labo3 mercerizado

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL ÁREA ACADÉMICA DE INGENIERÍA TEXTIL

LABORATORIO LABORATORIO DE PROCESADOS TEXTIL III

PIT-60 / A PERIODO ACADÉMICO 2016-1

INFORME NO 3 MERCERIZADO Y CAUSTIFICADO PROFESORA: REALIZADO POR:

ING. MARIA ELENA TITO SILV SILVA DE BENDEZÚ MATTOS QUISPE JULIANA PAULINA GRANDA RIVERA SANDRO

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME:

LIMA-PERÚ 2016

15/!/1!

LABORATORIO DE PROCESADOS QUIMICO Y TEXTIL III-LAB N°3

MERCERIZADO Y CAUSTIFICADO OBJETIVOS Conocer el proceso de mercerizado y analizar la influencia de los parámetros (temperatura, concentración y tensión) en el resultado del proceso de mercerizado que se visualizará claramente después de la tintura. Analizar el efecto que produce el tratamiento de mercerizado, con y sin bastidor. Realizar la tintura del tetil mercerizado a distintas condiciones y establecer las diferencias entre los mismos comparándolos con una muestra sin mercerizar. Conocer la acción del mercerizado y caustificado en los procesos posteriores como el te!ido. •

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FUNDAMENTO TEORICO "l soporte de la constitución química de todas las fibras ve#etales es la celulosa, la cual entra en proporciones más o menos #randes y adulterada con otros compuestos, dando lu#ar a una serie de fibras que se etienden desde su forma más simple en el al#odón, $asta los compuestos de rayón viscosa, cupromoniacal, etc., pasando por las denominadas fibras bastas. %oda esta clase de fibras pueden quedar encuadradas en el mismo #rupo en cuanto a su conducta tintórea se refiere, eistiendo como es natural diferencias en su comportamiento, que no alteren en modo al#uno la base #eneral de la conducta tintórea del con&unto. 'a celulosa esta formada por una cadena celoiósica y la lana por cadenas !"ot#icas representadas de la si#uiente forma

E$ MERCERI%ADO De&inición' "s un tratamiento para artculos de al#odón y*o fibras naturales compuestas por celulosa en una solución concentrada de sosa cáustica (+ # * l), ba&o la tensión y la temperatura ambiente. O(eti)o' -ibra se $inc$a y al mismo tiempo $ay una contracción lon#itudinal, la modificación de la estructura morfoló#ica de la fibra y como consecuencia una superficie brillante, resistente al des#aste y al lavado.

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Al#odón mercerizado

Al#odón sin mercerizado

"l mercerizado es uno de los tratamientos más importantes que se realizan sobre las fibras celulósicas, para me&orar las propiedades de estabilidad dimensional y accesibilidad. "l tratamiento de mercerizado, con soluciones de $idróido sódico, $a sido aplicado industrialmente durante muc$os a!os sobre las fibras de celulosa. "ste proceso produce cambios en la estructura de las fibras que me&oran las propiedades de accesibilidad y estabilidad dimensional de las mismas en función de las condiciones del tratamiento (concentración de a/0, temperatura, tiempo y tipo de celulosa) 1a&o la acción de soluciones alcalinas concentradas se da lu#ar a modificaciones fsico2 qumicas y estructurales. 3riman reacciones qumicas $asta la formación de álcali celulosa, reacciones fsicas para intensificar el $inc$amiento de las fibras y reacciones estructurales para cambiar el ordenamiento de las unidades en la macromolécula de la celulosa. "l cambio fsico de la celulosa lue#o de este proceso es irreversible. "l proceso de mercerizado es esencial para un pre2tratamiento de buena calidad, el consumo del colorante puede ser reducido en un +4, el nivel de la tintura es me&orado y se consi#ue un #ran brillo, además se incrementa la resistencia y la estabilidad dimensional as como una me&ora en el tacto. "ste proceso Consiste en impre#nar la tela o el $ilado con una solución fra de $idróido de sodio (56 a +4 en volumen). "ste procedimiento se realiza manteniendo estirado el $ilado o te&ido ba&o tensión. "n al#unos casos se elimina posteriormente el álcali con ayuda de al#7n ácido débil y se en&ua#a con a#ua y vapor, provocándose la consecuente descar#a. "n otros, el eceso de soda en la tela o el $ilado es aprovec$ado para el si#uiente paso de descrude. "l mercerizado se puede realizar en distintas etapas durante el pre2tratamiento después del desencolado, después del descrudado o del blanqueo, cada una de estas secuencias tienen sus propias venta&as. 'ue#o de este tratamiento la sección transversal de la fibra de celulosa se incrementa entre 826 4 con un li#ero cambio de lon#itud entre 5294. 'a medida de los poros dentro de la fibra se incrementa considerablemente.

