MXPA99003104A - Lavado de materiales textiles de algodon con enzima alcalina - Google Patents

Lavado de materiales textiles de algodon con enzima alcalina

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MXPA99003104A
MXPA99003104A MXPA/A/1999/003104A MX9903104A MXPA99003104A MX PA99003104 A MXPA99003104 A MX PA99003104A MX 9903104 A MX9903104 A MX 9903104A MX PA99003104 A MXPA99003104 A MX PA99003104A
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MXPA/A/1999/003104A
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Andrew Miller Carl
Jorgensen Steenskjold
W Otto Eric
K Lange Niels
Condon Brian
Liu Jiyin
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Novo Nordisk Biochem North America Inc
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Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para el tratamiento de material celulósico, como por ejemplo, tela de algodón tejida o tejida por puntos, que comprende los pasos de preparar una solución enzimática acuosa que comprende pectinasa, tratando el material celulósico con una cantidad efectiva de la solución enzimática acuosa bajo condiciones de lavado alcalinas;por ejemplo, pH de 9 o superior y una temperatura de 50ºC o superior, en un ambiente de bajo contenido de calcio o libre de calcio, produciendo una modificación de material celulósico tal que muestra una respuesta mejorada a un tratamiento químico subsecuente.

Description

LAVADO DE MATERIALES TEXTILES DE ALGODÓN CON ENZIMA ALCALINA CAMPO DE JLA IJNVENC I ON La presente invención se refiere a un proceso para el tratamiento de material celulósico, como por ejemplo, tela de algodón tejida por puntos o tejida. ?^ás específicamente, la invención se refiere a un proceso para el biolavado enzimático de material celulósico bajo condiciones alcalinas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Descripción de la Técnica Anterior El procesamiento de material celulósico, como por ejemplo fibra de algodón, en un material listo para la fabricación de prendas de vestir involucra varios pasos: el hilado de la fibra para formar un hilo la construcción de la tela tejida o tejida por puntos a partir del hilo y las subsecuentes operaciones de preparación, teñido y acabado. Los artículos tejidos son construidos mediante el tejido de un hilo de relleno o trama ref. 29893 entre una serie de hilos de urdimbre; los hilos podrían ser de dos tipos diferentes. Los artículos tejidos por puntos son construidos mediante la formación de una red de rizos interasegurados a partir de una longitud continua de hilo.. El proceso de preparación prepara el material textil para la respuesta adecuada en operaciones de teñido. Los sub-pasos involucrados en la preparación son el desencolado (para artículos tejidos), el lavado y el blanqueado. Un proceso combinado de lavado/blanqueo combinado, de un solo paso es también utilizado en la indus ria . El régimen de procesamiento puede ser ya sea por lotes o continuo, con la tela que es puesta en contacto con la corriente de procesamiento liquida en anchura abierta o en forma de cuerda. Las operaciones continuas utilizan en general un saturador, mediante el cual se aplican productos químicos a la tela, seguido por una cámara de reposo caliente donde tiene lugar la reacción química. La sección de lavado prepara luego la tela para el siguiente paso de procesamiento. El procesamiento en lotes tiene lugar en un baño de procesamiento, mediante el -cual la tela se hace circular a través del baño. Después de un periodo de reacción, los productos químicos se drenan, la tela se enjuaga y se aplica el siguiente producto químico. El procesamiento en lote de fulard discontinuo involucra una aplicación continua del producto químico de procesamiento, seguido por un periodo de reposo en el cual, en el caso del lote en fulard, frió, éste puede ser de uno o más dias. Desencolado . Los productos tejidos son la forma prevalecente de la construcción de tela textil. El procedo de tejido demanda un "encolado o aprestamiento" del hilo de urdimbre para protegerlo de la abrasión. El almidón, el alcohol polivini lico , la carboximetilcelulosa, las ceras y los aglutinantes acrilicos son ejemplos de productos químicos de aprestamiento típicos utilizados debido a su disponibilidad y costo. El aprestamiento o encolado debe ser retirado después del proceso de tejido como el primer paso en la preparación de los artículos tej idos . La tela aprestada ya se en forma de cuerda o de anchura abierta es puesta en contacto con el liquido de procesamiento que contiene los agentes desencoladores,. El agente desencolador empleado depende del tipo de cola o aprestador que se va a eliminar. El agente de aprestamiento más común para la tela de algodón está basado en almidón. Por lo tanto, más frecuentemente,, las telas de algodón tejido son desencoladas mediante una combinación de agua caliente, la enzima alfa-amilasa y un agente de humectación o surfactante. El material celulósico se deja reposar con los productos químicos de desencolado por un "periodo de retención" suficientemente prolongado para lograr el desencoladlo. El periodo de retención es dependiente del tipo de régimen de procesamiento y de la temperatura, y puede variar de 15 minutos a 2 horas, o en algunos casos, varios dias. Típicamente, los productos químicos de desencolamiento o desaprestamiento son aplicados en un baño saturador el cual está en general en el intervalo de aproximadamente 15°C a 60°C. La tela es luego mantenida en e.1 equipo tal como una "cámara en J" la cual proporciona suficiente calor, usualmente entre 50°C y 100^°C para mejorar la actividad de los agentes desencoladores o desaprestadores . Los productos químicos, incluyendo los agentes de aprestamiento removidos, son lavados de la tela después de la terminación del periodo de retención. Con el fin de asegurar una alta blancura y/o una buena capacidad de teñido, el aprestamiento y cualquier otro producto aplicado debe ser perfectamente eliminado, y se cree en general que un desencolamiento eficiente es de importancia crucial para los seguientes procesos de preparación: lavado y blanqueado . Lavado,. El proceso de lavado elimina muchos de los productos no celulósicos naturalmente encontrados en el algodón. Además de las impurezas no celulósicas naturales, el lav do puede eliminar materiales residuales introducidos por la fabricación, tales como los lubricantes del hilado^ encolado o engomado. El proceso de lavado emplea hidróxido de sodio o agentes cáusticos relacionados tales como carbonato de sodio, hidróxido de potasio o mezclas de los mismos. En general, se agrega µn surfactante estable al álcali al proceso, para mejorar la solubilización de los compuestos hidrofóbicos y/o prevenir su resedimentación nuevamente sobre la tela. El tratamiento es en general a una alta temperatura, de 80°C a 100°C, empleando soluciones fuertemente alcalinas del agente de lavado, por ejemplo pH 13-14. Debido a la naturaleza no especifica de los procesos químicos, no solamente sen atacadas las impurezas, sino la celulosa misma, conduciendo a daños en la resistencia o en otras propiedades deseables de la tela. La suavidad de la tela celulósica es una función de las ceras residuales del algodón natural. La naturaleza no especifica del proceso de lavado fuertemente alcalino, a alta temperatura, no puede discriminar entre los lubricantes deseables del algodón natural y los lubricantes introducidos por la fabricación. Además, el proceso de lavado convencional puede provocar problemas ambientales debido al efluente altamente alcalino proveniente de estos procesos. La etapa de lavado prepara ia • tela para la respuesta óptima en el blanqueamiento. Una tela inadecuadamente lavada necesitará un nivel más alto de producto químico de blanqueo en las subsecuentes etapas de blanqueamiento. Blanqueo . La etapa de blanqueo decolora los pigmentos naturales del algodón y elimina cualesquiera componentes de basura del algodón, de madera, naturales no completamente eliminados durante el despepitado, cardado o lavado. El proceso principal en uso hoy en dia es un blanqueo con peróxido de tiidrógeno alcalino. En muchos casos, especialmente cuando no se necesita una blancura muy alta, el blanqueo puede ser combinado con el lavado. El proceso combinado no requiere más altas dosis de productos químicos de blanqueo. La temperatura óptima para el blanqueo es de 60°C a 70°C. Con el fin de minimizar la cantidad del peróxido de. hidrógeno caro, frecuentemente se emplean adyuvantes tales como guelantes y estabilizadores, silicato de sodio y surfactantes. Todos estos compuestos al final encuentran su via hacia el efluente proveniente de los procesos textiles, por lo que es ventajoso minimizar su uso., Tratamiento Enzi ático de los Materiales Textiles . La enzima a-amilasa ha sido utilizada en la industria textil para la eliminación del aprestamiento por muchos años, por supuesto, esta es una de las primeras aplicaciones industriales conocidas de las enzimas. Las enzimas celulasas han sido utilizadas en aplicaciones de acabado de prendas de vestir para imitar los efectos del lavado con piedras de la mezclilla en los pasados 8 a 10 años. El uso de la enzima fue rápidamente aceptado debido a los beneficios ambientales y de proceso. El uso de celulasas para biopulir productos tejidos por punto, para prevenir o inhibir la formación de pelusa, es también conocido. La enzima catalasa es utilizada en la industria como un método más suave, más ambientalmente consciente para destruir el peróxido de hidrógeno residual en baños de blanqueo desechados . Recientemente, las peroxidasas y las lacasas, en combinación con los mediadores están siendo propuestos como un medio para disminuir el peligro ambiental y estructural provocado por el uso del blanqueamiento que contiene cloro, para algunas aplicacione.s de acabado de prendas de vestir. Las enzimas peroxidasas son utilizadas en combinación con el peróxido de hidrógeno o una fuente del mismo (por ejemplo, un percarbonato, perborato o persulfato) . Las enzimas oxidadas son utilizadas en combinación con el oxigeno.. Ambos tipos de enzimas se utilizan para el "blanqueo en solución", por ejemplo, para prevenir la transferencia de un colorante textil a partir de una tela teñida hacia otra tela, cuando las telas son lavadas conjuntamente en un licor de lavado, preferentemente junto con un agente de mejoramiento como se describe por ejemplo en las Patentes Internacionales W094/12621 y WO95/01426. Las enzimas adecuadas para el tratamiento de materiales textiles incluyen aquellas de origen vegetal, bacteriano o fúngico. Son incluidos los mutantes química o genéticamente modificados.
