LABO-2-MERCERIZADO

MERCERIZADO – CAUSTIFICADO

INDICE

I.

OBJETIVOS GENERALES

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II.

FUNDAMENTO TEORICO

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III.

MATERIALES Y EQUIPOS

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IV.

PROCEDIMIENTO

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V.

DATOS Y RESULTADOS

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VI.

CONCLUSIONES

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VII.

RECOMENDACIONES

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VIII. BIBLIOGRAFIA

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IX.

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ANEXO

LABORATORIO DE PROCESADO QUIMICO TEXTIL III

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1)

OBJETIVOS 

2)

Conocimiento de los parámetros que intervienen en el mercerizado (tela/hilo).

FUNDAMENTO TEORICO MERCERIZADO

Es un tratamiento típico para hilos y tejidos de algodón que mejora el brillo y la humectabilidad de la tela, asegura el recubrimiento de fibras inmaduras y muestras, mejora la estabilidad dimensional y la eficiencia de teñido.

Algodón mercerizado

Algodón sin mercerizar

Se lleva a cabo usando soda cáustica (28-30° Be, aproximadamente 270-330 g/L), que determina la contracción e hinchamiento de la fibra, haciendo que se vuelvan traslúcidas y aumentando su resistencia a la tracción, pero reduciendo su resistencia a la torsión y a la flexión. La mercerización altera la estructura química de la fibra de algodón, convirtiendo la celulosa-alfa inicial en una estructura polimorfa de celulosa-beta, termodinámicamente más favorable. El mercerizado tiene por consecuencia la hinchazón de las paredes celulares de la fibra; esto incrementa la superficie total de la fibra y su reflectancia, otorgando más brillo y un tacto más suave al hilo y tejido resultantes. Si bien este proceso es, en general, para las fibras celulósicas, la aplicación industrial está centrada en el algodón casi exclusivamente, y solo en casos especiales se mercerizan hilados de fibras de lino y ramio. Parámetros de control en la mercerización

Las variables claves para el proceso de mercerización son: 

Concentración de la sosa caustica: La concentración se puede oscilar entre 25 y 30% concentraciones bajas puede resultar en grados de mercerizados bajos y reducir brillo. Alta concentraciones no tiene efectos adicionales y resultan inoperantes ya que la celulosa es incapaz de absorber el álcali. Dicha concentración afecta la velocidad de la reacción.


2






Temperatura de la sosa caustica: La temperatura optima se encuentra en el rango de 21-37°C, bajas temperaturas no afectan el proceso mientras que altas temperaturas si. La temperatura del álcali afecta la velocidad de la reacción y el grado de hinchamiento. Si la concentración de sosa caustica está dentro del rango adecuado, el grado de mercerización se incrementa y la temperatura decrece, bajo grados de mercerización se dan en temperaturas cercanas o superiores a 37°C. Tensión: Las fibras de algodón dilatadas por el álcali deben ser estiradas para obtener brillo y controlar el encogimiento de la fibra, durante el mercerizado es importante lograr este parámetro para lograr el estiramiento del 4%. Las tensiones altas provocan perdidas en la elasticidad, por lo tanto el estiraje debe ser compatible con la resistencia y las necesidades de brillo requeridas en el mercado .Cuando las fibras se mantienen bajo tensión sin permitir el encogimiento no se desarrolla la máxima resistencia y hay una pérdida drástica en la extensibilidad.

CAUSTIFICADO

Es proceso se basa si es que la concentración es inferior a 24°Bé y se realiza para mejorar la penetración del baño de tintura en el tejido.


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La temperatura del baño por lo general oscila entre 15-20°C y su absorción uniforme se asegura mediante adición de agentes humectantes de mercerización estables en el medio alcalino. Una vez que la operación se ha llevado a cabo, inmediatamente la alcalinidad debe ser neutralizada por medio de una solución diluida de ácido. Desde un punto de vista químico, el álcalicelulosa es el primer material a formar, el siguiente (hidrocelulosa) se forma después de varios lavados con agua, que es más reactivo que la celulosa natural. La humectación del algodón implica la contracción del material, que debe ser mantenido bajo tensión para evitar una apariencia pelusienta.