:áquina para el :ercerizado Como se ve en la fi#ura, la mercerizadora está compuesta por un par de cilindros metálicos (5) y (9), que #iran alrededor de sus e&es, a la vez que ambos pueden acercarse o ale&arse entre s a lo lar#o de la lnea $orizontal (a) Además un cilindro de cauc$o (+) presiona con una fuerza re#ulable sobre el cilindro (9). ;eba&o de los cilindros está colocada una artesa (8) que alo&a la solución de mercerización -3-


que recircula constantemente mediante la bomba (b). "n la parte superior pueden observarse unos rociadores (6) para el lavado del $ilado una vez concluido el proceso. *AR+METROS Cuando nos referimos al mercerizado y caustificado del al#odón no es necesario el control estricto del p0 ya que los parámetros que re#ulan estos procesos son Ti!o ,e &i"a' "n el mercerizado se deben controlar muy bien los parámetros, como por e&emplo el tipo de fibra, pues no es lo mismo mercerizar un %an#=1é. 'a absorción de colorantes se incrementa con $asta 9=1é, sin embar#o, en muc$os casos, la me&or absorción se lo#ra entre 9? y +9=1é. "s muy importante en el campo del mercerizado comenzar y terminar el lote con la misma concentración de soda. Ante todo debemos saber que el enco#imiento del $ilado es directamente proporcional a la concentración de soda cáustica. 'a relación es muy sencilla A mayor concentración, mayor enco#imiento. 3ero muc$os de los investi#adores se pre#untaron cuál sera la concentración de mayor enco#imiento y los traba&os de investi#ación realizados concluyeron que ese valor es 9@,61é para todos los tipos de $ilados, aunque el valor de contracción particular depende del $ilado ensayado.

Tem!e"atu"a ,el a-o' "ste es otro factor importantsimo, pues si vara la temperatura en el proceso, se obtendrán resultados diferentes de absorción de colorante. 0ay mayor concentración a menor temperatura. Cuando se merceriza resulta una reacción eotérmica, por lo tanto se necesita un enfriamiento. A menor temperatura de mercerizado, mayor afinidad de los colorantes. .umectante el $umectante debe tener los si#uientes requerimientos.2 -4-

LABORATORIO DE PROCESADOS QUIMICO Y TEXTIL III-LAB N°3 • • • • •

1uena solubilidad y resistencia a los álcalis fuertes. -ácil de eliminar con el lavado. in#7n olor desa#radable. 3referible que no se produzcan espuma. 1iode#radable.

'a influencia de la temperatura es decisiva en el proceso. Al aumentar la temperatura, disminuye la intensidad del mercerizado. Be $an obtenido los mismos resultados con soluciones más diluidas a ba&as temperaturas que con soluciones más concentradas a mayor temperatura.

Tiem!o' ormalmente una impre#nación de 8 se#undos es más que suficiente para lo#rar una uniformidad total del efecto del mercerizado. Tensión a!lica,a' resulta muy importante aplicar al tetil la suficiente tensión para me&orar el aspecto visual del tetil (1rillo). Influencia de la tensión en la mercerizadora del hilado

"ste punto se puede resumir con una serie de eperiencias prácticas que permiten concluir lo si#uiente .'a mercerización sin tensión no da brillo, mientras que dic$a operación realizada con una li#era tensión es suficiente para conferir brillo al $ilado. . ."l máimo de brillo se lo#ra cuando la tensión aplicada es la necesaria para llevar al $ilo a la lon#itud previa a la contracción, verificándose que no se produce un aumento de brillo adicional al sobrepasar esta medida. . ."l brillo obtenido por impre#nación y lavado de los $ilos sin tensión y estira&e posterior es muy peque!o, aun cuando la tensión requerida es muy #rande. . .'a opción intermedia entre las anteriores es viable. "sto es impre#nación sin tensión, estira&e, lavado ba&o tensión. 'os resultados obtenidos son tan buenos como con el proceso completo ba&o tensión, pero la fuerza que se debe aplicar en el estira&e es muy superior. TI*OS DE MERCERI%ACI/N -5-


01 $A TENSI/N MERCERI%ACI/N  "l propósito de mercerización es aumentar el brillo de las fibras de al#odón  'as fibras se desenrolla y se $inc$a, se convierte en más redonda en sección transversal y #ana brillo. 'a afinidad del colorante y aumento de la reactividad qumica. %ela se vuelve más fuerte y más suave.

21 S$AC3 MERCERI%ACI/N  o es tan brillante como el método de tensión.  3ropiedades de recuperación de elon#ación y me&orar y por lo tanto se $an utilizado para producir prendas de estiramiento de confort y vendas de tela, que deben a&ustarse a las formas del cuerpo.

TEORÍA DE MERCERIZACIÓN

Celulosa nativa (celulosa D) forma celulosa alcalina D con $idróido de sodio concentrado. "n el lavado y neutralización de celulosa se forma DD.

