Reducción de tóxicos en el sector textil

El sector textil se caracteriza por el uso masivo de productos químicos tóxicos en la mayoría de sus procesos, lo que conlleva a un riesgo para la salud de los trabajadores expuestos y para el medio ambiente. Pero es posible eliminar o reducir estos riesgos. Veamos dos ejemplos.

Esta contaminación se concentra principalmente en las emisiones al aire y en las aguas residuales. Las salidas de ventilación pueden contener vapores de disolventes, formaldehído, hidrocarburos, ácido sulfhídrico, partículas y compuestos metálicos. La contaminación de las aguas residuales por tintes no fijados es un problema ambiental grave. En la tintura ordinaria se logra una fijación de más del 90% del tinte, pero en la estampación con tintes reactivos es habitual alcanzar sólo un valor del 60% o menos., liberándose el resto en forma de vertidos.

Por lo general se utilizan una gran cantidad de compuestos químicos durante las diferentes etapas como puedan ser: son agentes blanqueadores (cloro o derivados), ácidos en la tinción (ácidos sulfúrico y clorhídrico), álcalis en las operaciones de blanqueo, mercerizado y tinción (hidróxido sódico o sosa cáustica), dióxido de azufre en el blanqueo, bisulfuro de carbono como disolvente en el tratamiento de viscosa, hidrocarburos aromáticos (benceno, xileno y tolueno), aminas aromáticas (colorantes de anilina), diclorobenceno para teñir fibras de poliéster…

Algunas de las opciones de sustitución de productos tóxicos incluyen las siguientes: utilización de detergentes biodegradables y sin fosfatos, eliminación de la combustión de alcohol como método de secado, utilización de humectantes no fenólicos, utilización de blanqueadores ópticos no heterocíclicos, utilización de ácidos inorgánicos para tamponar soluciones, utilización de colorantes sin productos peligrosos, eliminación de sales de cobre y cromo en las tinturas con colorantes directos, utilización de agua oxigenada en las oxidaciones y blanqueos.

De una forma más específica, se describen a continuación dos ejemplos de sustitución y reducción de sustancias tóxicas llevadas a cabo en empresas del textil, que pueden servir como referencia para impulsar mejoras ambientales similares en distintas empresas.

Primer caso

Reducción del uso de sustancias químicas en las operaciones de limpieza y tintura

Se trata de una empresa textil (Massachussets, EE.UU.) que realiza todas las fases de producción de tela, desde el tejido de las fibras y la fabricación de tela hasta la tintura y la aplicación de varios recubrimientos impermeabilizantes y endurecedores. La empresa produce en torno a 457,200 metros de tela a la semana y tiene unos 250 trabajadores.

La empresa decidió orientar sus esfuerzos de reducción de tóxicos en la empresa a la sustitución y reducción del uso de tres sustancias: fosfato trisódico, hidróxido sódico, nitrito sódico.

– Fosfato trisódico se usa para incrementar la alcalinidad de disoluciones utilizadas para la limpieza de la tela. Este proceso es necesario para eliminar la suciedad y preparar las piezas para que las fibras de tela puedan absorber mejor las tintas. Las disoluciones de lavado son alcalinas para limpiar con eficiencia y sin dañar la tela.

– Hidróxido sódico se usa para aumentar la alcalinidad e incrementar la capacidad de limpieza de las soluciones utilizadas para limpiar durante las operaciones de lavado. La mayoría de las telas producidas por esta empresa requiere el lavado para eliminar los diferentes tipos de suciedad y las sustancias químicas con anterioridad a los tintes y retoques finales con el fin de que se apliquen con éxito.

– Nitrito sódico se utiliza junto con ácido acético en la formación del color en la aplicación de tintes negros a fibras de acetato. El nitrito sódico ayuda a fijar el tinte en la fibra de forma permanente, reduciendo la tendencia a perder el color o a sangrar.

Alternativas

Tras realizar numerosas pruebas, la empresa modificó la composición química de los baños. El uso de nitrito sódico se redujo de 4Kg a 3 Kg por rollo.

El fosfato trisódico se reemplazó por completo con carbonato sódico. El carbonato sódico no causa ningún problema para la salud ni para el medio ambiente siempre que se traten correctamente los vertidos. Aparte de los cambios en las especificaciones del baño, no hubo que modificar nada más en el funcionamiento del proceso. Esta sustitución tenía importancia para la empresa porque, además de los beneficios que implicaba para el medio ambiente y la salud, se lograba eliminar el uso de fosfato trisódico, cuya reducción se considera prioritaria en el Estado de Massachussets (EE.UU.) y por cuya utilización se debe pagar una tasa anual. Sin embargo, la principal ventaja de esta modificación es la disminución del riesgo de salud laboral, puesto que el carbonato sódico es significativamente menos peligroso.

Por otro lado, se reemplazó el 25% del hidróxido sódico con carbonato sódico. Ninguno de estos cambios alteró la calidad de los productos.

Además la empresa modificó su sistema de depuración de aguas residuales para lograr una reducción drástica en el uso de dos compuestos químicos: hidróxido sódico y ácido acético. Previo a este cambio, los vertidos de carácter alcalino y ácido a partir de las cubas de tinte así como los líquidos de lavado se neutralizaban en procesos separados. El ácido acético se utilizó para neutralizar las aguas alcalinas y el hidróxido sódico se utilizó para los vertidos ácidos. Esta técnica de neutralización era imprecisa y tendía a crear puntas del pH en las aguas residuales. Ahora, las aguas residuales se combinan para neutralizarse mutuamente de forma parcial o total. Una vez mezclados, el pH se vuelve a medir y, en el caso de que fuera necesario, se ajustaría. La empresa estima que este nuevo proceso reduciría el consumo de componentes químicos utilizados para el tratamiento de aguas residuales en un 90%, ahorrando en torno a 7,711 Kg de hidróxido sódico y 1,814 Kg de ácido acético al año.

La empresa seguía investigando posibilidades para reducir aún más la utilización de nitrito sódico sin alterar la calidad de los productos. Por otro lado, se estaban buscando potenciales alternativas al ácido acético utilizado para las fibras de acetato. De momento, la sustitución completa no resultaba viable y estaban experimentando con mexclas del 40/60 y 60/40 de ácido acético y un sustituto para intentar reducir el uso del ácido.

Segundo caso

Reducción de sulfuro en el efluente de la tintura de azufre negro

Los tintes sulfurosos son compuestos insolubles en agua que deben ser convertidos a una forma soluble para después ser reducida para tener afinidad con la fibra a teñir. Este proceso se logra disolviendo el tinte en una solución alcalina de sosa cáustica o carbonatos sódico, después se trata con una solución acuosa de sulfuro sódico, altamente contaminante. Esta última reacción causa un incremento del contenido de sulfuro en los efluentes. La empresa se motivó a investigar una alternativa de carácter preventivo, al verse obligada a realizar una importante inversión para reducir los vertidos de sulfuro hasta los nuevos parámetros más restrictivos exigidos por la administración.

La empresa en la que se llevó a cabo el estudio fabrica telas de 100% algodón, está ubicada en Bombay (India) y tiene más de 7,000 trabajadores y trabajadoras.

Alternativa

Tras investigar diferentes alternativas al uso del sulfuro sódico, se encontró que una solución alcalina de glucosa podría ofrecer resultados satisfactorios de conversión de los tintes sulfurosos. Sin embargo, el alto coste de la glucosa constituía el principal obstáculo que impedía llevarlo a la práctica, por lo que se hizo un estudio de mercado para encontrar un compuesto químico equivalente pero a un precio más competitivo. Como resultado se identificó un subproducto de la industria del almidón de maíz que contenía en torno a 50% de azúcares reductores. Se determinó que 100 partes de sulfuro sódico podrían sustituirse con 65 partes de esta alternativa más 25 partes de sosa cáustica. Las fases de disolución y afinidad se desarrollan en la misma etapa.

Para llevar a cabo la sustitución, únicamente hubo que rediseñar la estrategia del mezclado. Las tinturas obtenidas con el nuevo proceso se consideran equivalentes respecto a las diferentes propiedades a las resultantes de los sistemas convencionales. El resultado de la sustitución implicó la reducción en la concentración de sulfuro en los efluentes de 30 ppm a menos de 2ppm lo que, además, redujo la corrosión de la planta de tratamiento. Por otro lado, se apreció un ligero aumento en el la Demanda Biológica del Oxígeno (DBO), pero era perfectamente gestionable por la planta de tratamiento biológico de la instalación.

La eliminación del sulfuro sódico representó, a su vez, una mejora en las condiciones de trabajo puesto que se eliminó el olor de sulfuro.

Ahorro económico

La modificación no necesitó ninguna inversión inicial e incluso se redujeron ligeramente los costes de operación. Por un lado, la empresa se ahorró los 4 millones de ptas. de inversión en las instalaciones de depuración más 600.000 ptas. Aproximadamente, en costes, de funcionamiento.

Por otro lado, el producto alternativo era en esencia un producto residual de la industria del almidón de maiz que debía ser gestionado, que les suponía un coste capital de 2.400.000 ptas., más 360.000 pesetas de gastos anuales.

Referencias: