A Dios que con su infinita bondad me dio la vida y me bendice en todo momento.
A la U.T.E, por su patriótica entrega ntrega hacia hacia la juventud, en busca de capacitación profesional con niveles académicos dignos de su experiencia.
Al Sr. Ing. Julio César César Quijije, Quijije, quien con su dedicación, capacidad profesional profesional y honrosa honrosa amistad, amistad, me brindó su apoyo incondicional incondicional en la elaboración de este trabajo, con el mismo que demuestro mi infinito deseo de superación.
A Dios que con su infinita bondad me dio la vida y me bendice en todo momento.
A la U.T.E, por su patriótica entrega ntrega hacia hacia la juventud, en busca de capacitación profesional con niveles académicos dignos de su experiencia.
Al Sr. Ing. Julio César César Quijije, Quijije, quien con su dedicación, capacidad profesional profesional y honrosa honrosa amistad, amistad, me brindó su apoyo incondicional incondicional en la elaboración de este trabajo, con el mismo que demuestro mi infinito deseo de superación.
DEDICATORIA
Creo que cada día que pasa en mi vida voy modelando mi espíritu y mi ser para alcanzar mis anhelos y esperanzas.
Creo que, con cada paso que doy en este corto camino de mi existencia voy acercándome más al fin que me he propuesto, coronar con éxito la carrera de mis sueños.
Por sobre todo ello, creo está presente el impulso amoroso y desinteresado de los seres que son y han sido mi luz, mi guía, mi ejemplo, mi amparo; mis amadísimos padres y hermano a quienes dedico este mi trabajo y todos los días de mi vida.
RESUMEN Siendo en la tintura con colorantes reactivos MCT, la reproducibilidad de tono el mayor obstáculo para la producción cero defectos, el presente trabajo va dirigido a la estudio de los factores fundamentales que intervienen en la tintura de algodón 100%.
Tratando de llegar a esa meta, se inicia con una breve historia de la utilización de las fibras de algodón por parte de nuestros antepasados, así como también el análisis de las propiedades físicas y químicas del mismo para determinar su importancia en la actualidad.
Las fibras celulósicas en etapas anteriores se tinturaban con colorantes que eran afines, pero sin obtener buenos resultados de fijación; con el avance de la ciencia y la tecnología llegamos a la aparición de los colorantes reactivos MCT, que nos ofrecen mejores resultados en el producto final.
En la tintura con los colorantes reactivos se definen tres etapas que son: absorción, reacción y eliminación del colorante hidrolizado.
El algodón tiene diversos procesos de tintura, motivo por el cual se eligió el proceso “ALL IN” basándose en la utilización de los colorantes reactivos MCT, para realizar las diferentes pruebas de: variación de relación de baño, dosificación de sal y álcali, siendo estos uno de los principales factores que al no mantener estándares adecuados de tintura, producen variación de tono y matiz.
Del estudio realizado se puede concluir que la variación de los diferentes factores que intervienen en la tintura de los colorantes reactivos MCT, no nos permite tener una buena reproducibilidad, representando esto perdida para la empresa.
En la actualidad se recomienda el empleo de relaciones de baño cortas para obtener mejor rendimiento tintóreo, ahorro de tiempo por razones de calentamiento y enfriamiento, además de bajo consumo de agua y energía.
SUMMARY Being in the dye with coloring reagents MCT, the tone reproducibility the biggest obstacle for the production zero defects, the present work goes directed to the study of the fundamental factors that you/they intervene in the dye of cotton 100%.
Trying to arrive to that goal, he/she begins with a brief history of the use of the cotton fibers on the part of our ancestors, as well as the analysis of the physical and chemical properties of the same one to determine their importance at the present time.
The cotton fibers in previous stages you had dye with colorings that were tunes, but without having good fixation results; with the advance of the science and the technology we arrive to the appearance of the coloring reagents MCT that offer us better results in the product.
In the dye of the coloring reagents they are defined three stages that are: absorption, reaction and elimination of the coloring hydrolyzed.
The cotton has diverse dye processes, reason for the one which the process ALL was chosen IN being based on the use of the coloring reagents MCT, to carry out the different tests of: variation of bathroom relationship, dosage of salt and alkali,
bein beingg thes thesee one one of the the main main fact factor orss that that wh when en not not havi having ng appr approp opri riat atee stan standa dard rdss of dye, they produce tone variation and of shade.
Of the carried out study you can conclude that the variation of the following factors that MCT intervenes in the dye of the coloring reagents, doesn't allow us to have a good reproducibility. Represented this lost for the company.
At the present time the employment of bathroom relationships is recommended you cut to obtain better yield tinctoreal, saving of time for heating reasons and cooling, besides under consumption of water and energy.
CONTENIDO
INDICE
PAG
CAPITULO I:
INTRODUCCIÓN
1
1.1 Antecedentes
1
1.2 Objeto
2
1.3 Objetivo Objetivo General
2
1.4 Objetivos Objetivos Específicos Específicos
2
1.5 1.5 Justificación Justificación
2
1.6 Hipótes Hipótesis is
3
1.7 Metodologí Metodologíaa
3
1.7.1 Métodos Teóricos
4
1.7.2 Métodos Prácticos
4
CAPITULO II: MARCO TEORICO 2.1 Algodón 2.1.1 Breve Historia 2.1.2 Clasificación Botánica
5 5 5 7
2.1.3 Estructura de Fibra 2.1.4 Factores que determinan la Calidad de la Fibra 8 2.2 Propiedades y Características Característica s del Algodón 2.2.1 Propiedades Físicas del Algodón 10 2.3 Colorantes Reactivos
8 9 12
2.3.1 Constitución Química y propiedades de los colorantes Reactivos para Fibras Celulósicas 12 2.3.2 Teoría de la Tintura con Colorantes Reactivos en Fibras Celulósicas: Factores que intervienen en la absorción y en la reacción 14 2.3.2.1 Absorción Absorci ón 14 2.3.2.1.1 Influencia de la Naturaleza del colorante 16 2.3.2.1.2 Influencia de la Relación de Baño 17 2.3.2.1.3 Influencia de la concentración del electrolito 17 2.3.2.1.4 Influencia del pH 17 2.3.2.1.5 Influencia de la Temperatura 18 2.3.2.1.6 Influencia de la Fibra 18 2.3.2.2 Reacción 19 2.3.2.3 Eliminación del colorante Hidrolizado 19 2.4 Procesos de tintura con Colorantes Reactivos 20 2.4.1 2.4. 1 Proceso Proc eso de tintu tintura ra 20 2.4.1.1 Proceso de Tintura Hot 21 2.4.1.2 Colorantes Reactivos Warm 22 2.4.1.3 Colorantes Reactivos de alta reactividad 23 2.5 Factores que Influyen en la tintura de los Colorantes Reactivos 23 2.5.1 Pretratamiento 25 2.5.2 Adición de la Sal 25 2.5.3 Adición de Alcali 26 2.5.4 Temperatura de Fijación 26 2.5.5 Agua 27 2.5.6 Relación de Baño 27 2.5.7 Propiedades de Migración 27 2.5.8 Propiedades de Inalterabilidad Inalterabilidad 28
CAPITULO III: PARTE EXPERIMENTAL
29
3.1 Preblanqueo 3.2 Tintura 3.2.1 Variación en la Relación de Baño 32 3.2.2 Dosificación de sal
29 30
33
3.2.3 Dosificación de álcali 34 3.3 Lavados posteriores
35
CAPITULO IV: RESULTADOS 4.1 Parámetros
37 37
4.2 Pruebas de Solidez 4.2.1 Solideces al Lavado 38 Ejemplos Prácticos 39-45
38
CAPITULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 46 5.1 Conclusiones 5.2 Recomendaciones
46 47
BIBLIOGRAFIA
48
ANEXOS
49
INDICE DE GRAFICOS CONTENIDOS
PAG
Curva de tintura con colorantes reactivos HOT. 22 Curva de tintura con colorantes reactivos, proceso ALL-IN.
