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Enzimas De
Textil
La industria
textil ha sido rápida para adoptar las nuevas enzimas textiles. Se
desarrollaron las enzimas para aplicaciones textiles para el lavado a
piedra de los vaqueros por primera vez en 1987. En cuestión de pocos años,
casi todo el mundo en la industria vaquera había oído de esto y las probó y
empezó a utilizarlas. AETL introdujo lo mismo rápidamente allá en 1991.
Empezamos esta sección tratando de esta industria.
Antes de
que el hilo de algodón o la tela puedan ser teñidos, pasan por una serie de
procesos en la fábrica textil. Un paso importante es el descrudado- la
eliminación completa o parcial de los componentes no celulósicos del algodón
crudo como ceras, pectinas, hemicelulosas y sales minerales así como de
todas las impurezas como lubricantes de la maquinaria y del proceso de dar
tamaño. El descrudado da al tejido una una capacidad de mojado alta y
uniforme para poder ser blanqueado y teñido con éxito. Hoy en día, se usan
químicas muy alcalinas como hidróxido de sodio para el descrudado. Estos
químicos no sólo quitan las impurezas sino también atacan a la celulosa,
llevando a la reducción de fuerza y peso del tejido. Además, las
resultantes aguas residuales tienen un alto contenido de DQO (demanda
química de oxígeno) DBO (demanda biológica de oxígeno) y sal.
En el año
2004, AETL introdujo Addscour que reduce el impacto ambiental y en la
mayoría de los casos resulta más económico de utilizar. A diferencia de
otras enzimas comerciales de bio-descrudado basadas en la pectinasa
alcalina, Addscour es eficaz para el lote y proceso continuo y se puede
usar para el descrudado de prendas y telas de punto y lana. La eficacia
viene del uso de enzimas apropiadas mezcladas en Addscour, lo que ha llevado
años de investigación. El nuevo proceso se llama Bio-Preparación. Ha sido
bien recibido porque se puede reducir a más de la mitad la cantidad de agua
para el aclarado comparado con los procesos tradicionales. Tiene la ventaja
especial de que se usa agua de aclarado caliente, lo que significa el ahorro
de una considerable cantidad de energía. También mejora la calidad. Este
tratamiento de enzimas deja la estructura de la celulosa casi intacta, por
lo que reduce la pérdida de peso y fuerza. El Bio-Descrudado tiene varias
ventajas potenciales con respecto a las telas preparadas tradicionalmente.
Reduce el consumo de agua alrededor del 25%, los las telas tratadas
conservan sus propiedades de fuerza y la pérdida de peso es mucho menor que
en el procesamiento de métodos tradicionales. El Bio-Descrudado también da
tejidos de algodón más suaves.
Enzimas
como amilasa termoestable, amilasa de hongos, se usa para desencolar tejidos
por su manera tan eficaz y específica de desencolar sin hacer daño al hilo.
Por ejemplo, desencolar en un botón de cruce es un método sencillo donde la
tela de un rollo se procesa en un baño y se reenrolla en otro rollo. En
primer lugar, se lava la tela aprestada en agua caliente (80-95 C) para
gelatinizar el almidón. Después se ajusta el licor de desencolar a pH
5.5-7.5 y a la temperatura de 60-80 C dependiendo de la enzima. El tejido
luego pasa por una etapa de impregnación antes de añadir la amilasa. Luego
se elimina el almidón degradado en forma de dextrinas lavándolo a 90-95 C
unos dos minutos. El proceso de botón de cruce es un proceso de tratamiento
por lote. Por el contrario, en procesos continuos y modernos de alta
velocidad, el tiempo de reacción de las enzimas puede ser muy corto de tan
sólo 15 segundos. El desencolado en rodillos almohadillados es continuo en
cuanto al paso del tejido. Sin embargo, se requiere un tiempo de retención
de 2-16 horas a la temperatura de 20-60 C usando alfa-amilasas a
temperaturas bajas antes de eliminar la cola en la cámara de lavado. Con
amilasas de alta temperatura, las reacciones de desencolar se pueden
realizar en cámaras de vapor a la temperatura de 95-100 C o incluso a
temperaturas más altas para permitir un proceso completamente continuo.
