Tema : Teñido de Poliester y sus mezclas (Pes / Co)
Octubre 2006 1
Contenido 1.- FIBRA FIBRA DE POLIES POLIESTER TER 2.- TRATAM TRATAMIEN IENTOS TOS PREV PREVIOS IOS 3.- TEÑID TEÑIDO O POLIES POLIESTE TER R 4.- FORMAS FORMAS DE TEÑIDO TEÑIDO DE MEZCLA MEZCLASS (Pes (Pes / Co) Co) 5.- TEÑID TEÑIDO O EN UN SOLO SOLO BAÑO BAÑO 6.- TEÑID TEÑIDO O EN EN DOS DOS BAÑO BAÑOSS 7.- MAQUIN MAQUINAR ARIA IA ADECU ADECUAD ADA A 8.- TERM TERMOM OMIG IGRA RACI CIÓN ÓN 9.- OBSERV OBSERVAC ACION IONES ES GENERA GENERALE LESS
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1.- FI FIBR BRA A DE PO POLLIES ESTE TER R - El poliés poliéster ter es un polímer polímeroo sintético, sintético, de muy muy buena buena resisten resistencia cia a los ácidos inorgánicos diluidos. La Soda Cáustica a altas temperaturas, ataca a la superficie del PES, llegando en un momento a destruirlo. - Es una fibra fibra termoplást termoplástica ica de baja baja retenció retenciónn de agua, con una temperatu temperatura ra de fusión fusión de 260°C aproximada aproximadament mente. e. - Se obtiene obtiene por un proceso proceso de polimeri polimerizació zaciónn que usa como como productos productos reactante reactantes: s: Acido Acido Tereftá Tereftálico lico más el Etile Etilenogl noglicol icol..
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- La presentac presentación ión de la fibra fibra de poliéste poliésterr es variada: variada: hilos hilos de filamento, fibras cortas, y cable. - Generalm Generalmente ente se usa los hilos de filam filamento ento cuando cuando se trabajan trabajan hilados 100% PES. Las fibras cortas se usan frecuentemente cuando se trabajan mezcla de fibras y para el caso de hilos de coser. Las fibras de cable de PES en cambio son muy poco usadas, us adas, solo para el caso de títulos muy finos. - Son fibr fibras as que que no absor absorben ben humeda humedad, d, apena apenass 0.4 0.4 – 0.8 %, %, en comparación de la fibra de algodón que puede llegar hasta el 20% de absorción. - Son muy insensib insensibles les a la presenc presencia ia de bacteri bacterias. as. - Lo más común común es el teñido teñido con los colorant colorantes es dispersos, dispersos, sin sin embargo también puede ser teñir con colorantes básicos en un medio alcalino, con mucho menores problemas de oligómeros. 4
- Cada tipo de fibra de PES tiene diferente tipo de absorción que depende principalmente de la forma de fabricación. El caso más saltante es el teñido de la micro fibra con mucho menos absorción. - La fibra de Poliéster son llamadas también termoplásticos, debido a su deformación considerable por efecto de la temperatura. Esta deformación generalmente empieza partir de los 90 ºC.
Temperatura
Densidad lineal 2.0-6.0 dtex (Temperatura Ambiente)
Densidad lineal 4.0-12.0 dtex (Temperatura arriba de 130ºC) 5
2.- TRATAMIENTOS PREVIOS - Generalmente el tratamiento previo que se recomienda para el caso de artículos 100% Poliéster es un simple lavado con un detergente. Esto es principalmente para eliminar los productos de enzimaje que son adheridos durante su fabricación. - Para el caso de mezclas de fibras Poliéster & Algodón, lo más recomendable es el uso de un Descrudado o Blanqueo Químico a ebullición con la adición de un detergente sintético. Para éste tipo de procedimiento la influencia de la Soda Caústica sobre la resistencia del PES es mínimo. - Es posible también trabajar un simple lavado, esto depende mucho de la composición del tejido, sin embargo se debe de controlar la hidrofilidad y el grado de dureza que pudiera tener el textil, ya que repercute notoriamente sobre el rendimiento del colorante disperso. 6
Tratamiento Previo (Pes / Co) 30 min
98 °C
10 min 10 min
80 °C
( Ac. Ac. pH 6).
