Tintura, Estampado y AcabadoD. Cagnazzi y L. Ferrari, de MCS SpA; y E. Gheller, M. Luoni, M. Giani,
e Y.M. Galante, de Lamberti SpA Tecnología Multiflow® Interpretada con Productos
LambertiVentajas de la sinergía entre la innovativa tecnología y productos de alta calidad. El
uso de máquinas con un alto nivel de productividad, tales como el nuevo modelo Multiflow®, diseñado
y construido por la firma MCS, de Urgnano, Italia, permite obtener definitivamente una reducción en
los costos y el consumo, así como un aumento de la producción en comparación con máquinas
tradicionales, gracias a un moderno proceso de tratamiento del tejido y a un sistema de avanzada
tecnología. Además, un estudio efectuado por los Departamentos Tecnológicos de las empresas
MCS y Lamberti SpA ha ilustrado cómo es posible incrementar aún más la productividad de las
máquinas MCS usando productos específicos. Los resultados de esta investigación, que se indican en
este artículo, muestran hasta qué punto es posible aumentar el margen de contribución con el uso de
máquinas MCS y productos Lamberti, llevando a una reducción en el tiempo de producción de los
tejidos, así como en el consumo de energía.
Aspecto de la moderna máquina de teñido modelo Multiflow®, de MCS Comparación entre las
tecnologías de producciónUna aproximación inicial al estudio de los costos de producción debe
incluir una comparación entre máquinas con diferentes características en el proceso de teñido del
mismo artículo. Las máquinas escogidas para esta comparación fueron las siguientes:•Una máquina
tradicional con una relación de baño corto•Una máquina tradicional con una relación de baño largo
•Una máquina completa con servicios de relación de baño corto•Una máquina completa con servicios de
relación de baño largo•Una máquina Multiflow® con relación de baño corto•Una máquina Multiflow® con
relación de baño largoEl objetivo de esta comparación es el de destacar el margen de contribución,
a través del cálculo de la receta y de los costos de energía, y a través de costos hipotéticos de
producción del tejido.Los datos de referencia son los siguientes:•24 horas de trabajo por día, 22
días de trabajo por mes, 225 días de trabajo por año•Utilización de la planta 80%•Costo por hora de
trabajo: 6,2 euros; costo del agua: 0,001 euro/litro; costo del vapor: 0,031 euro/kg; costo de kWh:
0,093 euro•Precio de venta del proceso de teñido por cada kg de tejido: 1,03 euro•Carga considerada
(lote) de 260 kg•Artículo: algodón de jersey sencilloLas tablas adjuntas resaltan las ventajas en
términos de energía y productividad que se pueden obtener usando la tecnología Multiflow® en
comparación con aquellas de máquinas tradicionales equipadas o no con servicios de reducción del
tiempo improductivo.Características y ventajas de la tecnología Multiflow®La máquina de teñir
Multiflow® de una sóla cuerda ofrece un nuevo sistema de teñido, libre de tiempos de ciclo fijos,
que permite una drástica reducción en los tiempos de trabajo y una máxima similaridad y
repetibilidad en el proceso.Por lo tanto, ésta es una máquina industrial diferente a las
disponibles hasta ahora en el mercado, y la cual tiene la capacidad de usar conceptos mecánicos y
químicos de una máquina de laboratorio, con soluciones que no sólo se refieren al “tiempo perdido”
de los ciclos de producción sino que incluyen el proceso de teñido mismo.En la máquina, la emisión
de álcalis se produce en 4 a 5 minutos, en comparación con los 40-50 minutos requeridos por otras
máquinas, mientras que los gradientes de temperatura pueden ser cuadruplicados sin crear problemas
relacionados con las fibras tratadas. Por consiguiente, se logra un ciclo operativo que incluye los
siguientes procesos efectuados en menos de cuatro horas: cargado de piezas, descrudado, teñido,
lavado, enjabonado, lavado suave, y descargado de piezas.Además, considerando que no es posible
intervenir en las reacciones químicas de los productos usados, y que el 90% de estas reacciones
ocurren durante el flujo y en el tubo de salida de la máquina, el nuevo modelo MCS usa el número de
pasos de la cuerda dentro del flujo (“LISI”) como una unidad de medición y no la unidad de medición
en términos de minutos usados, que se ha utilizado hasta ahora.