22
Curva de tintura con colorantes reactivos WARM.
23
Curva de tintura con colorantes de Alta Reactividad.
24
Curva de tintura empleada en la práctica, proceso ALL-IN.
31
INDICE DE TABLAS
CONTENIDOS PAG
Tabla de grupos reactivos. 14 Tabla de concentración de sal industrial 32
Tabla de variación de la Relación de Baño 33
Tabla de variación de la dosificación de Sal 34
Tabla de variación de la dosificación del Álcali
35
CAPITULO I:
INTRODUCCION
1.1 Antecedentes:
Ecuador es un país en desarrollo, por lo que está buscando cambios y perfeccionamiento, esto implica la introducción de nuevas tecnologías, equipos, materiales, herramientas y diferentes procesos que permitan elevar la productividad y efectividad de los procesos. El objetivo de este estudio es: mediante aplicaciones técnicas, mejorar la productividad, reducir el consumo de agua y asegurar un producto final de calidad.
Las telas teñidas con colorantes reactivos se han incrementado por su uso en la confección de prendas para el hogar, deportivas y casuales
En las diferentes variedades de teñido de fibras celulosas, los colorantes reactivos se han caracterizado especialmente por un variado rango de tonos y brillos, excelente humectación y métodos simples con poco gasto de energía requerida para el teñido.
Con el incremento de la preferencia por el uso de los colorantes reactivos, la demanda crece cada año, sin embargo con el crecimiento, también han surgido un sin
fin de problemas, por lo que el enfoque de la coloración controlada (factores que influyen en la tintura) ha probado ser una base sistemática, estructurada y exitosa en la mejora de la tasa de producción.
El desempeño de los colorantes reactivos en la igualación de los teñidos se ha beneficiado por la introducción de la coloración controlada y ahora percibimos por ella, que la reproducibilidad de tono es el mayor obstáculo para la prevención de producción con cero defectos.
1.2 Objeto: Reproducibilidad de los colorantes MCT en la tintura de tejidos de punto de algodón 100%
1.3 Objetivo General: Aplicando tanto las propiedades, como los factores fundamentales que inciden en la reproducibilidad y tomando en cuenta una curva patrón de agotamiento-fijación se determinará la influencia de los diferentes factores que intervienen en la tintura de tejidos de algodón 100% con colorantes MCT.
1.4 Objetivos Específicos: -
Identificar los problemas principales de reproducibilidad dentro de la industria textil al emplear los colorantes reactivos monoclorotriazínicos en tejidos de algodón 100%.
-
Determinar la influencia de la relación de baño, del pH y de la cantidad de sal en el proceso tintóreo con el fin de obtener buena reproducción, igualación y solideces al lavado en colores claros, medios y oscuros.
-
Plantear los beneficios que obtendrían la Industria Textil al contar con un patrón de tintura con colorantes reactivos monoclorotriazínicos que permita su fácil reproducibilidad, ahorro de agua, energía y auxiliares en tintorería.
1.5 Justificación: La productividad, rentabilidad, eficacia técnica de una planta textil o una planta industrial, está dada en función del adecuado equilibrio y manejo de Procesos
Optimos.
Al realizar el análisis estructural y funcional del área de tintorería, de una planta textil, encontramos que las condiciones como se tintura un tejido de punto algodón 100% con colorantes reactivos del tipo monoclorotriazínicos no permiten obtener resultados aceptables de igualación, reproducción y solideces aceptables, de acuerdo con las exigencias de los clientes nacionales y peor para el caso de exportaciones.
Además, debemos tomar en cuenta que Ecuador, siendo un país en desarrollo, está buscando cambios y perfeccionamiento, esto implica la introducción de nuevas tecnologías, equipos, materiales, herramientas y diferentes procesos que permitan elevar la productividad y efectividad de los procesos.
Por tal motivo, se cree que es necesario hacer un estudio acerca de los factores que intervienen en la tintura de géneros de algodón 100% con colorantes del tipo monoclorotriazínicos.
1.6 Hipótesis:
Tomando en cuenta los diferentes factores que intervienen en la tintura de género de punto de algodón 100%, determinar la influencia de estos en la reproducibilidad de los colorantes MCT, en tonos, matices y solideces de los diferentes colores.
1.7 Metodología: Con la finalidad de facilitar el proceso de investigación se utilizaran los siguientes métodos de investigación:
1.7.1 Métodos Teóricos: -
Deductivo e Inductivo, Se partirá de un hecho particular como es el saber que al
utilizar relaciones de baño, cantidades de sal y pH diferentes se llegará a un hecho general que es obtener una buena reproducibilidad en intensidad, matiz y tono en colores claros, medios y oscuros en la tintura de tejidos de algodón 100%. -
Análisis y Síntesis, de la teoría recopilada y de las prácticas realizadas se
determinará la influencia de la relación de baño en la tintura de algodón 100% con colorantes MCT.
1.7.2 Métodos Prácticos: -
Aplicados a través de la Observación, Medición y Experimentación, ya que se
realizará en laboratorio el número de pruebas necesarias antes de llegar a una conclusión.
