Lavado reductivo, oligómeros y solidez al lavado
Tras la tintura con colorantes dispersos, el colorante no fijado que queda en la superficie de la fibra y el oligómero cíclico migrante deterioran la solidez y el aspecto si el lavado reductivo no los elimina.
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La tintura con colorantes dispersos se produce por difusión de partículas de colorante insolubles en el interior de la fibra de poliéster reblandecida por el calor, a alta temperatura (110–140 °C). Al final de la tintura una parte del colorante se ha difundido realmente en la fibra, mientras que otra parte queda retenida en la superficie como partículas o agregados, por su limitada solubilidad en agua. Ese colorante superficial no está unido químicamente a la fibra; se desprende con facilidad en el primer lavado o por frote y se transfiere a los textiles contiguos. El lavado reductivo (reductive clearing, RC) es precisamente la etapa posterior a la tintura que se realiza para retirar ese exceso superficial.
Mecanismo: el reductor rompe el colorante y lo disuelve
El RC clásico se ejecuta en medio alcalino con hidrosulfito de sodio (ditionito de sodio, Na₂S₂O₄) y sosa cáustica (NaOH), habitualmente a 70–80 °C durante 10-20 minutos. El agente reductor rompe el enlace cromóforo azoico (-N=N-) de los colorantes dispersos azoicos de la superficie en fragmentos de amina aromática incoloros y dispersables en agua; el medio alcalino arrastra esos fragmentos y los auxiliares dispersantes al baño. El resultado es la eliminación del colorante superficial no oxidado y no fijado, y su reflejo en la solidez: la solidez al frote en húmedo (crocking) y la solidez al lavado aumentan de forma apreciable. El efecto es más crítico en los tonos oscuros y cargados (heavy depth), porque la cantidad de colorante retenido en la superficie crece con la intensidad del tono.
Migración del oligómero cíclico: motas blancas
El segundo problema, con frecuencia pasado por alto, es el oligómero. La fibra de PET contiene aproximadamente un 1-3 % de oligómero de bajo peso molecular procedente del equilibrio de polimerización; el dominante es el trímero cíclico, el tris(tereftalato de etileno) cíclico (CAS 7441-32-9). Este trímero cíclico es prácticamente insoluble en agua y tiene un punto de fusión elevado. En la tintura HT a alta temperatura (110–140 °C) migra desde el interior de la fibra hacia la superficie y hacia el baño; al enfriarse el baño cristaliza y forma una capa blanca y polvorienta sobre la superficie de la fibra y en las paredes de la máquina. Peor aún, el oligómero precipitado puede actuar como núcleo de cristalización del colorante disperso y generar motas o manchas coloreadas. El defecto visual también rebaja la solidez al frote, porque el polvo suelto se transfiere con facilidad por contacto mecánico.
Prevenir el oligómero: temperatura y dispersante
- Temperatura de vaciado (drenaje): si tras el tratamiento HT el baño se vacía por encima del umbral de recristalización del oligómero (habitualmente ≥70–80 °C), el depósito superficial disminuye; hacer pasar un baño frío por la fibra fija el polvo blanco en su sitio.
- Dispersantes de oligómeros + agente igualante: mantienen el oligómero finamente disperso durante la tintura y retrasan su aglomeración y su deposición sobre el sustrato.
- Postratamiento alcalino: la etapa alcalina del lavado reductivo hidroliza y dispersa en parte el trímero cíclico presente en la superficie de la fibra y en el baño, y ayuda así a limpiarlo; por eso el RC es bifuncional, actúa tanto sobre el colorante como sobre el oligómero.
- No elevar la temperatura de tintura más de lo necesario y evitar un enfriamiento rápido y sin control limitan la migración y la precipitación súbita.
Alternativas ecológicas: alejarse del ditionito
El RC convencional de ditionito y sosa cáustica resulta gravoso en el plano ambiental: los subproductos de sulfito y sulfato corroen las tuberías de aguas residuales y aumentan la carga de DQO/DBO/SDT (COD/BOD/TDS); además, la tintura es ácida (en torno a pH 4-5) mientras que el RC clásico trabaja en medio alcalino, de modo que hacen falta dos transiciones de pH distintas, con agua, energía y tiempo adicionales. Por eso la industria se está moviendo en varias direcciones. El lavado reductivo ácido suprime el vaciado alcalino separado y realiza la limpieza en el mismo medio ácido de la tintura (en torno a pH 3,5-5); el enfoque de baño único y pH único reduce el consumo de agua y de energía. El ácido formamidinosulfínico (FSA, dióxido de tiourea) se descompone con calor en medio alcalino y genera un potente reductor sulfinato; es mucho más estable que el ditionito (bajo riesgo de autoignición y de explosión), su dosificación suele ser de aproximadamente 1/5-1/10 de la del ditionito y aporta menos azufre al efluente. La hidroxiacetona, por su parte, deja un efluente libre de sales de sulfato y sulfito e intrínsecamente biodegradable; los agentes a base de glucosa también son biodegradables. Los métodos avanzados como las enzimas (aproximadamente 40–60 °C, pH neutro), el ozono y el plasma ofrecen una solidez al lavado y del color comparable o superior, y reducen de forma apreciable el consumo de agua, productos químicos y energía.