70 °C
TEÑIDO POLIESTER
CARGAR TELA
40 °C
DETERGENTE SINTETICO
ACIDO ACETICO
SODA CAUSTICA
ELIMINADOR DE PEROXIDO
AGUA OXIGENADA ESTABILIZADOR
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3.- TEÑIDO POLIESTER - El teñido de PES se dá en la actualidad principalmente con colorantes dispersos de mólecula grande sin ambargo también se usa el teñido a ebullición con colorantes de baja energía. - Lo mas recomendable es el uso de colorantes de molécula grande, y para esto es necesario de maquinaria presurizada donde se pueda trabajar hasta 140ºC. - El teñido de PES con el uso de colorantes de molécula pequeña son realizadas a ebullición con el uso de los llamados agentes transportadores (carriers). - Sin embargo también se puede dar el caso de teñidos de colorantes de molécula grande a bajas temperaturas, es obvio que éste proceso es sólo para el caso de tonos claros.
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COMPONENTES DE UN TEÑIDO PES
1.- COLORANTES : El colorante mas usado para el teñido de Poliéster (PES) es el “Colorante Disperso” el cual no se disuelve, sólo se dispersa en el agua. Los colorantes dispersos se clasifican principalmente en 2 grupos : - Colorantes de alta energía o de molécula grande (Dianix XF/SF). - Colorantes de baja energía o de molécula pequeña. El tamaño de molécula del colorante es determinante para la solidez sobre todo a la termomigraciòn. Lo ideal es trabajar con la tricromía principal para todos los colores: Pardo Amarillo Dianix XF, Rubí Dianix XF y Azul Dianix XF, o en todo caso usar la mayor cantidad de elementos de la 9 tricromía.
Colorantes Dispersos
Comodities Colorantes individuales según C.I. Calidad Servicio Precio Dianix Classics
Especialidades Aplicación de
Altas
beneficios
Solideces
Control de la
Confidencia
Coloración
del color
Dianix AC-E Dianix CC Dianix PLUS
Dianix XF y SF Dianix AM Dianix Luminous 10
COLORANTES DIANIX XF& SF b
Observaciones
110
Flavina XF
90
El gràfico mostrado nos ubica a los colorantes en el espacio, con èsto podemos saber si una tricomìa puede o no llegar a imitar a un tono estàndar.
La tricomìa principal es : Pardo Amarillo XF, Ruby XF y Azul XF.
Los colorantes Dianix SF son recomendados principalmente para el caso de tonos rojos. Son los de mayor solidez.
70
Castanho amar. XF
50
Escarlate brilh. SF 30
Escarlate XF Vedrm. CBN-SF Crimpson SF Verm.Esc. SF
10
0
Verm.Brilh. SF
Preto XF
Rubi XFN
-10
Vileta averm.XF liq Marinho XF -30
Azul XF Turqueza XF -50 -70
-50
-30
-10
0
10
30
50
70 a
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Rango de colorantes de máxima Solidez a la Termomigración Dianix Flavina XF Dianix Castanho Amarelado XF Dianix Escarlate Brill. SF Dianix Escarlate XF Dianix Vermelho CBN-SF Dianix Crimson SF Dianix Vermelho Bril. SF Dianix Vermelho Intenso SF Dianix Rubi XFN Dianix Azul XF Dianix Turquesa XF Dianix Azul Marinho XF Dianix Preto XF
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Colorantes Dispersos Convencionales Baño de lavado con un detergente Tejido teñido
Algun colorante migra en el baño de lavado
Testigo blanco
Mancha del testigo
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Colorantes Dianix SF Benzodifuranona Baño de lavado con un detergente
Tejido Teñido
Testigo blanco
Colorante hidrofóbico no migra en el baño de lavado O O X Y O O
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Comparações de Solidez de Diferentes Corantes Dispersos
Dianix Rubi XF
Dianix Rubi S-2G 15
2.- DISPERSANTES : Son productos químicos que nos ayudan a tener una misma concentración del colorante en todo el baño de teñido. - Los colorantes en sí dentro de su composición poseen una cierta cantidad de dispersante, es por esa razón que en muchos casos cuando se tiene una gran cantidad de colorante en el baño, se requieren pequeñas cantidades del dispersante. - Entonces la cantidad de dispersante depende mucho de la concentración del colorante. Para colores claros se recomienda 3 g/l de dispersante, mientras que para colores oscuros o negros sòlo se recomienda 1 g/l. - Si es que no se usara en un teñido el dispersante, se podrìa tener problemas de mala igualación. 16
Acciòn de los agentes dispersantes La porciòn hidrofòbica del colorante absorve al dispersante en la superficie de la particula del colorante.
Particula de Colorante Disperso
Dispersante
Partìcula de Colorante Disperso
Dispersante La repulsiòn entre las cargas aniònicas ayuda a prevenir la agregaciòn y mantiene una dispersiòn estable bajo condiciones de altas temperaturas aplicadas durante el 17 teñido.
3.- DADOR DE ACIDO : Es muy importante agregar un compuesto acidulante con efecto estabilizador. - Para el caso de Colorantes Dianix XF / SF el pH recomendado es de 4.0 – 4.5. Este rango es un ponderado de toda la gama de los colorantes Dianix XF/SF. - Es muy importante estar seguro que el pH se mantenga durante todo el proceso de teñido. Si se trabaja con acido acético se debe de añadir un tampón, que te asegure la permanencia del pH. - En el caso de que no se tenga un buen control del pH, el principal problema es la solubilidad del colorante, lo que trae como consecuencia un menor rendimiento del colorante. - Otro problema que se podría tener si se tiene un pH mayor a lo recomendado es el deterioro de la fibra del PES. 18
4.- CARRIER : Son también llamados agentes transportadores y sirven para difundir dentro de la fibra. Existen dos tipos de agentes transportadores: difusores (carriers usados a ebullición) y migradores (carriers de igualación). - Estos carriers son prohibidos en algunos paises debido a su alto poder contaminante. - La fibra de Poliéster debajo de 90ºC son impenetrables a menos que se trabaje con el uso de un carrier. - Generalmente se trabaja para el caso de teñidos a ebullición con colorantes dispersos de molécula pequeña. Sin embargo también se puede trabajar teñidos de moléculas grandes (Dianix XF / SF) a ebullición. - Lo que se debe de considerar en éste caso, es que sólo se debe de teñir colores claros y hasta algunos tonos medios. Y se recomienda 19 usar dependiendo de la concentración del colorante.
5.- ANTIREDUCTOR : El uso del antireductor es recomendable para evitar la degradación del colorante al exponerse a altas temperaturas. Algunos colorantes metalizados, cuando son expuestos a altas temperaturas sufren la reducción del colorante debido principalmente a los productos de dureza así como la presencia de aceites o grasas. - Para el caso de los colorantes Dianix XF/SF, los colorantes mas sensibles a la reducción son los siguientes: Dianix Azul XF, Dianix Marino XF y Dianix Negro XF. - La cantidad de antireductor depende de la concentración de los colorantes arriba mencionados. Para concentraciones pequeñas se recomienda 1g/l y para concentraciones fuertes se recomienda 3g/l.
6.- LUBRICANTE : Se puede trabajar lubricantes, pero se debe de verificar que estos sean resistentes a altas temperaturas. 20
COMPONENTES DE UN LAVADO REDUCTIVO
1.- SODA CAUSTICA : La función principal de este producto es la solubilidad del colorante que no ha sido fijado a la fibra. A mayor temperatura, se produce una mayor solubilidad del colorante, pero también se puede lograr destruir la fibra.
2.- HIDROSULFITO DE SODIO : La función del Hidrosulfito es principalmente la degradación del colorante. Se debe de considerar que éste producto es muy inestable al medio ambiente, por lo que se recomienda trabajarlo a lo más 80ºC. A temperaturas arriba de este valor, se puede tener un menor poder reductor. Y a temperaturas por debajo de 80ºC, se puede tener una mayor estabilidad del producto, pero se requerirà mayor tiempo de lavado reductivo.
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MECANISMO DE TINTURA
Cristaliniz. Aglomerad.