El presente trabajo se realizará en el laboratorio de tintorería de la empresa CORTYVIS.
CAPITULO II:
MARCO TEORICO
2.1 ALGODON 2.1.1 Breve Historia La historia del algodón va paralela con la historia de la humanidad, ya que por las mismas necesidades de cubrirse nuestros antepasados, tuvieron que ingeniarse para confeccionar sus vestimentas con fibras vegetales o animales para hacer más suaves y cómodos los vestidos que originalmente eran a base de hojas o pieles de animales.
En el caso del algodón hay versiones que se contradicen sobre quienes fueron los primeros que la utilizaron. En efecto, la historia nos indica que los griegos cultivaban y comerciaban la fibra. Se dice también que los árabes fueron los primeros en propagar el algodón en forma de fibra o tela. Las vestimentas encontradas en las momias egipcias son en su mayoría a base de algodón. También con el descubrimiento de América, se ha comprobado que gran parte de las prendas de vestir de los mayas y de los incas era de algodón. 1
1
Proaño, A., Ing. FIBRAS TEXTILES. TEXTO GUIA DEL ESTUDIANTE. FIBRAS NATURALES. 1er nivel. Quito, marzo de 1995
Los habitantes de China antigua, Egipto, India y Perú utilizaban las telas de algodón. Las telas de Egipto dan cierta evidencia de que el algodón se utilizó desde el año 12000 a.C. antes de que se conociera el lino. El hilado y tejido de algodón como industria se inició en la India y ya en el año 1500 a.C. se producían telas de algodón de buena calidad. Los indios Pima cultivaban el algodón cuando los españoles llegaron al Nuevo Mundo. Uno de los objetos que Colón presentó a la reina Isabel fue una madeja de hilo de algodón. 2
Inicialmente, la obtención de esta fibra era muy laboriosa, ya que se separaba la fibra de la semilla de forma manual, pero con la invención de las despepitadoras de algodón, el cultivo y la extracción del mismo adquirió mayor importancia, incrementándose la producción y comercialización. 1
El algodón es la fibra de mayor uso. “El algodón tiene una combinación de propiedades: durabilidad, facilidad de lavado y comodidad, que lo hacen apropiado para prendas de verano, ropa de trabajo, toallas y sábanas.
Esta combinación única de propiedades ha hecho del algodón la fibra más popular para grandes masas de la población mundial que vive en climas templados y subtropicales” Aunque se han introducido las fibras artificiales en los mercados antes dominados por telas de algodón 100%, se conserva el aspecto del algodón y esta fibra forma hasta el 65% del contenido de las mezclas. 2
Hollen, Norma; “INTRODUCCION A LOS TEXTILES”; 1era Ed; Edt. Limusa S.A., México DF 1987 1 Proaño, A., Ing. FIBRAS TEXTILES. TEXTO GUIA DEL ESTUDIANTE. FIBRAS NATURALES. 1er nivel. Quito, marzo de 1995
Los habitantes de China antigua, Egipto, India y Perú utilizaban las telas de algodón. Las telas de Egipto dan cierta evidencia de que el algodón se utilizó desde el año 12000 a.C. antes de que se conociera el lino. El hilado y tejido de algodón como industria se inició en la India y ya en el año 1500 a.C. se producían telas de algodón de buena calidad. Los indios Pima cultivaban el algodón cuando los españoles llegaron al Nuevo Mundo. Uno de los objetos que Colón presentó a la reina Isabel fue una madeja de hilo de algodón. 2
2.1.2 Clasificación Botánica El algodón es una fibra que nace y se desarrolla en el interior del fruto de la planta denominada algodonero. Su clasificación botánica es: - Familia:
Dicotiledoneas
- Grupo:
Malvaceas
- Género:
Gossypium
- Especies:
Barbadence Hirsutum Herbaceum Arboreum Peruvianum
2
Hollen, Norma; “INTRODUCCION A LOS TEXTILES”; 1era Ed; Edt. Limusa S.A., México DF 1987
El algodonero es una planta que en sus primeros meses de vida tiene tallos y hojas verdes en forma de corazón. Cuando empieza a florecer sus tallos se transforman en rojizos y al caer la flor se produce el fruto en forma de cápsula o capullo cerrado que en su interior puede tener 3, 4 o 5 compartimentos dentro de los cuales tiene de 15 a 20 semillas. A medida que el fruto madura, a las semillas les crece una especie de pelusa que va desarrollándose hasta que la propia madurez provoca la rotura de la cápsula, la fibra se desborda mostrando su color, que puede ser blanco nieve, azulado o ligeramente moreno, dependiendo la tonalidad de la fibra, de la región o del país donde se ha cosechado el algodón. 1
2.1.3 Estructura de la Fibra En síntesis la fibra de algodón presenta las siguientes partes: Un estrato externo llamado cutícula. Constituido por una sutil membrana compuesta de grasas, gomas y ceras. Un primer estrato de celulosa no pura llamado pared primaria, formada por dos membranas de fibrilos desorientados. Un segundo estrato de celulosa pura, llamado pared secundaria, formada por 5 a 10 membranas de fibrilos orientados. Un estrato interno constituido por una membrana sutil que delimita la cavidad central llamado lumen El protoplasma celular contenido en la cavidad central.
1
Proaño, A., Ing. FIBRAS TEXTILES. TEXTO GUIA DEL ESTUDIANTE. FIBRAS NATURALES. 1er nivel. Quito, marzo de 1995
Como se puede ver la estructura de la fibra de algodón
consta de varios
componentes y dependiendo del desarrollo completo o incompleto de alguno de estos componentes es que puede presentar varias posibilidades de fibras como son: fibras maduras o fibras muertas. 3
2.1.4 Factores que determinan la calidad de la fibra Los factores que más influyen en la calidad de la fibra y por ende en su valor comercial son: -
LONGITUD.- Esta propiedad es directamente proporcional a la calidad de la fibra, esto es, al fibra mas larga será de mejor calidad. La longitud que adquiere la fibra depende de la especie del algodón.
-
FINURA.- También es directamente proporcional ya que mientras más fina sea la fibra es de mejor calidad.
