El teñido por lotes en frío ( CPB ) es un método de teñido de textiles , típicamente fibras celulósicas como el algodón , en el que el textil se impregna con tinte en un estado frío, en lugar de calentarse. La alta fijación del tinte y la ausencia de energía térmica son las ventajas del proceso CPB. [1] Las telas teñidas con CPB son menos costosas, tienen un tacto más suave y tienen una superficie más limpia que los materiales teñidos por agotamiento. El proceso puede tardar hasta 12 horas en el proceso de teñido por lotes, dependiendo de la profundidad del tono. La desventaja es que el teñido por lotes es un proceso lento y prolongado. [2] [3] El proceso se desarrolló en 1960. [4]
Durante el proceso de teñido, el tinte debe acercarse y quedar parejo al material para producir un color uniforme que sea resistente a la humedad, el calor y la luz . [5] Debido a sus propiedades de solidez superiores y su aplicación sencilla, los tintes reactivos son actualmente el tipo de tinte más común para el teñido de algodón. [6] La técnica CPB utiliza menos agua y energía. Este enfoque elimina la sal típica que se utiliza para agotar los tintes reactivos y proporciona una buena fijación del tinte. [7]
Las telas se tiñen típicamente después de ser fabricadas a través de un proceso conocido como teñido en pieza, la técnica implica la inmersión de la tela en un baño de tinte. Sin embargo, el teñido en almohadilla se inventó para acelerar el proceso de teñido sin reducir necesariamente los costos. [8] Este proceso implica alimentar la tela a teñir a través de una máquina equipada con baños de tinte y rodillos de goma. La tela pasa sobre rodillos, se sumerge en un baño de tinte y luego avanza a través de rodillos que eliminan el exceso de tinte, lo que le permite regresar al contenedor de tinte. [8] La diferencia entre el teñido en pieza en una tina y el uso de una máquina de teñido en almohadilla es que en esta última, la tela se mueve continuamente a través de uno o más baños de tinte, en lugar de permanecer estacionaria en una tina hasta que esté completamente saturada. [8]
El método aprovecha las propiedades de los colorantes reactivos , que también son aplicables a temperatura ambiente. [4] El algodón se puede teñir con una variedad de colorantes, aunque el colorante reactivo es el más frecuente. Los grupos activos en estos colorantes forman enlaces covalentes con los grupos hidroxi del algodón a través de la sustitución y/o adición. El método CPB no utiliza sal ni energía para teñir, lo que lo hace más fácil de usar, menos costoso y más ecológico que los métodos alternativos. [1]
El CPB es un proceso semicontinuo [9] que utiliza un mangle de relleno para rellenar la tela con licor de tinte y un álcali adecuado [para la reacción y la fijación]. Después de rellenar el rollo, se enrolla y envuelve inmediatamente. Luego se lo agrupa o se lo hace girar continuamente durante 6 a 24 horas. Este proceso se conoce como "pad-batch". Luego, el material se lava para eliminar el tinte no fijado, lo que se puede hacer con una línea de lavado continuo o una máquina de teñido por lotes . [2]
La selección de colorantes es importante en CPB, los colorantes deben ser compatibles con la estabilidad del baño de almohadilla ( álcali ), moderadamente reactivos y menos sustantivos. [10]
La industria textil es una industria que consume mucha agua y que afecta significativamente el suministro mundial de agua. [11] En el teñido por agotamiento, la proporción de tejido a licor tiene el mayor efecto sobre la cantidad de agua que se utiliza. Si la proporción de licor se cambia de 1:10 a 1:8, se utiliza un 20% menos de agua y se gasta un 15% menos de dinero en el procesamiento. Las máquinas de teñido con una proporción baja de licor no solo utilizan menos agua para teñir los textiles, sino que también utilizan menos sal y álcali porque agregan estas cosas en gramos por litro del licor total. Reducir la cantidad de licor también ayuda a la absorción del tinte. [6] En comparación con el teñido por agotamiento, los métodos de relleno brindan la proporción más baja de licor a fibra en el baño de teñido, menores volúmenes de solución de baño de teñido sobrante, aplicación más rápida del tinte, control más fácil sobre la nivelación del tinte en la tela y no se requiere electrolito. [12] [3]
Los métodos de teñido con relleno para tejidos de algodón son la técnica de coloración más preferida desde una perspectiva de sostenibilidad. [13] El método de lotes con relleno en frío conserva el agua. [2] [14] El método de lotes con relleno en frío utiliza la mitad de la cantidad de agua necesaria para teñir algodón con tinte reactivo. [14] Los mayores costos de energía son un efecto indirecto del consumo excesivo de agua en el teñido y el acabado, ya que se requiere más energía para calentar mayores cantidades de agua a la temperatura de teñido. Aproximadamente el 24,9% de toda la energía térmica utilizada en una planta de teñido se pierde en las aguas residuales. [6]
Las etapas de blanqueo, teñido, estampado y acabado de la industria textil son las principales culpables, ya que utilizan el agua como su principal medio para aplicar tintes y productos químicos a los textiles. [15] [6] En las últimas décadas, se ha convertido en una parte cada vez más importante del trabajo de un tintorero pensar en cómo los tintes y los procesos afectan al medio ambiente. [1] La industria de procesamiento húmedo de textiles utiliza y contamina una enorme cantidad de agua dulce. Los consumidores son cada vez más conscientes de los problemas ambientales, las leyes ambientales son cada vez más estrictas sobre los efluentes de la industria textil y no hay suficiente agua en algunas partes del mundo. Todas estas cosas han obligado a la industria textil a analizar cuánta agua utiliza y cuán peligrosos son sus efluentes. Dos formas muy prometedoras de ahorrar agua son utilizar dióxido de carbono supercrítico (SC-CO 2 ) para teñir sin agua y máquinas de baja relación de licor en el procesamiento húmedo de textiles. Ambas opciones tienen desafíos, incluido el costo y la modificación de las fábricas de tinte tradicionales. [6]
La industria ha utilizado predominantemente colorantes reactivos para teñir los artículos de algodón de punto. El tratamiento del efluente coloreado cargado de sal generado por el proceso de teñido es una de las principales preocupaciones de la industria. [16]
El proceso de lotes con almohadillas frías es económico y ecológicamente sostenible. No se utiliza sal, algo inevitable en otras aplicaciones de escape de colorantes reactivos. Los otros tres parámetros representan ahorros significativos, es decir, agua, energía y colorantes y productos químicos. [2] [14]
Al tiempo que identifican las " mejores técnicas disponibles ", o el mejor tipo de tecnología de proceso, los investigadores examinan cómo se podrían evaluar las tecnologías de proceso para el teñido de textiles desde la perspectiva de la protección ambiental preventiva. Analizaron cómo la última generación de tecnologías de teñido de textiles se compara con la generación anterior en términos de los objetivos de protección ambiental preventiva de reducir la cantidad de recursos utilizados y la cantidad de desechos y emisiones generadas.
El estudio, "Evaluación comparativa de tecnologías de teñido de textiles desde un punto de vista de protección ambiental preventiva ", encontró que el proceso de relleno, con la tecnología reciente, podría usarse para cumplir ambos objetivos de manera más efectiva en cinco de las siete situaciones estudiadas. [13]