3)

MATERIALES Y EQUIPOS Equipos

Espectrofotómetro de reflectancia DATACOLOR

Máquina de teñido

Balanza


Horno eléctrico

Estufa eléctrica

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Materiales

4) 5)

Vasos precipitados

Bagueta

Probeta

Bastidores

Ollas

Tela PPT

Pipeta

Propipeta

Termómetro

Reactivos

Colorante reactivo

NaCl (Sal)


Na 2CO3

Humectante Albaflow 5


Makiquest

4)

Ácido acético

PROCEDIMIENTO Mercerizado - Caustificado 

Se procede a cortar 4 muestras de 20x20 cm y hacer unas marcas de 10x10cm dentro de la tela PPT. Colocar dos muestras en los bastidores.



Para el mercerizado, preparar 334 g/L de soda cáustica en una olla e introducir la tela en un baño maría hasta llegar a 18°C.



Luego en cada 2min se coloca la muestra con tensión en diferentes ollas de la siguiente manera: colocar la muestra con tensión en agua a temperatura ambiente, en agua a temperatura 80°C, en agua a temperatura 98°C, agua en frío y por último en 2 ml/L de HCL en ph 7. Repetir este procedimiento con la muestra sin tensión.


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



Para el caustificado, se prepara 150 g/L de soda cáustica en una olla e introducir la tela y mantenerlo a temperatura ambiente. Luego en cada 2min se coloca la muestra con tensión en diferentes ollas de la siguiente manera: colocar la muestra con tensión en agua a temperatura ambiente, en agua a temperatura 80°C, en agua a temperatura 98°C, agua en frío y por último en 2 ml/L de HCL en ph 7. Repetir este procedimiento con la muestra sin tensión.

Teñido de colorante reactivo 

A temperatura ambiente (20°C), agregar a los 5 tubos de teñido el agua blanda, los auxiliares (MAKIGUEST y ALBAFLOW) la tela patrón y las mercerizadas. Luego de 2 minutos se agrega cierta cantidad de sal según la guía de laboratorio.



Luego los 5 tubos de teñido se someten a la máquina de teñido por 10 minutos hasta obtener una temperatura constante de 60°C.


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5)



Pasado los 10 minutos, se agrega una cierta cantidad de carbonato de sodio a cada tubo de teñido (de acuerdo a los parámetros establecidos) y 10 minutos después una cierta cantidad de soda cáustica, manteniendo el proceso por 40 minutos.



Durante el proceso, pasado los 20 minutos se extrae las muestras teñidas sin haberle alterado el parámetro (R.B.) para aplicarles un neutralizado con ácido acético a 40°C por 5 minutos y posteriormente un jabonado a 80°C por 5 minutos. Las demás muestras continúan el proceso hasta llegar a los 45 minutos, para aplicarles también el neutralizado y jabonado a las mismas condiciones.

DATOS Y RESULTADOS

Una vez que la tela fue mercerizada o caustificada, se le aplica el proceso de teñido con colorante reactivo para poder determinar y comparar con la muestra patrón, la apariencia e intensidad de color o brillo que presenten las muestras analizadas.


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Resultados

En el siguiente cuadro se muestra la diferencia que se obtiene en lo que respecta a la apariencia y brillo:

RESULTADOS

Muestra mercerizada con tensión

Muestra mercerizada sin tensión

Muestra caustificada con tensión

Muestra caustificada sin tensión

Apariencia

Tela menos tupida y suave

Tela áspera con bordes encogidos

Tela suave

Tela un poco áspera

Brillo

Tiene brillo

Menos brillo

Poco de brillo

Menos brillo

Resultados (DATACOLOR)

En esta parte del laboratorio se procedió a realizar las mediciones en el DATACOLOR para la comparación del color y brillo obtenido luego del mercerizado y caustificado. Para una mejor identificación, se le asignó un nombre a cada muestra.