Pseudo solución
Fibra de PES
Desorción
Difusión Adsorción 22
CURVA DE TEÑIDO POLIESTER
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ZONA CRÍTICA DEL MONTAJE Tf
Zona crítica Ti
- Los
colorantes dispersos hasta 90° C de temperatura, no posee ningún tipo de adsorción, la adsorción se dá a partir de los 90°, hasta los 120°C aproximadamente, pero es a partir de los 130°C, que se produce la fase de difusión del colorante hacia el centro de la fibra. Es por eso que es muy importante controlar ésta zona crìtica, puès se podrìa tener problemas de tinturas desiguales.24
Optidye P Software para otimización de teñidos por agotamiento de PES con
Colorantes Dianix 25
Datos requeridos Características de la fibra y de los equipos de tintura Fator (V) da fibra Relación de baño Tiempo de circulación del material Velocidad de cuerda Temperatura máxima desejada
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Determinação da taxa de tingimento da fibra constante V Pré-tratamento com: 1 g/l Trisodium phosphate 1 g/l Levapon ® ME 20 min a 70 °C, LR 20:1-40:1, rinse Tingimento com:
V-valor
0.25
0.33 % Dianix ® Vermelho CC 1 g/l Monosodium phosphate 1g/l Avolan ® IS pH 4.5 acido acético 20 min a 105 °C, LR 40:1 0.5
1
2
4
8
Tingimento Resíduo
Resíduo: No liquido residual, outra amostra deve ser tinta por esgotamento 60 min a 130 °C, RB 40:1 Tingimento e resíduo são feitos com tratamento de redução alcalino, e depois lavado e seco
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Perfil tempo-temperatura para taxas de tingimento em diferentes fibras °C
5 min 25 min
130
80 min
120 110 100
2 °C/min
90 80
1.5 °C/min
V=3
70
V=0,75
60
V=0,25
50 0
10
20
30
40
50
60
0.16 % Dianix ® Castanho amarel. SE-R 0.35 % Dianix Rubí S-2G 0.24 % Dianix Azul Royal CC
70
80
90
100
110
min
1.0 % Levegal ® DLP Acido acético pH 4.5 28 ED 12/Tißen 10.
Influência dos auxiliares no processo de tingimento °C 25 min
130 120
25 min
1.5 °C/min
110
2 °C/min
100
1 °C/min
90 80
Avolan ® IS 1% Levegal ® DLP 1%
70 60 50 0
10
20
30
40
50
60
0.16 % Dianix ® Castanho amarel SE-R 0.35 % Dianix Rubi S-2G 0.24 % Dianix Azul Royal CC
70
80
90
100
110 min
Acido acético pH 4.5 29
Economia do tempo através do aumento da temperatura de tingimento °C 140
40 min
80 min
130 120 110 1.5 °C/min
100
2 °C/min
90 80 70 60 50 0
10
20
30
40
50
60
0.16 % Dianix ® Castanho amrel. SE-R 0.35 % Dianix Rubi S-2G 0.24 % Dianix Azul Royal CC
70
80
90
100
110 min
1.0 % Levegal ® DLP Acido acético pH 4.5 30
Ventajas Reproducibilidad Tiempo de teñido menor Igualación Economia de los auxiliares Fácil manejo
Solución de problemas
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4.- FORMAS DE TEÑIDO PES/Co - Las formas de teñido que pueden darse es en uno y dos baños. Esto depende principalmente del tipo de maquinaria así como de los requerimientos, las principales ventajas de usar uno u otro método son las siguientes: Teñido en un baño
Teñido en dos baños
Alta productividad
Baja productividad
Bajo consumo de agua y de energía Podemos alcanzar buenas solideces en húmedo sin realizar el lavado reductivo. Dificultad de matizar la parte del PES, una vez terminada el proceso
Se puede trabajar una mayor gama de colores. Mejor oportunidad de trabajar sobre diferentes máquinas, controlando los tonos teñidos. Limpieza reductiva para altas solideces en húmedo. 32
5.- TEÑIDO EN UN SOLO BAÑO Teñido Dianix & Procion
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5.- TEÑIDO EN UN SOLO BAÑO Teñido Dianix & Levafix o Remazol RGB
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6.- TEÑIDO EN DOS BAÑOS Teñido Dianix & Procion 130/135 °C
Tempo Processo 417 min
30-60 min
5
15 min 95 °C
30 min
1 2
45 min
80 °C 3
4
6
60 °C
1. Dispersante Sequestrante Lubricante pH 4.5 ácido acético
2. Dianix corante
3. Sal
4. Procion H-EXL corante dose 20 min
5. Álcali dose 20 min
6. Sequestrante
