Qué es la dureza
La dureza del agua es el contenido de sales disueltas de calcio y magnesio. Se reporta en miligramos por litro de carbonato de calcio (mg/L o ppm CaCO3), o en grados alemanes (1 °dH = 17.8 mg/L CaCO3) o franceses (1 °fH = 10 mg/L CaCO3).
Como referencia, en mg/L de CaCO3:
- Blanda: menos de 60
- Moderadamente dura: 60 a 120
- Dura: 120 a 180
- Muy dura: más de 180
La dureza es solo una parte del problema. La misma agua suele traer hierro, cobre y manganeso, en cantidades menores pero con un efecto mucho mayor por miligramo. Vienen del agua de pozo, de las tuberías oxidadas y del propio algodón crudo, que contiene calcio, magnesio y hierro de forma natural. Por eso incluso una planta con agua blanda tiene metales en el primer baño.
El agua municipal de Lima es dura. En Colombia varía según la ciudad y la fuente; las plantas que bombean su propia agua de pozo suelen tener el agua más dura, y la dureza cambia entre la temporada seca y la de lluvias. Ese cambio estacional es la razón por la que una receta que funcionó en marzo da otro tono en agosto.
Qué hacen la dureza y los metales en cada etapa
Descrude y blanqueo. El calcio y el magnesio reaccionan con los tensoactivos aniónicos y con los ácidos grasos saponificados de la cera del algodón y forman jabones cálcicos insolubles. Estos se depositan sobre el tejido y la máquina, bajan la detergencia del baño y dejan un tacto áspero y un blanco apagado y grisáceo. El hierro, el cobre y el manganeso catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno. En lugar de blanquear la fibra, el peróxido se descompone en segundos alrededor de cada partícula metálica y oxida la celulosa en ese punto. El resultado son picaduras y huecos que solo aparecen después de teñir o después del primer lavado. El hierro además deja manchas amarillas y cafés.
Tintura con reactivos y directos. Los grupos sulfónicos que hacen solubles estos colorantes forman sales de calcio y magnesio de solubilidad mucho menor. En agua dura parte del colorante precipita: menor rendimiento, manchas de colorante y un tono que se mueve con el agua. Los iones de hierro y cobre forman complejos con algunos cromóforos y desplazan el matiz, de forma más visible en turquesas, azules y rojos.
Jabonado después de la tintura reactiva. La dureza hace que el colorante hidrolizado se redeposite sobre el tejido en lugar de quedarse en el baño, y la solidez al lavado baja.
Tintura con tinas, índigo y sulfurosos. Las formas leuco reducidas de estos colorantes precipitan como sales de calcio, lo que causa vetas y tono disparejo en los trenes continuos.
Máquinas y vapor. La dureza incrusta intercambiadores de calor y boquillas, sube el consumo de álcali de cada baño y deja carbonato de calcio sobre el tejido que después interfiere con el acabado.
Lavanderías industriales. La dureza es el principal consumidor de detergente. Parte de cada dosis se va en precipitar el calcio antes de que ocurra cualquier lavado, y el jabón cálcico se acumula sobre la ropa como engrisamiento.
Qué hace un secuestrante
Un secuestrante, o agente quelante, fija los iones metálicos en un complejo soluble para que ya no puedan precipitar tensoactivos, descomponer el peróxido ni reaccionar con los colorantes. La mayoría de los secuestrantes textiles también dispersan: mantienen en suspensión los precipitados que de todos modos se forman hasta que el baño se desagua.
No todo secuestrante sirve para todas las etapas. Un secuestrante para blanqueo tiene que ser fuerte contra el hierro y el cobre. Un secuestrante para el baño de tintura debe fijar la dureza sin tocar el colorante: uno muy fuerte le quita el metal a los colorantes metalizados, como el turquesa, y eso cambia el tono y baja la solidez.
Dónde dosificar, etapa por etapa
- Descrude y descrude-blanqueo combinado. 0.5 a 2 g/L por agotamiento, 2 a 5 g/L en trenes continuos, junto con el estabilizador de peróxido. Si el algodón o el agua traen mucho hierro, haga un lavado ácido desmineralizante antes del blanqueo; elimina los metales antes de que el peróxido los encuentre.
