados diariamente en aguas receptoras.
CONSIDERACIONES GLOBALES:
Kofi Annan (Ex-Secretario General de las Naciones Unidas) señaló:, “el aguadulce es valiosa: no podemosa vivir sin ella. Es irremplazable: no existeningún substituto para ella. Y es sensible. Las actividades humanas causan unprofundo impacto en la cantidad y calidad del agua dulce disponible”.
Por lo tanto:
Es necesario, para el sustento de la vida en nuestroplaneta, tratar el uso del agua con cautela yconsideración
¿ Y LA INDUSTRIA TEXIL?
• La industria textil emplea ingentes cantidadesde agua en la mayoría de sus procesos. Loscolorantes, auxiliares químicos y productos deacabado son aplicados a los materiales textilesen medio acuoso.
• La mayoría de las etapas de preparación de sustratostextiles de algodón, entre las que se consideran aldesengomado, descrude y blanqueo, usan agua. Y, cadauna de estas etapas, por lo general, son seguidas poretapas de enjuagues con el fin de remover todos losquímicos empleados antes de pasar a una etapasubsiguiente.
• El agua empleada es, por lo general, devuelta anuestro ecosistema sin tratamiento, lo quesiginifica que los efluentes que contienen losquímicos empleados en los procesos textiles,contaminan las aguas subterráneas.
HILATURA
TEJEDURÍA
PRETRATAMIENTO
TINTURA/ESTAMPACIÓN
DESENGOMADO
DESCRUDE
BLANQUEO
ACABADO
FIBRAS
Hilo
Tela blanqueada
ACABADO TEXTIL
Tela coloreada
Tela cruda
Telas hidrofóbicas
Telas hidrofílicas
PROCESOS HÚMEDOS PARA LOS SUBSTRATOS DE
ALGODÓN
EL DESCRUDE DEL ALGODÓN
• El objetivo de un proceso de descrude es hacer hidrofílico el material de algodón para otros procesos como elblanqueo, teñido y/o estampación.
• Durante el Descrude, material no celulósico es removido del
substrato de algodón, especialmente, de la cutícula (ceras y
grasas) y de la pared primaria (pectina, proteínas y ácidos
orgánicos).
• El Descrude no sólo remueve material no celulósico de lasfibras de algodón, sino, además, remueve las sustancias quehan sido adheridas a las fibras durante la producción del hiloo tela. Sustancias como, suciedad, pelusas, pesticidas,aceites y cualquier agente encolante añadido a los hilos parafacilitar su tejido.
• Un Descrude efectivo es esencial para el procesamiento de cualquier sustrato de algodón,independientemente de su origen.
• Uno de los principales mecanismos que se da para laremoción de las impurezas es la saponificación de grasas yceras mediante el uso de la soda cáustica.
ALGODÓNImpurezas procedentes de la
hilatura y tejeduríaImpurezas naturales debido
al crecimiento
18 – 27%
Total de impurezas
Grasas
Ceras
Hemicelulosa
Pectinas
Proteínas
Minerales
Encolantes y demás
preparaciones
Almidones
Parafinas,ceras
Aceites de hilatura
10 – 15% 8 – 12%
¿Qué impurezas deben ser removidas durante la
preparación?
Cutícula Paredprimaria
CapaEnvolvente
Pared Secundaria(Multicapas)
Lumen
Ceras
Celulosa amorfa, pectinas esterificadas y no
esterificadas, hemicelulosa, proteínas e iones
Celulosa cristalina
REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA FIBRA DE
ALGODÓN
• El Descrude Alcalino requiere grandes cantidades de:
AGUA
QUÍMICOS
ENERGÍA
TIEMPO
INCONVENIENTES ASOCIADOS CON EL DESCRUDE ALCALINO CONVENCIONAL
• Debido a la alta concentración de NaOH y a la naturaleza corrosiva de éste, se deben
efectuar enjuagues intensos, lo cual, conduce a un alto consumo de agua.
• El uso de altas concentraciones de NaOH requiere, además, la neutralización de los
efluentes con ácidos fuertes.
• Por otro lado, los efluentes alcalinos requieren un especial tratamiento debido a los
altos valores de DBO y DQO que ocasionan.
• El mayor inconveniente del Descrude Alcalino es la degradación noespecífica de la celulosa, lo cual, produce telas con baja resistencia ala tracción y, consecuentemente, de menor calidad.
¿ QUÉ LE OCURRE AL SUBSTRATO DE ALGODÓN
DURANTE EL DESCRUDE ALCALINO ?
• Pérdida de peso del sustrato: Varía de 3% a 8% dependiendo de la receta de descrude y
del tipo de algodón.
• Pérdida de longitud: Principalmente depende de la intensidad del descrude. No es más
del 2.5%.
• Alteración de la torsión del hilo: Debido al encogimiento del hilo durante el proceso.
