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• MIGUEL RODRIGO CAIRO PAJUELO

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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL E.A.P INGENIERÍA TEXTIL Y DE CONFECCIONES Curso: Lavandería Profesor:

Ing. MENDOZA ALTEZ, EDGARDO AURELIO

Alumnos:   

FLORES CALDERON LUIS XAVIER CAIRO PAJUELO MIGUEL RODRIGO VARGAS HUANCA ERICK YAIR

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PRACTICA Nº 1 DESENGOMADO I.

II.

OBJETIVO: Preparar el sustrato para su posterior teñido, eliminando los productos utilizados en el engomado (almidón) adheridas a la superficie externa. FUNDAMENTO TEORICO:

Haya varias razones por las cuales debemos desengomar: 1. 2.

Porque es el primer pasó de eliminación de las impurezas más externas. Muchas veces se engoman los hilos para facilitar el proceso de tejeduría. Si el hilo de urdiembre no está bien desengomado, no penetraran en él los productos en los siguientes procesos, por lo tanto esta es la primera operación de humectación. Es importante conocer los tipos de gomas que se utilizan en el engomado para saber cómo eliminarlo.

Las gomas más utilizadas son:  Almidón.- Polisacárido natural poco soluble en agua, en soluciones acuosas calientes forma soluciones.  Espesantes sintéticos.- Polímeros que han sido desarrollados para el engomado de fibras, entre ellos tenemos el CMC.  Acrílicos.- Las colas provienen del ácido poliacrílico, tienen un elevado poder adhesivo y elasticidad de sus películas, buena solubilidad en agua.  Alcoholes polivinílicos.- resinas sintéticas de acetato polivinílico no hidrolizado, son solubles en agua.  Poliéster.- tienen un punto intermedio entre la cola y la goma, los hay poco solubles e insolubles en agua. Los agentes de encolado hidrosolubles no requieren ningún proceso especial para su eliminación. Estos pueden suprimirse mediante un simple lavado con agua caliente adicionada de un humectante o detergente. En cambio los encolados a base de almidón pueden eliminarse por:  Desencolado con acido  Desencolado con oxidantes.  Desencolado con enzimas: a pesar de su costo más elevado es el más empleado porque no deteriora la fibra. En el mercado se encuentran:  Vegetales (diastasas de malta)  Animales (diastasas del pancreas)  Bacterianas (diastasas del aspergillius)

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL La enzima equivale a un fermento que degrada el polímero del almidón hasta sus monómeros hidrosolubles y de esta manera facilita su eliminación. III. RECETA Y CURVA A APLICAR    

PH del agua: 7,0 – 8,5 A: Humectante.……………………………………………. 0,3 g/l. B: Enzima alfa amilasa……………………………..….. 2,0 g/l. Tipo de agua: Blanda ( 0 – 50ppm).

C

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IV. DATOS 1. Peso del sustrato(tejido de algodón)……………………………………..150 kg. 2. Relación de baño en maquina………………………………………………... 1/20. 3. Temperatura de inicio (ambiente) …………………………………………… 20°C. 4. Agregar el humectante en el punto A ……………………………………… X 5. Temperatura en el punto B …………………………………………………….. 60°C. 6. Agregar la enzima alfa amilasa en el punto B…………………………… X. 7. Agregar agua en el puto C ………………………………………………………. X. 8. Agregar agua en el puto D ………………………………………………………. X. V. DESARROLLO 1. Amplié el marco teórico. DESENGOMADO Este tratamiento se lleva a cabo en tejidos de calada para eliminar la goma de la urdimbre. Se desengoma para:  Eliminar las impurezas más externas

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Lograr una buena humectación y así un mejor descrude, una mejor tintura y un mejor acabado. Igualar a la receptividad de la trama (sin encolar) con la urdimbre (engomada)