AETL
ofrece productos como las series de Rapidenz HT como la amilasa
termoestable y Rapidenz Cool como amilasa de temperatura ambiente.
La abrasión
del hilo la acción abrasiva de las piedras pómez ligeras en la superficie de
la prenda, que quita parte de la tintura. Sin embargo, mucha abrasión puede
dañar la tela, sobre todo los dobladillos y la cinturilla. Esta es la razón
por la que los pulidores de tela vaquera hoy en día usan ácido, celulosas
naturales o híbridas para acelerar la abrasión aflojando la tintura de
índigo en la tela vaquera. Como una pequeña dosis de la enzima puede
sustituir a varios kilogramos de piedras, el uso de menos piedras resulta
menos dañino para las prendas, trae menos desgaste en las maquinas y menos
polvo de la piedra pómez en el entorno de trabajo .También se puede
aumentar la productividad a través de las máquinas de lavandería que
contienen menos piedras pero más prendas. Con un proceso libre de piedra, se
reduce la necesidad de la eliminación de polvo y piedras pequeñas de la
prenda acabada. Tampoco hay sedimento en las aguas residuales, lo que puede
bloquear los sumideros. Se tiñen las prendas vaqueras de índigo, que se
adhiere a la superficie del hilo. La molécula de la celulasa se une a una
fibrilla expuesta, (haces de fibrillas hacen una fibra) en la superficie del
hilo y lo hidroliza, pero dejando la parte interior del algodón intacta.
Cuando la celulasa hidroliza parte de la superficie, se elimina parte del
índigo y se crean partes claras.
La Serie
Neutrastone o de celulasas Neutrales
diseñadas por
AETL que actúan a pH 6-8, celulasas ácidas (Serie Denicell)
que actúan a pH 4-6 y celulasas híbridas (Serie Addcool) que actúan a
pH 5-6.5 se usan para la abrasión de la tela vaquera. Hay varias celulasas
disponibles, cada una con sus propias propiedades especiales. Estas pueden
ser utilizadas solas o en combinación con el fin de obtener una apariencia
especifica. La investigación aplicada en este ámbito se centra en prevenir o
mejorar la reposición de manchas (“backstaining”) dependiendo del
estilo requerido. Se define la reposición como la reposición del índigo
liberado en las prendas. Este efecto es muy importante en el acabado de la
tela vaquera. La reposición a valores bajos de pH (pH 4-6) es relativamente
alta, mientras que es considerablemente baja en la gama de pH neutro. Por lo
tanto a menudo se usan las celulasas neutras cuando el objetivo es la
reposición mínima. Las celulasas híbridas son una herramienta eficaz para
ahorrar el costo de la energía ya que se puede hacer el procesamiento a las
condiciones de la temperatura ambiente.
La
reposición no es causa de preocupación hoy en día debido a la disponibilidad
de agentes eficaces anti-reposición basados en productos químicos. AETL es
una de las primeras empresas en introducir la enzima para eliminar la
reposición (Series Stain Clear) a diferencia de los agentes químicos
que se usan para prevenir reposición. Los productos se basan en la mezcla de
diferentes proteasas, lipasas y endolasas.
Las enzimas
han abierto nuevas posibilidades en el acabado de la tela vaquera por el
aumento de la variedad de acabados disponibles. Por ejemplo, ahora es
posible decolorar la tela vaquera a un mayor grado sin correr el riesgo de
dañar la prenda. Se puede hacer esto eficazmente usando enzimas como
Laccase o peroxidase sustituyendo químicos de blanqueado como peróxido
de hidrógeno o hipoclorito. Las Peroxidases como Ecowash BB
introducidas por AETL tienen más ventajas que Laccase como la de ser
utilizado en pH neutro 6-7 y a una temperatura de 50-55 grados C. La
industria de la tela vaquera está impulsada por las tendencias de la moda.
Las celulasas diversas disponibles para modificar la superficie de la tela
vaquera dan a los diseñadores una paleta de posibilidades para crear nuevos
tonos y acabados. La combinación de nuevas apariencias, costos bajos,
tiempo de tratamiento corto y menos residuos sólidos ha hecho de la abrasión
con enzimas el proceso de decoloración más utilizado hoy. Incidentalmente,
ya que a la tela vaquera siempre se le encola, el proceso completo también
incluye el desencolado de la tela vaquera.
Se pueden
mejorar las fibras celulosas sintéticas y naturales de algodón u otras telas
por un tratamiento enzimático que se llama Bio-Desfibrilación. La ventaja
principal de la Bio-Desfibrilación es la prevención de la formación de
bolas. Las celulosas hidrolizan las micro fibrillas (pelo o pelusa) que
sobresalen de la superficie del hilo porque son más susceptibles al ataque
enzimático. Esto debilita las micro fibrillas, que tienden a separarse del
cuerpo principal y dejar una superficie del hilo suave. Un ovillo de pelusa
se llama píldora en el comercio textil. Estas píldoras pueden presentar
problemas de calidad porque resultan en una apariencia de la tela poco
atractiva y nudosa. Después de la Bio-Desfibrilación, la tela muestra una
tendencia menor a la formación de bolas. Otras ventajas de eliminar la
pelusa son una sensación suave y lisa y un brillo superior en el color. A
diferencia de los suavizantes convencionales, que tienden a deslavarse y a
menudo resultan en una sensación grasosa, los efectos de la Bio-Desfibrilación
que garantizan suavidad son resistentes al lavado y no grasosos. La serie
Sebrite de AELT es mucho más eficaz para impartir la Bio-Desfibrilación a
prueba de píldora en tejidos de punto y telas y prendas de algodón. Sebrite
también proporciona una alta retención de color.
Para
tejidos de algodón, el uso de la Bio-Desfibrilación es opcional para el
mejoramiento de la tela. Sin embargo la Bio-Desfibrilación es casi
indispensable para la nueva fibra polinosic liocel (la marca líder es
conocida por el nombre de Tencel®). Liocel se hace de la pulpa de la madera
y se caracteriza por la tendencia a fibrilar fácilmente cuando está mojado.
En términos sencillos, las fibrillas en la superficie de la fibra tienden
a pelarse. Si no se eliminan, la prenda terminada con liocel acabará
cubierta de píldoras. Esta es la razón por la que se trata la tela liocel
con celulosa durante el acabado. Las celulosas también contribuyen a la
apariencia atractiva y sedosa de liocel. Liocel fue inventado en el año 1991
por Courtaulds Fibres (actualmente Acordis, parte de Akzo
Nobel) y en aquel entonces fue la primera fibra sintética durante 30
años. La serie Addcool es la más apropiada para la Bio-Desfibrilación
de liocel ya que funciona a pH 5.5-6.0 y a una temperatura 30 - 45 °C,
causando menos daño al tejido y un acabado de alta calidad.
El Bio pulido
de algodón y otras fibras basadas en celulosa vinieron antes, pero en 1995
se introdujeron enzimas también para el Bio Pulido de lana. La lana está
hecha de proteínas y por eso este tratamiento ofrece una proteasa que
modifica las fibras de lana. ‘Cara arriba es el termino comercial para
ruffling de la superficie de prendas de lana por la acción abrasiva durante
la tintura. El tratamiento enzimático disminuye facing up, lo que mejora
considerablemente el rendimiento de pideo de las prendas y aumenta la
suavidad. Se utiliza Proteass o Sebrite WDE de AETL para el
tratamiento de seda. Se debe desgomar los hilos de la seda cruda para
eliminar sericina, una sustancia proteínica que cubre la fibra de seda.
Tradicionalmente, se realiza desgomado en una solución alcalina que contenga
jabón. Este es un tratamiento duro porque la fibra misma, la fibrina,
también se ataca. Sin embargo, el uso de las enzimas proteolíticas es un
método mejor porque se elimina sericina sin atacar la fibrina. Las Pruebas
con altas concentraciones de enzimas indican que no hay daño de la fibra y
los hilos de la seda son más fuertes que con los tratamientos
tradicionales.
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