-
GRADO DE MADUREZ.- Es el factor que más influencia en la calidad y se expresa como la relación entre fibras maduras y muertas. Fibras maduras son aquellas que adquirieron un desarrollo completo en la pared secundaria por lo que son ricas en celulosa. Fibras muertas son las que carecen de pared secundaria por su escaso desarrollo o por que la pared secundaria esta reseca debido a que se dejo pasar la época de cosecha. 1
2.2 PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DEL ALGODÓN.
3
FOLLETO INFORMATIVO DE LA FIBRA DE ALGODON Proaño, A., Ing. FIBRAS TEXTILES. TEXTO GUIA DEL ESTUDIANTE. FIBRAS NATURALES. 1er nivel. Quito, marzo de 1995 1
El algodón es una materia prima muy irregular en sus características y propiedades, por eso conviene mencionar algunas de esas características y profundizar en aquellas más importantes.
El algodón suele tener de 10 a 50 mm de longitud y por uno de sus extremos termina en punta, mientras que el otro es la raíz.
Visto a través de un microscopio se pueden observar numerosas vueltas de torsión que constituyen una característica peculiar del algodón. Los mejores algodones son los que presentan mayor numero de vueltas de torsión. El algodón es bastante higroscópico, absorbiendo la humedad de la atmósfera en buena cantidad, sin que por ello adquiera un tacto húmedo. La tasa legal de humedad admitida oficialmente en el comercio es 8.5%. La absorción de humedad en el algodón influye favorablemente a la resistencia y viceversa; pudiendo variar hasta un 20% en la resistencia.
El algodón puede soportar durante largo tiempo temperaturas de hasta 160ºC. A mayores temperaturas comienza a amarillarse, iniciándose su descomposición y a 240ºC expide gases y luego se carboniza.
Su combustión es bastante característica y sirve para su reconocimiento entre otras fibras, especialmente sintéticas; acompañados de destellos de ceniza candente, emana un olor a papel quemado y el residuo de ceniza suele ser algo gris o blanco. A veces a pesar de no presentar llama, puede seguir ardiendo.
En lo referente a la acción de los ácidos, podemos mencionar que los ácidos diluidos lo atacan ligeramente, pero si están concentrados acaban por disolverlo peor aun si están en caliente. Por el contrario los álcalis como la sosa cáustica en lugar de perjudicar la fibra de algodón la benefician, provoca mayor brillo, mejora la resistencia, mejora la absorción del colorante e incluso le da un aspecto sedoso al material; por supuesto siempre y cuando se haya seguido un proceso sistemático como el proceso de mercerizado.
2.2.1 Propiedades físicas del Algodón Estas propiedades son las más importantes especialmente en lo que se refiere al juzgamiento de la calidad del algodón. LONGITUD.- Es un índice de calidad muy importante ya que mientras más largas sean las fibras generalmente serán más finas y por ende los hilados producidos serán mas finos de menos vellosidad, mayor resistencia y mejor regularidad. Pero se afirma que las fibras que crecen en una misma semilla son muy diversas en su longitud por este motivo se habla de la longitud de fibra promedio o longitud media y esto se puede llegar a determinar relacionando el numero de fibras con su longitud; por medio del diagrama de fibras o por medio de aparatos de laboratorio.
FINURA.- Por finura se entiende el grosor o diámetro de la fibra, esta propiedad también debe ser tomada muy en cuenta el momento de la hilatura ya que influirá en la resistencia y regularidad del hilo.
RESISTENCIA.- Es la fuerza que pone la fibra a la rotura y depende en mayor parte de la finura de la fibra.
ELONGACION.- Es la cantidad de aumento de longitud que un material puede alcanzar antes de romperse.
GRADO.- Se basa en la apariencia y aunque hasta hace pocos años se establecía por medio de la vista y el tacto en la actualidad se puede establecer por medio de aparatos de laboratorio. El grado se puede definir por la combinación de tres factores que son: -
-
Color.- Procede de tres atributos que son: •
Matiz corresponde al nombre del color
•
Luminosidad es la cantidad de luz incluida en el color
•
Intensidad es la saturación o cantidad de color
Impurezas.- Debido al sistema de recolección y al tiempo en que el algodón permanece en el campo, este puede presentarse contaminado de partículas de hojas, tallos, cápsulas y otros residuos.
-
Preparación.- Se emplea para describir mediante el aspecto del algodón el grado de suavidad o dureza con que ha sido desmotado. 3
2.3 COLORANTES REACTIVOS 2.3.1 Constitución química y propiedades de los colorantes reactivos para fibras celulósicas. Hasta la aparición de los colorantes reactivos en 1956, la tintura de las fibras celulósicas se había realizado casi exclusivamente mediante colorantes que presentaban afinidad por la fibra al encontrarse disueltos en la solución o bien
3
FOLLETO INFORMATIVO DE LA FIBRA DE ALGODON
empleando colorantes solubles directamente o solubilizables en forma reducida, absorbidos por la fibra y unidos a ella mediante enlaces de tipo secundario o por deposición interna del colorante insoluble el cual quedaba atrapado en la malla macromolecular de la fibra y tal vez unido a ésta por enlaces secundarios.
Si bien desde 1895 se habían realizado intentos de fijar los colorantes a la celulosa mediante enlaces covalentes, no fue hasta 1954 en que Ratee y Stephen descubrieron que los colorantes que contenían un
grupo diclorotriazínico eran
capaces de formar enlaces covalentes con la celulosa a pH alcalino y a temperaturas moderadas entre 20 y 100º C, lo cual condujo a un análisis más detallado del comportamiento reactivo del anillo triazínico mono y diclorado, frente a los compuestos con grupos amino e hidroxilo. Como consecuencia de éste estudio aparecieron los primeros colorantes reactivos, los Proción MX de I.C.I, que son derivados de la dicloro triazina. Investigaciones posteriores han dado lugar al descubrimiento de nuevos grupos reactivos capaces de fijarse a la celulosa, tal como puede verse en la tabla #
1. Donde se indica el grupo reactivo y la familia comercial de algunas de las gamas de colorantes para celulosa aparecidos hasta 1972
Tabla # 1 GRUPO REACTIVO
AÑO APARICIÓN NOMBRE COMERCIAL
Cl N Col NH
N
1956
Proción M (I.C.I)
N Cl
Col NH
DICLOROTRIAZINICOS Cl N N N NH R
MONOCLORITRIAZINICOS Col-SO2-CH2-CH2-SO3H VINILSULFONICOS Cl Cl Col NH
N
Cibacrón (CIBA) 1957
Proción H (I.C.I)
1958
Remazol (Hoeschst)
1960
Drimaren (Sandoz) Reacton (Geigy)
1960
Levafix (Bayer)
1967
Solicdazol N (C.F.M)
1971
Drimaren R (Sandoz)
N Cl TRICLOPIRIMIDINICOS Col-SO2-NH-CH2-CH2-OSO3H VINILSULFONAMINDICOS H SO2 CH CH2 H CH2
Col NH CO
VINILSULFONICOS N F Col NH N Cl F MONOCLORURO DIFLUOR PIRIMIDINICOS
Fuente: Cegarra José; FUNDEMENTOS CIENTÍFICOS Y APLICADOS DE TINTURAS DE MATERIAS TEXTILES
2.3.2 Teoría de la tintura con colorantes reactivos en fibras celulósicas: Factores que intervienen en la absorción y en la reacción. La tintura de las fibras celulósicas con los colorantes reactivos tiene lugar en tres etapas bien diferenciadas. 1. Absorción del colorante en medio neutro y con adición de electrolito, seguida de una absorción en medio alcalino que se simultanea con la reacción. 2. Reacción del colorante en medio alcalino, con los grupos hidroxilo de la celulosa y del agua. 3. Eliminación del colorante hidrolizado y por lo tanto no fijado covalentemente a la fibra celulósica.