Mediante la aplicación de enzimas amilasas para hilos de algodón (desencolado enzimático) se lleva a cabo un proceso de degradación biológico del almidón, transformándolo en subproductos solubles que pueden ser eliminados por lavado. El proceso enzimático depende de la cantidad de moléculas de enzima por gramo de tejido, mientras que la estabilidad térmica de la enzima depende de la cepa bacterial de la que procede. Las amilasas sólo reaccionan con moléculas de almidón y no afectan al polímero de celulosa, ya que atacan al enlace 1,4 alfa-glucósido del almidón y no al enlace 1,4 beta-glucósido de la celulosa. Esta reacción hace el uso de amilasas rentable (al aplicar gomas de almidón) en comparación con otros agentes de desencolado, tales como agentes alcalinos y oxidantes (desencolado oxidante), que atacan tanto el almidón y a la celulosa. El proceso de desencolado oxidante se utiliza para eliminar gomas sin almidón que no se disuelven en agua o para eliminar gomas de almidón combinadas con alcohol de polivinilo (este tratamiento se lleva a cabo antes del chamuscado) Este último tratamiento requiere controlar con precisión las condiciones para solubilizar solamente la goma y evitar cualquier degradación de la fibra. El desencolado enzimático puede llevarse a cabo en sistemas discontinuos (jigger), pero los sistemas semicontinuo o continuo son más frecuentes (pad batch, pad roll, pad steam). Si la goma es soluble en agua, puede ser eliminada mediante un lavado con agua caliente. En general, para un correcto desengomado debe controlarse los siguientes parámetros:  pH  Temperatura  Tiempo  Dureza del agua  Concentración del electrolito  Selección del tensoactivo  Rotación del rollo (en los sistemas pad batch y pad roll) Un desengomado inadecuado puede ocasionar en el tejido:  Manchas en el teñido  Tendencia al efecto moaré  Menor hidrofilidad

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL  Menor grado de blanco  Tacto aspero. 2. Realice los cálculos según receta y datos del proceso, mostrar el procedimiento del cálculo y mostrarlo en una tabla resumen. Peso del sustrato(tejido de algodón)……………………………………..150 kg. Relación de baño en maquina………………………………………………... 1/20. Temperatura de inicio (ambiente) …………………………………………… 20°C. Agregar el humectante en el punto A ……………………………………… X Temperatura en el punto B …………………………………………………….. 60°C. Agregar la enzima alfa amilasa en el punto B…………………………… X. Agregar agua en el puto C ………………………………………………………. X. Agregar agua en el puto D ………………………………………………………. X. Peso del sustrato 150 kg. R.B. 1:20 Temperatura de ambiente 20°C Datos para hallar Volumen de baño Humectante en A Enzima alfa amilasa en B Punto C Punto D

Calculo 150kg x 20L 3000L x 0.3g/L 3000L x 2.0g/L

Respuesta 3000L 0.9kg 6.0kg

3000L x 1g/L 3000L x 1g/L

3 kg 3 kg

3. Describa el proceso siguiendo la curva de desengomado indicando que función cumple cada uno de los ingredientes. 1. Comenzamos el proceso a 20°C; En 3000L de agua agregamos 900gr de humectante en el punto A. 2. Procedemos a elevar la temperatura hasta 60°C en un tiempo de 10 min. Hasta el punto B. 3. Una vez llegado a 60°C mantenemos el baño por 30 min. 4. Una vez cumplido los 30 min, retiramos el baño 5. En el punto C Preparamos un nuevo baño con el mismo volumen de baño anteriormente usado, que sería 3000 L y procedemos a elevar la temperatura hasta 80°C. 6. Mantenemos el baño a 80°C durante 5 min cumplido ese tiempo procedemos a retirar el baño.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 7. En el punto D volvemos a agregar un nuevo baño de 3000 L, a temperatura de 20°C durante 3 min. 8. Se retira del baño y termina el proceso. PRACTICA Nº 2 DESCRUDE POR SAPONIFICACION I. OBJETIVO: Preparar el sustrato para su posterior teñido, eliminando los productos utilizados en el engomado (almidón) adheridas a la superficie externa. II. FUNDAMENTO TEORICO: El descrudado tiene por objeto la eliminación, mediante la saponificación o emulsificación, de sustancias grasas, pépticas y minerales que contiene el algodón. La mayoría de las materias grasas se saponifican con solución alcalina de carbonato o hidroxído de sodio a altas temperaturas. Las grasas, minerales y ceras que no se pueden saponificar se emulsionan y se eliminan como tal. La solución alcalina más empleada es el hidróxido de sodio. Actúa sobre los ésteres saponificándolos y convirtiéndolos en jabones. Hidroliza las proteínas y elimina las materias pécticas, manteniendo además un PH alcalino evitando por lo tanto la redeposición de las impurezas. La concentración promedio utilizada varía de 1,5 a 4 ºBé, siendo la mínima recomendada para que no haya redeposición de 0,7 ªBé. (C15H35COO)3C3H5 + 3 NaOH -------> 3C17H35COONa + C3H5(OH)3 Este tratamiento previo es muy importante, pues asegura la obtención de un algodón hidrófilo de buena recepción para un teñido homogéneo, especialmente cuando la fibra a teñirse en colores oscuros a continuación del descrude. III. RECETA Y CURVA A APLICAR A: Humectante.……………………………..…. 0,3 g/l. Soda Caustica al 50% ……………….….. 0,4 g/l. Detergente industrial …………………... 1,0 g/l. PH >11,0 B: Ácido acético glacial …………….……….. 1,0 g/l. PH = 5,5 – 6,5 Tipo de agua: Blanda ( 0 – 50ppm).