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PATRON – MERCERIZADO CON TENSION

Según lo que muestra el DataColor, en el parámetro (DC) es positivo, lo que indica que la tela mercerizada con tensión es más saturada (brillo) que el patrón. El parámetro DL aludo solo a la claridad u oscuridad de un tono. PATRON – MERCERIZADO SIN TENSION

Según lo que muestra el DataColor, en el parámetro (DC) es positivo, lo que indica que la tela mercerizada sin tensión es más saturada (brillo) que el patrón. LABORATORIO DE PROCESADO QUIMICO TEXTIL III

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PATRON – CAUSTIFICADO CON TENSION

Según lo que muestra el DataColor, en el parámetro (DC) es positivo, lo que indica que la tela caustificada con tensión es más saturada (brillo) que el patrón. En comparación que las telas mercerizadas, presenta menos brillo. PATRON – CAUSTIFICADO SIN TENSION

Según lo que muestra el DataColor, en el parámetro (DC) es positivo, lo que indica que la tela caustificada sin tensión es más saturada (brillo) que el patrón. En comparación que las telas anteriores, es la que presenta menos brillo. LABORATORIO DE PROCESADO QUIMICO TEXTIL III

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6)

CONCLUSIONES 





7)

RECOMENDACIONES 



8)

El mercerizado está influenciado por la concentración de la soda cáustica, la temperatura del medio, el efecto del tiempo de la soda en la celulosa y del efecto de la tensión. El caustificado solo mejora en la afinidad del algodón por los colorantes y no llega a ser un mercerizado completo. De acuerdo a los resultados obtenidos, la tela mercerizada con tensión es la que presenta más brillo en comparación con las demás telas, esto se debe a que el algodón fue sometido bajo tensión y con la ayuda de agentes humectantes.

El mercerizado es un proceso que no se aplica solo al algodón, también se puede realizar en otras fibras como el cáñamo y el lino. Para un mejor proceso de mercerización, se puede aplicar otros productos humectantes más eficaces, para que puedan facilitar la transferencia del NaOH en las fibras de algodón.

BIBLIOGRAFIA

Fidel Lockuán Lavado V La industria textil y su control de calidad. Tintorería Páginas web: 



http://www.tintoreriaindustrial.com/download/documentaci%C3%B3n/acabados_ textiles/ACABADOS%20TEXTILES%20I.pdf http://www.benningergroup.com/uploads/tx_userdownloads/BENDIMENSA_Spanish.pdf


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9)

ANEXO

BEN-DIMENSA (Sistema de mercerizado)


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¿Cómo se define el proceso de mercerizado?

Se puede hablar de dos condiciones necesarias para el proceso de mercerizado húmedo en húmedo:  

Contenido de lejía 200 –240 g NaOH/kg Concentración de tejido de toda la película líquida 28 °Bé

En la actualidad, los requisitos para un proceso de mercerizado son los mismos para artículos ligeros que para artículos pesados. A pesar de los resultados logísticos y a la vista de la presión que ejercen los precios, hoy se ejecuta prácticamente sólo el proceso húmedo en húmedo. Ello exige muchos requisitos de la técnica de proceso y de la construcción de máquinas. Zona de impregnación/reacción

En caso de artículos ligeros se obtiene un alto cambio de baño, de modo que se respetan ambas condiciones límite (g NaOH/kg género y película líquida °Bé) con corta zona de impregnación.  En caso de artículos pesados se traba ja con la misma concentración, en efecto, durante la fase de reacción se facilita al tejido un excedente de sosa cáustica. Mediante tubos rociadores adicionales, el tejido es impregnado una y otra vez con sosa cáustica en las tundas de rodillo. El exprimido se efectúa sólo por el peso propio de los rodillos y la tensión del tejido. De este modo, tanto la concentración en la película líquida como el contenido de lejía corresponden a las exigencias. 

Zona de estabilización

En el caso del concepto clásico DIMENSA, se inicia el proceso de lixiviación con rocío intensivo de lejía diluida tras el compartimento de conducción en medio de la rama tensora. Los artículos pesados se rocían en el compartimento de estabilización análogamente al compartimento de conducción, es decir, una lixiviación preliminar. De este modo, se consiguen los mismos valores de lixiviación en los extremos de la rama tensora para artículos ligeros y pesados.

FUENTE: http://www.benningergroup.com/uploads/tx_userdownloads/BEN-DIMENSA_Spanish.pdf


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