Al final de la tintura, el colorante se halla en dos formas, reaccionado con la celulosa o bien hidrolizado;
si el rendimiento se define como la proporción del
colorante inicial que está combinado químicamente con la fibra al final de la tintura, el colorante disminuye su agotamiento.
2.3.2.1 Absorción.Es la primera etapa de la tintura, que tiene lugar en forma análoga a la tintura de celulosa con colorantes solubles no reactivos; en esta fase, el colorante reactivo no sufre ninguna descomposición, produciéndose tan sólo la difusión hacia el interior de la fibra donde absorbe sobre las cadenas celulósicas a través de fuerzas de tipo secundario.
La diferencia principal de esta fase con una tintura con colorantes directos estriba en que el grado de agotamiento conseguido es pequeño ya que en los
colorantes reastivos la afinidad es mucho menor que en los directos, por ser de menor tamaño molecular.
Una vez alcanzado el equilibrio en la absorción, se añade el alcali a la solución de tintura iniciándose la segunda fase. En la absorción influyen los siguientes parámetros: -
Naturaleza del colorante
-
Relación de baño
-
Concentración del electrolito
-
pH
-
Temperatura
-
Tipo de fibra
Si bien analizaremos por separado la influencia de cada uno de estos factores, no debe olvidarse que muchos de ellos se interrelacionan. Así por ejemplo un cambio de temperatura afecta a la afinidad, mientras que la influencia del electrolito varia con la temperatura, afinidad del colorante, relación de baño y naturaleza de la fibra.
Por último y teniendo en cuenta que lo que se desea es el máximo rendimiento de la tintura, no debe olvidarse que algunos de estos factores afectan también a la reacción como son el pH y la temperatura.
2.3.2.1.1 Influencia de la naturaleza del colorante . Si partimos de la base de que el agotamiento del colorante es función directa de su afinidad, parece sorprendente que los colorantes reactivos sean de baja afinidad
en comparación con los colorantes directos, de tal forma que el más substantivo de los colorantes reactivos no supera en afinidad al de menor afinidad de los colorantes directos.
En contrapartida, los colorantes reactivos presentan elevados coeficientes de difusión pudiendo compararse con los naftoles.
El motivo de la baja afinidad es que no siendo posible impedir una cierta hidrólisis del colorante en la tintura, al final de la misma siempre existe una parte mayor o menor del colorante hidrolizado también tendría una afinidad del mismo orden por presentar la misma estructura química con la única diferencia de cambiar un cloro por un hidroxilo, por lo tanto cuanto mayor sea la afinidad mayor sería la cantidad de colorante hidrolizado sobre la fibra.
Por ello, la afinidad debe tenerse en cuenta al seleccionar los colorantes en un proceso determinado, de tal forma que los colorantes de menor afinidad serán aptos para estampación por la posibilidad que existe de que el lavado final se manchen otras zonas del estampado con el colorante hidrolizado y en los procesos a la continua por fulardado donde la relación de baño es muy pequeña, no superior a 1:1, mientras que en procesos con relación de baño más elevadas, 1:10, a 1:30 como es en sistemas por agotamiento en torniquete, barcas para madejas, etc. es imprescindible utilizar los colorantes de afinidad mayor para que el agotamiento sea más elevado.
La afinidad a su vez es función de la temperatura, de tal forma que al aumentar esta última disminuye la afinidad sin embargo, como tienen coeficientes de difusión elevados, es posible teñir a bajas temperaturas.
2.3.2.1.2 Influencia de la relación de baño. La influencia de este factor se puede cuantificar suponiendo que para una serie de condiciones de tintura determinadas, la constante de reparto del colorante entre fibra y solución es, en primera aproximación, independiente de la relación de baño; por lo tanto, podremos calcular el agotamiento a una relación de baño
2.3.2.1.3 Influencia de la concentración de electrolito. La presencia de electrolitos neutros influye mucho en la absorción de los colorantes reactivos. Su acción es análoga a la descrita para los colorantes directos, esto es, neutralizar el potencial electronegativo de la fibra, si bien se precisan cantidades más elevadas que llegan a 20-80 g/l, mientras que en los directos se usan cantidades no superiores a 10 g/l.
Las
cantidades de sal a utilizar son función de la concentración de colorante
y de la relación de baño; a mayor intensidad de tintura se precisan mayores concentraciones de electrolito; y si disminuye la relación de baño se requiere menor concentración de electrolito.
2.3.2.1.4 Influencia del pH
La etapa de absorción se realiza en pH neutro puesto que la elevación del pH produce la reacción del colorante con la fibra o con el agua y si el colorante no está aún absorbido en la fibra se incrementa la hidrólisis.
Por otra parte, se ha observado que, en algunos casos y dependiendo del grupo reactivo presente, al aumentar el pH de 11,5 se produce una disminución del agotamiento además de una mayor hidrólisis.
2.3.2.1.5 Influencia de la Temperatura. El incremento de temperatura reduce el agotamiento al equilibrio, pero mientras en los colorantes directos por ejemplo, se necesitan temperaturas próximas a ebullición para alcanzar el equilibrio en tiempos aceptables, en los colorantes reactivos, debido a sus mayores coeficientes de difusión se puede realizar la tintura en frío.
Para el caso de los colorantes MCT se necesita elevar la temperatura a 80ºC – 85ºC para aumentar la difusión del colorante y permitir el ingreso al interior de la fibra, por otro lado las macromoléculas del sustrato adquieren energía incrementando los movimientos de vibración y rotación facilitando la migración del colorante
2.3.2.1.6 Influencia de la fibra. Existen marcadas diferencias en el agotamiento de los colorantes reactivos entre las distintas fibras celulósicas, de tal forma que el rayón viscosa da mayores agotamientos que el algodón mercerizado y éste que el algodón sin mercerizar.