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IV. DATOS 1. Peso del sustrato(tejido de algodón)……………………………………..120 kg. 2. Relación de baño en maquina………………………………………………... 1/10. 3. Temperatura de inicio (ambiente) …………………………………………… 20°C. 4. Agregar el humectante en el punto A ……………………………………… X 5. Agregar el Soda caustica en el punto A ……………………………………… X 6. Agregar el Detergente en el punto A ……………………………………… X 7. Elevar la temperatura a 90°C 8. Agregar nuevo baño en el punto B ………………………………………….. X 9. Temperatura en el punto B …………………………………………………….. 20°C. 10. Agregar Ácido acético glacial en el punto B…………………………… X. 11. Elevar la temperatura a 40°C

V. DESARROLLO 1. Amplié el marco teórico. La naturaleza de la operación de descrude depende del tipo de fibra, así como las impurezas que contiene. Impurezas naturales (10-15%)  Ceras y grasas (en la cutícula)

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL  Proteínas (en la pared primaria)  Pectinas (en la pared primaria)  Ácidos orgánicos (en la pared primaria)  Minerales (proviene de la tierra de cultivo)

Impurezas químicas (8-12%)  Suciedad  Pelusas  Pesticidas  Lubricantes (aceites)  Parafinas  Agentes encolantes

Estas impurezas se eliminan o reducen mediante un proceso altamente alcalino; a pesar que estas impurezas no son solubles en agua, se eliminan del textil a través de estos procesos:  Por saponificación (detergentes alcalinos): convierte los contaminantes en compuestos jabonosos los cuales son solubles en agua.  Por emulsificación (soluciones jabonosas): forma suspensiones estables de las impurezas en el baño.  Por extracción: disolviendo con solvente organicos.

El descrude de la fibra hace que las fibras se vean más blancas y sean más absorbentes en las etapas siguientes de blanqueo y teñido. Métodos de remoción de impurezas Ceras y grasas: la fibra de algodón contiene ceras y grasas en forma de ácidos grasos, ésteres y alcoholes grasos sulfatados de elevado peso molecular. Método de remoción:  Por saponificación: las partes saponificables de las ceras (ácidos grasos, glicéridos y ésteres) son convertidas en jabon.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL  Emulsificación: las partes no saponificables de las ceras (alcoholes e hidrocarburos) son emulsionados por los jabones formados.  En casos extremos, es necesario el uso de solventes

Proteínas y aminoácidos: las sustancias nitrogenadas están compuestas de proteínas, aminoácidos y compuestos nitrogenados los cuales se eliminan en baños altamente alcalino (80-90%) Método de remoción:  Hidrólisis: las proteínas y materias nitrogenadas son hidrolizadas por el álcali formando aminoácidos solubles en agua.

Sustancias pécticas: son sales que se forman por oxidación de los carbohidratos, los más conocidos son la pectosa y la pectina. Método de remoción:  Solubilización: por acción del álcali, la pectosa se descompone en pectina, luego en ácido péctico y finalmente, en ácido meta péctico el cual es soluble en agua.

Minerales: son sales sódicas, potásicas, cálcicas y magnésicas que provienen de las cascarillas de la semilla del algodón. Otras sustancias minerales son los iones de los metales pesados (Fe y Mn) Método de remoción:  Desmineralización ácida: este proceso genera sales solubles en agua  Mediante el uso de agentes secuestrantes para producir sales de sodio solubles en agua.

Lubricantes y aceites: los aceites y lubricantes son en su mayoría ésteres en la forma de triglicéridos. Estos ésteres reaccionan con el NaOH formando jabón y glicerina.

