El uso de redes de nanofibras especialmente creadas permite que la luz solar descomponga los tintes de forma segura, de forma económica y sencilla.

Desde el cuidado de la salud hasta el fracking y más allá, la capacidad de limpiar las aguas residuales es vital en muchos campos. Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Texas que trabaja en textiles avanzados ha encontrado una nueva forma de eliminar los contaminantes de tintes tóxicos de las aguas residuales. y su acercamiento es más seguro, más barato y más fácil que los métodos tradicionales. Sus resultados se describen en el próximo artículo de portada de la revista en línea Particle &Particle Systems Characterization.

Cuando se tiñen las telas, una de las etapas finales es el proceso de lavado, lo que ayuda tanto a fijar el tinte en la tela como a eliminar el exceso de tinte. El problema, sin embargo, es que después del proceso de teñido, el agua está contaminada con tintes y pigmentos sintéticos sobrantes, hasta 200, 000 toneladas cada año, según algunas estimaciones. La mayoría de los tintes persisten en el medio ambiente debido a la ineficacia, los procesos de tratamiento de aguas residuales convencionales no respetuosos con el medio ambiente y el hecho de que los tintes están diseñados para resistir la luz, temperatura y detergentes:las mismas cosas que podrían usarse para limpiarlos.

Previamente, el proceso de descomposición del tinte ha utilizado predominantemente rayos ultravioleta (UV). En colaboración con investigadores de los departamentos de ingeniería química e ingeniería mecánica, Seshadri Ramkumar, profesor en el Departamento de Toxicología Ambiental de Texas Tech, y el candidato a doctorado Lihua Lou han encontrado una manera de descomponer el tinte filtrando el agua a través de redes especiales de nanofibras y exponiéndola a la luz visible, un proceso llamado "fotodegradación".

Ramkumar dice que hay varias razones por las que el uso de luz visible es superior al uso de rayos ultravioleta.

"Es verde, renovable y respetuoso con el medio ambiente, "Dijo Ramkumar." Usar luz visible para la fotodegradación no es dañino, y es rentable y fácil de operar. Hace que la eliminación de color en la industria sea económica ".

El laboratorio de Ramkumar, el Laboratorio de No Tejidos y Materiales Avanzados, se especializa en textiles técnicos. Para este estudio, Lou agregó nanopartículas a una solución de polímero, que luego se electrohila en nanofibras. Cuando las redes de nanopartículas / nanofibras compuestas se sumergieron en agua que contenía un tinte rojizo llamado rodamina B (RhB), ocurrió una reacción química.

Los investigadores encontraron que el 80% de RhB se degradaba en seis horas, y el 20% restante se degradó lentamente, desapareciendo por completo después de 49 días.

"La investigación se centró en la eliminación de tintes tóxicos porque es un desafío persistente para la industria textil, "Señaló Ramkumar.

Eliminar los compuestos de color es una de las tareas más difíciles a las que se enfrentan las plantas de tratamiento de aguas residuales porque los tintes y pigmentos no se biodegradan fácilmente. También es una de las tareas más importantes debido a la amenaza que estos tintes pueden representar para el ecosistema humano.

"Algunos tintes son altamente mutagénicos y tóxicos, "Lou explicó." RhB es un compuesto químico altamente soluble en agua y colorante ampliamente utilizado en textiles. Sin embargo, las aguas residuales con RhB pueden causar irritación de la piel, ojos y vías respiratorias de seres humanos y animales. Es más, varios problemas de salud, como la neurotoxicidad, carcinogenicidad, toxicidad reproductiva y toxicidad del desarrollo, surgen debido a las aguas residuales RhB ".

Basado en su éxito con RhB, El siguiente paso del equipo es probar el mismo método con otros tipos de tintes sintéticos y naturales, incluyendo naranja de metilo, azul de metileno y azul reactivo 19.

Estos resultados son importantes por varias razones. Además del éxito de la red de nanopartículas / nanofibras para eliminar el tinte usando luz visible, es su capacidad para hacerlo sin mucha contaminación secundaria.

"Nuestra investigación es multidisciplinaria y aborda un problema importante para el sector textil mundial, "Dijo Ramkumar." Después de terminar el proceso de fotodegradación, el compuesto se puede quitar fácilmente del agua sin dejar muchos residuos dañinos ".

El apoyo para esta investigación fue proporcionado por la Texas Tech Graduate School y la Asociación Estadounidense de Químicos y Coloristas Textiles.