Este hecho se explica a través del mayor contenido de materia amorfa que tiene la viscosa en comparación con el algodón.
2.3.2.2 Reacción.Una vez alcanzado el equilibrio a pH neutro, se añade el álcali a la solución iniciándose la reacción del colorante con la celulosa y con el agua. Parece sorprendente que siendo posible la reacción del colorante con la celulosa y con el agua, y estando esta ultima en mucha mayor proporción, el colorante reaccione preferentemente con la celulosa, y por tanto el porcentaje de colorante hidrolizado sea muy pequeño. Para el caso de los colorantes MCT, el rendimiento tintóreo alcanza hasta un 60%.
2.3.2.3 Eliminación del colorante hidrolizado.La ultima etapa de la tintura consiste en la eliminación del colorante hidrolizado, que si bien se procura que sea mínimo, siempre existe en mayor o menor proporción. De acuerdo a la fase final el colorante hidrolizado se encuentra en dos situaciones distintas; se halla disuelto en la fase acuosa, con lo cual su eliminación se reduce al vaciado del baño de tintura, y al lavado con agua para extraer de la solución intermicelar de la fibra con el arrastre consiguiente del colorante.
La presencia de electrolitos en el agua de lavado da lugar a un aumento de afinidad del colorante hidrolizado dificultando su extracción por lo que debe evitarse el uso de aguas muy salinas aunque se trate de aguas depuradas.
Por ultimo, como un aumento de la temperatura mejora la solubilidad del colorante hidrolizado, sin afectar al colorante reaccionado, es conveniente realizar un lavado en caliente, que facilita su eliminación. 4
2.4
PROCESOS DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS.
Para obtener tinturas impecables del substrato es indispensable adoptar el procedimiento de tintura más apropiado. El tipo y la presentación de la materia a teñir, su pretratamiento, así como el aparato de tintura y su rendimiento constituyen otros factores a tener en cuenta.
2.4.1 Proceso de Tintura. Una de las características es la reactividad, depende del grupo reactivo; presente en el colorante, que incide en el rendimiento de tintura así tenemos:
•
Colorantes reactivos normales
•
Colorantes reactivos tibios (WARM)
•
Colorantes reactivos de alta reactividad.
4
CEGARRA, José “FUNDAMENTOS CIENTÍFICOS Y APLICADOS DE TINTURA DE MATERIAS TEXTILES”,
2.4.1.1 Proceso de Tintura HOT. GRAFICO # 1
90 80 ) 70 C ° ( 60 a r 50 u t a r 40 e p 30 m e T 20 A 10 0
CURVA DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS HOT 30´ - 60¨
C D
botar el baño enjuagar jabonar eventual fijación B
Tiempo ( min ) Fuente: Tintorería UTE, 1998-Quinto año •
Con reactivos HOT, el proceso de tintura tradicional es el siguiente.
El pH para la tintura debe variar entre 10.5-11.5 •
Proceso ALL-IN GRAFICO # 2
90 80 ) 70 C ° ( 60 a r 50 u t a r 40 e p 30 m e T 20 A 10 0
CURVA DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS PROCESO "ALL-IN" C1 C2
30´ - 60¨
botar el baño enjuagar jabonar eventual fijación B
Tiempo ( min ) Fuente: Tintorería UTE, 1998-Quinto año
A. Auxiliares: (Humectante, Coloide protector, Sulfato) B. Colorantes Reactivos. C. Carbonato de Sodio: 20 g/l se puede dosificar en dos partes C1 y C2
2.4.1.2 Colorantes Reactivos WARM . GRAFICO # 3 CURVA DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS WARM
70 60
A B
) C ° 50 ( a r 40 A u t a r 30 e p m20 e T
C1 C2 C3
D
E
D
E
30´ - 60¨ B
C1 C2 C3
botar el baño enjuagar jabonar eventual fijación
10 0
Tiempo ( min ) Fuente: Tintorería UTE, 1998-Quinto año
Es un proceso de tintura sin subir ni bajar la temperatura; se puede tinturar a 45°C60°C
A. Auxiliares: Secuestrante: 1g/l Coloide protector: 0.5 g/l
B. Colorantes reactivos fríos C. Sulfato de Sodio en partes(C1,C2,C3) (De acuerdo al color) D. Carbonato de Sodio. (5-20 g/l.
E. Sosa Cáustica 38°Be (De acuerdo al color) 2.4.1.3 Colorantes reactivos de alta reactividad. Este tipo de colorantes requiere una relación de baño muy cortas como por ejemplo: 1:6; 1:8 El proceso de tintura se hace a 60°C GRAFICO # 4 CURVA DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS DE ALTA REACTIVIDAD
70 60 A ) C ° 50
60¨ B
botar el baño enjuagar jabonar eventual fijación
C1 C2 C3
( a r 40 u t a r 30 e p m20 e T
10 0
Tiempo ( min ) Fuente: Tintorería UTE, 1998-Quinto año
A. Auxiliares: Humectante, Coloide protector, Sulfato de Sodio. B. Colorantes reactivos C. Carbonato de Sodio en partes (C1, C2, C3) de acuerdo al color.
2.5
FACTORES
QUE
INFLUYEN
EN
LA
TINTURA
DE
LOS
COLORANTES REACTIVOS La tintura por agotamiento de la celulosa con colorantes reactivos, es un complejo de dos etapas en su proceso, en el que involucran el agotamiento del colorante en la fibra en presencia de un electrolito, y la adición de un álcali para promover la reacción química entre el colorante y la celulosa.
Los valores externos que influyen en el proceso se han identificado y separado en: variables al azar y asignables. Las variables asignables incluyen los valores pH internos del material al principio del ciclo de tintura, la relación de baño, la gradiente de temperatura, la temperatura de fijación, la concentración de electrolito, el perfil de adición del colorante y del álcali, el pH y el tiempo de fijación. Todos ellos pueden ser controlados y medidos ya sea por pruebas manuales y sencillas o por microprocesadores.
Las variables al azar son las impurezas en el algodón, agua, productos químicos y los colorantes seleccionados para reproducir el tono deseado. El control de estas variables al azar requieren de la intervención de la organización administradora. El enfoque de la coloración controlada ha probado ser una base sistemática, estructurada y exitosa en la mejora de la tasa de producción. El desempeño de los colorantes reactivos en la igualación de los teñidos se ha beneficiado por la introducción de la coloración controlada y ahora percibimos por ella, que la reproducibilidad de tono es el mayor obstáculo para la prevención de producción con cero defectos.