Método de remoción:  Hidrólisis: los lubricantes pueden ser casi hidrolizados por el uso de enzimas (lipasas) generando glicerol (soluble en agua), ácidos grasos (retirados por el

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL descrude) y di glicéridos (actuando como emulsificantes) como productos de reacción. Descrude convencional o clásico Este tipo de descrude se realiza con altas concentraciones de NaOH, y debido a la naturaleza corrosiva de éste, se deben efectuar enjuagues internos, lo cual conduce a un alto consumo de agua. Además, el uso de altas concentraciones de NaOH requiere la neutralización de los efluentes con ácidos fuertes (CH3COOH).

Parámetros a controlar del proceso  Dureza del agua  Concentración de la sustancia alcalina  Temperatura  Tiempo

Inconveniente: el mayor inconveniente del descrude alcalino es la degradación no específica de la celulosa, lo cual produce telas con baja resistencia a la tracción y consecuentemente de menor calidad.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 2. Realice los cálculos según receta y datos del proceso, mostrar el procedimiento del cálculo y mostrarlo en una tabla resumen. Datos para hallar Volumen de baño Humectante en A Soda Caustica en A Detergente en A Baño en B Ácido Acético

Calculo 120kg x 10L 1200L x 0.3g/L 1200L x 0.4g/L 1200L x 1g/L 1200L x 1g/L

Respuesta 1200L 0.36kg 0.48kg 1.20kg 1200L 1.20kg

3. Describa el proceso siguiendo la curva de desengomado indicando que función cumple cada uno de los ingredientes. 1. Comenzamos el proceso a 20°C; En 1200L de agua agregamos 360gr de humectante, 480gr de soda caustica y 1200gr de soda caustica en el punto A. 2. Procedemos a elevar la temperatura hasta 90°C en un tiempo de 15 min 3. Una vez llegado a 90°C mantenemos el baño por 30 min. 4. Una vez cumplido los 30 min, retiramos el baño 5. Preparamos un nuevo baño con el mismo volumen de baño anteriormente usado, que sería 1200 L y procedemos a elevar la temperatura hasta 90°C en un tiempo de 15 min. 6. Mantenemos el baño a 90°C durante 5 min para neutralizar la acción de la soda caustica y cumplido ese tiempo procedemos a retirar el baño. 7. En el punto B volvemos a agregar un nuevo baño de 1200 L, a temperatura de 40°C durante 8 min y le agregamos 1200 gr de ácido acético. 8. Se retira del baño y termina el proceso

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PRACTICA Nº 3 BLANQUEO QUIMICO I.

Objetivos. Aclarar la fibra celulosa mediante la eliminación de los pigmentos responsables de la coloración del sustrato.

II.

FUNDAMENTO TEORICO: Es el proceso por el cual se busca la pérdida total del color natural del algodón. La finalidad principal del blanqueo es la obtención del color blanco en los géneros, que deben ser más o menos blancos, según el proceso posterior de teñido o de coloración blanca. El tratamiento debe ser enérgico, según el tipo de algodón que se trate; así el algodón procedente de América del Sur, suele tener suficiente, con un solo blanqueo, y el algodón egipcio, suele necesitar, dos baños de blanqueo. Se utiliza sobre algodón y algunas fibras sintéticas después o en forma simultánea con el descrudado y antes del teñido o estampado. El material textil, se trata con una solución diluida, de agentes blanqueadores (agua oxigenada, estabilizadores, o hipoclorito de sodio) y tensioactivos. Después del blanqueo, la tela se enjuaga en agua, y luego se trata con sustancias reductoras que eliminan el exceso del agente oxidante. Los efluentes generados por el blanqueo del algodón, son alcalinos (PH de 8 a12).

III. RECETA Y CURVA A APLICAR A: Estabilizador del peróxido …………… 2,0 g/l. Humectante.……………………………..…. 0,3 g/l. Soda Caustica al 50% ……………….….. 0,4 g/l. Detergente industrial …………………... 1,0 g/l. Peróxido de Hidrogeno …………………. 6,0 g/l. PH >11,0 B: Ácido acético glacial …………….……….. 1,0 g/l. PH = 5,5 – 6,5 Tipo de agua: Blanda ( 0 – 50ppm).

