ES2264915T3 - Eliminacion de esteres hidrofobicos de tejidos. - Google Patents

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Abstract

Proceso para eliminar triglicéridos de origen natural o revestimientos de ésteres hidrófobos de tejidos hechos de fibras naturales durante el acabado, caracterizado por el hecho de que comprende las fases secuenciales de: 1) impregnar el tejido con una solución acuosa de lipasa en una relación de recogida de la solución del 50-200% 2) incubar el tejido impregnado a 15-70ºC durante 1-24 horas; y 3) lavar y enjuagar el tejido para eliminar los ácidos grasos.

Description

Eliminación de ésteres hidrofóbicos de tejidos.
Esta invención se refiere a un proceso para la eliminación de ésteres hidrófobos de tejidos en la industria textil.
Técnica anterior
En muchos casos se requiere eliminar la sustancia grasa que contiene ésteres hidrófobos (especialmente triglicéridos) en el acabado de los tejidos. Así, la mayor parte de las fibras naturales contienen algunos triglicéridos en forma de aceite, grasa o cera que deben ser eliminados para obtener buenas propiedades de absorción del agua en el tejido acabado. Además, el aceite es agregado en algunos casos al tejido para que actúe como lubrificante durante el tratamiento tras lo cual debe ser eliminado.
La sustancia grasa es comúnmente eliminada del tejido mediante el llamado lavado cáustico, donde el tejido es tratado con elevadas cantidades de álcali y agente humectante y mantenido a un pH y temperatura elevados (normalmente sobre 100ºC).
También se conoce agregar una lipasa al detergente para mejorar la eliminación de las manchas oleosas de la ropa sucia (por ej. US 4.810.414). Sin embargo, D. Aaslyng et Al.: Mechanistic Studies of Proteases and Lipases for the Detergent Industry, presentado en SCI, Avances Recientes en la Industria del Detergente, 26-28 Marzo 1990, Universidad de Cambridge, Inglaterra, establece que sólo un pequeñísimo efecto de la enzima es visible después del primer lavado, y que generalmente es necesario más de un ciclo de lavado (cada uno consistente en lavado, enjuague y secado) para obtener efectos pronunciados con las lipasas.
Una fase tal de secado adicional es considerado económicamente prohibitivo para el tratamiento textil, y el uso de lipasas para la eliminación de sustancias grasas en la industria textil no parece por lo tanto económicamente practicable.
El objetivo de esta invención es proveer un método mejorado para la eliminación de sustancias grasas durante el tratamiento textil.
Estado de la invención
Hemos desarrollado un proceso con el que los ésteres hidrófobos son eficazmente eliminados del tejido mediante el uso de lipasa sin la necesidad de una fase intermedia costosa de secado. El proceso puede ser realizado de modo continuo o discontinuo usando el equipamiento comúnmente usado en la industria textil, y evita la necesidad de pH y temperatura elevados en el lavado cáustico convencional.
En consecuencia, la invención prevé un proceso para eliminar los triglicéridos de origen natural o revestimientos de ésteres hidrófobos del tejido hecho de fibras naturales durante el acabado, caracterizado por comprender las fases secuenciales de:
1)
impregnar el tejido con una solución acuosa de lipasa en una relación de recogida de solución del 50-200%,
2)
incubar el tejido impregnado a 15-70ºC durante 1-24 horas, y
3)
lavar y enjuagar para eliminar los ácidos grasos
Descripción detallada de la invención Tejido
El procedimiento de la invención es aplicado a cualquier tejido hecho de fibras naturales que contenga ésteres hidrófobos (por ej. triglicéridos o revestimientos de éster) que deben ser eliminados del tejido acabado. Ejemplos de fibras naturales con un contenido residual de triglicéridos de origen natural son algodón natural (típicamente conteniendo 0.5-1.0% de aceites y ceras), lino (en bruto) y lana. El proceso es también utilizado para eliminar los revestimientos de éster que han sido agregados durante el tratamiento por ej. para hacer el tejido más blando y suave.
Fase 1
Impregnación con lipasa
Las lipasas de origen vegetal o animal (por ej. lipasa pancreática) pueden ser usadas en la invención, pero las lipasas microbianas son preferidas por razones económicas. Las lipasas ya conocidas por ser activas en detergentes pueden ser usadas en la invención, pero dado que las condiciones del proceso pueden ser idóneas a la lipasa, pueden también ser usadas muchas otras lipasas.
Ejemplos son las lipasas derivadas de los siguientes microorganismos:
Humicola, por ej. H. brevispora, H. lanosa, H. brevis var. thermoidea y H. insolens. (US 4.810.414)
Pseudomonas, por ej. Ps. fragi, Ps. stutzeri, Ps. cepacia y Ps. fluorescens (WO 89/04361),
Fusarium, por ej. F. oxysporum (EP 130.064).
Mucor (llamado tambien Rhizomucor), por ej. M. miehei.
Chromobacterium (especialmente C. viscosum)
Aspergillus (especialmente A. niger).
Candida, por ej. C. cylindracea (llamada tambien C. rugosa) o C. antarctica (WO 88/02775).
Un ejemplo de una lipasa comercial es Lipolase® (producto de Novo Nordisk A/S).
La actividad lipasa presente en la solución de impregnación es preferiblemente 100-10.000 KLU/g (KLU unidad para la actividad de lipasa definida en WO 89/04361). Se puede añadir un tampón a la impregnación para mantener un pH idóneo para la lipasa usada. Para la lipasa de Humicola, es idóneo un pH de 7-10.
Un agente humectante convencional puede ser usado para mejorar el contacto entre el sustrato de éster y la solución de lipasa. El agente humectante puede ser un tensioactivo no iónico, por ej. un alcohol graso etoxilato. Un ejemplo es el Berol Wash (producto de Berol Nobel AB, Suecia), un alcohol graso primario lineal C_{16}-C_{18} con una media de 12 grupos de etoxilato. El agente humectante puede ser agregado al baño de impregnación con lipasa, o puede ser usado en una fase separada antes de la impregnación con lipasa.
Después de la inmersión del tejido en el baño de impregnación, éste será normalmente escurrido entre rodillos (pasado por la máquina de manglado) para alcanzar la relación de recogida de la solución (por ej. relación en peso líquido: tejido) del 50-200%, preferiblemente 70-150%.
Fase 2
Incubación
El procedimiento según la invención puede ser realizado de modo continuo o discontinuo, usando el equipamiento comúnmente usado en la industria textil. Así, la fase de incubación puede ser hecha por ej. sobre un rodillo tampón o cribón de vaivén (de modo discontinuo) o en una máquina J-box (continuo).
Fase 3
Lavado y enjuague
El lavado convencional puede ser usado para eliminar los productos de la hidrólisis, por ej. ácido graso, mono- y diglicéridos y glicerol. La eliminación del ácido graso generalmente requiere el uso de un tensioactivo aniónico o no fónico y álcali a pH 8-12.
El enjuague convencional puede ser usado, por ej. el enjuague repetido con agua. Se puede añadir un suavizante catiónico en la última fase de enjuague.
Combinación con otras fases del proceso
Además de la eliminación de sustancias grasas según la invención, el acabado del algodón en muchos casos implica también eliminar el apresto con una \alpha-amilasa para quitar el apresto que contiene almidón y/o el blanqueado con peróxido de hidrógeno. Éstas pueden ser realizadas como fases separadas antes o después de la eliminación de la grasa, pero ventajosamente una o ambas de éstas pueden ser combinadas con la eliminación de grasa, de modo que una \alpha-amilasa y/o peróxido de hidrógeno es añadido a la solución de lipasa usada para la impregnación.
La \alpha-amilasa bacteriana convencional puede ser usada para quitar el apresto, por ej. de Bacillus, especialmente B. licheniformis, B. amiloliquefaciens o B. stearohtermophilus. Ejemplos de productos comerciales de \alpha-amilasa son Termamil®, Aquazim® Ultra y Aquazim® (productos de Novo Nordisk A/S). Para quitar el apresto, el baño de impregnación tendrá generalmente un pH 5-8 y contendrá una actividad \alpha-amilasa de 100-10.000 KNU/I (1 KNU unidad de amilasa = 1000 NU, ver EP 252.730) y 1-10 mm de Ca^{++} como estabilizador.
Para el blanqueamiento, el baño de impregnación generalmente contendrá H_{2}O_{2} en una concentración de 1-30 g/L a pH 8.5-11. El baño de impregnación generalmente contendrá también estabilizadores de peróxido de hidrógeno, por ej. silicato de sodio y/o estabilizadores orgánicos, y un agente humectante/tensioactivo. El blanqueamiento puede ser combinado con la eliminación de apresto aplicando una amilasa al baño de impregnación.
Ejemplo 1
Se prepararon muestras de tejido conteniendo grasa con una sustancia colorante como indicador de la eliminación de grasa como sigue: Se cortó algodón blanqueado (NT 2116 de Nordisk Tekstil) en piezas de 5 x 5 cm. Se añadió 0,075% (p/p) de rojo Sudán a manteca de cerdo a 70ºC; se mantuvo la mezcla a 5ºC y se calentó aproximadamente hasta 70ºC antes del uso. Se aplicó 50 \mul de manteca de cerdo/rojo Sudán en el centro de cada muestra. Se incubaron las muestras a 70ºC durante 30 minutos y se mantuvieron toda la noche antes del experimento. Se usaron dos muestras para cada experimento.
Se trataron unos pañuelos preparados como se indica arriba mediante un proceso según la invención como sigue:
1) Prelavado
Agente humectante: 1 g/L alcohol graso etoxilato (Berol Wash)
Temperatura: 25, 40 o 70ºC, como se indica abajo
Tiempo: 10 segundos
Inmersiones: 3
Manglado: intensivo
\vskip1.000000\baselineskip
2) Impregnación
Lipasa: Lipolase®, 1 o 10 g/L, como se indica abajo
Tampón: 0,1 M de ácido cítrico + 0.2 m fosfato
pH: 7 o 9,5, como se indica abajo
Temperatura: Como en la fase 1)
Tiempo: 10 segundos
Inmersiones: 3
Manglado: intensivo, recogida de la solución = 100%
\vskip1.000000\baselineskip
3) Incubación
En pequeñas bolsas de plástico
Temperatura: Como en la fase 1)
Tiempo: 1, 4 o 24 horas, como se indica abajo
\vskip1.000000\baselineskip
4) Post-lavado
Agente humectante: 1 g/L alcohol graso etoxilato (Berol Wash)
NaOH: 1 g/L
Temperatura: 40ºC
Tiempo: 10 segundos
Inmersiones: 3
Manglado: intensivo
\newpage
5) Enjuague
Temperatura: 25ºC
Tiempo: 10 segundos
Inmersiones: 3
Manglado: intensivo
Se valoraron las muestras midiendo la remisión (blancura) por un lado sobre un reflectómetro Elrepho a 460 nm. Una mayor blancura es tomada como indicación de una mayor eliminación de grasa ya que el rojo Sudán es asociado a la manteca.
Se hizo un experimento de referencia sin lipasa en cada serie de condiciones. Los resultados mostrados bajo son dados como valores de remisión R para los experimentos de referencia sin lipasa, y para los experimentos con lipasa se da el aumento en valor de remisión \DeltaR sobre la referencia:
\vskip1.000000\baselineskip
ºC horas pH referencia R \DeltaR 1 g/l \DeltaR 10 g/l
25 24 7 45.78 1.11 17.97
25 24 9.5 45.92 0.16 18.71
40 4 7 46.82 0.66 3.98
40 4 9.5 47.35 0.20 0.75
70 1 7 52.72 0.64 0.38
70 1 9.5 52.17 1.30 0.47 
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de arriba a pH 7,0 están mostrados en la figura 1. Se ha visto que la eliminación más eficaz de grasa se obtiene a 25ºC y 24 horas a una dosificación elevada de lipasa.