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6.- TEÑIDO EN DOS BAÑOS Teñido Dianix & Levafix o Remazol 130/135 °C
Tempo processo: 403 min
30-60 min
20 min
15 min 6
1 2
3
4
95 °C
5 7 30 min
60 °C
1. Dispersante Sequestrante Lubricante pH 4.5 ácido acético
10 min
2. Dianix corante
3. Sal
4. Remazol corante dose 20 min
5. Álcali dose 60 min
6. Ácido acético 7. Sequestrante
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Teñido Mezclas PES / Co limpeza redutiva
Corante PES fibra
Corante na fibra celulósica
Poliester/celulose mistura
Corante na superficie da fibra
Manchamento sobre o tecido branco acompanhante
Ainda mais corante na superficie da fibra
Lavagem do consumidor
Mais corantes na superficie da fibra Termo migração estocagem
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7.- MAQUINARIA ADECUADA - Dentro de las máquinas presurizadas que tenemos por agotamiento están las de tipo: Overflow y Jet. - En cualquiera de las 2 máquinas se pueden trabajar teñidos a altas temperaturas - Entonces cual es lo más recomendable a usar???
O
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Máquina del tipo Jet
- Estas máquinas son la más recomendadas para el teñido de mezclas Pes / Co, debido a que tienen más relajada al tejido. - En general éstos tipos de máquinas son los ideales para el teñido de fibras termoplásticos ( como el elastano).
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8.- TERMOMIGRACIÓN - Se denomina termomigración al movimiento del colorante del interior a la superficie de la fibra, que generalmente se produce por efecto de la temperatura. - Este problema se produce generalmente durante el secado y el acabado. - Es el principal problema de solidez que se tiene con los colorantes dispersos.
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FACTORES QUE INFLUYEN
Fibra de poliester Procedimento de tintura Condiciones de lavados ( redutivos ) Temperatura/tiempo secado termofijaciòn acabado Agentes de acabado composiciòn cantidad Colorantes estrutura química concentraciòn 41
Ilustraciòn de la Termomigraciòn
PES fibra
Teñido con colorante disperso
Lavado
Fijado/
reductivo
acabado
Sangrado
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9.- OBSERVACIONES GENERALES OLIGOMEROS - Existen productos que provienen de la misma fibra de PES, que nos podrían ocasionar mala igualación en los teñidos, son los llamados oligómeros, éstas pueden encontrarse en forma superficial (fácilmente eliminables), o internos (los que ocasionan problemas en la tintorería). - Cuando se tienen problemas de oligomeros lo mas usual es encontrar manchas en formas de nubes blanquecinas. Lo que se recomienda en éstos casos es botar baño a una temperatura no menor de 90°C, Ya que esto posibilita una mejor eliminación de los oligómeros, esto nos puede ocasionar quebraduras y se podría tener problemas para el uso de tejido de punto, pero para 43 el caso de hilo, esto no es problema
MATIZADO DE COLORANTES DISPERSOS - Cuando se tiene el problema de un teñido fuera de tono, el matizado es mucho mas complicado que en el caso de colorantes reactivos, esto se debe a la desorciòn del colorante al volver a reteñir. - Lo que se debe de considerar como regla general, es la perdida de 30% de intensidad al momento de rematizar.
Fibra de PES
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DESMONTADO DE COLORANTE DISPERSO - El desmontado de colorante disperso no es recomendado, se debe trabajar como última opción. La fórmula que se recomienda trabajar es la siguiente:
Producto Soda Cáustica Hidrosulfito de Sodio Carrier
Cantidad
Unidad
2,0 – 4,0
g/l
3,0
g/l
2,0 – 4,0
g/l
- Se recomienda trabajar el desmontado de 110 a 130ºC, durante 30 a 60 minutos. - Es muy importante considerar la perdida de resistencia que se obtendrà con el desmontado. La Soda Caùstica a altas temperaturas solubiliza la fibra de PES, por lo que es 45 recomendable probar la perdida de resistencia.