Tabla 1: Sumario de costos y consumo Con las máquinas tradicionales el ciclo de teñido
está basado en la carga máxima de las máquinas incrementado en un 10% para tener en cuenta los
deslizamientos, los nudos, etc, mientras que en el caso de cargas más pequeñas el operario debe
intervenir para modificar el programa (intervención que casi nunca se lleva a cabo).En el caso de
la Multiflow®, el único tiempo fijo es el del consumo de todos los productos químicos, mientras que
todas las otras etapas dependen de la velocidad con que gira la cuerda durante el proceso. Mientras
mayor sea la velocidad con que la cuerda se mueve hacia adelante, será más corto el ciclo de la
máquina.Por lo tanto, podemos decir que esta nueva línea de productos MCS es auto-ajustable de
acuerdo a la velocidad y a la carga de la máquina, ya que su unidad de medición es el “LISO”.
Además, esta unidad de medición no se puede usar en máquinas tradicionales debido al hecho de que
éstas utilizan más de una cuerda y por lo tanto el tiempo de referencia no se puede establecer. Las
cuerdas deben ser todas de la misma longitud, deben tener las mismas condiciones de transporte en
el agua y deben tener la misma disposición dentro de la canastilla. La idea de usar un tiempo de
valor promedio conduciría a diferencias en los tonos entre una cuerda y otra debido a sus
diferentes longitudes.Estos problemas no existen en la Multiflow® debido a que hay sólo una cuerda
y ésto permite que el tejido pase a través de todos los flujos y todos los tanques.Además, las
ventajas de este proceso comparado con otras máquinas destaca cómo en estas últimas cada cuerda
continúa girando en su propia condición, sin poderse adaptar a las condiciones de las otras
cuerdas, y asumiendo también que las cuerdas son de la misma longitud, sería necesario tener la
misma capacidad de transporte en cada tobera.Si las capacidades de transporte de las toberas son
diferentes, la velocidad de cada cuerda será también diferente: si se asume en este caso una
diferencia con un valor de 10%, se crea un pobre valor de uniformidad dentro de la máquina que se
puede verificar fácilmente durante la etapa de emisión de los álcalis que, durante la introducción,
debido a las varias velocidades de circulación, es distribuida a lo largo de la cuerda que se mueve
un 10% más rápido.Esto lleva a la necesidad de esperar hasta que esta cantidad de 10% efectúe la
migración por sí misma dentro del tanque para ser subsiguientemente distribuida. Y todas estas
operaciones necesarias para alcanzar uniformidad extienden el ciclo de producción.Una sóla cuerdaEl
modelo Multiflow® de “una sóla cuerda” puede adaptar, en corto tiempo, el sistema en la presencia
de variadores de la temperatura, en términos del aumento y disminución, o de la introducción de
productos, trabajando en todo momento en condiciones de homogeneidad.En la etapa de cargado y
descargado, el sistema de “una sóla cuerda” permite que se pueda buscar en el tejido una sóla
costura. Por otro lado, puesto que las etapas previas y subsiguientes del proceso son
ininterrumpidas, durante las operaciones de cargado y descargado en las máquinas tradicionales es
necesario realizar o tratar de realizar más puntadas.En síntesis, las nuevas máquinas Multiflow® de
una sóla cuerda, equipadas con microprocesadores termoelectrónicos para la adaptación automática
del programa de teñido de acuerdo a las variaciones en la carga, permiten una reducción de la
cantidad de tiempo requerido para el cargado y descargado de las piezas hasta en un 65%, en
comparación con máquinas tradicionales, y permitiendo tiempos de teñido en condiciones industriales
de 3 a 4 horas sin la asistencia constante del teñidor, como ocurre en las máquinas de
laboratorio.