Como resultado de la penetración del álcali en la red, enlaces de $idró#eno internos se rompen y en Celulosa DD el n7mero de #rupos $idroilo disponibles (2/0) se incrementa en 96 4. "l tratamiento con el lavado alcalino y posterior puede llevar a cabo de manera que la tela o $ilo pueden contratar libremente, o que se puede mantener ba&o tensión. "n ambos casos, el al#odón mercerizado tiene una mayor afinidad para ambos colorantes reactivos y directos de al#odón, a#ua y un aumento de la fuerza. 0ilados de al#odón o tela mercerizados sin tensión, pero si se mantiene ba&o tensión que conserva sus dimensiones ori#inales y se aumenta el brillo. %e&idos de al#odón mercerizado aceptar tinte muc$o me&or que otros te&idos, es increble. :ercerización da una saturación de color muc$o más rica y más vibrante que con las versiones sin mercerizar de la misma tela de al#odón.

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TE4IDO DE .I$O MERCERI%ADO "n comparación con el $ilo de al#odón sin mercerizado, $ilo de al#odón mercerizado e$ibe las si#uientes propiedades de tinción Colores visiblemente más profundos (se requiere menos colorante para i#ualar el color con la misma muestra de color). :ás rápidas velocidades de absorción y te!ido. 3ara controlar la velocidad de a#otamiento, es importante adición de sal inor#ánica y álcali. MATERIA$ES • • • • • • •

EAB/B ;" 3R"CD3D%A;/ C/CDA R"FD''A 1A'AGA 1AHI"%A :I"B%RAB (A'H/;J) C/'/RA%"B R"AC%DE/B

*ROCEDIMIENTO *ARTE I MERCERI%ADO EST+NDAR "o!lard

Merceriza do 300gr/L de Na (OH) mercerol 10g/l

En!ag! e "r#o $g!a 2 min

En!ag!e %alien&e $g!a '0% 2 min


En!ag!e %alien&e $g!a '% 2 min

En!ag! Ne!&ralizado e 2cc de acido "r#o clor*#drico + $g!a 10 min, 2 min

CAUSTIFICADO

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SECAD O


"o!lard

Merceriza do 150gr/L de Na(OH) 10g/l Mercerol


En!ag!e %alien&e $g!a '0% 2 min


En!ag!e %alien&e $g!a '% 2 min


Ne!&ralizado 2cc de cido clor*#drico + 10 min,

SECADO

*ARTE II

TINTURA Receta

C/'/RA%" :AKIDLI"B% A'1A-'/M BA' CAR1/A%/ ;" B/;D/ R"'ACDJ ;" 1AN/ M BIB%

+4 .6 #*l .6 #*l > #r*l 9 #r*l 5*56 6#

CURVA SEGUIDA EN LA TINTURA '%

%ar9ona&o de Na 10

35 10

al 70 g/l

1%/min  81/15

10

:a9onado

10

V.- CALCULOS

Volumen = !" ml re.aracin del coloran&e /

#e$o %e mue$&'( = 2")

A*ul +, 3 + 25 075 g

075 g (100ml) 

-'-

!" ml


100

S(l,

1g 70g + 100 ml  ! ) 1000 ml

C('-on(&o %e $o%.o,

20g + 375 ml  !/" ) 1000ml

VI.- DATOS Y RESULTADOS DATA COLOR TINTURA NORMAL/ TINTURA CON TELA MERCERIZADA SIN BASTIDOR (SIN TENSIÓN)

TINTURA NORMAL/ TINTURA CON TELA MERCERIZADA CON BASTIDOR (CON TENSIÓN)

--


TINTURA NORMAL/ TINTURA CON TELA CAUSTIFICADO CON BASTIDOR (CON TENSIÓN)

TINTURA NORMAL/ TINTURA CON TELA CAUSTIFICADO SIN BASTIDOR (SIN TENSIÓN)

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CONCLUSIONES 

;an&o el ca!<&i=icado como el mercerizado .ermi&en a*orrar coloran&e >a ?!e como mencionamo< el &e+&il ador can&idad de coloran&e, %om.arando la< di=erencia< de color (dE) en lo< re en el ca!<&i=icado en&re el ', El color m< in&en ca!<&i=icado con &enor ma&iz .or?!e a=ec&a o mercerizado or concen&racin >  ma>or &em.era&!ra 40A% =!e la ?!e a9or can&idad de coloran&e > .reor 9rillo ?!e la< dem< con lo .odemo< decir ?!e la &em.era&!ra con&ri9!>e a !n ma>or *inc*amien&o de la =i9ra, %on menor &iem.o de mercerizado
BIBLIOGRAFÍA    

*&&.//CCC,eing-o=-co&&on-Ci&*-reac&iBe-d>e<-?!ali&>-?a *&&.//=i9erar&<,org/deo!-DnoC,*&ml

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LABORATORIO DE PROCESADOS QUIMICO Y TEXTIL III-LAB N°3 

*&&.//CCC,
ANEXO:

MERCERIZADO MERINO
El .roce la ?!#mica .ara red!cir el e<.e
-

o+idando la =i9ra de la e<&r!c&!ra de la e *ace ?!e la =i9ra a.arece m< 9rillan&e > m< 9rillan&e,

-

Gn .ol#mero de
-

Median&e la com9inacin de mercerizado Merino con cac*emira la =!erza de r!.&!ra real &am9in
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