Tintura y Acabado Coutsicos Michael, de Benninger Co. Ltd., de Uzwil, Suiza Tecnología de Benninger para el Tenido de IndigoLa empresa suiza está ofreciendo un novedoso sistema parael tenido de hilados con índigo, usando artesas de tenido cerradas e inundadas con nitrógeno.El teñido continuo de hilados en instalaciones de tintura y encolado, usando artesas de teñido abiertas, ha sido practicado durante más de 20 años. Sin embargo, el potencial por mejoramientos en las artesas para el teñido de urdimbres de denim ha sido limitado.Para satisfacer las demandas económicas y ecológicas de la actualidad, la empresa Benninger ha desarrollado e introducido exitosamente la tintura de índigo en artesas cerradas llenas de nitrógeno, de las cuales se describirán aquí las principales características.La artesa Benninger, patentada, es una artesa cerrada, con puntos para la entrada y salida del hilo, los cuales están equipados con un sifón colector de oxígeno. La artesa está dividida en dos compartimientos, y el hilo pasa primero por el compartimiento de inmersión y humetacción, con una longitud de pasado de 6.6 metros.El hilo pasa después a través de los rodillos de exprimido flexibles antes de entrar a la cámara de penetración, con una logitud de pasado de 6 metros. Durante el proceso de teñido de índigo, ambos compartimientos son inundados con un 98% de nitrógeno puro, y el flujo del nitrógeno es controlado por una válvula de ajuste.El volumen de flujo de nitrógeno por artesa es de aproximadamente 50-70 litros/minuto. El volumen del líquido colorante por artesa es de 360 litros al nivel del vertedero de sobreflujo. Además de los 360 litros en la artesa hay aproximadamente 70 litros en el compartimiento de sobreflujo, lo que resulta en un volumen total de líquido colorante de 430 litros por artesa. Vista general de la sección de tenido BEN-INDIGO, de Benninger Circulación del índigoCada artesa es llenada por medio de una bomba centrífuga. Las bombas tienen una capacidad de 80 litros/minuto, y en este caso la tasa de intercambio del líquido colorante por artesa se realiza cada 4.5 minutos. Esta frecuencia de intercambio es posible solamente debido a la atmósfera de oxígeno libre en las artesas de teñido. El flujo de retorno del líquido colorante se obtiene gracias al nivel ligeramente inferior en el tanque de mezclado en comparación con el nivel teórico en las artesas de teñido.El volumen total de índigo requerido para una instalación de teñido de 6 artesas es de 3.600 litros (incluyendo el tanque mezclador), lo que es subs- tancialmente menos en comparación con máquinas de teñido y encolado convencionales, que requieren de 8.000 a 1.200 litros.Cada artesa se puede separar en una sóla unidad de teñido, con su propio circuito de circulación líquido. Esto permite la utilización múltiple de las artesas para una variedad de procesos que pueden ser independientes del proceso de teñido principal.Suministro de nitrógenoPara una instalación de teñido con 6 artesas de teñido se requiere la siguiente disposición para el suministo de nitrógeno: Un compresor con un capacidad de de 170 Nm3/hora a una presión de 10-11 bar, para suministrar aire comprimido para la instalación completa de teñido, incluyendo el generador de nitrógeno, el cual necesita una capacidad mínima de 144.6 Nm3/hora a una presión de 10.5 bar.El nitrógeno producido contiene menos del 2% de oxígeno, pero es lo suficientemente puro para el proceso de teñido. El nitrógeno es producido por medio de un proceso de filtración de tres etapas y es monitorizado de manera electrónica.Los principales consumidores de nitrógeno son las artesas de teñido, con un consumo de 50 a 70 litros/minuto de nitrógeno por artesa. El nitrógeno es suministrado desde dos posiciones a través del ancho completo de la artesa. Uno de los flujos está en la sección de inmersión y el otro está en la zona de penetración.Además, el tanque de almacenamiento de la solución de índigo y el tanque de mezclado en donde todos los líquidos o productos sólidos son mezclados en la solución colorante, son inundados con nitrógeno. Estos tanques son cerrados y sellados, y por lo tanto la demanda de nitrógeno es muy baja, de alrededor de 30 litros/minuto por tanque. El reactor en tina, opcional, que es usado para la tintura justo a tiempo de la solución de índigo justo antes de que sea requerido en la solución del colorante, es inundado también con nitrógeno. También en este caso el consumo de nitrógeno es bajo, de 30 litros/minuto. Esto da como resultado un consumo total de nitrógeno de 510 litros/minuto. Tanto el tanque de almacenaje de índigo como el reactor en tina están equipados con un sistema de enfriamiento por agua. Estabilidad del tonoEn el proceso de teñido, el uso más común del índigo es en forma de pigmento. Por lo tanto, para el teñido, se requiere la transformación del índigo en forma de pigmento a índigo en su forma leuco. El reactor en tina de Benninger, patentado, permite la producción de índigo leuco de calidad constante, que es 100% reducido y concentrado hasta un máximo de 120 gramos/litro de solución índigo.Esto es absolutamente necesario cuando se tiñen tonos con más de un 3% de índigo. La cantidad de hidrosulfito necesaria para el