Las operaciones de lavado y blanqueo emplean dosis masivas de productos químicos cáusticos tales como hidróxido de sodio y peróxido de hidrógeno a altas temperaturas . El costo de estos productos químicos es sustancial, desde el punto de vista de la adquisición inicial y del costo de carga ambiental después de la disposición del desecho proveniente de las operaciones. La naturaleza no selectiva del proceso también da como resultado daño estructural a la celulosa en el algodón. Las impurezas en el algodón son compuestos de origen natural y co o tales deben ser capaces de ser hidrolizadas y eliminadas por las enzimas. Han sido propuestas diversas enzimas para efectuar una respuesta al lavado. La Patente Japonesa JP 7572747 describe un método de lavado para fibras celulósicas de origen vegetal, en particular ramio, mediante el uso de una enzima que descompone la celulosa, y una enzima que descompone la pectina. La Patente de Alemania Oriental DD 264947 Al describe un método para pretratar el algodón mediante el uso de un complejo de enzima fúngica como agente desencolador o desaprestador . El complejo puede contener celulasa fúngica hemicelulasa, pectinasa y proteasa además de una amilasa derivada de hongos, animales, bacterias o vegetales. Los beneficios reclamados son el evitar el álcali y una contaminación reducida del agua de desecho. Bach y Schollmeyer (1992) Textil Veredhung 27; 2-6, describe que el tratamiento de la fibra de algodón bruta con pectinasa y combinaciones de pectinasa/celulasa puede ser blanqueada a una blancura mayor con peróxido de hidrógeno que la fibra de algodón bruta lavada con producto químico alcalino. Mientras que la tela tratada con pectinasa/celulasa y blanqueada fue más blanca que la muestra blanqueada solo con pectinasa, la pérdida de resistencia fue mucho mayor. En contraste, Rossner (Meilland Textilberichte 2/1993, p. 144-148) describe que la tela de algodón tratada con enzimas y subsecuentemente blanqueada con peróxido de hidrógeno no puede ser blanqueada a una blancura tan alta como la tela lavada y blanqueada con álcali. La Patente Japonesa JP 6220772 describe que una enzima capaz de liberar pectina intacta del algodón puede tener una respuesta de lavado; siendo los beneficios un tratamiento más suave con energía reducida y más bajo costo del desecho acuoso sin contaminación al ambiente. El uso de una enzima que descompone la grasa y el aceite, ya sea sola o en combinación con la enzima de liberación de pectina, se describe en la solicitud de Patente Japonesa 6-263524. El beneficio de este procedimiento es el mismo que aquellos previamente descritos.. La dificultad de los tratamientos de lavado conocidos da como resultado características reducidas de la tela. Además, los procesos actuales que requieren pasos de procesamiento múltiples a diferentes condiciones de pH y de temperatura, consumen mucho tiempo y son ineficientes. De este modo^ existe una necesidad para un proceso mejorado de lavado el cual no de como resultado una reducción de las características superiores de la tela, asi como una necesidad para procesos más eficientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la invención caracteriza a un método de lavado enzimático el cual es conducido bajo condiciones alcalinas, específicamente, a un pH de 9.0 o mayor. En consecuencia, en una modalidad, el método caracteriza a un proceso para el tratamiento de material celulósico, que comprende los pasos de (a) mezclar una solución enzimática acuosa que contiene pectinasa, y (b) tratar el material celulósico con una cantidad efectiva de la solución de pectinasa del paso (a) para lograr el lavado, a un pH de 9.0 o mayor, a una temperatura de 50°C o mayor, en un ambiente, con bajo contenido de calcio de hasta 0.2 mM. El material tratado muestra una respuesta mejorada a un tratamiento subsecuente con producto químico, tal como el blanqueamiento, Además, el material tratado muestra características superiores de la tela, tal como la blancura y la resistencia, debido a la reducción en la rigurosidad de su tratamiento químico. En modalidades más especificas, la solución enzimática acuosa de la invención comprende además una o más enzimas seleccionadas del grupo que consiste de proteasa, glucanasa y celulasa. En una modalidad especifica, la solución enzimática está comprendida d no más de cuatro enzimas diferentes, donde al menos 3 de cada una representa más del 10% de la proteina enzimática total y las cuatro, si están presente, representan l menos 50% de la proteina total. En modalidades relacionadas, la solución enzimática puede comprender además una amilasa y/o una lipasa utilizada para la eliminación simultánea del aprestamiento con almidón a partir de la tela tejida.
El método de biolavado de la invención es conducido en n ambiente con bajo contenido de calcio o libre de calcio, obtenido mediante la selección de los componentes que contienen poco calcio o que no lo contienen, por ejemplo agua destilada, o mediante la adición de un quelante o secuestrador de calcio. El término "con bajo contenido de calcio" como se utiliza en la presente, se entiende que incluye un licor de lavado libre de calcio, o un ambiente de menos de Q.2 mM de Ca++ . El método de la invención incluye la adición de un secuestrador o quelante de calcio a la solución de enzima que contiene pectinasa. Mientras que cualquier sistema secuestrador o quelante puede ser utilizado en el método de la invención, los agentes secuestradores o quelantes preferidos incluyen materiales de aluminosilicato, silicatos, policarboxilatos y ácidos grasos, materiales tales como tetraacetato de etilendiamina, secuestradores de iones metálicos tales como aminopolifosfonatos , particularmente el ácido etilendiaminotetrametilenfosfónico y el ácido dietilentriaminopentametilenfos fónico . Aunque son menos preferidos por razones ambientales obvias, los secuestradores de fosfato pueden también ser utilizados en la presente. En una modalidad de la invención, el secuestrador de calcio es el etilendiaminotetraacetato (EDTA) agregado a un licor de lavado en una cantidad suficiente para reducir la concentración de calcio a menos de 0.2 M. En una modalidad especifica, el EDTA es agregado en la cantidad de hasta 2 M. En modalidades relacionadas, la tela tratada por el método de la invención es sujeta además a uno o más tratamientos químicos deseados.. En modalidades especificas, el tratamiento con el producto químico consiste en utilizar peróxido de hidrógeno e hidróxido de sodio, o puede comprender el uso de un agente cáustico seleccionado del grupo que consiste de carbonato de sodio, hidróxido de potasio o hidróxido de sodio, y un agente oxidante seleccionado del grupo que consiste de perborato de sodio, percarbonato de sodio, hipoclorito de sodio o peróxido de hidrógeno. Los ejemplos de material celulósico que pueden ser tratados incluyen, pero no están limitados a fibra de algodón, hilo, la tela de algodón tejida o tejida por puntos. Las fibras celulósicas y telas de otras fuentes de lino, ramia o sus mezclas, podrían también ser material adecuado para este tratamiento.
