El proceso de producción modal es donde comienzan tanto la historia de la sostenibilidad como las cuestiones de toxicidad. Suena bonito y natural hasta ahora, ¿verdad? ¿Hayedos, silvicultura regenerativa, tejidos blandos? Bueno, las fibras de madera en bruto no permanecen naturales por mucho tiempo, porque convertir astillas de madera rígidas en ropa interior suave como la seda requiere algo de química seria.
Modal utiliza un proceso de viscosa modificado, lo que significa que todavía implica parte de la misma química que la viscosa, pero con mejoras importantes.
Así es como funciona, paso a paso.
Paso 1: preparación de pulpa de madera
Los hayas se cosechan y se cortan en trozos pequeños. Las astillas se cocinan y se tratan químicamente para separar la celulosa de la lignina y otros compuestos, luego se blanquean y se prensan para formar láminas de pulpa que se disuelven. En las instalaciones integradas de Lenzing en Austria, la producción de pulpa y fibra se realiza en el mismo sitio, lo que ahorra energía y materiales.
Paso 2: disolver la celulosa
La pulpa que se disuelve se remoja en una solución de hidróxido de sodio (sosa cáustica) para crear celulosa alcalina. Después del envejecimiento, este material reacciona con disulfuro de carbono (CS₂) en un proceso llamado xantación. La sustancia resultante se disuelve en más hidróxido de sodio para crear una solución altamente viscosa de color naranja intenso, de ahí el nombre de la viscosa.
Este es el paso que plantea más preguntas, porque el disulfuro de carbono es una sustancia química tóxica bien documentada. Cubrimos la cuestión de la toxicidad en detalle en la siguiente sección.
Paso 3: formación de fibras
La solución de viscosa madura y se desairea, luego pasa a través de pequeños agujeros llamados hileras hacia un baño de ácido sulfúrico. Esto solidifica los filamentos en fibras largas y continuas. Luego, las fibras se estiran, se lavan y se terminan.
Las fibras modales siguen un camino similar a la viscosa, pero con modificaciones específicas en la solución de hilado y la configuración del proceso que dan como resultado fibras con una resistencia en húmedo característicamente alta. Esto es lo que hace que el modal sea más resistente y duradero que la viscosa estándar, y lo que lo distingue como un tipo de fibra distinto.
Paso 4: recuperación química (el circuito cerrado)
Aquí es donde la calidad de la producción importa enormemente.
En la producción de viscosa más antigua, de circuito abierto, los productos químicos utilizados (en particular, disulfuro de carbono y gas de sulfuro de hidrógeno) se liberaban al medio ambiente, causando graves daños a los trabajadores y a las comunidades circundantes. Según el Perfil Toxicológico del Disulfuro de Carbono de la ATSDR, la causa más común de mortalidad asociada con los trabajadores expuestos al rayón viscosa en estudios históricos fue la enfermedad cardiovascular.
Los sistemas modernos de circuito cerrado están diseñados para capturar estos gases y recuperarlos para su reutilización en lugar de liberarlos. Según la página de productos químicos de Lenzing, en su producción de viscosa y modal, los gases de disulfuro de carbono y sulfuro de hidrógeno «no se liberan al medio ambiente, sino que se recuperan, convierten y devuelven al proceso de producción para ser utilizados como materia prima».
La cantidad que se recupera depende del productor. Las tecnologías de circuito cerrado más nuevas pueden recuperar entre el 90% y el 95% del disulfuro de carbono utilizado. Algunas fuentes indican que el proceso modal TENCEL™ de Lenzing logra hasta un 95% de recuperación de solventes, pero no podemos encontrar un número claramente revelado y publicado directamente por Lenzing. Esta es una mejora significativa con respecto a los procesos de circuito abierto más antiguos, pero también vale la pena señalar que la tasa de recuperación química del modal es menor que la tasa de recuperación de NMMO del 99,8 % del lyocell, porque el modal y el lyocell utilizan una química fundamentalmente diferente.
Entonces, ¿qué pasa con el otro 5-10%?
La porción no recuperada de disulfuro de carbono (y un subproducto relacionado, el sulfuro de hidrógeno) se libera principalmente en forma de emisiones al aire. Este es el principal resultado ambiental de la producción de viscosa y modal, y es lo suficientemente significativo como para que las Directrices MMCF de la ZDHC establezcan específicamente límites a las emisiones de azufre al aire y exijan que las instalaciones informen sus tasas de recuperación. Las directrices rastrean esto utilizando un enfoque de balance de masa de azufre. El CS₂ añadido al proceso se mide frente al CS₂ (y otros compuestos de azufre) recuperado, y la diferencia es lo que escapa a la atmósfera.
Una vez en la atmósfera, el disulfuro de carbono tiene una vida útil relativamente corta. Según una investigación revisada por pares citada en el Perfil Toxicológico de la ATSDR, el CS₂ tiene una vida útil de 12 días en la atmósfera antes de descomponerse. No se acumula de manera persistente como lo hacen los gases de efecto invernadero, siempre químicos, o los microplásticos.
Sin embargo, el impacto local puede ser significativo. Un estudio de 2022 publicado en Atmospheric Pollution Research estimó las emisiones globales de CS₂ de la industria de la fibra de viscosa en aproximadamente 577,9 gigagramos en 2017, y China (65,7%) e India (11,1%) representaron las mayores proporciones. La ATSDR ha documentado niveles elevados de disulfuro de carbono en comunidades cercanas a las instalaciones de producción de viscosa.
A modo de contexto, las instalaciones austriacas integradas de Lenzing funcionan según las normas medioambientales de la UE, que se encuentran entre las más estrictas del mundo en materia de emisiones atmosféricas industriales. La compañía ha alcanzado el nivel Progresivo de ZDHC para la gestión de productos químicos en sus instalaciones de viscosa y modales, lo que significa que cumple con el nivel más alto de los estándares de recuperación de productos químicos, aguas residuales y emisiones al aire de la industria. Pero no todos los productores modales operan bajo el mismo marco regulatorio ni invierten en el mismo nivel de controles de emisiones.
La conclusión es que incluso con una recuperación del 90-95%, el CS₂ no recuperado de la producción modal se libera al aire. En instalaciones bien administradas en jurisdicciones estrictamente reguladas, estas emisiones se controlan y monitorean. En instalaciones con una supervisión más débil, pueden representar riesgos reales para los trabajadores y las comunidades circundantes.
Entonces, ¿cómo se compara esto con el lyocell?
Modal utiliza un proceso de viscosa modificado (hidróxido de sodio + disulfuro de carbono). Lyocell utiliza una química completamente diferente (NMMO, un solvente orgánico no tóxico) en un proceso de circuito cerrado que recupera más del 99,8% del solvente.
En términos sencillos, el modal es la segunda generación mejorada de la familia de la viscosa, mientras que el lyocell es la tercera generación basada en una tecnología completamente diferente. El modal es mejor que la viscosa estándar, pero aún usa disulfuro de carbono, una sustancia química que el lyocell evita por completo.
Por tanto, el lyocell es más sostenible y menos tóxico que el modal.