El desempeño de un colorante reactivo se define por la sustantividad, el agotamiento y la fijación (S. E. F.), durante la fase inicial el proceso en presencia del electrolito, se lleva a cabo el agotamiento primario del colorante, la migración y la difusión. El colorante que agotó en la fibra esta disponible para migrar y el efecto de la migración se efectúa por el mecanismo clásico. La migración que se efectúa
durante el agotamiento primario dependerá de la química del colorante: su estructura molecular sus características físico - químicas y estéreo – químicas, y de factores externos; concentración del colorante añadido al baño de tintura, tiempo, temperatura, relación de baño, rango de circulación del baño y construcción del material. Para consideraciones practicas, es la química del colorante el que influye en forma predominante en las propiedades de migración y por tanto en su desempeño de igualación del teñido.7
2.5.1 Pretratamiento. Las fibras textiles antes de ser empleadas en la industria, requieren de tratamientos previos que logren liberarlas de impurezas y refinarlas. En la preparación del genero a teñir, generalmente se acostumbra a someter a este a una concienzuda limpieza previa, que consiste en aplicar sobre la fibra una sucesión de procesos físicos químicos con el fin de obtener una limpieza aceptable para continuar con el proceso de tintura 5
El pretratamiento impecable del sustrato es una de las premisas esenciales para obtener tinturas de buen aspecto y perfectamente igualadas. En lo posible la materia a teñir debe presentar una reacción neutra. Por lo tanto hay que efectuar una limpieza cuidadosa para eliminar los residuos de ácidos, álcalis, cloro y peróxido.
2.5.2 Adición de la sal. 7
“MEMORIAS”; XIII Congreso Latinoamericano de Química Textil; Colombia. 1993 “TRATAMIENTO PREVIO, INFLUENCIA EN LA TINTURA DE LAS FIBRAS CELULOSICAS” Informe de Práctica 5
La cantidad de sal necesaria depende de la intensidad tintórea.. El rendimiento de algunos colorantes aumenta al añadir mayor cantidad de sal, de modo especial si se tiñe en baño largo. Si se trabaja con colorantes altamente sustantivos puede reducirse la cantidad de sal y conseguir no obstante, un excelente rendimiento tintóreo, de modo especial si se tiñe en baño corto. La cantidad de sal varía entre 20 g/l y 80 g/l de sal común o sulfato sódico.
Debe comprobarse si la sal empleada no esta contaminada con álcalis y se deberá neutralizarse de ser necesario
Los colorantes reactivos son pequeños en su molécula y bajos en su sustantividad por esta razón las sales orgánicas deben ser adicionadas en el baño cuando comienza el agotamiento en la fibra celulosa.
2.5.3 Adición de álcali.
Según el procedimiento, los colorantes reactivos se fijan con carbonato sódico o sosa cáustica en un medio de pH 10 – 11,5. Una excesiva alcalinización ocasiona el aumento de hidrólisis del colorante y desigualación lo que perjudica el rendimiento tintóreo.
La dosificación del álcali debe ser progresiva en porciones muy pequeñas, favoreciendo de esta manera la igualación de la tintura, puesto que durante la fase de fijación, tanto la misma fijación como el agotamiento del baño se efectúan más lenta y uniformemente.
2.5.4 Temperatura de Fijación. En el teñido de fibras celulósicas con colorantes reactivos, la cantidad absorbida es influenciada grandemente por la temperatura, y es de gran importancia para determinar la igualación y la reproducibilidad. La temperatura mas elevada produce un menor hinchamiento de las fibras celulósicas por ende una mejor migración del colorante no fijado y mejor igualación en la tintura.
2.5.5 Agua. Si bien casi todos los colorantes reactivos son resistentes al agua dura, se recomienda utilizar agua corregida, puesto que, durante la fijación en medio alcalino, las sales alcalinotérreas contenidas en el agua dura pueden formar precipitados que se depositarían sobre la materia teñida.
Ahora bien si se dispone únicamente de agua dura, es preferible añadir algún secuestrante. No se recomienda añadir secuestrantes descomplejantes, p.ej., los que contengan ácido etilenodiaminotetraacético, porque secuestrarían los metales de los colorantes reactivos, de complejo metálico, modificando así su matiz y solideces. La sal impura o sal de mar también endurecen el agua. También es aconsejable emplear agentes secuestrantes durante la preparación para eliminar los indicios de sales de calcio y magnesio presentes en el algodón en crudo.
2.5.6 Relación de Baño.
La tintura en baño corto supone un considerable ahorro de sal, álcali, energía térmica y agua.6
2.5.7 Propiedades de Migración. No se consideran un factor importante en la igualación del teñido, porque los colorantes reactivos una vez fijados en la fibra celulosa nunca migran en le proceso de teñido; sin embargo los colorantes reactivos pueden migrar en la fase primaria de agotamiento antes de la adición del álcali.
2.5.8 Propiedades de Inalterabilidad Las telas teñidas con colorantes reactivos se han incrementado por su uso en la confección de prendas deportivas y casuales. Por est razón es necesario cubrir con los requerimientos de solideces al sudor, luz, agua con cloro, blanqueo con peróxido y lavados de detergente.
CAPITULO III:
6
Catalogo “CLARIANT” 1998
PARTE EXPERIMENTAL
Tomando en cuenta los diferentes factores que influyen en la tintura de géneros de punto de algodón 100% con colorantes MCT, para lograr obtener una buena reproducibilidad de tonos, matices y solideces de los diferentes colores, se procederá a realizar la parte experimental utilizando como patrón el método de tintura “ All In”, relaciones de baño de 1:5; 1:10 y 1:20, tomando como estándar la relación de baño 1:10, además dosificando la sal y de álcali, para comprobar la hipótesis.