proceso realizado en tina varía entre 0.8 a 1 kilogramo por kilogramo de índigo. Estos parámetros, así como el control completo del proceso de teñido, el estado del índigo procesado en tina y la sobrealimentación requerida en el hidrosulfito durante el proceso de teñido, se mantienen constantes y reproducibles a un nivel constante con la ayuda de las artesas inundadas con nitrógeno.Esto es esencial para eliminar las variaciones en el tono a través del lote de teñido y para tener la capacidad de reproducir el mismo tono y calidad de teñido en subsiguientes lotes de teñido.La tecnología de nitrógeno desarrollada por Benninger reduce la ines- tabilidad que puede ser causada por cambios ambientales de la temperatura. Aunque las temperaturas del líquido colorante en la artesa de teñido se mantienen constantes por medio del calentamiento indirecto, y los tanques de almacenamiento están equipados con un anillo de enfriamiento de agua, el nitrógeno asegura una difusión más pequeña del oxígeno, que puede absorber y oxidizar el hidrosulfito liberado en la solución de teñido.En este caso, el nitrógeno estabiliza el proceso de teñido cuando ocurren serios cambios en la temperatura ambiental, manteniendo una constante calidad del baño colorante durante los procesos de teñido con índigo.Circulación del bañoLa pequeña cantidad de líquido colorante requerida en la instalación de teñido de Benninger y especialmente en las artesas con sólamente 360 litros por caja que son renovadas cada 4.5 minutos, se puede obtener sólamente dentro de una atmósfera de nitrógeno. En una atmósfera abierta, sin cubrir, la oxidación del líquido colorante sería inmensa y el proceso de teñido sería incontrolable.La situación en una atmósfera de nitrógeno permite altas turbulencias en el líquido y altas tasas de intercambio, incrementando así la disponibilidad del índigo para el teñido, y aumentando por lo tanto el potencial para que el índigo se pueda agotar en el hilado. Además, en las artesas de teñido inundadas de nitrógeno y cerradas a la atmósfera, el índigo se puede teñir a temperaturas superiores a 30°C, sin un substancial aumento en el consumo de agua, obteniéndose así más penetración y efectos de teñido especiales.Esto resulta en las siguientes ventajas:•Menos artesas de teñido para lograr la misma intensidad del tono de índigo. Una artesa Benninger es equivalente a 1.2-1.4 artesas de índigo convencionales. Este factor varía de acuerdo a la intensidad del tono de índigo requerida•Mayor velocidad del proceso de teñido. Un tono de índigo al 2.2% se puede obtener en una instalación de 6 artesas de teñido a una velocidad de 45 metros/minuto.•Se puede obtener un agotamiento del tono de índigo más intensa.•Mayor agotamiento del índigo en el hilado y por consiguiente también una tasa de fijación hasta un 10% más elevada entre el hilado y el colorante índigo. Economía y ecologíaUna de las mayores preocupaciones para los teñidores de índigo es el costo de los colorantes, el agua y las substancias químicas. El teñido del índigo en una atmósfera de nitrógeno tiene la principal ventaja de que puede reducir el consumo de hidrosulfito en el proceso de teñido. Esto puede equivaler hasta un 20-40% menos hidrosulfito y soda cáustica en comparación con una instalación de teñido convencional.Por consiguiente, también se reduce el sulfito y la carga de sulfato en el agua de desperdicio. Por supuesto, este valor varía de acuerdo a los parámetros fijados para el proceso de teñido.Las instalaciones de teñido BEN-INDIGO por lo general se colocan junto con el sistema de conección de la urdimbre BEN-LINK, patentado, que trabaja en forma continua y de manera completamente automática. Este dispositivo de alta tecnología incrementa la producción de hilado teñido hasta en un 8% y, por consiguiente, disminuye la cantidad de desperdicios e hilados teñidos de segunda calidad por lote.Igualmente importante es el hecho de que debido a una tasa de circulación más elevada y a un menor volumen de líquido de teñido, de 3.150 litros, se requiere menos agua fresca, y por lo tanto se reduce también la producción de aguas efluentes.La tecnología de nitrógeno ofrece como un efecto adicional el uso de las calidades de oxidación rápida del hidrosulfito, el cual es por lo general de bajo costo. En una atmósfera de nitrógeno, las propiedades de teñido de los mencionados hidrosulfatos son menos críticas durante el proceso de teñido. El balance general en relación con la tecnología de nitrógeno desarrollada por Benninger es positivo no sólo en relación con la calidad de la urdimbre, sino también en sus aspectos económicos. La consistencia del tono de lote a lote y el problema de las “colas” son solucionados en un grado abrumador. La conservación y la estabilización del hidrosulfito durante el proceso de teñido resulta en ahorros considerables en los costos del colorante y las substancias químicas. Las ventajas obvias de la tecnología de nitrógeno en el teñido de índigo han sido probadas en la práctica durante algún tiempo. Los productores de denim, orientados hacia las ganancias y a la protección del medio ambiente, consideran a la instalación de teñido BEN-INDIGO como una inversión apropiada para el futuro. Noviembre-Diciembre 2006