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IV. DATOS 1. Peso del sustrato(tejido de algodón)……………………………………..150 kg. 2. Relación de baño en maquina………………………………………………... 1/10. 3. Temperatura de inicio (ambiente) …………………………………………… 20°C. 4. Estabilizador del peróxido ………………………………………………………… X 5. Agregar el humectante en el punto A ……………………………………….. X 6. Agregar el Soda caustica en el punto A ……………………………………… X 7. Agregar el Detergente en el punto A …………………………………………. X 8. Peróxido de Hidrogeno en el punto A ……………………………………….. X 9. Elevar la temperatura a 90°C 10. Agregar nuevo baño en el punto B …………………………………………….. X 11. Temperatura en el punto B …………………………………………………….. 20°C. 12. Agregar Ácido acético glacial en el punto B………………………………. X. 13. Elevar la temperatura a 40°C V. DESARROLLO 1. Amplié el marco teórico. 

Los tejidos crudos, especialmente las fibras concentradas, contienen casi siempre suciedad que no es removida completamente por los procesos de lavado. La blancura de los materiales es mejorada por una reducción de la suciedad.

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La mayoría de las empresas que realizan el proceso de blanqueo utilizan el peróxido de hidrógeno (H2O2), que es el más importante blanqueador; aunque también utilizan con menor frecuencia al hipoclorito de sodio (NaClO) o clorito de sodio (NaClO2).

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Los potenciales redox de estas sustancias bajo condiciones normales dependen mucho del pH. En el caso de H2O2 su potencial redox facilita que pueda ser empleado en proceso en frío o en caliente y además ofrece ventajas técnicas y

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL ecológicas sobre el NaClO y el NaClO2. Por ejemplo, el uso de H2O2 forma sólo agua y oxígeno durante la reacción de blanqueo. 

El agente blanqueador de reducción que más se usa es el ditionito de sodio (Na2S2O4) y el dióxido de thiourea. El empleo de estos agentes requiere de sustancias auxiliares dentro de los que se incluye activadores, estabilizadores, sistemas buffer y surfatantes, los cuales controlan el proceso de blanqueo para evitar daño al tejido crudo tratado y mejorar la absorbencia.

Tipos de blanqueo: QUÍMICO Y OPTICO. Los blanqueos químicos son trabajados con los siguientes productos: Agua Oxigenada, hipoclorito de sodio, clorito de sodio, mientras que el blanqueo químico es trabajado con colorantes de base etileno (ópticos fluorescentes).

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Blanqueo de concentración: Se utilizan soluciones diluidas en Hipoclorito de sodio y peróxido de hidrógeno, compuestos clorados, (hipoclorito de calcio o sodio), agentes de concentración y agentes secuestradores orgánicos e inorgánicos como poli fosfatos o ácido Etilen-diaminatetra-acético (EDTA).

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Para blanquear lino o rayón también puede utilizarse EDTA que evita las concentraciones de películas de jabón insoluble en la tela y permite que no se impregnen iones de hierro que provocarían un color amarillo en la tela.

2. Realice los cálculos según receta y datos del proceso, mostrar el procedimiento del cálculo y mostrarlo en una tabla resumen. R/B: 1/10 Peso de sustrato: 150 Kg. Temperatura ambiente: 20 °C Volumen de baño: 1500 L Estabilizador de Peróxido: 3000 gr. Humectante en el punto A: 450 gr. Soda Caustica al 50%: 600 gr. Detergente: 1500 gr. Peróxido de hidrogeno: 9000 gr. EN EL PUNTO B: Nuevo volumen de baño: 1500 L. Ácido Acético: 1500 L.

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 3. Describa el proceso siguiendo la curva de desengomado indicando que función cumple cada uno de los ingredientes. 1. Comenzamos el proceso a 20°C; Preparamos el humectante y agregamos al baño 450 gr de humectante en el punto A a temperatura ambiente por un determinado tiempo. 2. Procedemos a elevar la temperatura hasta 90°C en un tiempo de 15 min 3. Una vez llegado a 90°C agregamos 600 gr d soda caustica, durante 30 min. 4. Una vez cumplido los 30 min, retiramos el baño 5. En el punto C preparamos un nuevo baño con el mismo volumen de baño anteriormente usado, que sería 1500 L y procedemos a elevar la temperatura hasta 90°C en un tiempo de 15 min. 6. Mantenemos el baño a 90°C durante 5 min para neutralizar la acción de la soda caustica y cumplido ese tiempo procedemos a retirar el baño. 7. En el punto D volvemos a agregar un nuevo baño de 1500 L, lo mantenemos a temperatura ambiente durante 8 min en modo de enfriamiento.