Multiflow con utlización de productos Lamberti Bio-preparación enzimática y teñido de
productos de algodón en un sólo bañoDurante los últimos 10 a 15 años la industria textil se ha
convertido en uno de los principales campos de aplicación de las enzimas, así como en un fuerte
factor de desarrollo de la enzimología industrial.Desde el desencolado tradicional hasta el lavado
en piedra enzimático, desde el bio-pulido de las fibras celulósicas hasta el tratamiento de la seda
y la madera usando próstesis, desde la oxidización enzimática de los colorantes hasta el uso de
catálisis para eliminar el agua oxigenada después del blanqueado y antes del teñido, el
departamento textil ha sido transforrmado en un campo fértil para nuevas aplicaciones y desarrollos
de la enzimología moderna.Un gran número de enzimas recombinadas y/o bioingenierizadas (ejemplo,
celulares) han sido introducidas recientemente al proceso textil, tanto en tintorerías como en
lavanderías industriales.Además, nuevas enzimas de reducción óxida han sido desarrolladas y
aplicadas a la oxidación de colorantes en tejidos y prendas o al agua usada en el proceso. Este
método bioquímico podría reemplazar en el futuro a la oxidación química que es más agresiva y
contaminante.Una reciente técnica moderna en la preparación del algodón en rama es representada por
la bio-preparación o bio-lavado enzimático del algodón en rama con una pectina alcalina tipo liasi
usada como alternativa bioquímica al lavado químico tradicional efectuado usando soda cáustica
caliente. La importancia de la bio-preparación puede ser muy importante para el proceso, el
producto final y el medio ambiente. Por lo tanto, presentaremos a continuación otro desarrollo de
la aplicación de la bio-preparación, o más bien el uso de una sóla inmersión o baño en la que en la
primera etapa se efectúa el bio-descrudado de la cuerda, y en la segunda etapa se efectúa el teñido
después de la adición de los re-agentes relacionados y de los productos auxiliares.En particular,
los resultados muestran que con la máquina Multiflow® se pueden obtener, al menos con los artículos
acabados de la misma calidad, ahorros importantes en agua, electricidad, vapor y tiempo de proceso
estimados en un 20-30%, así como un mejoramiento en términos de la protección del medio
ambiente.
Lavado enzimáticoLa idea fundamental del lavado enzimático o bio-descrudado o
bio-preparación enzimática es simplemente la de hidrolizar los componentes no celulósicos
responsables por la hidrofobicidad del algodón, a través de un proceso de degradación específico en
condiciones de temperatura y pH moderados, y removiéndolos con un subsiguiente enjuagado en agua
caliente.En otras palabras: combinando la especificidad de las enzimas con sus moderadas
condiciones de reacción con el fin de llevar a cabo la bio-preparación del algodón en rama, en la
que se remueven del algodón sólamente los componentes necesarios. Así se evita o se reduce el daño
causado a la celulosa, y las condiciones del proceso son las más favorables para los operarios, las
máquinas y el medio ambiente.Numerosos estudios realizados muestran que un tratamiento usando
sólamente pectinasa, seguido por un enjuagado en agua caliente usando un agente activo superficial,
es capaz de hacer que la fibra de algodón se vuelva hidrófila y absorbente, al igual que lo logrado
con el descrudado químico.El uso de una sóla enzima específica para las pectinas (pectina liasi),
usada en combinación con auxiliares químicos apropiados y en condiciones apropiadas del proceso,
seguido por un enjuagado en agua caliente más allá del punto de unión de las ceras, ha resultado
ser muy efectivo en el lavado enzimático.Esta “pectinasa” es más precisamente una “pectina liasi” y
por lo tanto actúa en las pectinas independiente de su nivel de metilación. La reacción no es de
hidrólisis sino de beta-eliminación, con la formación de una doble conexión en C4-C5 en la
extremidad, la cual puede ser medida en el UV y en el grupo hidroxilo emiacetílico en la otra
extremidad.La bio-preparación se puede usar en prendas, tejidos, en carretes de hilos, en
procedimientos continuos o discontinuos, usando la maquinaria y los instrumentos provistos
normalmente a las tintorerías y lavanderías. La efectividad del lavado enzimático se mide
principalmente por la hidrofilidad del tejido tratado.El mismo nivel de hidrofilidad se obtiene
(con el ensayo de caída) comparando el descrudado químico y el lavado enzimático. El residuo de
pectina se puede comparar de dos maneras diferentes, pero esto no tiene ninguna influencia en el
hidrófilo, ya que esto es determinado principalmente por los componentes de la cutícula.El
potencial aplicativo y las ventajas comerciales del lavado enzimático se pueden dividir en tres
grupos: el proceso, el artículo, y el medio ambiente.Finalmente, aunque este es un aspecto que debe
ser estudiado y mejorado en cada ocasión, el proceso de blanqueado se puede modificar de acuerdo a
condiciones de pH más moderadas, siguiendo una bio-fuente con pectinasa, alcanzando el mismo nivel
de blancura y con la completa remoción de los casquillos.
