Eliminación de peróxido tras el blanqueo: ¿catalasa o enjuague caliente?

Qué hace el peróxido residual en el teñido con reactivos

Cuando se descarga el baño de blanqueo, el peróxido de hidrógeno se queda dentro del tejido. No se ve y no aparece en ninguna pantalla de la máquina. Se manifiesta cuando arranca el teñido.

El cromóforo del colorante reactivo está expuesto a la oxidación. A la temperatura de teñido y en medio alcalino el peróxido degrada el colorante: el rendimiento de color baja y el matiz se desplaza. El desplazamiento se ve antes en los turquesas y en los azules, porque esos colorantes son más sensibles a la oxidación que el resto de la paleta.

La segunda consecuencia sale más cara: el teñido desigual. El peróxido que queda en el tejido no está en la misma cantidad en todas partes; se reparte en concentraciones distintas en los orillos, en las marcas de pliegue y en las zonas donde el exprimido no fue parejo. El colorante se degrada en proporciones distintas en cada una de esas zonas y la diferencia aparece después del secado como una raya o como una nube. En ese punto la tintorería discute la dosificación del igualante y la curva de teñido, mientras el fallo quedó atrás, en el baño anterior del pretratamiento.

La gravedad depende de la clase de colorante, de modo que la misma cantidad de peróxido no da el mismo resultado en todos los colores. Eso complica el diagnóstico: un residuo que pasa inadvertido en colores claros produce una partida rechazada en un turquesa oscuro la misma semana, y entre las dos partidas no parece haber cambiado nada aparte de la receta.

El tercer efecto es más silencioso. El colorante degradado no se fija a la fibra, se queda en el baño y aumenta la carga que tiene que arrastrar el jabón para lavado de reactivos. Si los resultados de solidez se mueven de partida en partida con la misma receta, este es uno de los sitios donde hay que mirar.

¿Enjuague caliente o catalasa?

La eliminación de peróxido se resuelve por dos vías y las dos funcionan. La diferencia está en lo que gastan.

La catalasa descompone el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno. Los productos de la reacción no afectan al teñido y el oxígeno sale del baño. Como clase, la catalasa trabaja alrededor de pH 6-8 y a temperaturas moderadas; ese es un rango de clase, no una especificación de producto. Los valores propios de las enzimas antiperóxido (catalasa) de Derin Kimya, fabricante turco de auxiliares textiles, figuran en cada página de producto: dato pendiente.

El enjuague caliente tiene una ventaja real: junto con el peróxido se lleva el álcali, el estabilizador de peróxido y el tensoactivo que quedan del blanqueo. La catalasa solo va contra el peróxido. Una planta que pasa a un solo baño tiene que calcular aparte cómo afectan al teñido esos residuos que no se van.

Por qué un reductor no es la herramienta adecuada

El hidrosulfito de sodio, el bisulfito y el dióxido de tiourea eliminan el peróxido de verdad. El problema es que nadie sabe cuánto hace falta.

La cantidad de peróxido que lleva el tejido cambia con la partida, con el exprimido y con la receta de blanqueo. El reductor se dosifica sobre esa incertidumbre con un exceso "de seguridad" y el exceso se queda en el baño. Ese reductor que sobra reduce el enlace azoico del colorante: el color abre, en algunas tricromías uno de los componentes se ve más afectado que los otros y el matiz deja de repetir.

La catalasa se limita sola: cuando se acaba el sustrato la reacción para y la enzima que sobra no daña el teñido. El reductor no tiene ese freno; lo que se echó, si no encuentra con qué reaccionar, espera en el baño y cambia de objetivo cuando arranca el teñido.

El segundo motivo está en el agua residual. Los reductores a base de azufre cargan la depuradora, y los compuestos de azufre dan problemas de olor y de corrosión en la red de desagüe. El tercero está del lado de la fibra y del colorante: un medio fuertemente reductor también actúa sobre los restos teñidos que ya lleva el tejido, lo que es un riesgo en géneros tejidos con hilo teñido o en material teñido previamente.

El reductor tiene su sitio, y ese sitio no es quitar el peróxido antes de un buen teñido: es descargar un teñido que salió mal.

En planta se oye esta defensa: "si echamos poco, no sobra nada". Eso es gobernar con un juicio sin medida un proceso que tampoco se mide. Si no se sabe cuánto peróxido queda, tampoco se puede saber cuánto reductor hace falta: con poco queda peróxido, con mucho se estropea el colorante, y la ventana entre los dos se mueve de partida en partida. Con catalasa no hay que buscar esa ventana, porque la reacción encuentra su propio final.

Cómo se monta el paso en cada máquina

En una máquina de teñido por agotamiento la catalasa trabaja en su propio baño y las condiciones se pueden montar completas. Se ajusta la temperatura, se hace la medición del pH, se controla el tiempo y al final se hace el ensayo. La única dificultad es el enfriamiento: bajar desde la temperatura de blanqueo hasta la banda de la enzima inmoviliza la máquina un rato y devuelve parte del ahorro. Las plantas que llevan curva de calentamiento y enfriamiento escriben ese tiempo en la planificación en lugar de darlo por corto.

En una línea continua de lavado la situación es otra. La enzima se dosifica en la cuba y el tiempo de contacto del tejido con la enzima lo fija la velocidad de la línea, es decir que se mide en segundos y no en minutos. El tiempo que se pierde se compensa con concentración, y la estabilidad del sistema queda colgada por completo del buen funcionamiento de la bomba dosificadora. En un turno en el que la bomba se para o se obstruye, que el tejido salió de la línea cargado de peróxido solo se descubre en el teñido.

En el jigger el tejido trabaja enrollado; la relación de baño es baja y la enzima no llega al mismo tiempo a todas las capas. Para ver la diferencia entre cabeza y cola se toma muestra de los dos extremos.

Hay algo que no cambia en las tres máquinas: lo que determina la cantidad de peróxido que lleva el tejido es el exprimido posterior al blanqueo. Si se ha movido el ajuste de exprimido, la receta de catalasa se vuelve a comprobar.

Cómo se comprueba que el peróxido se ha ido

La comprobación no es un paso opcional. Que la enzima esté dosificada no demuestra que el peróxido se haya ido; la enzima puede haber entrado a una temperatura equivocada, a un pH equivocado o en una concentración de peróxido lo bastante alta para matarla, y nada de eso se ve en la pantalla de la máquina.

En planta se usan dos métodos. La tira reactiva de peróxido da una lectura semicuantitativa y se lee contra una escala de color. El papel de almidón-yoduro es más barato: la muestra se acidifica con ácido acético, se moja el papel y, si hay oxidante, da color azul violeta.

Orden:

1. Toma la muestra del baño en circulación, no de la superficie de la máquina. El agua de superficie es el punto que más engaña.
2. Toma al mismo tiempo muestra de tejido. Exprime un trozo de tela y ensaya aparte el agua exprimida.
3. Si usas tira reactiva, respeta el tiempo de espera; una tira leída antes de hora marca bajo.
4. Con papel de almidón-yoduro acidifica primero la muestra; en muestra neutra el color sale débil.
5. Anota el resultado en el registro de la partida. El ensayo que no se anota cuenta como no hecho.

Ensayar aparte el agua exprimida del tejido es el paso que más se salta. El depósito de peróxido no es el baño, es el tejido; el baño puede leer limpio mientras el tejido sigue cargado, sobre todo en gramajes altos y en tejidos cerrados.

Qué tiene que estar en orden para teñir en el mismo baño

El baño único es el argumento principal de la catalasa. Pero llevar el baño adelante es llevar adelante todo lo que hay dentro.

Antes de pasar al teñido tienen que estar bien cuatro cosas. El ensayo de peróxido tiene que leer negativo. El álcali que queda del blanqueo tiene que estar neutralizado y el pH llevado al valor de arranque del teñido. La temperatura del baño tiene que estar bajada a la temperatura de arranque del teñido. Y por último hay que saber que el arrastre de estabilizador, secuestrante y humectante que viene del blanqueo es compatible con la receta de teñido; esto último se comprueba normalmente una vez en el laboratorio y se da por válido para esa calidad.

En colores oscuros y críticos una parte de las plantas mete un enjuague en medio a pesar del esquema de un solo baño. La decisión la da la diferencia entre el coste del agua y el coste de una partida rechazada, no la enzima.

Por qué la catalasa muere con su propio sustrato

La catalasa se inactiva a concentraciones altas de peróxido de hidrógeno. La inactivación enzimática la provoca la misma sustancia que la enzima está dosificada para descomponer, en cuanto la concentración queda por encima de cierto nivel. De ahí sale el error más frecuente en el uso de catalasa: dosificar la enzima directamente en un baño de blanqueo que no se ha descargado.

El segundo límite es la temperatura. El blanqueo termina en torno a 95-100 °C y la enzima se desnaturaliza al instante a esa temperatura. Una enzima dosificada sin enfriar el baño no trabaja, aunque la concentración de peróxido sea la adecuada.

El orden correcto sale de esos dos límites:

1. Descarga el baño de blanqueo. La mayor parte del peróxido se va en este paso.
2. Haz un enjuague caliente. El objetivo no es dejar el peróxido a cero, es bajar la concentración al nivel que la enzima aguanta y bajar el álcali.
3. Llena el baño, lleva la temperatura a la banda de trabajo de la enzima y ajusta el pH.
4. Dosifica la enzima diluida y con la circulación en marcha.
5. Al final del tiempo haz el ensayo de peróxido en el baño y en el tejido.
6. Si el ensayo sale limpio, pasa al teñido; si no, antes de alargar el tiempo de enzima controla la temperatura y el pH.

La mayoría de los casos de "la enzima no trabajó" son el segundo o el tercer paso saltado. Subir la dosificación donde la enzima se muere en un baño de peróxido demasiado concentrado no hace otra cosa que matar más enzima.