Las mezclas de los materiales celulósicos con fibras hechas por el hombre tales como poliéster podrían también beneficiarse de esa tecnología. La utilización de adyuvantes textiles tales como surfactantes, secuestradores, agentes anti-resedimentación, etc., junto con el tratamiento enzimático acuoso se anticipa que sea una práctica preferida, y se ha mostrado en ejemplos seleccionados que da como resultado un efecto mejorado. El proceso, cuando está en combinación con las enzimas desencoladoras o de biopulido compatibles, alcalinas, es una modalidad particularmente útil de la invención . Un objetivo de la invención es proporcionar un método mejorado para lavar material celulósico el cual produce una tela que tiene características superiores de humectabilidad, capacidad de teñido y suavidad (al tacto) . Una ventaja de la invención es proporcionar un método de procesamiento más eficiente para el material celulósico. Una característica de la invención es un periodo de tiempo acortado requerido para lograr el lavado de material celulósico.
Estos y otros objetivos, ventajas y características de la invención se volverán aparentes para aquellos de experiencia en la técnica después de leer los detalles del método, como se describe más completamente más adelante.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Antes de que se describan el presente método y las soluciones enzimáticas utilizadas en el método, se debe entender que esta invención no está limitada a los métodos o soluciones enzimáticas particulares descritas, tal que los métodos y soluciones pueden por supuesto variar. Se entiende también que la terminología utilizada en la presente es para fines de describir las modalidades particulares únicamente, y no se pretende que sea limitante, ya que el alcance de la presente invención será limitado únicamente por las reivindicaciones anexas. A no ser que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos utilizados en la presente tienen el mismo significado que es comúnmente comprendido por alguien de experiencia en la técnica a la cual pertenece esta invención. Aunque se pueden utilizar cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a aquellos descritos en \a presente, en la práctica o prueba de la presente invención, se describen ahora los métodos y materiales preferidos. Todas las publicaciones mencionadas en la presente son incorporadas por referencia en la misma para describir y detallar los métodos y/o materiales en relación con los cuales .se citan las publicaciones. La presente invención se refiere a un método mejorado para el lavado de material celulósico, utilizando una solución enzimática acuosa que comprende pectinasa, y tratando el material celulósico con la solución enzimática a un pH de 9.0 o mayor, y a una temperatura de 50°C o mayor, en donde el paso de lavado es conducido en un licor de lavado gue tiene una baja concentración de calcio, de menos de 0.2 mM . El método de la invención es más suave que los métodos de lavado convencionales, con lo cual da como resultado una tela que tiene características de calidad superiores, tales como blancura y resistencia mejoradas. La solución enzimática acuosa puede comprender una o más enzimas seleccionadas del grupo que consiste de proteasa, glucanasa y celulasa. En una modalidad preferida, la solución enzimática está comprendida esencialmente solo de enzimas monocomponentes ; solo una proteína enzimática única proveniente de cada una de las amplias clases descritas por la invención, está presente en la solución enzimática. En modalidades adicionales, la solución enzimática acuosa de la invención puede ser co-formulada con adyuvantes textiles seleccionados los cuales pueden además disparar el efecto de lavado, mejorado. Los iones calcio libre son indeseables en cualquier proceso de lavado, ya que éstos tienden a formar sales insolubles las cuales se precipitan sobre la superficie de las fibras. La presente invención es conducida en un ambiente con bajo contenido de calcio, en donde la concentración del ion calcio es de 0 a 0.2 M . El ambiente con bajo contenido de iones calcio de la invención, puede ser logrado mediante la selección de los componentes con bajo contenido de calcio o libres de calcio, por ejemplo, el uso de agua destilada para el licor de lavado, o mediante la adición de un agente el cual elimina los iones calcio libres de la solución, por ejemplo, un secuestrador o quelante de calcio.
A. Proceso para el Tratamiento de Material Celulósico En un aspecto, la presente invención está dirigida a un proceso para lavar material celulósico, utilizando una solución enzimática acuosa que comprende pectinasa, y tratando el material celulósico con la solución enzimática a un pH de 9.0 o mayor y a una temperatura de 50°C o mayor, en un ambiente o licor de lavado con bajo contenido de calcio o libre de calcio. El material tratado muestra una respuesta mejorada a un tratamiento químico subsecuente, y características superiores de la tela, tales como blancura y resistencia. Además, el método de la invención reduce el tiempo requerido para lograr el lavado. Los requerimientos del tiempo de reacción son de importancia industrial considerable como el efecto de la capacidad de producción en un molino textil, así como el costo. De este modo, la presente invención proporciona un proceso de lavado con un tiempo de reacción de menos de 4 horas, preferentemente menos de 1.5 horas y más preferentemente menor de 0.5 horas .
Dependiendo del tipo de material celulósico que va a ser tratado, la enzima acuosa tendrá un peso total de 0.5 a 30 veces el peso del material celulósico que se va a tratar. Las enzimas preferidas incluyen pectinasa, como una mezcla compleja de proteínas o monocomponente. La solución enzimática acuosa de la solución puede comprender además proteasa, glucanasa y celulasa, también como mezclas complejas de proteína, o monocomponentes . Aquellos expertos en la técnica comprenden que puede ser utilizada cualquier otra enzima acuosa o combinación de enzimas, incluyendo las formulaciones compatibles, con surfactantes y secuestradores, las cuales proporcionan un efecto de blanqueo mejorado del material celulósico. La "cantidad efectiva" de la solución enzimática acµosa es definida como la cantidad de enzima que dará como resultado un efecto de lavado mejorado el material celulósico, en comparación al tratamiento con agentes de lavado químico solos. Se debe apreciar que la "cantidad efectiva" dependerá de diversos parámetros incluyendo: la concentración de la solución enzimática acuosa, el pH de la solución, el tiempo en que se aplica la solución, y la temperatura de la solución. La cantidad efectiva de la solución enzimática será también dependiente de otros productos químicos presentes a propósito o casuales. La combinación de la solución enzimática acuosa con los surfactantes, secuestradores u otros agentes comúnmente empleados en la industria textil, pueden acelerar o destruir completamente el efecto de lavado mejorado. El método de aplicación de la solución enzimática al material celulósico dependen del tipo de régimen de procesamiento; continuo, en lote fulard discontinuo o en lote. En la modalidad de la aplicación continua, la solución enzimática acuosa es mantenida en un baño saturador, y es aplicada continuamente a la tela conforme ésta viaja a través del baño. Este tipo de aplicación es adecuado para el procesamiento continuo o en lote fulard discontinuo. Típicamente, la tela que va a ser tratada absorberá el líquido de procesamiento a un nivel de 0.5 a 1.5 veces su peso. Alternativamente, en las operaciones en lotes, la tela es continuamente expuesta a una solución enzimática más diluida; típicamente, las proporciones del licor de procesamiento a la tela para las operaciones en lote son de 8:1 a 15:1. En consecuencia, la concentración de la enzima proteica en la solución enzimática acuosa es dependiente del tipo de proceso pero típicamente, cuando se expresa en peso de material celulósico que va a ser tratado, estará