Lazim PE: características y métodos de usoEl Lazim PE es una fórmula comercial única de
pectina liasi formulada usando chelantes débiles (confiscadores de metales pesados) y otros
productos auxiliares de la preparación (dispersantes), estabilizados en una solución tope (tampón)
y ofrecidos listos para su uso con una actividad de aproximadamente 450 APSU (Unidades Estándar de
Pectinasa Alcalina) por gramo.Las gráficas adjuntas ilustran la dependencia de la actividad
enzimática del Lazim PE por el pH (a la izquierda) y la temperatura (a la derecha). En cuanto a
todos los productos enzimáticos, el dosaje apropiado de Lazim PE (diluído en aproximadamente 5
partes de agua corriente o agua deionizada) debe ser agregado al baño de tratamiento después de
haber controlado previamente el nivel del pH.La pectina liasi contenida en el Lazim PE tiene una
actividad que depende de la presencia de iones de calcio. Por consiguiente, se debe evitar el uso
de chelantes que tengan una fuerza capaz de comprimir el calcio.El producto enzimático Lazim PE
contiene suficientes iones de calcio como para mentener la enzima estable y activa durante el
descrudado enzimático. Los tratamientos de bio-descrudado se pueden efectuar por lo tanto usando
agua deionizada. También se debe evitar a toda costa el uso de EDTS y compresantes fuertes
similares.
Tabla 2: Sumario de costos y consumo Sumario de los resultados obtenidosArtículo teñido
de manera uniforme, con color e intensidad iguales al estándar, y una mayor brillantez:•Resistencia
a la luz ISO 105 B02 3/4•Resistencia a la fricción ISO 105 X12: seco 4/5, húmedo 3•Resistencia al
lavado a 60 °C ISO 105 C03: entre 4 y 5 en varias fibras•Resistencia al agua fuerte ISO 105 E03:
entre 4 y 5 en varias fibras.Estas resistencias deben ser consideradas como valores promedios
exigidos actualmente en el mercado para artículos de esta clase.Finalmente, como se puede ver por
los datos indicados en la tabla adjunta, en relación a un colorante que se puede comparar con un
colorante estándar, el proceso de bio-descrudado/teñido en un sólo baño o inmersión ha conducido a
ahorros de energía, vapor y agua en esta máquina particular de entre un 25% y un 40%, así como a
ahorros de tiempo de aproximadamente un 19%.Bio-preparación y teñido en el mismo bañoLos ensayos de
bio-preparación efectuados usando el Lazim PE descritos hasta ahora se han llevado a cabo a una
temperatura ambiental de aproximadamente 55 °C (transbordo del tejido en “pad-batch”) por tiempos
variables de 20 minutos y más, seguido por enjuagado usando agua caliente.Las diversas ventajas
verdaderas y potenciales han sido ilustradas, mientras que el factor económico se debe calcular en
cada ocasión separada. Para mejorar aún más el perfil de costo del proceso de bio-preparación, se
ha elaborado un programa de producción de descrudado enzimático y de teñido usando los Colorantes
Reactivos de la gama Lamberti SpA en etapas subsiguientes, pero efectuadas en el mismo tanque.Una
vez que se completa esta etapa, el hecho que el descrudado enzimático se efectúa con un pH 8
permite que el teñidor pueda continuar con el proceso de teñido sin tener que efectuar los lavados
y/o neutralizaciones requeridos normalmente en los métodos tradicionales para lograr el pH
suficiente para obtener la migración y similaridad adecuadas del colorante reactivo.Considerando
que la temperatura de aplicación de la enzima es 55 °C, la optimización máxima del proceso se logra
usando los Agentes Reactivos R-ME con una fijación óptima a la misma temperatura (55-60
°C).Alternativamente, se pueden usar los Agentes Reactivos S-XL (o S) cuando se requiere una mayor
temperatura (80 °C) para pemitir una mayor difusión en el teñido de artículos “difíciles”.El uso de
colorantes de Agentes Reactivos ME (bifuncionales) o Agentes Reactivos S-XL (monofuncionales pero
bi-reactivos) permite una mayor reducción en los tiempos de procesamiento, junto con ahorros de
agua y energía, gracias a sus niveles de fijación, excelente capacidad de lavado y buena
resistencia a la hidrólisis acídica y alcalina.Usando estas dos clases de colorantes se puede
obtener un excelente nivel de reproducibilidad para la misma receta, usando procedimientos
tradicionales o de bio-descrudado/teñido al mismo tiempo, mientras que otras clases de agentes