| Método | pH | Temperatura | Configuración del baño | Efluente / nota |
|---|---|---|---|---|
| Ditionito (Na₂S₂O₄) + sosa cáustica | Alcalino (~11-13) | ~70–80 °C | Baño separado, vaciado alcalino | Sulfito/sulfato, DQO/DBO elevadas; dos transiciones de pH |
| Ácido formamidinosulfínico (FSA) | Alcalino | ~70–80 °C | Baño separado | Dosis baja (~1/5-1/10 de la del ditionito); menos azufre |
| Hidroxiacetona | Alcalino | ~70–80 °C | Baño separado | Sin sulfato ni sulfito; biodegradable |
| RC ácido de baño único | Ácido (~3,5-5) | ~70–80 °C | El mismo del baño de tintura | Sin transición de pH; menos agua/energía/tiempo |
| Enzimático | Neutro | ~40–60 °C | Separado/más suave | Baja energía; sin azufre |
Comprobar la solidez: la serie de ensayos ISO 105
El éxito del RC no es subjetivo: se mide con ensayos normalizados y la muestra se evalúa con dos escalas de grises: la degradación del color según ISO 105-A02 (1-5) y la descarga sobre el tejido multifibra adyacente según ISO 105-A03 (1-5). La solidez al lavado se comprueba con ISO 105-C06; se elige un programa entre 40–95 °C (por ejemplo A1S/A2S a 40 °C, C2S a 60 °C, E2S a 95 °C, lavado comercial) y se ejecuta con detergente ECE ± perborato de sodio: un ensayo único (S) representa un lavado, mientras que un programa múltiple (M) representa unos cinco lavados a ≤70 °C. La solidez al sudor se mide con ISO 105-E04 en dos soluciones de sudor artificial distintas que reproducen la química ácida y alcalina del sudor; no sustituye al ensayo de lavado, porque el sudor interactúa químicamente con el colorante. La solidez al frote (crocking) se realiza con ISO 105-X12 en el crockmeter: carga vertical de 9 N, carrera de ~104 mm, 10 ciclos/10 s; el seco y el húmedo (con una absorción de agua de aproximadamente 95-100 %) se informan por separado. La solidez a la luz se evalúa con ISO 105-B02 bajo arco de xenón, y aquí la referencia no es 1-5 sino la escala de azules de lana 1-8 (para prendas se acepta típicamente 4-5+). De un tono intenso bien limpiado se espera una banda de 4-4/5 al lavado y al frote en seco, y de 3/4-4 al frote en húmedo; el frote en húmedo suele quedar entre medio grado y un grado por debajo del seco.
Una advertencia práctica: excederse en el RC puede reducir también parte del colorante realmente difundido en la fibra y provocar pérdida de tono y riesgo de metamerismo; un RC insuficiente, en cambio, rebaja las notas de frote en húmedo y de lavado. La receta correcta equilibra la dosis de reductor y el tiempo según la intensidad del tono: el criterio es siempre la tríada color + solidez + efluente.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es obligatorio el lavado reductor?
Porque al final de la tintura una parte del colorante ha difundido realmente en la fibra mientras otra queda sin fijar EN LA SUPERFICIE; ese colorante superficial hunde las solideces en húmedo y al frote. La receta clásica combina ditionito de sodio (hidrosulfito) y sosa en medio alcalino, típicamente a 70–80 °C durante 10–20 minutos: el reductor rompe el cromóforo azoico (-N=N-) de los colorantes dispersos superficiales, volviéndolos solubles y por tanto eliminables.
¿De dónde salen las motas blancas en el tejido?
Del oligómero cíclico. La fibra de PET contiene en torno al 1–3% de oligómero de baja masa molecular procedente del equilibrio de polimerización, dominado por el trímero cíclico; en la tintura HT migra a la superficie y cristaliza al enfriarse el baño. La prevención tiene dos palancas: descargar el baño POR ENCIMA del umbral de recristalización del oligómero (típicamente 70–80 °C o más) y emplear un dispersante. Advertencia: excederse en el lavado reductor reduce también el colorante REAL difundido en la fibra — con pérdida de tono y riesgo de metamerismo.