en el intervalo de entre 0.001% y 0.5%. Durante la aplicación continua de la solución enzimática acuosa, la temperatura de la solución del baño saturador es preferentemente de al menos 0°C, preferentemente aproximadamente 35°C a 60°C. El tiempo de residencia, definido como la temperatura mantenida durante el periodo de contacto de material celulósico con la solución enzimática acuosa, es al menos de aproximadamente 20°C, preferentemente aproximadamente de 35°C a 100°C. Para operaciones en lotes, la solución enzimática acuosa es mantenida en contacto con el material celulósico por un periodo en el intervalo de aproximadamente de 0.25 horas y hasta un máximo para soluciones enzimáticas acuosas muy diluidas o a operaciones a temperatura ambiente de varias horas a 24 horas. La temperatura durante los periodos de reacción están en el intervalo de 20°C hasta tan alta como de 100°C, dependiendo de la solución enzimática seleccionada y del tiempo disponible para el procesamiento. El pH de la solución dependerá de la enzima específica o de la combinación de enzimas utilizadas, pero estará en general en el intervalo de 9 a 12, preferentemente 9 a 11. La combinación del tratamiento enzimático para producir el efecto de lavado mejorado con otro paso de procesamiento tal como el desencolado o el biopulido, podría extender en gran medida la utilidad industrial de la invención. Para fines de esta invención "material celulósico" incluirá fibras, hilo y tela elaborados de las fibras celulósicas naturales incluyendo algodón, lino, ramio sus mezclas Además, las mezclas de estas fibras naturales con fibras hechas por el hombre tales como poliéster, rayón, Tencel, etc., podrían también beneficiarse de esta tecnología . En una modalidad preferida de la invención una tela textil tejida por puntos o tejida y desaprestada, de algodón al 100%, se trata con la solución enzimática acuosa que comprende una pectasa-liasa de Ba ci l l us sp . A un nivel de 0.1-50 APSU/g de tela, una celulasa de Humi col a sp . A un nivel de 0.1-50 CEVU/g de tela y una proteasa de Ba ci l l us sp a un nivel de 0.01-1.0 KNPU/g de tela a un intervalo de pH de 9 a 12 y a un intervalo de temperatura de 20 a 65°C por 2-18 horas. En el caso de un tejido en crudo la enzima alfa-amilasa proveniente de Ba ci l l us sp . A un nivel de 0.1-25 KNU/g de tela y una lipasa de Humi col a sp . A un nivel de 0.1-5.0 KLU/g de tela se agrega a la mezcla para efectuar un desaprestamiento y efecto de lavado mejorado, simultáneos. La dosificación de celulasa durante el periodo de reacción puede ser ajustado de modo que tenga lugar un bio-pulido y un efecto de lavado mejorado simultáneos. Opcionalmente, el material celulósico puede ser expuesto a un tratamiento químico tal como un proceso de blanqueo o a un proceso combinado de lavado/blanqueo que consiste de, por ejemplo, el uso de peróxido de hidrógeno u otro agente oxidante. El efecto de lavado mejorado debido a la acción enzimática sobre el material celulósico ha mostrado ser más susceptible a un procedimiento de blanqueo subsecuente, dando como resultado una respuesta de blancura mejorada. El efecto de la enzima puede ser explotado ya sea por la habilidad para producir un material más blanco con el mismo nivel de productos químicos subsecuentes o mediante el uso de un nivel disminuido de productos químicos, dando como resultado blancura equivalente complementada con otras características superiores de la tela.
B Soluciones Enzimáticas En modalidades adicionales, la solución enzimática acuosa de la invención incluye, además de la pectinasa, proteasa, glucanasa, celulasa y/o galactanasa. Como se muestra más adelante, la solución enzimática de la invención produce un efecto de blancura mejorado del material celulósico. Tales enzimas y sus combinaciones resultantes han sido descubiertas a través de un sistema de evaluación intenso, mediante el cual se determina la respuesta del material celulósico tratado con enzima, a una etapa de lavado subsecuente. Otros parámetros de calidad de la tela críticos, tales como los efectos de resistencia, resistencia a la formación de pelusa, absorbencia en agua y capacidad de teñido han sido estudiados para varias de las nuevas soluciones enzimáticas . La solución enzimática acuosa de la invención, o cualquier otra enzima incorporada en la composición de respuesta mejorada al blanqueo, es normalmente incorporada en el lavado textil o en la composición de limpieza a un nivel de 0.00001% hasta 2% de la enzima proteica en peso de la composición, preferentemente a un nivel de 0.0001% hasta 1% de la enzima proteica en peso de la composición, más preferentemente a un nivel de 0.001% a 0.5% de la enzima proteica en peso de la composición, todavía más preferentemente a un nivel de 0.01% a 0.2% de la enzima proteica en peso de la composición. Pectinasas . Cualquier composición de enzima pectinolí tica con la habilidad para degradar la composición d^e pectina de las paredes celulares vegetales, tendrá utilidad en la invención. Las pectinasas adecuadas incluyen aquellas de origen fúngico o bacteriano. Las pectinasas particularmente útiles para esta invención serán aquellas derivadas de microorganismos alcalofil icos . Se incluyen los mutantes química o genéticamente modificados. Las pectinasas preferidas pueden ser poligalacturonasa o pectato-liasa independiente del calcio, solas o en combinación con la pectina-metil-esterasa, y pueden ser elegidas de actividades monocomponente por razones de funcionalidad mejorada y de eficiencia de producción. Los ejemplos de pectinasas útiles para esta invención incluyen enzimas complejas y de un solo componente provenientes de fuentes bacterianas tales como aquellas de Bacill us , Cl ostridi um, Psudomonas , Xan thomonas y Erwini a . Las pectinasas son normalmente incorporadas en la composición enzimática acuosa a un nivel de 0.00001% hasta 2% de la enzima proteica en peso de la composición, preferentemente a un nivel de 0,0001% hasta 1% de la enzima proteica en peso de la composición, más preferentemente a un nivel de 0.001% a 0.5% de la enzima proteica en peso de la composición, todavía más preferentemente a un nivel de 0.01% a 0.2% de la enzima proteica en peso de la composición . La actividad de enzimas pectinasas relevante para esta invención puede ser convenientemente medida utilizando un sustrato de ácido péctico a pH 8 (APSU) como se mide mediante una modificación alcalina del método PSU como se describe más adelante (Novo Nordisk publi?ación AF269) . Proteasas . Cualquier proteasa que proporcione una eliminación mejorada de las proteínas a partir del material celulósico, puede ser utilizada. Las proteasas adecuadas incluyen aquellas de origen animal, vegetal o microbiano. Las de origen microbiano son preferidas. Las proteasas particularmente útiles para esta invención serán aquellas deriyadas de microorganismos alcalofilicos . Se incluyen los mutantes química o genéticamente modificados. La proteasa puede ser una proteasa de serina, preferentemente una proteasa microbiana alcalina o una proteasa similar a la tripsina. Los ejemplos de proteasas alcalinas son subtilisinas, especialmente aquellas derivadas de Ba ci l l us , por ejemplo, subtilisina Novo, subtilisina Carlsberg, subtilisina 309, subtilisina 147 y subtilisina 168 (descritas en la Patente Internacional WQ89/06279) . Los ejemplos de proteasas similares a la tripsina son la tripsina (por ejemplo, de origen porcino o bpvino) y la proteasa de Fusari um descrita en la Patente Internacional WO89/06270. Las enzimas proteasas pueden ser incorporadas en las composiciones enzimáticas acuosas de acuerdo con la invención a un nivel de 0.00001% hasta 2% de la enzima proteica en peso de la composición, preferentemente a un nivel de 0.0001% hasta 1% de la enzima proteica en peso de la composición, más preferentemente a un nivel de 0.001% a 0.5% de la enzima proteica en peso de la composición, todavía más preferentemente a un nivel de 0.01% a 0.2% de la enzima proteica en peso de la composición.
La actividad de las enzimas proteasas, relevantes para esta invención puede ser convenientemente medida utilizando un sustrato de hemoglobina^ (AU) o dimetil-caseína (KNPU) descritas en las Publicaciones de Novo Nordisk, AF4 y AF219 respectivamente . Celulasas . Cualquier celulasa adecuada para la provisión de una estructura superficial mejorada del material celulósico, puede ser utilizada. Las celulasas adecuadas incluyen aquellas de origen bacteriano o fúngico. Las celulasas particularmente útiles para esta invención serán aquellas derivadas de microorganismos alcalofilicos . Se incluyen mutantes química o genéticamente modificados. Las celulasas preferidas serán actividades de un solo componente, por razones de funcionalidad mejorada y de economía de producción. Las celulasas bien descritas pueden ser producidas por Tri ch oderma sp_ Las celulasas adecuadas se describen en la Patente Norteamericana No. 4,435,307, la cual describe las celulasas fúngicas producidas a partir de Humi col a ins ol ens . El sistema de celulasa es un grupo de familias de enzimas que abarcan endo- y exo-actividades, así como la capacidad de hidrolizar la celobiosa. Las enzimas celulasas consisten de un dominio catalítico de núcleo y un dominio de enlace. La funcionalidad de estas enzimas es en consecuencia dependiente de la secuencia de aminoácidos natural o manipulada mediante ingeniería genética en la estructura proteica primaria. Especialmente, las celulasas adecuadas son aquellas variedades de un solo componente naturales o modificadas mediante ingeniería genética, gue muestran bajas pérdidas de resistencia. Los ejemplos de tales celulasas son las celulasas descritas en la solicitud de Patente Europea No. 0,495,257. Las celulasas son normalmente incorporadas en la composición enzimática acuosa a un nivel de 0.00001% hasta 2% de la enzima proteica en peso de la composición, preferentemente a un nivel de 0.0001% hasta 1% de la enzima proteica en peso de la composición, más preferentemente a un nivel de 0.001% a 0.5% de la enzima proteica en peso de la composición, todavía más preferentemente a un nivel de 0.01% a 0.2% de la enzima proteica en peso de la composición . La actividad de las enzimas celulasas, relevantes para esta invención, puede ser convenientemente medida utilizando un sustrato de CMC a pH 9 (CEVU) o a pH 6 (EGU) como se describe en la publicación AF253 de Novo Nordisk. beta-glucanasas no-celuloliticas . Puede ser utilizada cualquier beta-glucanasa adecuada para producir una eliminación mejorada del (xilo) glucano a partir de material celulósico. Las beta-glucanasas adecuadas, incluyendo xiloglucanasa, pueden ser de origen fúngico o bacteriano. Se incluyen los mutantes q;uímica o genéticamente modificados. Las beta-glucanasas preferidas serán actividades de un solo componente por razones de funcionalidad mejorada y de eficiencia de producción. Las beta-glucanasas son normalmente incorporadas en la composición enzimática acuosa a un nivel de 0.00001% hasta 2% de la enzima proteica en peso de la composición, preferentemente a un nivel de 0.0001% hasta 1% de la enzima proteica en peso de la composición, más preferentemente a un nivel de 0.001% a 0.5% de la enzima proteica en peso de la composición, todavía más preferentemente a un nivel de 0.01% a 0.2% de la enzima proteica en peso de la composición . Las beta-glucanasas no celuloliticas adecuadas para esta invención, pueden ser medidas utilizando el sustrato específico de acuerdo al método descrito en la publicación AF70 de Novo Nordisk (disponible a petición) . Se debe apreciar que son abarcadas en la presente cualesquiera mezclas de las enzimas a las que se hace referencia anteriormente, que provoquen un efecto de blancura incrementado, en particular una mezcla de actividades complejas o de un solo componente incluyendo celulasa, beta-glucanasa no celulolítica, pectinasa y proteasa. Surfactantes Textiles. En otra modalidad más, la presente invención está dirigida a una composición acuosa gue comprende la solución enzimática acuosa descrita, más un surfactante que muestra una respuesta compatible o sinérgica con el efecto de blanqueo mejorado. Las composiciones fortificadas con surfactante, de acuerdo a la presente invención, comprenden un sistema surfactante, en donde el surfactante puede ser seleccionado de los surfactantes no iónicos y/o aniónicos y/o catiónicos y/o anfolíticos y/o semipolares e? combinación con las enzimas. El surfactante está típicamente presente a un nivel de 0.1% a 60%, en peso, y es más preferentemente formulado de una manera tal que promueve, o al menos no degrada la estabilidad de cualquier enzima en estas composiciones. Los sistemas preferidos que van a ser utilizados de acuerdo a la presente invención comprenden como un surfactante, uno o más de los surfactantes no iónicos y/o aniónicos descritos en la presente . Los condensados de polietileno, polipropileno y óxido de polibutileno de fenoles alquilicos, son adecuados para el uso co o el surfactante no. iónico de los sistemas surfactantes de la presente invención, con los condensados de óxido de polietileno que son los preferidos. Los productos de condensación de los alcoholes alifáticos primarios y secundarios con aproximadamente 1 a aproximadamente 25 moles de óxido de etileno, son adecuados para el uso como el surfactante no iónico de los sistemas surfactantes no iónicos de la presente invención. También útil como el surfactante no iónico de los sistemas surfactantes de la presente invención, son los alquilpolisacáridos descritos en la Patente Norteamericana No. 4,565,647. Los productos de condensación el óxido de etileno con una base hidrofóbica formada mediante la condensación del óxido de propileno con propilenglicol, son también adecuados para el uso como los sistemas surfactantes no iónicos adicionales, de la presente invención. También adecuados para el uso como el sistema surfactante no iónico del sistema surfactante no iónico de la presente invención, son los productos de condensación del óxido de etileno con el producto que resulta de la reacción del óxido de propileno y la etilendiamina . Los surfactantes aniónicos altamente preferidos incluyen surfactantes de sulfato alcoxilado de alquilo y los esteres de fosfato análogos. Los surfactantes aniónicos adecuados para ser utilizados son los surfactantes de sulfonato de éster de alquilo que incluyen esteres lineales de ácidos carboxilicos de 8 a 20 átomos de carbono (por ejemplo, ácidos grasos) los cuales son sulfonatados con S03 gaseoso de acuerdo a "The Journal of the American Oil Chemists Society", 52 (1975), pp . 323-329. Otros surfactantes aniónicos útiles para fines de limpieza textil, pueden también ser incluidos en las composiciones enzimáticas acuosas de la presente invención. Las composiciones enzimáticas acuosas de la presente invención pueden también contener surfactantes catiónicos, anfolíticos y semi-polares , así como los surfactantes no iónicos y/o aniónicos diferentes de aquellos ya descritos en la presente. Cuando se incluyen en la presente, las composiciones erizimáticas acuosas de la presente invención comprenden típicamente de aproximadamente 1% hasta aproximadamente 40%, preferentemente desde aproximadamente 3% hasta aproximadamente 20% en peso de tales surfactantes. Agentes Antiespumantes. Otro ingrediente opcional es un supresor de espuma, o agente antiespumante ejemplificado por siliconas, y mezclas de sílice-silicona. Los agentes antiespumantes descritos anteriormente son normalmente empleados a niveles de 0.001% a 2% en peso de la composición, preferentemente de 0.01% a 1% en peso. Otros componentes. Otros componentes utilizados en las composiciones de limpieza textil pueden ser empleados, tales como los agentes suspensores de suelo, agentes liberadores de .suelo, abrasivos o bactericidas. Formulación Enzimática. La forma física del producto enzimático que da como resultado un efecto de blancura mejorado sobre los materiales celulósicos de acuerdo a la invención, puede estar en formas liquida, de pasta, de geles, de barras o granular con bajo contenido de polvo. En una modalidad preferida, la composición enzimática acuosa será formulada como una "suspensión"; es decir, como una suspensión concentrada de las enzimas en un medio que consiste predominantemente de la composición surfactante co-formulada .
C. Material Celulósico La presente invención está dirigida a un material celulósico que muestra efecto mejorado sobre la eliminación de material no celulósico, el cual es producido mediante un proceso del tratamiento enzimático acuoso. El material celulósico, para fines de la presente invención, es definido como la fibra o tela derivada de fuentes naturales de celulósicos tales como algodón, lino, ramia y sus mezclas. Las mezclas de las fibras anteriormente mencionadas con fibras hechas por el hombre, tales como aquellas derivadas del poliéster, rayón, Tencel, podrían también beneficiarse de la invención. El material celulósico superior está comprendido de más de los componentes de fibra natural deseables, una celulosa menos degradada, responde más a las operaciones de lavado cáustico subsecuentes; y todas estas propiedades dan como resultado valor mejorado del producto textil, mientras que al mismo tiempo ofrecen el proceso se beneficie de la utilización disminuida de productos químicos y de la disminución de los desechos.
