Biodescrude enzimático
- 1. PRESERVANDO EL MEDIO BIODESCRUDE ENZIMÁTICO: AMBIENTE
- 2. 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!
- 3. CONSIDERACIONES GLOBALES: • En 1995, el consumo industrial mundial de agua fue de 725 km3 y se espera que para el 2025 se incremente a 1 170 km3. • El consumo industrial de agua representa el 24% del consumo de agua total. Gran parte del incremento de este consumo se dará en países en crecimiento. • El agua dulce es un recurso finito y vulnerable. Es esencial para sostener la vida, el desarrollo y el medio ambiente. • Aunque el agua es un elemento abundante sobre la tierra, sólo el 2.53% del total es agua dulce y el resto es agua salada. • Los recursos de agua dulce se ven reducidos por la contaminación. Cerca de 2 millones de toneladas de desechos son arrojados diariamente en aguas receptoras.
- 4. Kofi Annan (Ex-Secretario General de las Naciones Unidas) señaló:, “el agua dulce es valiosa: no podemosa vivir sin ella. Es irremplazable: no existe ningún substituto para ella. Y es sensible. Las actividades humanas causan un profundo impacto en la cantidad y calidad del agua dulce disponible”.
- 5. Por lo tanto: Es necesario, para el sustento de la vida en nuestro planeta, tratar el uso del agua con cautela y consideración
- 6. ¿ Y LA INDUSTRIA TEXIL? • La industria textil emplea ingentes cantidades de agua en la mayoría de sus procesos. Los colorantes, auxiliares químicos y productos de acabado son aplicados a los materiales textiles en medio acuoso. • La mayoría de las etapas de preparación de sustratos textiles de algodón, entre las que se consideran al desengomado, descrude y blanqueo, usan agua. Y, cada una de estas etapas, por lo general, son seguidas por etapas de enjuagues con el fin de remover todos los químicos empleados antes de pasar a una etapa subsiguiente. • El agua empleada es, por lo general, devuelta a nuestro ecosistema sin tratamiento, lo que siginifica que los efluentes que contienen los químicos empleados en los procesos textiles, contaminan las aguas subterráneas.
- 7. PROCESOS HÚMEDOS PARA LOS SUBSTRATOS DE ALGODÓN FIBRAS HILATURA Hilo TEJEDURÍA Tela cruda PRETRATAMIENTO Tela blanqueada TINTURA/ESTAMPACIÓN Tela coloreada ACABADO DESENGOMADO Telas hidrofóbicas DESCRUDE Telas hidrofílicas BLANQUEO ACABADO TEXTIL
- 8. EL DESCRUDE DEL ALGODÓN • El objetivo de un proceso de descrude es hacer hidrofílico el material de algodón para otros procesos como el blanqueo, 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 las fibras de algodón, sino, además, remueve las sustancias que han sido adheridas a las fibras durante la producción del hilo o tela. Sustancias como, suciedad, pelusas, pesticidas, aceites y cualquier agente encolante añadido a los hilos para facilitar su tejido. • Uno de los principales mecanismos que se da para la remoción de las impurezas es la saponificación de grasas y ceras mediante el uso de la soda cáustica. • Un Descrude efectivo es esencial para el procesamiento de cualquier sustrato de algodón, independientemente de su origen.
- 9. ¿Qué impurezas deben ser removidas durante la preparación? ALGODÓN Impurezas naturales debido Impurezas procedentes de la al crecimiento hilatura y tejeduría Grasas Encolantes y demás preparaciones Ceras Almidones Hemicelulosa Parafinas,ceras Pectinas Aceites de hilatura Proteínas Minerales 18 – 27% 10 – 15% Total de impurezas 8 – 12%
- 10. REPRESENTACIÓN ESQUEMÁTICA DE LA FIBRA DE ALGODÓN Cutícula Pared Capa Pared Secundaria Lumen primaria Envolvente (Multicapas) Celulosa amorfa, pectinas esterificadas y no Ceras esterificadas, hemicelulosa, Celulosa cristalina proteínas e iones
- 11. INCONVENIENTES ASOCIADOS CON EL DESCRUDE ALCALINO CONVENCIONAL • El Descrude Alcalino requiere grandes cantidades de: AGUA QUÍMICOS ENERGÍA TIEMPO • 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 no específica de la celulosa, lo cual, produce telas con baja resistencia a la tracción y, consecuentemente, de menor calidad.
- 12. ¿ QUÉ LE OCURRE AL SUBSTRATO DE ALGODÓN DURANTE EL DESCRUDE ALCALINO ? • 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: • 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.
- 13. MECANISMOS PARA LA REMOCIÓN DE IMPUREZAS EN EL DESCRUDE ALCALINO IMPUREZAS MÉTODO DE REMOCIÓN 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 Grasas y Ceras convierte en formas solubles en agua. o (En casos extremos el uso de solventes es necesario). o Solubilización: por acción del álcali, el cual, a su vez, actúa como agente de Pectinas y sustancias hichamiento para facilitar la remoción. Las pectinas son convertidas en sales relacionadas solubles de ácido péctico o meta-péctico. o Hidrólisis: Las proteinas son hidrolizadas formándose sales de sodio solubles de Proteinas y aminoácidos aminoácidos. o Disolución: Las hemicelulosas con bajo grado de polimerización son disueltas en Hemicelulosas NaOH. o Se disuelven parcialmente en NaOH. Sustancias Inorgánicas, o Produciendo sales solubles: Desmineralización ácida minerales y metales pesados. o Mediante el uso de agentes secuestrantes.