reactivos requieren correcciones de la receta inicial cuando se pasa de un sistema a otro.Moderna
tecnología y productos de alta calidadEl uso de la preparación bio-enzimática en máquinas altamente
productivas tales como las fabricadas por MCS, y en particular en máquinas de la gama Multiflow®,
permite un incremento general adicional en la productividad de la producción, que se puede
cuantificar en un 20%.Los ensayos industriales descritos ilustran cómo la bio-preparación
enzimática y la tintura en un sólo baño es un proceso que se puede aplicar a escala industrial,
permitiendo por una mejor calidad hidrofílica de las mallas tratadas y una mayor uniformidad de los
colorantes, y con los mismos niveles de solidez.Los artículos creados por la bio-preparación tienen
también una mano o tacto mucho más lleno y suave que los tratados con álcalis de acuerdo a los
métodos tradicionales. Finalmente, aún si no fueron medidos durante estos ensayos, es muy probable
que los parámetros ecológicos de las aguas de desperdicio tienen niveles de BOD y COD mucho más
bajos.Este estudio, efectuado por el Departamento Tecnológico de MCS, en colaboración con Lamberti
SpA, fue posible gracias a la ayuda de todas las compañías que forman el Grupo MCS, en particular
Termoelettronica con relación a los experimentos efectuados en microprocesadores, así como de las
tintorerías industriales de Europizzi y Europea.La documentación completa, junto con otros estudios
efectuados previamente, está disponible a pedido enviando la solicitud correspondiente al
Departamento Tecnológico de MCS o a Lamberti SpA. Familias de Enzimas Usadas Actualmente en la
Industria Textil:• Amilasa, para el desencolado• Celular, para el lavado en piedra de jeans y
prendas de denim• Celular, para el bio-pulido o bio-acabado de tejidos y prendas hechas de fibras
celulares• Proteasa, usada en el tratamiento de fibras proteínicas (seda y lana)• Catalasa, para la
eliminación de peróxido de hidrógeno después del blanqueado y antes del teñido• Lacasa, en la
oxidización enzimática del índigo• Peroxidasa, en la oxidización enzimática de colorantes reactivos
no fijados• Lipasa, en el desgrasado y como soporte para el desencolado en la presencia de grasas
naturales• Pectinasa, para la bio-preparación del algodón en ramaDesventajas del lavado alcalino
tradicional con soda cáustica a alta temperatura:•La soda cáustica no es específica; remueve más
material de lo necesario y puede dañar la celulosa•Causa fibrilación, pérdida de peso y
dureza•Requiere grandes cantidades de agua en el enjuagado•La NaOH debe ser neutralizada usando
ácidos, con formación de sales descargadas en los efluentes•Es peligrosa para las personas y para
el medio ambiente•El precio de la soda cáustica ha subido en el último año en aproximadamente un
25%Ventajas para el proceso•Menor consumo de soda cáustica y agua; reducción de energía y en el
tiempo de uso de la máquina.•Completamente compatible con el desencolado enzimático en el sistema
“Pad-batch”. El descrudadp y desencolado enzimáticos usando amilasas se puede efectuar en un sólo
paso.•Es particularmente apropiado para el teñido de colores oscuros en dónde se puede evitar el
blanqueado.•Ofrece la posibilidad de efectuar la preparación y el teñido en etapas subsiguientes de
la misma inmersión, operando especialmente en la máquina Multiflow®, de MCS.•Facilidad y seguridad
en el uso.•Se puede realizar sin necesidad de sistemas o máquinas especiales.Ventajas para el
artículo•Mayor integridad de la fibra, y menos pérdida de peso y resistencia.•Mejor acabado.•Menos
inclinación a la fibrilación y a la formación de vellosidad (pilling).•Mayor hidrofilidad, y mayor
afinidad en el teñido.•Resistencia a la fricción y lavado de colorantes y estampados en comparación
con el sistema de descrudado tradicional, o en algunos casos aún mejor.•Mayor DP.•Compatibilidad
con mezclas de algodón en rama con fibras delicadas (por ejemplo lana, seda, lino, etc).•Apropiado
para artículos (por ejemplo camisas) destinados para el tratamiento con resinas de lavado y
uso.Ventajas para el medio ambiente•Menor carga contaminante en el agua de desperdicio (menos
substancias tipos COD, BOD y tdS).•Menores niveles de consumo de agua y de NaOH.•No se requiere el
uso de ácidos para neutralizar el tanque de descrudado.•Mayor seguridad para los trabajadores y
mejor ambiente de trabajo.Septiembre-Octubre 2002