D. Ensayo APSU Alcalino Unidades APSU. Las unidades APSU es una medida de la viscosidad utilizando el sustrato ácido poligalacturÓQico sin calcio agregado. Sustrato: 5% de sal sódica del ácido poligalacturónico (Sigma P-1879) se solubiliza en amortiguador de glicina 0.1 M pH 10. Se preincuban 4 mi del sustrato 5 minutos a 40°C. 250 µl de la enzima o (dilución enzimática) se agregan y se mezclan por 10 segundos en un mezclador a la velocidad más alta, ésta se incuba luego por 20 minutos a 40°C. La viscosidad se mide utilizando un MIVI 600 de la compañía Sofraser, 45700 Villemandeur, Francia. La viscosidad se mide como V después de 10 segundos. Para el cálculo de las unidades APSU se puede utilizar la siguiente tabla: EJEMPLOS Los siguientes ejemplos son publicados para proporcionar a aquellos de experiencia ordinaria en la técnica una descripción completa de cómo realizar y utilizar el método de la invención, y no se pretende que limiten el alcance de lo que los inventores consideran su invención. Han sido realizados esfuerzos para asegurar la precisión con respecto a los números utilizados (por ejemplo, cantidades, temperatura, etc.) pero deberían ser considerados algunos errores y desviaciones experimentales. A no ser que se indique de otro modo, las partes están en peso, el peso molecular está en p-eso molecular promedio en peso, las temperaturas están en grados centígrados, y la presión es la atmosférica o cerca de la misma.
EJEMPLO 1 Procedimiento de Lavado Industrial Estándar P^ara simular las condiciones industriales estándares de lavado, artículos tejidos por puntos o tejidos y desencolados, de tela de algodón, como son representados por las Telas de Prueba #428U, se pusieron en contacto con soluciones de hidróxido de sodio a porcentajes en el intervalo de 0% a 5% en peso de los artículos por una hora a una temperatura de 90°C. La proporción del licor de procesamiento a la tela fue de 10:1. El licor de procesamiento contenia 0.25% de Callaway Discoterge 1467, un detergente compatible con el cáustico, para ayudar al proceso de lavado. Después del periodo de reacción, la tela se enjuagó perfectamente para eliminar el baño de lavado residual. La tela fue luego enjuagada con 5 g/1 de acetato de sodio de pH 5, con el fin de llevar toda la tela a un pH constante, y finalmente se lavó con agua y se secó al aire. La tela se equilibró luego en una cámara de humedad a temperatura constante, por al menos 24 horas antes de cualesquiera mediciones o procedimientos subsecuentes. La reflectancia de la tela se midió y se expresó como la diferencia antes y después del tratamiento de lavado. Para una tela de sarga de peso medio de algodón al 100%, la diferencia en la reflectancia en unidades de blancura Ganz para un tratamiento de lavado utilizando 1 mol de hidróxido de sodio por kilo de tela, fue de 15 unidades. La relación mostrada en la Tabla 1 ha sido encontrada para una tela de sarga tejida, de peso medio de 100%.
Tabla 1. Influencia del Hidróxido de Sodio sobre la Respuesta a la Blancura después del Lavado EJEMPLO 2 Procedimiento de Blanqueo Industrial Estándar Las telas lavadas fueron luego blanqueadas con peróxido de hidrógeno a niveles en el intervalo de 0 a 10% (0-2.9 moles de peróxido de hidrógeno por kilogramo de tela) en peso de los artículos a una proporción, de licor de 10:1 por 60 minutos a 70°C. La solución de baño de blanqueo, ajustada a un pH de 10.8, contenía 0.3% de silicato de sodio y 0.25% de estabilizador/secuestrador peróxido (Callaway Discol 1612) . Despué.s del tratamiento de blanqueo las telas se enjuagaron para liberarlas de la solución del baño de blanqueo y luego se enjuagaron con 5 g/litro de acetato de sodio pH 5, con el fin de llevar la tela a un pH constante, y finalmente se lavó con agua y se secó al aire. Las telas fueron luego equilibradas en una cámara de humedad a temperatura constante por al menos 24 horas antes de cualesquiera mediciones o procedimiento? subsecuentes. La reflectancia de la tela fue medida y expresada como la diferencia antes y después del tratamiento de blanqueo. Como se puede observar en la Tabla 2, la respuesta de la tela es dependiente del tratamiento previo. Se observan dos regímenes de respuesta al peróxido -uno habiendo sido lavado a 0.25 mol de hidróxido de sodio o menos gue da como resultado una respuesta mayor al peróxido de hidrógeno qµe la tela lavada a 0.5 moles de hidróxido de sodio por kilogramo, y superior. Se observa una tendencia clara para una respuesta menor a un blanqueo para la tela prelavada a niveles iniciales más altos de blancura.
Tabla 2. Influencia de la Concentración del Hidróxido de Sodio en e\ Lavado y del Peróxido de Hidrógeno en el Blanqueo, sobre el Incremento de la Blancura Ganz Durante el Blanqueo EJEMPLO 3 Tratamiento con Solución Enzimáti.ca de Material Celulósico a pH 11, Seguido por el Tratamiento Químico Convencional Una tela de sarga tejida, de algodón al 100%, desaprestada, Tela de Prueba #428U, que representa un material celulósico típico, se trató con una solución enzimática acuosa que comprendía una celulasa de Ilumi cul a sp . (5 CEVU/g de tela), una hemicelulasa de Ba ci ll us sp . (4 EXU/g de tela), una pectinasa de Ba ci l l us sp. (16 APSU/g de tela), una proteasa de Ba ci l l us sp . (0.06 KNPU/g de tela) y una lipasa -de Humi col a sp. (0.8 KLU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a pH 11 y a una temperatura de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió e.n 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela jseca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. La tela tratada con enzima se encontró que tenía una respuesta mejorada versus la tela control de 0.27 equivalentes de hidróxido de sodio. Las telas fueron luego tratadas con un baño de blanqueo de pH 10.8 que consiste de 0.05% de peróxido de hidrógeno, 0.3% de silicato de sodio y 0.25% de quelante Discol 1612 a una proporción de licor de 10:1 a 60°C por 45 minutos. Las telas fueron luego enjuagadas con agua, equilibradas a un pH de 5 con 5 g/1 de acetato de sodio, se enjuagaron nuevamente con agua, se secaron y la reflectancia se midió en unidades de blancura Ganz. La muestra tratada con enzima y blanqueada se encontró que tenía 3 unidades Ganz más blanca que la tela control.
EJEMPLO 4 Tratamiento con Solución Enzimática de Material Celulósico a pH 12, Seguido por el Tratamiento Químico Convencional Una tela de sarga tejida, de algodón al 10O%, desaprestada, Tela de Prueba #428U, que representa un material celulósico típico, se trató con una solución enzimática acuosa que comprendía una celulasa de Humi c ul a sp . (5 CEVU/g de tela), una hemicelulasa de Ba cil l us sp . (4 EXU/g de tela), una pectinasa de Ba ci l l us sp . (16 APSU/g de tela), una proteasa de Ba ci l l us sp. (0.06 KNPU/g de tela) y una lipasa de Humi col a sp. (0.8 KLU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a pH 12 y a una temperatura^ de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. La tela tratada con enzima se encontró qµe tenía una respuesta mejorada versus la tela control de 0.15 equivalentes de hidróxido de sodio. Las telas fueron luego tratadas con un baño de blanqueo de pH 10.8 que consiste de 0.05% de peróxido de hidrógeno, 0.3% de silicato de sodio y 0.25% de quelante Discol 1612 a una proporción de licor de 10:1 a 60°C por 45 minutos. Las telas fueron luego enjuagadas con agua, equilibradas a un pH de 5 con 5 g/1 de acetato de sodio, se enjuagaron nuevamente con agua, se secaron y la reflectancia se midió en unidades de blancura Ganz. La muestra tratada con enzima y blanqueada fue más blanca que la tela control y mostró un factor de respuesta al peróxido de hidrógeno de 1.02.
EJEMPLO 5 Tratamiento de Material Celulósico con Solución Enzimática Acuosa, Seguida por el Tratamiento Químico Reducido Una Tela de prueba #428U, desencolada o desaprestada, de tela de sarga tejida de 100% de algodón, s.e trató con una solución enzimática acuosa como se describe en el Ejemplo 3 a un pH de 11 a una temperatura de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. La tela es luego blanqueada a una blancura Ganz de 75 utilizando un baño de blanqueo que consiste de 0.3% de peróxido de hidrógeno, 0.3% de silicato de sodio, 0.25% de quelante Discol 1612 a una proporción de licor de 10:1 a una temperatura de 70°C por 60 minutos. Se preparó una tela control mediante el uso de un tratamiento cáustico convencional de 0.3% de NaOH por una hora a 90°C. La tela se blanqueó luego a una blancura Ganz de 75 utilizando un baño de blanqueo que consiste de 0.6% de peróxido de hidrógeno, 0.3% de silicato de sodio, 0.25% de quelante Discol 1612 a una proporción de licor de 10:1 a una temperatura de 70°C por 60 minutos. La tela tratada con el lavado enzimático simultáneo a pH 11 y blanqueada subsecuentemente, se encuentra que muestra una característica de calidad superior de tela con relación a una muestra lavada a pH 13 y blanqueada convencionalmente como se juzgó por un panel que evaluó la textura al tacto de la tela .
EJEMPLO 6 Tratamiento con Solución Enzimática de Material Celulósico, que da como Resultado Simultáneamente Efectos de Blancura Mejorado y Desapres tamiento Una Tela de Prueba #400R, de tela' textil tejida de algo.dón al 100%, que representa un material celulósico típico, se trató con una solución enzimática acµosa que comprende, además de aquella descrita en el Ejemplo 3, amilasa a un nivel de 1.5 KNU/g de tela a un pH de 11, a una temperatura de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento con enzima, se sumergió en 5 g/1 de amortigµador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. Una prueba de almidón y yodo sobre la tela después del tratamiento, indicó una mejor eliminación del almidón a partir del proceso combinado, que un tratamiento similar utilizando la amilasa sola.
EJEMPLO 7 Tratamiento con Solución Enzimática de Material Celulósico, que da como Resultado Efecto de Blancura Mej orado Una Tela de Prueba #460U, de tela tejida por puntos de algodón al 100%, que representa un material celulósico. típico, se trató con una solución enzimática acuosa que comprende una celulasa de Humi col a sp. (L 0 CEVU/g de tela), una hemicelulasa de Ba ci l l us sp. (4 EXU/g de tela), una pectinasa de Ba ci l l us sp. (16 APSU/g de ella), una proteasa de Ba ci l l us sp . (0.06 KNPU/g de tela) y una lipasa de Humi col a sp . (0.8 KLU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a un pH de 11 y a una temperatura de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5 seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. Además, las telas tratadas con enzimas y control, se evaluaron para la formación de pelusa utilizando un aparato Martindale a 150, 500 y 200 revoluciones. La tela tratada con enzima muestra una calificación de formación de pelusa de 4-5, mientras que los .controles sin enzima tuvieron una calificación de formación de pelusa de 2-3.
EJEMPLO 8 Tratamiento con Solución Enzimática de Material Celulósico en Presencia de Surfactante, dando como Resultado Efecto de Blancura Mejorado, Superior Una Tela de Prueba #400R, desaprestada, de tela textil tejida de algodón al 100%, que representa un material celulósico típico, se trató con una solución enzimática acuosa descrita en el Ejemplo 3 más un surfactante, y complejo de adyuvante secuestrador a un nivel de 2.5% en peso de los artículos, a un intervalo de pH de 11 a 12 a una temperatura^ de 48°C por 4 horas. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. La tela se trató luego con un proceso de blanqueo con peróxido de hidrógeno como se describe en el Ejemplo 3, y se probó la diferencia en la respuesta al peróxido en comparación a los tratamientos en presencia de diversos s,urfactantes y adyuvantes. Los factores de respuesta al peróxido para los siguientes surfactantes se muestran en la Tabla 3.
Tabla 3. Mejoramiento Relativo del Incremento en la Blancura Darante el Blanqueo EJEMPLO 9 Solución Enzimatica Derivada del Tratamiento con Actividades de Un Solo Componentes , de Material Celulósico, que da como Resu Litado un Efecto de Blancura Mejorado, Superior A. Una Tela de Prueba #428U, desaprestada, de tela de sarga tejida de algodón al 100%, se trata con una solución enzimática acuosa que comprende una celulasa de Humi col a s . de un solo componente (5 CEVU/g de tela), una hemicelulasa de Ba ci l l us sp . (4 EXU/g de tela), una pectinasa de Ba ci l l us sp . (16 APSU/g de tela), una proteasa de Ba ci ll us sp . (0.06 KNPU/g de tela) y una lipasa de Humi col a sp . (0.8 KLU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a un pH de 11, a una temperatura de 48°C por 4 horas.
La tela se enjuaga perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumerge en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5 seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. Las telas se trataron luego con una solución al 0.05% de peróxido de hidrógeno bajo las condiciones^ descritas en el Ejemplo 3. Las telas se enjuagan luego en agua, se equilibran a un pH de 5 con 5 g/1 de cetato de sodio, se enjuagan nuevamente con agua, se secan y la reflectancia se mide en unidades Ganz de blancura. La reflectancia de la muestra tratada con una solución enzimática acuosa que contiene una celulasa de un solo componente, se encuentra que muestra una respuesta similar a la del Ejemplo 3. U?\a medición de resistencia utilizando un aparato Instron indicó que la muestra tratada con un solo componente conserva más de la resistencia original de la tela que la muestra tratada con la celulasa compleja como en el Ejemplo 3. B. Una Tela de Prueba #428U, desaprestada, de tela de sarga tejida de algodón al 100%, se trató con una solución enzimática acuosa análoga, como se describe en el Ejemplo 3, incluyendo una hemicelulasa de Ba ci l l us sp , de un solo componente (4 EXU/g de tela) . La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5, seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. Las telas se trataron luego con una solución al 0.05% de peróxido de hidrógeno bajo las condiciones descritas en el Ejemplo 3. Las telas se enjuagaron luego en agua, se equilibraron a un pH de 5 con 5 g/1 de acetato de sodio, se enjuagaron nuevamente con agua, se secaron y se midió la reflectancia en unidades de blancura Ganz. La reflectancia de la muestra tratada con una solución enzimática acuosa que contenía una hemicelulasa de un solo componente, se encontró que muestra una respuesta similar a la del Ejemplo 3.
C. Una Tela de Prueba #428 desaprestada, de tela de sarga tejida, de algodón al 100%, que representa un material celulósico típico, se trató con una solución enzimática acuosa análoga como se describe en el Ejemplo 3, que incluye una pectinasa de Ba cil l us sp. (16 APSU/g de tela) . La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumergió en 5 g/1 de amortiguador de acetato pH 5 seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en unidades Ganz y se comparó a un control sin enzima. Las telas se trataron luego con una solución al 0.05% de peróxido de hidrógeno bajo las condiciones descritas en el Ejemplo 3. Las telas se enjuagaron luego en agua, se equilibraron a pH 5 con 5 g/1 de acetato de sodio, se enjuagaron nuevamente con agua, se secaron y la reflectancia se midió en unidades de blancura Ganz. La reflectancia de la muestra tratada con una solución enzimática acuosa gue contiene una pectinasa de un solo componente, se encontró que muestra una respuesta similar a la del Ejemplo 3.
EJEMPLO 10 Tratamiento Enzimático de Material Celulósico Efecto de la Temperatura sobre la Blancura y la Humectabilidad Una Tela de Prueba #428U desaprestada, de tela de sarga tejida, de algodón al 100%, se trató con una solución enzimática acuosa que comprende una celulasa de Humi col a sp . De un solo componente (18 CEVU/g de tela), una pectinasa de Ba ci l l us sp. (0.15 APSU/g de tela), una proteasa de Ba ci l l us sp . (0.07 KNPU/g de tela) y una lipasa de Humi col a sp. (0.33 KLU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a un pH de 9, a una temperatura de 35-75°C por 4 horas. La tela se enjuaga perfectamente después del tratamiento enzimático, se sumerge en 5 g/1 de a ortiguado.r de acetato pH 5 seguido por otro enjuague con agua. La reflectancia de la tela seca se midió en u idades Ganz y se comparó a un control sin enzima como se muestra en la Tabla 4. La humectabil.idad (prueba de goteo - medición del tiempo en segundos para que una gota de agua sea absorbida por la tela) se midió y se comparó a un control sin enzima como se muestra en la Tabla 5. El efecto benéfico de incrementar la temperatura es claramente observado en ambas respuestas.
Tabla 4. Blancura Ganz Tratamiento a Diferentes Temperaturas, ± Enzimas Tabla 5. Humectabilidad en segundos. Tratamiento a Diferentes Temperaturas, ± Enzimas EJEMPLO 11 Tratamiento con Pectato-Liasa de Material Celulósico Efecto del pH sobre la Eliminación de Pectina Una Tela de Prueba #428U desaprestada, de tela de sarga, tejida, de algodón al 100%, se trató por 2 horas con una solución enzimática acuosa que comprende una pectato-liasa de Bacill us sp. (9 APSU/g de tela) a una proporción de licor de 15:1, a una temperatura de 55°C, y a un pH de 9-11. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático y se secó y luego se tiñó con Rojo de Rutenio. La captación del colorante fue medida espectrofotométricamente y es una medida de la pectina residual sobre la fibra. El porcentaje de pectina residual es calculado utilizando el material inicial como pectina residual al 100% y una tela completamente blangueada y lavada químicamente, como pectina residual al 0%. Los resultados se muestran en la Tabla 6.
Tabla 6. Influencia del pH sobre la Eliminación de Pectina EJEMPLO 12 Tratamiento con Pectato-Liasa y Proteasa del Material Celulósico Efecto del pH sobre la Eliminación de Pectina y Blancura Ganz Una Tela de Prueba #428U desaprestada, de tela de sarga tejida, de algodón al 100%, se trató por 2 horas con una solución enzimática acuosa que comprendía una pectato-liasa de Ba ci l l us sp . (9 APSU/g de tela) y una proteasa de Ba ci l l us sp. (0.07 KNPU/g de tela) a una proporción de licor de 15:1, a una temperatura de 55°C y a un pH de 8-11. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzímático, se secó y luego se tiñó con Rojo de Rutenio. La captación del colorante se midió como se describe anteriormente. El porcentaje de pectina residual es calculado utilizando el material inicial como pectina residual al 100% y una tela completamente y blanqueada químicamente, como pectina residual al 0%. La blancura Ganz fue también medida y comparada con la blancura obtenida al mismo pH sin enzimas agregadas. Los resultados se muestran en la Tabla 7. Se obtuvo un incremento sustancial en la blancura .
Tabla 7. Influencia del pH sobre la Eliminación de Pectina EJEMPLO 13 Tratamiento can Pectato-Liasa, Proteasa y Celulasa de Material Celulósico Efecto del Tiempo sobre la Eliminación de la Pectina Una Tela de Prueba #460U, de tela de algodón al 100% tejida por puntos, se trató por 0.5, 1 y 2 horas con una solución enzimática acuosa que comprendía una pectato-liasa de Ba cill us s . (0.15 APSU/g de tela), una proteasa de Ba ci l l us sp . (0.01 AU/g de tela) y una celulasa de un solo componente (35 ECU/g de tela) a una proporción de licor de 10:1, a una temperatura de 55°C, y a un pH de 9.5. La tela se lavó perfectamente después del tratamiento enzimático, se secó y luego se tiñó con Rojo de Rutenio. La captación del colorante se midió como se describe anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 8. Los resultados mostraron que una cantidad sustancial de pectina es eliminada a las 0.5 horas, y muy poca pectina es eliminada después de 1 hora .
Tabla 8. Eliminación de Pectina como una Función de Tiempo EJEMPLO 14 Tratamiento con Pectato-Liasa de Material Celulósico Efecto del Calcio y del EDTA sobre la Eliminación de la Pectina Una Tela de Prueba #428U, desaprestada, de tela de algodón al 100%, tejida, se trató por 2 horas con una solución enzimática acuosa que comprendía una pectato-liasa de Ba ci l l us sp . (0.15 APSU/g de tela) y ya sea hasta 1.0 M de calcio ó 1.5 mM de EDTA, a una temperatura de 55°C, y a un pH de 9. La tela se enjuagó perfectamente después del tratamiento enzimático, se secó y se tiñó con Rojo de Rutenio. La captación del colorante se midió como se describe anteriormente. Los resultados se muestran en la Tabla 9.
Tabla 9. Influencia del Calcio y del EDTA sobre la Eliminación de la Pectina Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invenció .

Claims (19)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un método para lavar material celulósico, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) la preparación de una solución enzimática. acuosa que comprende pectinasa; y (b) el tratamiento de material celulósico con una cantidad efectiva de la solución de pectinasa en el paso (a), a un pH de 9,0 o superior, a una temperatura de 50°C o superior, en presencia de una baja concentración de iones calcio, en donde se logra el lavado.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además el paso de: (c) la exposición del material celulósico a un tratamiento químico.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración de iones calcio es de aproximadamente 0-0.2 mM .
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la concentración de iones calcio es reducida a 0.2 mM o menos por la adición de una cantidad efectiva de un agente quelante o secuestrador de calcio.
5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el agente quelante de calcio se selecciona del grupo que consiste de aluminosilicatos, silicatos, policarboxilatos y ácidos grasos, etilendiaminotetraacetato, aminopolifos fonatos , ácido etilendiaminot.etrametilenfosfónico, y ácido dietilentriaminopentametilenfos fónico .
6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el agente quelante de calcio es etilendiaminotetraacetato (EDTA) .
7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el EDTA está presente en una cantidad de hasta 2 mM.
8. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el tratamiento químico es un proceso de blanqueo oxidativo.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución enzimática comprende además una o más enzimas seleccionadas del grupo que consiste de proteasa, glucanasa, y celulasa.
10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material celulósico se selecciona del grupo que consiste de fibra de algodón, hilo, tela de algodón tejida o tejida por puntos, lino, ramia, o mezclas de los mismos con fibras naturales o hechas por el hombre.
11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución enzimática del paso (a) comprende además adyuvantes textiles seleccionados del grupo que consiste de surfactantes y agentes antiresedimentación .
12. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque cualquiera de las clases de enzimas individuales está representada por un componente proteico simple responsable por al menos 80% de las unidades de actividad para esa clase específic .
13. El método de conformidad con la reivindicación 1, ca acterizado porque la cantidad efectiva de enzima es aproximadamente de 0,0005 a 0.5% en peso de material celulósico.
14. El método de conformidad con la reivindicación^ 13, caracterizado porque la cantidad de enzima es menor de 0.02% en peso de material celulósico .
15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pH es de 9 a 12.
16. El método de conformidad con la reivindicación, 1, caracterizado porque la temperatura es de 50°C a 70°C.
17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento es conducido por un tiempo menor de 1.5 horas.
18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento es conducido por un tiempo menor de 0.5 horas.
19. Un material celulósico producido mediante el método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una o más de las siguientes características: blancura mejorada, producción reducida de pelusa, más suavidad al tacto y capacidad mejorada de teñido.
MXPA/A/1999/003104A 1996-12-04 1999-03-31 Lavado de materiales textiles de algodon con enzima alcalina MXPA99003104A (es)

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US60/034,314 1996-12-04

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