• Alteración del título del hilo: Debido a la pérdida de peso del hilo.
• Disminución de la resistencia: Como resultado de la disminución del DP de la celulosa.
• Humectabilidad e hidrofilidad: Estas propiedades son muy importantes, y su obtención es el
principal propósito del descrude.
Sin embargo, el descrude alcalino ocasiona los siguientes inconvenientes:
MECANISMOS PARA LA REMOCIÓN DE IMPUREZAS EN EL DESCRUDE ALCALINO
IMPUREZAS MÉTODO DE REMOCIÓN
Grasas y Ceras
o Saponificación: Las partes saponificables de las ceras (ácidos grasos, gliceridos y
ésteres) son convertidas en jabones.
o Emulsificación: Las partes no saponificacles de las ceras, tales como: Alcoholes e
hidrocarburos son emulsionados por los jabones formados.
o Fundición: La alta temperatura funde algunos de los materiales céreos y los
convierte en formas solubles en agua.
o (En casos extremos el uso de solventes es necesario).
Pectinas y sustancias
relacionadas
o Solubilización: por acción del álcali, el cual, a su vez, actúa como agente de
hichamiento para facilitar la remoción. Las pectinas son convertidas en sales
solubles de ácido péctico o meta-péctico.
Proteinas y aminoácidoso Hidrólisis: Las proteinas son hidrolizadas formándose sales de sodio solubles de
aminoácidos.
Hemicelulosaso Disolución: Las hemicelulosas con bajo grado de polimerización son disueltas en
NaOH.
Sustancias Inorgánicas,
minerales y metales pesados.
o Se disuelven parcialmente en NaOH.
o Produciendo sales solubles: Desmineralización ácida
o Mediante el uso de agentes secuestrantes.
Por consiguiente:¡El Descrude Alcalino debería tener una mejor alternativa a fin de evitar estosinconvenientes!
Microfotografía de una fibra de algodón no descrudada
Microfotografía de una fibra de algodón descrudada con sodacáustica
UNA PROPUESTA AMIGABLE: BIODESCRUDE ENZIMÁTICO CON
QUIMZYME ECO -FK
QUÉ ES UNA ENZIMA?
• Son moléculas de proteínas que catalizan determinados procesos químicos que, en ausencia de éstos,
tomarían un largo tiempo en llevarse a cabo.
• Su modo de acción se representa de la siguiente manera:
• Son entidades específicas debido a que sólo actúan sobre determinados sustratos.
Enzima + Substrato = Complejo Enzima-Substrato = Enzima + Producto
• Porque su acción específica sobre substratos permite obtener grandes rendimientos
químicos con un mínimo de subproductos.
• Son eficientes debido a que culminan, rápidamente, las reacciones químicas en las
que participan.
• Son seguras y fáciles de emplear, permitiendo la substitución de químicos agresivos.
• No causan problemas ambientales; ni en su producción, ni en su uso.
• Son biodegradables.
• La ventaja potencial es que pueden hacer del biodescrude enzimático un proceso
comercialmente atractivo al otorgar una mejor calidad de tela (mejor textura y
mayor resistencia) y , a su vez, permitir menor consumo de agua, ahorro de energía y
compatibilidad con otros procesos, maquinaria y materiales.
¿ POR QUÉ USAR ENZIMAS EN EL DESCRUDE DEL ALGODÓN ?
Desengomado
Descrude
Blanqueo
Tintura
Acabado
Amilasas: Causan la hidrólisis de almidones, convirtiéndolos enproductos solubles como dextrinas o azúcares.
Pectinasas: Hidrolizan las sustancias pécticas en salessolubles del ácido péctico o meta péctico.
Catalasas: Descomponen el peróxido de hidrógenoproduciendo agua y oxígeno.
Peroxidasas: Decoloran los colorantes después de la
tintura.
Celulasas: Son usadas para el despeluzamiento de telas con materialcelulósico. En el caso del tratamiento de prendas denim, se las empleapara obtener el efecto lavado en piedra sobre ellas.
ENZIMAS EMPLEADAS EN LOS PROCESOS HÚMEDOS
TEXTILES
¿ CÓMO TRABAJAN LAS ENZIMAS EN EL DESCRUDE DEL
ALGODÓN ?
Desestabilización de la capacérea• Los materiales de descrude
tienen que atravezar estaprimera barrera a fin deatacar los componentes dela pared primaria de lafibra.
• La remoción de la capacérea hará que la paredprimaria sea más accesiblepara la acción de lasenzimas.
• La Cutina forma unaestrucutura de redtridimensional en la cualotros materiales céreosamorfos están acoplados.
• La degradación de la cutinaes un requisito primordialpara la remoción de la capacérea.
Desestabilización de la pared primaria• La pared primaria es una
de las partes máscomplicadas de la fibrade algodón en dondevarios materialescelulósicos y nocelulósicos estáninterconectados enforma cruzada.
