Quimica

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BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA INDUSTRIA TEXTIL

La industria textil, de la antigüedad a la biotecnología moderna
El uso de hilos y tejidos tiene una larga historia. El uso del lino se remonta a la Edad de Piedra en Europa meridional, en el Norte de Europa se empleó la lana desde la Edad de Bronce, y la seda originaria de China se fabrica hace mas de 5000 años. Mucho tiempo después, desde elsiglo XVIII, con la revolución industrial y la invención de la máquina de vapor, se comenzaron a fabricar y confeccionar telas a gran escala.
En la actualidad, la industria textil está constituida por subsectores diferentes aunque interrelacionados, que producen, desde las fibras hasta productos para el hogar. Cada subsector puede considerarse como una industria por separado, aunque el producto quese obtiene en cada etapa de la producción constituye el principal insumo de materia prima para la siguiente. En todas las etapas se emplea una amplia variedad de tintes y otros compuestos químicos (ácidos, bases, sales, agentes humectantes, colorantes), cuyos productos son desechados en los efluentes, y pueden impactar en el ambiente.
Por esto, uno de los objetivos de los tratamientos textilesmodernos es obtener el efecto deseado en las fibras, utilizando procesos que conlleven el mínimo impacto ambiental. Dentro de este contexto, se comenzaron a utilizar diversos procesos biotecnológicos, mediante el empleo de enzimas. Éstas cumplen el requisito de ser respetuosos con el medio ambiente (debido a que las enzimas son biodegradables), actúan sobre moléculas específicas y actúan bajocondiciones suaves.

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Esquema de empleo de biotecnología en procesos industriales
Adaptado de http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/disc_eng_bioq/trabalhos_pos2004/textil/introducao.htm




Uso de enzimas en la industria textil
En términos del proceso de fabricación, la industria textil puede dividirse en cuatro etapas principales: 1) producción de la hebra; 2) hilado, tejido; 3)acabado de los tejidos; y 4) fabricación del producto textil.
En la industria textil las enzimas se pueden aplicar tanto al tratamiento de fibras proteicas naturales (lana y seda), como en fibras celulósicas (algodón, lino y cáñamo) y en fibras sintéticas.
Estas enzimas se usan en las fases de hilado, teñido y acabado de los tejidos con el objetivo de limpiar la superficie del material, reducir laspilosidades y mejorar la suavidad.
En el siguiente esquema, se muestran las etapas de la fabricación de telas y las enzimas utilizadas en cada etapa. La rama inferior muestra la producción de tela Denim, con la que se confeccionan los jeans.

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* Stone wash: Tipo de lavado industrial utilizando piedras que le da al material un aspecto “usado” o “gastado”.

AMILASAS
Al comenzar eltratamiento de la fibra, se debe extraer el almidón que la recubre (proceso llamado desengomado).
El proceso de desengomado convencional puede ser realizado por hidrólisis (ruptura del almidón en presencia de agua), donde los productos textiles son tratados con ácido, álcalis o agentes oxidantes. También se puede eliminar por descomposición del almidón por fermentación, en agua con microorganismospresentes en forma natural, que descomponen el almidón del tejido.
Actualmente, estos tratamientos se encuentran en desuso debido a las dificultades propias del método, dejando lugar al uso de las enzimas amilasas. Las amilasas son enzimas que intervienen en la degradación del almidón. Para ello se utilizan las amilasas bacterianas provenientes de Bacillus subtilis y Bacillus lichenformis, lascuales son estables a altas temperaturas.
Para evitar la desnaturalización (pérdida de la estructura terciaria y la función) de esta enzima durante el desengomado, primero se debe añadir agua, calentar hasta alcanzar la temperatura óptima (entre 60 y 100ºC), establecer el pH óptimo (neutro) y entonces añadir la enzima.
Según su temperatura óptima, se distinguen 3 grupos de amilasas:
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