- Neutralización después del blanqueo. Ácido más un secuestrante eliminan el álcali atrapado dentro de la fibra y la dureza y los metales que quedaron sobre el tejido, para que el baño de tintura empiece limpio. Una catalasa puede ir en el mismo baño para eliminar el peróxido residual.
- Tintura reactiva. 0.5 a 1 g/L de un secuestrante que no desmetalice colorantes. No use secuestrantes fuertes con turquesas ni con colorantes metalizados.
- Jabonado. 0.5 a 1 g/L de un secuestrante-dispersante mejora la eliminación del colorante hidrolizado y la solidez al lavado.
- Tinas, índigo y sulfurosos en continuo. En el fulard de químicos, para mantener el compuesto leuco en solución.
- Lavandería industrial. En el lavado principal, dosificado según la dureza medida, y en el último enjuague donde haya problemas de engrisamiento.
Cómo medir y cuánto usar
- Analice el agua. Dureza con un kit de titulación o tiras reactivas, y hierro con un kit colorimétrico. Repita el análisis cada temporada y después de cualquier cambio de fuente o de pozo.
- Pida el valor secuestrante. Los proveedores lo reportan en miligramos de CaCO3 por gramo de producto. Con el análisis del agua y esa cifra, la dosis para el agua es un cálculo simple.
- Agregue un margen por el tejido. El algodón crudo aporta metales que el análisis del agua no muestra. En pretratamiento la dosis la fija normalmente el tejido, no el agua.
- No sobredosifique en el baño de tintura. Más secuestrante del necesario no hace nada por la dureza y aumenta el riesgo de desmetalizar el colorante.
- Verifique el resultado. Menos picaduras, mayor grado de blanco, tonos repetibles entre lotes y menos jabón cálcico sobre el tejido y la máquina.
Problemas comunes y qué suelen indicar
- Picaduras después del blanqueo: hierro o cobre catalizando el peróxido. Aumente el secuestrante, revise el agua y considere un lavado ácido desmineralizante.
- Blancos apagados o grises, tacto áspero: depósitos de jabón cálcico. Secuestrante en el descrude, y revise si el tensoactivo es aniónico.
- El tono cambia entre lotes con la misma receta: dureza que cambia con la temporada o la fuente. Analice el agua y dosifique según el análisis, no con una cifra fija.
- El turquesa o el azul cambian de matiz después de agregar un secuestrante: el producto le está quitando el cobre al colorante. Cambie a un tipo que no desmetalice.
- Baja solidez al lavado después del jabonado: colorante hidrolizado redepositado en agua dura. Secuestrante-dispersante en el baño de jabonado.
- Amarillamiento de nylon-elastano después del blanqueo: acetato de sodio de la neutralización con ácido acético, o álcali residual dentro de la fibra. Use un neutralizante ácido no volátil en el último enjuague.
Casditol 54-P y Casditol Acid
Para pretratamiento y tintura ofrecemos dos secuestrantes:
CASDITOL 54-P es una mezcla aniónica de quelantes orgánicos que secuestra y dispersa hierro, cobre, calcio y magnesio. Se usa en caustificados, descrudes y blanqueos, y en la tintura con colorantes tinas, índigo, sulfurosos y reactivos y otros colorantes que no contengan metales en su molécula. Trabaja por agotamiento y en continuo y es compatible con productos aniónicos y no iónicos.
CASDITOL ACID es un neutralizante ácido y secuestrante-dispersante para algodón, nylon-elastano y sus mezclas. Está exento de ácido acético y de otros ácidos débiles volátiles, así que no forma el acetato de sodio que amarillea la fibra. Secuestra la dureza y los metales en relación subestequiométrica, es estable en condiciones ácidas y fuertemente alcalinas y frente a oxidantes y reductores, y neutraliza la alcalinidad hasta el interior de la fibra. Después del blanqueo con peróxido permite neutralizar la soda cáustica y eliminar el peróxido con TERMINOX ULTRA 50L en una sola etapa, y aplicado en el último enjuague minimiza el amarillamiento posterior del nylon-elastano.
Para analizar su agua y recibir una recomendación de dosificación para su proceso, contacte a nuestro equipo técnico.