• La pectina es uno de loscomponentes nocelulósicos máscomplicados en la paredprimaria.
• La remoción de lapectina de la paredprimaria desestabiliza alos otros materiales nocelulósicos.
Mediante 2 pasos principales:
1er. Paso: 2do.Paso:
Celulosa amorfa, pectinas
esterificadas y no
esterificadas, hemicelulosa,
proteínas e ionesCeras Celulosa cristalina
¿ QUÉ ES QUIMZYME ECO-FK ?
Sistema enzimático conformado por enzimas hidrolasas cuya sinergiapermite la desestabilización de la pared primaria de la fibra de algodónpara efectuar un eficiente descrude del substrato de algodón.
AUXITEX , en su compromiso con el cuidado del medio ambiente, ofrece
el siguiente desarrollo tecnológico al mercado textil:
QUIMZYME ECO-FK
1. Detergente 2.00 g/l
Humectante 0.50 g/l
Secuestrante 1.00 g/l
Antiquiebre 1.00 g/l
2. Soda Cáustica 50% 2.00 g/l
3. Ácido Fosfónico 1.00 g/l
4. Ácido Acético 0.50 g/l
1. QUIMWET NI-PE 1.00 g/l QUIMQUEST
PTJ 1.00 g/l
2. QUIMZYME ECO-FK 3%
BIODESCRUDE ENZIMÁTICO VS. DESCRUDE ALCALINO
QUIMZYME ECO-FK
PROCESO TEJIDO TÍTULO DE HILOTEST DE CAPILARIDAD
(5 min)
TEST DE CAPILARIDAD
(30 min)TES DE LA GOTA
% Grasas y
Aceites
Convencional Jersey 30/1 5.5 cm 7.50 Uniforme 0.101
Biodescrude Jersey 30/1 5.0 cm 6.50 Uniforme 0.144
ILUSTRACIÓN DE RESULTADOS
(Proceso convencional)
ILUSTRACIÓN DE RESULTADOS
(Biodescrude)
ENSAYO EN PLANTA
EMPRESA: TINTORERÍA COLOR Y TEXTURA S.A.C.
CONDICIONES DE OPERACIÓN:
• R.B.: 1:7
Wsustrato= 480.00 kg• cIcle/min = 1.85
• Velocidad = 444.00 m/min
Proceso por agotamiento
PROCESO
CONSUMO DE ENERGÍA
CALÓRICA
(kcal)
CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
(kw.h)
CONSUMO DE AGUA
(lt)
Convencional 122 500 000.00 24,34 2 100 000,00
Biodescrude 44 800 000,00 13,69 700 000,00
% AHORRO 63,43 43,75 66,67
AHORRO DE AGUA Y ENERGÍA
Respecto al consumo de energía calórica: Por cada 100 kcal consumidas en un proceso convencional, sólo 36.57 kcal sonconsumidas en el proceso de biodescrude.
Es decir:
Respecto al consumo de energía eléctrica: Por cada 100 kw.h consumidos en un proceso covencional, sólo 56.25 kw.h sonconsumidos en el procesos de biodescrude.
Respecto al consumo de agua: Por cada 100 lt de agua consumidos en un proceso convencional, sólo 33.33 lt son consumidos en elproceso de biodescrude.
Para una producción de 100 ton/mes de teñidos de colores oscuros y medios con relación de baño 1:7.Tendremos:
Proceso muy largo: Aproximadamente160 minutos. Grandes consumos de agua y energía. El uso de soda cáustica obliga a realizar varios enjuagues enérgicos. Pérdida de peso es de 3% a 5%. A su vez, pérdida de resistencia de la
fibra de algodón. Alta formación de pilosidad y motas.
Proceso corto: Máximo 80 minutos. Reduce considerablemente el consumo de agua y energía. No requiere neutralización del baño. El algodón no sufre un ataque severo y, por consiguiente,
conserva en mayor grado su resistencia. Se evita la formación de pilosidad y motas.
DESVENTAJAS DEL DESCRUDE CONVENCIONAL CON SODA CÁUSTICA
VENTAJAS DEL BIODESCRUDE
QUIMZYME ECO-FKEn armonía con la naturaleza
VITAL
En la actividad textil, AUXITEX contribuye con esteesfuerzo ecológico solidario, ofreciendo:
QUIMZYME ECO-FKSistema enzimático para el biodescrude que trabaja conmucha eficiencia y en Armonía con la Naturaleza.
El valor del agua dulce, no contaminada, propia para la vida,la industria y, en general, para el desarrollo de la humanidad,no tiene precio y su valor no es monetario, sino:
¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!
Ing. Carlos Rodríguez GandarillasDirecto Técnico ComercialAUXITEX S.A.C.
Atentamente: