ES2941413B2 - Procedimiento de fijacion de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulosicas y sistema para llevar a cabo dicho procedimiento - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
PROCEDIMIENTO DE FIJACION DE COLORANTES REACTIVOS EN TEJIDOS DE
FIBRAS CELULÓSICAS Y SISTEMA PARA LLEVAR A CABO DICHO PROCEDIMIENTO
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas y al sistema para llevar a cabo dicho procedimiento, estando el sistema formado por una cámara de condensación, entre otros equipos. El procedimiento de la invención permite estampar digitalmente el tejido de fibras celulósicas sin generar efluentes de aguas residuales con altos valores de Demanda Química de Oxígeno (DQO), Nitrógeno Kjeldahl Total (NKT) y conductividad eléctrica.
Para llevar a cabo el procedimiento de la invención se impregna el tejido de fibras celulósicas estampado con una mezcla que contiene, al menos, un compuesto alcalino y un componente higroscópico, pero que en ningún caso incluye urea. El tejido de fibras celulósicas se hace pasar por una cámara de condensación, previa a un vaporizador, para alcanzar una humectación homogénea en todo el ancho del textil, de forma que facilite la reacción de fijación de los colorantes reactivos al tejido de fibras celulósicas.
Ventajosamente, el procedimiento de la invención permite obtener valores del efluente generado en el tren de lavado - por el que pasa el textil estampado una vez han sido fijados los colorantes reactivos-, con un valor de DQO menor de 1000 mg de O2/l, un valor de NKT menor de 50 mg de N/l y una conductividad eléctrica menor de 3000 |iS/cm.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La decoración de tejidos mediante técnicas de estampación se ha revolucionado en los últimos años debido a la incorporación de la impresión digital. La utilización de tintas inkjet basadas en colorantes reactivos es y será un referente para la estampación de tejidos de fibras celulósicas tanto para moda como para hogar, debido a sus resultados de intensidad de color, solideces al lavado y al frote y acabado final.
La impresión digital en textil se asocia a beneficios medioambientales debido a la reducción
de aguas de lavado y de productos químicos. Sin embargo, para que la fijación de los colorantes reactivos tenga lugar, se precisa de altas concentraciones de urea en el tejido que permita la captación de humedad necesaria durante el proceso de vaporizado y, a su vez, catalice la reacción del colorante con la celulosa.
Es por ello que la estampación digital con colorantes reactivos es un problema para las empresas, ya que la urea acaba en las aguas de lavado que generan efluentes con altos valores de Demanda Química de Oxígeno (DQO) y Nitrógeno Kjeldahl Total (NKT), que además son imposibles de tratar con las actuales técnicas de depuración de aguas.
Consecuentemente, las altas cantidades de nitrógeno vertidas causan un problema de eutrofización en todas las líneas aguas abajo (es decir, en las depuradoras industriales o en las estaciones depuradoras de aguas urbanas (EDARU), ríos o en las zonas de vertido). Es por ello, que la alta concentración de nutrientes en las aguas residuales es un problema conocido en algunas poblaciones que tienen este tipo de industrias, donde la solución se aporta en la EDARU, en caso de tener capacidad (mediante la inclusión de balsas de homogeneización que amortiguan la entrada de altas concentraciones puntuales).
Por todo lo anterior, en el mercado no se conoce ningún substituto directo de la urea para la fijación de colorantes reactivos en el textil de fibras celulósicas, y concretamente en el textil de algodón. Ello supone que en países con controles ambientales adecuados (como España) comiencen a instalarse otras líneas productivas funcionando con tintas no reactivas que ofrecen propiedades diferentes (como por ejemplo los colorantes por pigmentos), pero que no alcanzan los mismos resultados que los colorantes reactivos en parámetros como intensidad de color, resistencia al lavado y solidez al frote, entre otros.
Por todo lo anterior, el solicitante de la presente patente detecta la necesidad de desarrollar un procedimiento y un sistema para posibilitar la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, sin emplear urea, evitando la generación de vertidos y permitiendo ahorrar agua, tintas y productos químicos, así como energía, de forma que se garantice la continuidad del uso de colorantes reactivos para la estampación de tejidos de algodón o de cualquier otra fibra celulósica.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El objeto de la invención concierne a un procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas que permite evitar el uso de urea, de forma que los efluentes que genera el procedimiento desarrollado no presentarán parámetros de DQO, NTK o conductividades eléctricas inviables de ser tratados en EDARs.
En este sentido, los tejidos de fibras celulósicas incluyen principalmente a algodón, lino, viscosa, yute, lyocel, tencel o modal. Sin embargo, es igualmente útil para cualquier tejido fabricado con fibras celulósicas de otro tipo.
Así, el procedimiento y sistema propuesto en la presente invención soluciona la problemática expuesta anteriormente, ofreciendo una solución sostenible en términos medioambientales y económicos.
Concretamente, el procedimiento de fijación de los colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas está formado las siguientes etapas:
- Estampación digital de un tejido de fibras celulósicas empleando colorantes reactivos.
- Impregnación del tejido de fibras celulósicas mediante la adición de una mezcla de un compuesto alcalino y un componente higroscópico, donde la concentración del compuesto alcalino es de entre 25 g/l y 50 g/l y la concentración del compuesto higroscópico es de entre 0,3 g/L y 10 g/L. Preferentemente, el compuesto alcalino es bicarbonato sódico o bicarbonato potásico, mientras que el componente higroscópico es polietilenglicol (PEG), dietilenglicol, glicerol o similar exceptuando la urea y sus derivados.
- Entrada del tejido de fibras celulósicas a una cámara de condensación, de forma que el tejido de fibras celulósicas se desplaza sobre una pluralidad de rodillos definiendo un recorrido y un tiempo de residencia mínimo de 7 minutos. Debemos señalar que el tiempo de residencia (definido por la velocidad de desplazamiento del tejido de fibras celulósicas en la cámara de condensación) es vital para alcanzar las condiciones del textil adecuadas para su posterior entrada en un vaporizador. En este sentido, el valor mínimo de tiempo de residencia establecido permite obtener
una fijación adecuada de los colorantes reactivos sobre el tejido de fibras celulósicas. No obstante, se han establecido tiempos de residencia de entre 7 y 20 minutos para tejidos de hasta 600 g/m2.
Así, el ancho del tejido de fibras celulósicas está expuesto en la cámara de condensación a:
- Inyección de microgotas de agua fría en continuo mediante difusores de agua.
- Inyección de vapor de agua en continuo mediante difusores de vapor de agua.
- Inyección de aire comprimido mediante difusores de aire comprimido. Para ello, el sistema de la invención incluye un compresor que introduce aire a presión para generar la circulación del agua (inyectada por los difusores de agua) y del vapor (inyectada por los difusores de vapor de agua) en el interior de la campara de condensación con el fin de generar una concentración de humedad homogénea.
- Inyección de aire saturado de agua mediante difusores de aire recirculado, el cual es recirculado desde la salida de la cámara de condensación,
- Salida del tejido de fibras celulósicas humectado tras alcanzar el grado máximo de absorción de humedad que soporta el tejido de fibras celulósicas.
- Entrada del tejido de fibras celulósicas a un vaporizador el cual trabaja a 103°C y con una humedad del 100%, de forma que el tejido de fibras celulósicas obtenido presenta, al menos, un grado de fijación de los colorantes reactivos del 60%.
- Lavado del tejido de fibras celulósicas a una temperatura de, al menos, 90°C, generando un efluente.
Cabe señalar que a la salida del vaporizador se puede controlar la intensidad de la coloración alcanzada. En este sentido, una comparativa con muestras previas en las que el procedimiento usaba la urea permite determinar el grado de fijación o rendimiento de la reacción entre los colorantes reactivos y la celulosa del tejido, es decir la fijación de los colorantes reactivos al tejido de fibras celulósicas. No obstante, para cuantificar el rendimiento real de dicha fijación es necesario lavar el tejido de fibras celulósicas tal como
se detalla en la última etapa del procedimiento detallado. Los resultados de estos ejercicios comparativos serán detallados en el apartado de realización preferente de la invención.
Ventajosamente, el efluente generado en el lavado del tejido de fibras celulósicas presenta un valor de DQO menor de 1000 mg de O2/l, un valor de NKT menor de 50 mg de N/l y una conductividad eléctrica menor de 3000 |iS/cm.
De forma opcional, la mezcla empleada en la impregnación del tejido de fibras celulósicas está formada no solo por el compuesto alcalino y el componente higroscópico, sino que también incluye un agente espesante (preferentemente alginato sódico y, opcionalmente, anti reductores y secuestrantes y/o dispersantes). Así, la concentración del agente espesante en la citada mezcla es menor de 20 g/L.
Ventajosamente, el compuesto anti reductor y los secuestrantes y/o dispersantes ayudan en la etapa de lavado para evitar que el color proporcionado por los colorantes reactivos vuelva a anclarse al tejido de fibras celulósicas.
Para proporcionar unas condiciones más adecuadas, tras la etapa de impregnación, opcionalmente el tejido de fibras celulósicas se humidifica mediante la proyección de vapor de agua con difusores exteriores, de forma que se mantiene la humedad en el exterior de la cámara de condensación a, al menos, un 60%. Preferentemente, la estancia donde está instalado el sistema de la invención cuenta con un higrómetro que mide de forma continua la humedad relativa. Dicho higrómetro activa la inyección de vapor de agua de los difusores exteriores sobre el rollo del tejido de fibras celulósicas que ha sido estampado digitalmente con colorantes reactivos previamente. El tejido estampado tiene concentraciones de tinta de hasta 20 g/m2
Así, el tejido de fibras celulósicas a la entrada a la cámara de condensación ya presenta una relevante humedad que facilita el posterior tratamiento y la fijación de los colorantes reactivos al tejido de fibras celulósica.
Cabe mencionar que el procedimiento que se preconiza ofrece las siguientes ventajas respecto a los tratamientos conocidos.
- Reducción del consumo de agua y energía:
La mejora en la fijación de los colorantes reactivos permite ajustar la cantidad de color utilizada y reduce la utilización de agua para el lavado en torno a un 50% respecto los tratamientos conocidos. Además, los tejidos estampados con colorantes reactivos han de lavarse a 90 °C, por lo que también se reduce el consumo de GNL (Gas Natural Licuado). Reflejando estos logros con la producción actual, supone el ahorro anual de más de 15.000 m3 de agua y más de 1400 MWh de GNL, evitando emitir unas 280 toneladas de CO2 (cálculos anuales teniendo en cuenta una producción de 2 millones aprox. de metros lineales de tejido de fibras celulósicas de ancho medio de 280 cm).
- Reducción de consumo de productos químicos y tintas:
El procedimiento desarrollado emplea menores consumos de tinta para conseguir una misma coloración que los procedimientos conocidos, suponiendo una reducción de un 45 % del consumo medio, lo que trasladado a las producciones actuales supone un ahorro de 10 a 15 toneladas de tinta al año. Además, la nueva formulación de preparación del tejido de fibras celulósicas supone un ahorro muy notable de uso de productos químicos en el procedimiento. Esto conlleva un relevante ahorro económico.
- Reducción de efluentes:
El agua residual generada en el tren de lavado con el proceso convencional presenta unos valores de NKT > 3000 mg de N/l, DQO > 2500 mg de O2/l y conductividad eléctrica CE > 7000 |iS/cm (siendo los límites de vertido a EDARU son NKT = 50 mg de N/l, DQO = 1000 mg de O2/l, CE = 3000 |iS/cm). Los valores de DQO y CE son corregibles mediante procesos de depuración convencionales, en cambio el valor tan alto de NKT no correlacionado con el resto hace inviable ningún proceso de eliminación de nitrógeno.
En cambio, es necesario resaltar que con el procedimiento desarrollado se consigue un agua de salida de lavado (última etapa del procedimiento preconizado) en torno a NKT = 40 mg de N/l, DQO = 900 mg de O2/l y CE = 2000 |iS/cm, reduciendo la cantidad de agua de lavado.
- Las intensidades de color obtenidas mejoran en el tejido de fibras celulósicas obtenido a partir del procedimiento de la presente invención, permitiendo igualmente optimizar la definición del estampado, al no incluir urea la mezcla que impregna el textil tras la estampación digital.
El procedimiento anteriormente detallado puede llevarse a cabo en un sistema que incluye una máquina de estampación, un vaporizador, un tren de lavado, un rame y una enrolladora que realiza el repasado y enrollado del textil una vez que ha sido estampado mediante colorantes reactivos que han sido fijados.
Dichas máquinas son conocidas, sin embargo, la diferencia entre los sistemas conocidos y la propuesta de la presente invención reside en la presencia en el sistema de una cámara de condensación, la cual se sitúa entre la máquina de estampación y el vaporizador.
Ventajosamente, la reacción de anclaje por parte de los colorantes reactivos al tejido de fibras celulósicas comienza a tener lugar en la cámara de condensación y continúa en el vaporizador.
La mencionada cámara de condensación está provista de los siguientes elementos:
- una pluralidad de difusores de agua formando una primera línea,
- una pluralidad de difusores de vapor de agua alineados,
- una pluralidad de difusores de aire comprimido alineados, y
- una pluralidad de difusores de aire recirculado alineados.
Para alcanzar una humedad homogénea en el interior de la cámara de condensación, los difusores de aire comprimido proyectan su flujo orientado de forma enfrentada al flujo proyectado por los difusores de agua. Por otro lado, los difusores de vapor de agua proyectan sobre el tejido de fibras celulósicas en una región de su recorrido posterior a la región donde proyectan los difusores de agua; mientras que los difusores de aire recirculado se disponen alineados en paralelo a la primera línea de difusores de agua.
Ventajosamente, la disposición detallada de los difusores de agua, difusores de vapor de agua, difusores de aire comprimido y los difusores de aire recirculado posibilita la
humectación homogénea del tejido de fibras celulósicas, evitando la concentración de humedad en un punto del textil que generase un anclaje del colorante reactivo heterogéneo.
Así, las condiciones generadas por los elementos que integran la cámara de condensación facilitan la completa humectación del tejido de fibras celulósicas, alcanzando siempre el grado máximo de absorción de humedad del tejido de fibras celulósicas, sin que en ningún momento se moje o se generare un chorreo de un exceso de agua. Cabe señalar que el grado máximo de absorción de humedad del tejido dependerá de su composición, el gramaje y de la torsión de los hilos que lo forman.
De forma opcional, la cámara de condensación está provista de una pluralidad de difusores de agua que forman una segunda línea, de forma que los difusores de aire recirculado se disponen alineados en paralelo entre la primera línea de difusores de agua y la segunda línea de difusores de agua.
Igualmente, y también de forma opcional, la cámara de condensación está provista de una pluralidad de difusores de agua que forman una tercera línea, la cual está dispuesta en la parte inferior de la cámara de condensación para la proyección de microgotas de agua desde su región inferior.
La configuración del sistema descrito, incluyendo una cámara de condensación previa al equipo de vaporización permite llevar a cabo un procedimiento de fijación de colorantes reactivos sobre un tejido de fibras celulósicas con unos rendimientos de retención de los colorantes adecuados y generando un efluente en la etapa de lavado de valores de DQO menores de 1000 mg de O2/l, valores de NKT menores de 50 mg de N/l y conductividades eléctricas menores de 3000 μS/cm.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de planos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 representa un diagrama de flujo del procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, concretamente en un tejido de algodón, conforme a una realización preferente de la invención.
La figura 2 muestra un esquema de la cámara de condensación que forma parte del sistema para llevar a cabo el procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, concretamente algodón, de acuerdo a una realización preferente de la invención.
La figura 3 muestra una vista seccional de la cámara de condensación representada en la figura anterior, conforme al corte AA señalado en la figura 2.
La figura 4 representa la inversa de la luminosidad para el colorante reactivo cian frente a la cantidad de tinta impresa (en % de la cantidad máxima inyectable) a una resolución de impresión de 600 dpi
La figura 5 representa la intensidad para el colorante reactivo cian frente a la cantidad de tinta impresa (en % de la cantidad máxima inyectable) a una resolución de impresión de 600 dpi
La figura 6 representa la inversa de la luminosidad para el colorante reactivo rojo frente a la cantidad de tinta impresa (en % de la cantidad máxima inyectable) a una resolución de impresión de 600 dpi
La figura 7 representa la intensidad para el colorante reactivo rojo frente a la cantidad de tinta impresa (en % de la cantidad máxima inyectable) a una resolución de impresión de 600 dpi
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Conforme a una realización preferente de la invención, y tal como se puede observar en el diagrama representado en la figura 1, el tejido de fibras celulósicas se hace pasar por los siguientes equipos:
- Rame donde tiene lugar la preparación química o mezcla con la que se impregnará el textil de algodón,
- Máquina de estampación donde tiene lugar la estampación digital del textil de algodón,
- Cámara de condensación donde tiene lugar la humectación del tejido de fibras celulósicas ya estampado,
- Vaporizador, donde tiene lugar la reacción entre los colorantes impresos y la celulosa del tejido.
- Tren de lavado donde tiene lugar el lavado del textil de fibras celulósicas,
- Rame donde tiene lugar el acabado,
- Enrolladora donde tiene lugar el repasado y enrollado del tejido de fibras celulósicas estampado.
Cabe precisar que, en el contexto de la presente invención, el término ‘Rame’ hace referencia a las máquinas empleadas en la industria textil para realizar el fijado, secado y acabado de los tejidos, para ensancharlos y corregir las distorsiones de la trama.
De esta forma, las etapas que forman el procedimiento de la invención para la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, preferentemente de algodón, son las siguientes:
- Estampación digital de un textil de algodón empleando colorantes reactivos,
- Impregnación del textil de algodón,
- Entrada del textil de algodón (10) a una cámara de condensación (1), donde está expuesto a la inyección de microgotas de agua en continuo mediante difusores de agua (3), inyección de vapor de agua en continuo mediante difusores de vapor de agua (4), inyección de aire comprimido mediante difusores de aire comprimido (5), y la inyección de aire saturado de agua mediante difusores de aire recirculado (6), el cual es recirculado desde la salida de la cámara de condensación (1),
- Salida del textil de algodón (10) humectado tras alcanzar el grado máximo de absorción de humedad que soporta el textil de algodón,
- Entrada del textil de algodón a un vaporizador el cual trabaja a 103°C y con una humedad del 100%, de forma que el textil de algodón obtenido presenta, al menos,
un grado de fijación de los colorantes reactivos del 60%, y
- Lavado del textil de algodón a una temperatura de, al menos, 90°C, generando un efluente.
A modo de ejemplo ilustrativo se muestra a continuación una tabla comparativa de preparaciones de la mezcla empleada en la impregnación del textil de algodón con un procedimiento convencional y empleando un ejemplo de realización preferente del procedimiento de la presente invención:
Cabe señalar que las mezclas empleadas en el procedimiento convencional incluyen urea, además de bicarbonato sódico, un espesante como el alginato sódico, un anti-reductor y un secuestrante o dispersante.
Sin embargo, en la mezcla de impregnación el textil de algodón empleado en la presente invención reemplazamos la urea por otros compuestos higroscópicos (generalmente derivados de alcoholes, como por ejemplo el PEG), siendo una concentración muy inferior a la que presentaba la urea en el proceso convencional. También es necesario destacar que la concentración de bicarbonato sódico es algo menor y, en caso de incluir alginato sódico su concentración también es sensiblemente inferior a la empleada en el procedimiento convencional conocido.
Por otro lado, las concentraciones del anti reductor y secuestrante o dispersante se mantienen.
Tal y como se observa en las figuras 1 y 2, la entrada del textil de algodón (10) a la cámara de condensación (1) se realiza preferentemente por su parte inferior, de forma que el textil de algodón se desplaza en el interior de la cámara de condensación (1) apoyado sobre los rodillos (2) y definiendo un recorrido ascendente.
También de forma preferente, la recirculación de aire saturado de agua se realiza mediante extractores (7) dispuestos a la salida de la cámara de condensación, tal como se observa en la figura 1.
Conforme se enunciaba anteriormente, el sistema de la presente invención está formado por una máquina de estampación, una cámara de condensación, un vaporizador y un tren de lavado.
En la figura 2 se ilustra un esquema de la cámara de condensación que forma parte del sistema para llevar a cabo el procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, concretamente de algodón, de acuerdo a una realización preferente de la invención no limitativa. La mencionada, la cámara de condensación (1) está provista de:
- una pluralidad de difusores de agua (3) formando una primera línea,
- una pluralidad de difusores de vapor de agua (4) alineados,
- una pluralidad de difusores de aire comprimido (5) alineados, y
- una pluralidad de difusores de aire recirculado (6) alineados
Donde los difusores de aire (5) comprimido proyectan su flujo orientado de forma enfrentada al flujo proyectado por los difusores de agua (3); los difusores de vapor de agua (4) proyectan sobre el textil de algodón (10) en una región de su recorrido posterior a la región donde proyectan los difusores de agua (3); mientras que los difusores de aire recirculado (6) se disponen alineados en paralelo a la primera línea de difusores de agua (3).
Cabe destacar que la reacción de fijación de los colorantes reactivos al tejido textil de algodón (10) comienza cuando el tejido estampado ha recibido el agua en forma de microgotas dosificado por los difusores de agua (3) y el vapor de agua dosificado por los difusores (4).
Preferentemente, tal como queda representado en la figura 3, la cámara de condensación (1) está provista de una pluralidad de difusores de agua (3’) que forman una segunda línea, de forma que los difusores de aire recirculado (6) se disponen alineados en paralelo entre la primera línea de difusores de agua (3) y la segunda línea de difusores de agua (3’).
Por otro lado, la cámara de condensación (1) está provista preferentemente de una pluralidad de difusores de agua (3’’) que forman una tercera línea, la cual está dispuesta en la parte inferior de la cámara de condensación (1) para la proyección de microgotas de agua desde su región inferior.
Opcionalmente, los difusores de agua (3), (3’) y (3’’) presentes en la cámara de condensación (1) son difusores de membrana cerámica, los cuales posibilitan la proyección de microgotas de agua.
Finalmente, cabe señalar que el procedimiento y sistema preconizado en la presente invención posibilita obtener un tejido de fibras celulósicas estampado digitalmente con una fijación de los colorantes reactivos de forma homogénea en toda la extensión lineal del tejido.
En este sentido, se han realizado ensayos experimentales que han permitido verificar que la intensidad de los colorantes reactivos y su fijación en el textil estampado obtenido conforme al procedimiento de la presente invención es ligeramente superior que en los procesos convencionales conocidos. Para ello, se analiza el comportamiento y fijación sobre el textil de algodón de los colorantes reactivos: negro, cian, magenta, amarillo, naranja y rojo.
En este sentido, el color se mide mediante un colorímetro X-Rite i1 pro. Este dispositivo realiza la lectura del color en espacio Cielab D50 (CIE 1976 L*a*b*). Los tres parámetros en el modelo representan la luminosidad de color (L*, L*=0 negro y L*=100 blanco), su posición entre rojo y verde (a*, valores negativos indican verde mientras valores positivos indican rojo) y su posición entre amarillo y azul (b*, valores negativos indican azul y valores positivos indican amarillo). Por ello, una manera sencilla de verificar el rendimiento o grado de fijación de los colorantes reactivos en la estampación es mediante la luminosidad y la intensidad.
Concretamente, las figuras 4 y 5 representan la inversa de la luminosidad (L) ya que frente a
la concentración de color es mejor representar su inversa (expresada en 1/L) y la intensidad o croma (C*) para el colorante Cian, respectivamente. Mientras que las figuras 6 y 7 representan la inversa de la luminosidad (expresada en 1/L) y la intensidad o croma (C*) para el colorante rojo, respectivamente.
En las figuras 4 y 6 se representa la inversa de la luminosidad o la intensidad frente a la cantidad de tinta impresa (en % de la cantidad máxima inyectable) a una resolución de impresión de 600 dpi
Por otro lado, el croma C* (o intensidad) - representado en las figuras 5 y 7 - se define como el módulo del vector definido por a y b:
Debemos señalar que el eje de abscisas de las gráficas recogidas en las figuras 4, 5, 6 y 7 representa la cantidad de tinta inyectada en % de la cantidad máxima imprimible a una resolución de impresión de 600 dpi.
De este modo, en las figuras 4, 5, 6 y 7 quedan recogidos los valores de inversa de luminosidad e intensidad para las siguientes casuísticas:
- Serie de datos (1) que corresponde a un procedimiento de fijación de colorantes reactivos en un textil de algodón, empleando una mezcla de bicarbonato sódico y PEG pero sin urea, y estando presente en el sistema una cámara de condensación conforme a lo detallado anteriormente.
- Serie de datos (2) que corresponde a un procedimiento de fijación de colorantes reactivos en un textil de algodón, empleando una mezcla con urea, y en ausencia de una cámara de condensación en el sistema.
- Serie de datos (3) que corresponde a un procedimiento de fijación de colorantes reactivos en un textil de algodón, empleando una mezcla sin urea, y en ausencia de una cámara de condensación en el sistema.
Por todo lo anterior, los ensayos realizados conducen a confirmar que el procedimiento de fijación de la presente invención permite obtener un textil estampado donde el colorante reactivo queda fijado con los siguientes porcentajes:
El grado de fijación de los colorantes reactivos se mide por espectrofotometría controlando la diferencia entre la cantidad de colorante reactivo depositada y la cantidad desprendida al lavado a 90°C.
Estos elevados porcentajes de retención o fijación de colorante reactivo en el textil de algodón permiten confirmar que el procedimiento desarrollado conduce a una reducción en los consumos de productos químicos (tintas) y del agua empleada en la etapa de lavado del procedimiento.
Este hecho queda probado en la siguiente tabla donde se recogen datos relativos a los siguientes consumos
Ambos consumos analizados han sido evaluados en dos condiciones diferentes, a saber: (a) empleando un procedimiento convencional con urea y contando con un sistema sin cámara de condensación y (b) empleando el procedimiento y sistema desarrollado en la presente invención que evita el uso de urea y cuyo sistema cuenta con una cámara de condensación.
- Consumo mensual de agua en la etapa de lavado (expresada en l/m) del procedimiento de fijación de colorantes reactivos en textil de algodón.
- Consumo medio de tinta de colorantes reactivos.
Del análisis de los datos se concluye que la implantación del procedimiento y sistema desarrollado en la presente invención permite alcanzar una drástica reducción del consumo de agua en la etapa de lavado y del consumo de tinta o colorante reactivo.
Finalmente, para comprobar la fijación de los colorantes reactivos al textil de algodón se realizaron ensayos de verificación de solidez al frote y solidez a la luz.
Concretamente, la medida tanto en seco como en húmedo de la solidez al frote se realizó según la norma ISO 105-X12:2016 en escala entre grises (1-5).
Así, los valores obtenidos de solidez al frote para cada colorante reactivo fueron los siguientes:
Los resultados obtenidos permiten concluir que la implantación del nuevo procedimiento conforme a la presente invención permite mantener valores similares de solidez tanto en húmedo como en seco del textil de algodón estampado digitalmente empleando colorantes reactivos respecto los obtenidos anteriormente cuando se empleaba el procedimiento convencional con urea.
Por otro lado, se realizaron ensayos de medida de solidez a la luz, conforme a la norma UNE-EN ISO 105-B02:2014 (Método 2).
En la siguiente tabla se recogen los valores obtenidos de resistencia a la luz para cada colorante reactivo analizado:
Los resultados obtenidos permiten concluir que la implantación del nuevo procedimiento conforme a la presente invención permite mantener valores similares de resistencia a la luz del textil de algodón estampado digitalmente empleando colorantes reactivos respecto los obtenidos anteriormente cuando se empleaba el procedimiento convencional con urea.
Claims (12)
1. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas caracterizado por que comprende las siguientes etapas:
- Estampación digital de un tejido de fibras celulósicas (10) empleando colorantes reactivos,
- Impregnación del tejido de fibras celulósicas (10) mediante la adición de una mezcla de un compuesto alcalino y un componente higroscópico, donde la concentración del compuesto alcalino es de entre 25 g/l y 50 g/l y la concentración del compuesto higroscópico es de entre 0,3 g/l y 10 g/l,
- Entrada del tejido de fibras celulósicas (10) a una cámara de condensación (1), de forma que el tejido de fibras celulósicas (10) se desplaza sobre una pluralidad de rodillos (2) definiendo un recorrido y un tiempo de residencia mínimo de entre 7 y 20 minutos, donde el ancho del tejido de fibras celulósicas (10) está expuesto a:
- Inyección de microgotas de agua en continuo mediante difusores de agua (3), - Inyección de vapor de agua en continuo mediante difusores de vapor de agua (4),
- Inyección de aire comprimido mediante difusores de aire comprimido (5), - Inyección de aire saturado de agua mediante difusores de aire recirculado (6), el cual es recirculado desde la salida de la cámara de condensación (1),
- Salida del tejido de fibras celulósicas (10) humectado tras alcanzar el grado máximo de absorción de humedad que soporta el tejido de fibras celulósicas,
- Entrada del tejido de fibras celulósicas (10) a un vaporizador el cual trabaja a 103°C y con una humedad del 100%, de forma que el tejido de fibras celulósicas (10) obtenido presenta, al menos, un grado de fijación de los colorantes reactivos del 60%,
- Lavado del tejido de fibras celulósicas (10) a una temperatura de, al menos, 90°C, generando un efluente,
donde el efluente generado en el lavado del tejido de fibras celulósicas presenta un valor de DQO menor de 1000 mg de Ü2/l, un valor de NKT menor de 50 mg de N/l y una conductividad eléctrica menor de 3000 p,S/cm.
2. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque tras la impregnación del tejido de fibras celulósicas con el compuesto alcalino y el componente higroscópico, el tejido de fibras celulósicas se humidifica mediante la proyección de vapor de agua con difusores antes de su entrada a la cámara de condensación (1), manteniendo la humedad en el exterior de la cámara de condensación (1) a, al menos, un 60% de humedad relativa.
3. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque en la impregnación del tejido de fibras celulósicas el compuesto alcalino es bicarbonato sódico o bicarbonato potásico.
4. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque en la impregnación del tejido de fibras celulósicas el componente higroscópico es polietilenglicol, glicerol o dietilenglicol.
5. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque en la impregnación del tejido de fibras celulósicas se adiciona a la mezcla del compuesto alcalino y el componente higroscópico, un agente espesante con una concentración menor de 20 g/L
6. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 5§, caracterizado porque el agente espesante es alginato sódico.
7. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque la entrada del tejido de fibras celulósicas (10) a la cámara de condensación (1) se realiza por su parte inferior, de forma que el tejido de fibras celulósicas (10) se desplaza en el interior de la cámara de condensación (1) apoyado sobre los rodillos (2) y definiendo un recorrido ascendente.
8. Procedimiento de fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 1§, caracterizado porque la recirculación de aire saturado de agua se realiza mediante extractores (7) dispuestos a la salida de la cámara de condensación (1).
9. Sistema empleado en la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, conforme al procedimiento descrito en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, de los que incluye una máquina de estampación, un vaporizador y un tren de lavado, caracterizado por que entre la máquina de estampación y el vaporizador se dispone una cámara de condensación (1) que está provista de:
- una pluralidad de difusores de agua (3) formando una primera línea,
- una pluralidad de difusores de vapor de agua (4) alineados,
- una pluralidad de difusores de aire comprimido (5) alineados, y
- una pluralidad de difusores de aire recirculado (6) alineados
Donde los difusores de aire (5) comprimido proyectan su flujo orientado de forma enfrentada al flujo proyectado por los difusores de agua (3); los difusores de vapor de agua (4) proyectan sobre el tejido de fibras celulósicas (10) en una región de su recorrido posterior a la región donde proyectan los difusores de agua (3); mientras que los difusores de aire recirculado (6) se disponen alineados en paralelo a la primera línea de difusores de agua (3).
10. Sistema empleado en la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 9§, caracterizado por que la cámara de condensación (1) está provista de una pluralidad de difusores de agua (3’) que forman una segunda línea, de forma que los difusores de aire recirculado (6) se disponen alineados en paralelo entre la primera línea de difusores de agua (3) y la segunda línea de difusores de agua (3’).
11. Sistema empleado en la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 9§ o 10§, caracterizado por que la cámara de condensación (1) está provista de una pluralidad de difusores de agua (3’’) que forman una tercera línea, la cual está dispuesta en la parte inferior de la cámara de condensación (1) para la proyección de microgotas de agua desde su región inferior.
12. Sistema empleado en la fijación de colorantes reactivos en tejidos de fibras celulósicas, según reivindicación 9§, 10§ u 11§, caracterizado por que los difusores de agua [(3), (3’), (3’’)] de la cámara de condensación (1) son difusores de membrana cerámica.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2941413 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20230522 |
|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2941413 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20231030 |