Ejemplo 2 Eliminación de grasa y eliminación de apresto combinados
Se trató algodón al 100% con apresto de almidón (NT 2116 de Nordisk Tekstil) de la misma forma como en el ejemplo 1, excepto que el baño de impregnación tenía un pH 7 y adicionalmente contenía 0,4 g/l de CaCl_{2} 2H_{2}O y 5 g/l de \alpha-amilasa bacteriana (Aquazyme Ultra 100 L), la incubación se hizo durante 22 horas a 25ºC, y el Post-lavado fue a 90ºC.
La mojabilidad del tejido tratado ha sido medido como el tiempo necesario para la absorción de una gota de agua sobre el tejido. El contenido de grasa del tejido ha sido medido mediante extracción Soxtec. El tejido no tratado tenía 0,60% de grasa con este método. Resultados:
\vskip1.000000\baselineskip
Dosificación de Lipolasa Mojabilidad segundos contenido en grasa
100 L
0 (referencia) 31 0.1-0.2%
1 g/l 21 0.1%
10 g/l 1 <0.1% 
\newpage
Ejemplo 3
Se condujo un experimento como sigue. Las otras condiciones fueron como en el Ejemplo 2.
Impregnación
Composición del baño de impregnación:
CaCl_{2}\cdot2H_{2} o:
0.4 g/l
NaCl:
0 o 5 g/l
H_{2}O_{2} 35%:
43 g/l
Estabilizante:
1 g/l Lastabil TGS (estabilizante orgánico de Hoechst)
NaOH:
hasta pH 10.0
Termamil® 120L:
2 g/L
Lipolase® 100L:
1 g/L
Temperatura y tiempo:
24 horas a 25ºC o 5 horas a 40ºC
La mojabilidad del tejido tratado ha sido medido como el tiempo necesario para la absorción de una gota de agua sobre el tejido. El contenido graso del tejido ha sido medido mediante extracción Soxtec. El tejido no tratado tenía 0.60% de grasa con este método. Resultados (mojabilidad en minutos):
Dosificación de 25ºC 25ºC + 5 g/l NaCl 40ºC 40 + 5 g/l NaCl
Lipolasa 100 L
0 (referencia) 10 10 10 10
1 g/l 12 2 2.5 7

Claims (10)

1. Proceso para eliminar triglicéridos de origen natural o revestimientos de ésteres hidrófobos de tejidos hechos de fibras naturales durante el acabado, caracterizado por el hecho de que comprende las fases secuenciales de:
1)
impregnar el tejido con una solución acuosa de lipasa en una relación de recogida de la solución del 50-200%
2)
incubar el tejido impregnado a 15-70ºC durante 1-24 horas; y
3)
lavar y enjuagar el tejido para eliminar los ácidos grasos.
2. Proceso según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la solución acuosa de la fase 1) contiene 100-10.000 KLU/l de actividad lipasa.
3. Proceso según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que la lipasa es derivada de un cepa de Humicola o Pseudomonas, preferiblemente una cepa de H. insolens. o P. cepacia.
4. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, donde la solución de lipasa acuosa de la fase 1) tiene un pH de 6 a 10.
5. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, donde la relación de recogida de la solución de la fase 1) es 70-150%.
6. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, donde el tejido contiene apresto que contiene almidón, y la solución acuosa de la fase 1) contiene una \alpha-amilasa.
7. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, donde la solución acuosa de la fase 1) contiene H_{2}O_{2}.
8. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-7, donde la incubación de la fase 2) es conducida a una temperatura de 20 a 40ºC, durante 4 a 24 horas.
9. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde el tejido es tratado con un agente humectante, preferiblemente un alcohol graso etoxilato usado en una concentración de 0,2-5 g/l.
10. Proceso según cualquiera de las reivindicaciones 1-9, donde la fase 3) comprende el lavado a un pH de 8 a 12 con una solución de lavado que contiene un tensioactivo aniónico y/o no iónico seguido de enjuague del tejido una o más veces.
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