- 14. Microfotografía de una fibra de algodón no Microfotografía de una fibra de algodón descrudada con soda descrudada cáustica Por consiguiente: ¡El Descrude Alcalino debería tener una mejor alternativa a fin de evitar estos inconvenientes!
- 15. 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. • Son entidades específicas debido a que sólo actúan sobre determinados sustratos. • Su modo de acción se representa de la siguiente manera: Enzima + Substrato = Complejo Enzima-Substrato = Enzima + Producto
- 16. ¿ POR QUÉ USAR ENZIMAS EN EL DESCRUDE DEL ALGODÓN ? • 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.
- 17. ENZIMAS EMPLEADAS EN LOS PROCESOS HÚMEDOS TEXTILES Amilasas: Causan la hidrólisis de almidones, convirtiéndolos en Desengomado productos solubles como dextrinas o azúcares. Pectinasas: Hidrolizan las sustancias pécticas en sales Descrude solubles del ácido péctico o meta péctico. Catalasas: Descomponen el peróxido de hidrógeno Blanqueo produciendo agua y oxígeno. Peroxidasas: Decoloran los colorantes después de la Tintura tintura. Celulasas: Son usadas para el despeluzamiento de telas con material Acabado celulósico. En el caso del tratamiento de prendas denim, se las emplea para obtener el efecto lavado en piedra sobre ellas.
- 18. ¿ CÓMO TRABAJAN LAS ENZIMAS EN EL DESCRUDE DEL ALGODÓN ? Mediante 2 pasos principales: 1er. Paso: 2do.Paso: Desestabilización de la Desestabilización de la capa pared primaria cérea • La pared primaria es una • Los materiales de descrude de las partes más tienen que atravezar esta complicadas de la fibra primera barrera a fin de de algodón en donde atacar los componentes de varios materiales la pared primaria de la celulósicos y no fibra. celulósicos están • La remoción de la capa interconectados en cérea hará que la pared forma cruzada. primaria sea más accesible • La pectina es uno de los para la acción de las componentes no enzimas. celulósicos más • La Cutina forma una complicados en la pared estrucutura de red primaria. tridimensional en la cual • La remoción de la otros materiales céreos pectina de la pared amorfos están acoplados. primaria desestabiliza a los otros materiales no • La degradación de la cutina celulósicos. es un requisito primordial para la remoción de la capa Celulosa amorfa, pectinas cérea. esterificadas y no esterificadas, hemicelulosa, Ceras Celulosa cristalina proteínas e iones
- 19. ¿ QUÉ ES QUIMZYME ECO-FK ? AUXITEX , en su compromiso con el cuidado del medio ambiente, ofrece el siguiente desarrollo tecnológico al mercado textil: QUIMZYME ECO-FK Sistema enzimático conformado por enzimas hidrolasas cuya sinergia permite la desestabilización de la pared primaria de la fibra de algodón para efectuar un eficiente descrude del substrato de algodón.
- 20. QUIMZYME ECO-FK BIODESCRUDE ENZIMÁTICO VS. DESCRUDE ALCALINO 1. QUIMWET NI-PE 1.00 g/l QUIMQUEST PTJ 1.00 g/l 2. QUIMZYME ECO-FK 3% 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
- 21. ENSAYO EN PLANTA EMPRESA: TINTORERÍA COLOR Y TEXTURA S.A.C. CONDICIONES DE OPERACIÓN: • R.B.: 1:7 Proceso por • cIcle/min = 1.85 agotamiento Wsustrato= 480.00 kg • Velocidad = 444.00 m/min TEST DE CAPILARIDAD TEST DE CAPILARIDAD % Grasas y PROCESO TEJIDO TÍTULO DE HILO TES DE LA GOTA (5 min) (30 min) 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 ILUSTRACIÓN DE RESULTADOS (Proceso convencional) (Biodescrude)
- 22. AHORRO DE AGUA Y ENERGÍA Para una producción de 100 ton/mes de teñidos de colores oscuros y medios con relación de baño 1:7. Tendremos: CONSUMO DE ENERGÍA CONSUMO DE ENERGÍA ELÉCTRICA CONSUMO DE AGUA PROCESO CALÓRICA (kw.h) (lt) (kcal) 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 Es decir: Respecto al consumo de energía calórica: Por cada 100 kcal consumidas en un proceso convencional, sólo 36.57 kcal son consumidas en el proceso de biodescrude. Respecto al consumo de energía eléctrica: Por cada 100 kw.h consumidos en un proceso covencional, sólo 56.25 kw.h son consumidos 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 el proceso de biodescrude.
- 23. QUIMZYME ECO-FK En armonía con la naturaleza VENTAJAS DEL BIODESCRUDE 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 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.
- 24. 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: VITAL En la actividad textil, AUXITEX contribuye con este esfuerzo ecológico solidario, ofreciendo: QUIMZYME ECO-FK Sistema enzimático para el biodescrude que trabaja con mucha eficiencia y en Armonía con la Naturaleza.
- 25. ¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN! Atentamente: Ing. Carlos Rodríguez Gandarillas Directo Técnico Comercial AUXITEX S.A.C. crodriguez@auxitex.com