PROCEDIMIENTO 3.1 Preblanqueo Este proceso es necesario para obtener un buen resultado en la tintura, se realiza con el fin de eliminar las impurezas propias o adquiridas del algodón y dejarlo apto para procesos posteriores. Se utilizan los siguientes productos: -
Detergente
1.0 g/lt
-
Estabilizador de peróxido
2.0 g/lt
-
Agua oxigenada
3.0 g/lt
-
Sosa cáustica al 100%
1.5 g/lt
Se sube la temperatura a 90ºC y se mantiene por 30 minutos, luego se realizan enjuagues y posterior neutralizado para obtener el sustrato con pH neutro
MUESTRA PREBLANQUEADA
3.2 Tintura
Se emplea el proceso “All In” que consiste en colocar al principio los auxiliares, la sal y el colorante en forma sucesiva de esta manera se incrementa la sustantividad, posteriormente se coloca el álcali para lograr la fijación (reacción fibra – colorante). En el siguiente gráfico se representa el proceso: GRAFICO # 5 CURVA DE TINTURA CON COLORANTES REACTIVOS PROCESO "ALL-IN" 100 C ° ( a r u t a r e p m e T
C1 C2
80
30´ - 60¨
60
botar el baño enjuagar jabonar eventual fijación
40 20
A
B
0 Tiempo ( min ) Fuente Tesis
a. Auxiliares: (Humectante, Coloide protector, Sal) b. Colorantes Reactivos MCT. c. Carbonato de Sodio: 20 g/l se puede dosificar en dos partes C1 y C2
Para el proceso se utilizó los siguiente elementos: -
Tela preblanqueada
-
Auxiliares ( Humectante, Coloide protector )
-
Colorante MCT
-
Sal industrial
-
Carbonato de sodio
Procedimiento.-
Se disuelve el colorante con una relación de 1:100 para facilitar la dosificación del mismo por las pequeñas cantidades que se utilizan a nivel de laboratorio, el proceso parte de 20ºC–30ºC colocando los auxiliares, colorantes y sal, la dosificación de sal va de acuerdo a la cantidad de colorante empleado, se basa en la siguiente tabla: Tabla # 2
INTENSIDAD
CANTIDAD
DE MATIZ
DE SAL
(%)
( g / lt )
Hasta 0.10
10
0.11 – 0.50
20
0.51 – 0.70
30
0.71 – 1.00
40
1.01 – 2.00
60
2.01 – 4.00
70
Más de 4.00
90
Fuente: Catálogo CLARIANT 1998
Se circula por 10 minutos aproximadamente, luego se sube la temperatura con 1.5ºC/min, hasta llegar a 80ºC se mantiene 20 minutos y se dosifica el álcalis 20 g/lt, para obtener un pH de 10 a 11.5 para la fijación del colorante, después de la dosificación del álcali se mantiene de 30 a 60 minutos para el agotamiento y fijación, dependiendo de la intensidad del matiz.
3.2.1 Variación en la relación de baño
Se utilizaron los colorantes descritos en la tabla, bajo las siguientes condiciones: TABLA # 3
MUESTRAS COLORANTES Amarillo reactivo 84
1
2
3
0.5%
Rojo reactivo 141
1.0%
Azul reactivo 171
2.0%
Sal industrial
20g/l
40g/l
60g/l
Álcali ( Carbonato de sodio)
20g/l
20g/l
20g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
3.2.2 Dosificación de sal Para estas pruebas se utiliza relación de baño 1:10
Tabla #4 MUESTRAS COLORANTES Amarillo reactivo 84
1
2
0.5%
0.5%
Rojo reactivo 141
3
4
1.0%
1.0%
Azul reactivo 171
5
6
2.0%
2.0%
Sal industrial
10g/l
30g/l
20g/l
80g/l
30g/l 120g/l
Álcali ( Carbonato de sodio)
20g/l
20g/l
20g/l
20g/l
20g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
20g/l
3.2.3 Dosificación de álcali Para estas pruebas se utiliza relación de baño 1:10
Tabla # 5 MUESTRAS COLORANTES Amarillo reactivo 84
1
2
0.5%
0.5%
Rojo reactivo 141
3
4
1.0%
1.0%
Azul reactivo 171
5
6
2.0% 2.0%
Sal industrial
20g/l
20g/l
40g/l
40g/l
60g/l
60g/l
Álcali ( Carbonato de sodio)
10g/l
30g/l
10g/l
30g/l
20g/l
30g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
3.3 Lavados Posteriores
Dado que la sustantividad de los colorantes MCT esta dada en función de la concentración de electrolitos es necesario eliminar la mayor cantidad de sal y álcali antes del jabonado: La secuencia recomendada para el lavado es: -
Enjuague en frío durante 10 minutos.
-
Enjuague en agua caliente a 70ºC por 10 minutos.
-
Dos jabonados a ebullición durante 20 minutos cada uno con un detergente no iónico
-
Enjuague a 70ºC por 10 minutos
-
Aclarado completo.
Para colores muy fuertes, puede ser necesario hacer un enjuague a ebullición después del jabonado y también un enjuague adicional a 50ºC por 10 minutos, después del último enjuague caliente a 70ºC.
En ciertos casos para colorantes delicados (turquesa, eléctrico, etc.) es conveniente añadir al baño con detergente un secuestrante tipo exametafosfato, para disminuir el “sangrado”.
CAPITULO IV:
RESULTADOS
4.1 PARAMETROS Relación de Baño. Al tomar como estándar la relación de baño 1:10, en los tonos claros, medios y oscuros se obtuvieron los siguientes resultados: -
En la relación de baño 1:5 se observa un mayor rendimiento del colorante por la corta relación de agua con respecto al sustrato.
-
En la relación de baño 1:20 la intensidad del color baja por la cantidad de agua, ya que una mayor parte del colorante se hidroliza.
Dosificación de sal. Estas pruebas de realizaron en relación de baño 1:10
Como se sabe el electrolito (sal) va dosificado de acuerdo a la cantidad de agua utilizada en el baño de tintura. En la relación de baño 1:10 que es el estándar establecido, en tonos claros se utiliza 20 g/lt de sal, en tonos medios 40 g/lt de al y en los tonos oscuros 60 g/lt, la prueba consistió en dosificar el 50% menos y el 100% mas de electrolito respecto al estándar, obteniendo como resultado que al tener menos sal (tabla # 4) de lo establecido el colorante no adquiere la sustantividad necesaria para reaccionar con el sustrato. Se observo que al dosificar el electrolito en cantidades excesivas (tabla # 4), ingresa en el sustrato y no permite que el colorante reaccione posteriormente con la fibra.
Dosificación del álcali. La función del álcali dentro del baño de tintura es dar el pH (10-11,5) necesario para obtener un buen agotamiento y fijación del colorante en el sustrato, la prueba consistió en dosificar el 50% menos y el 50% mas de álcali con relación al estándar utilizado, los resultados reflejan que si usamos el 50% menos de álcali el colorante no se fija al sustrato y al utilizar 50% mas de álcali el colorante se hidroliza disminuyendo la solidez al lavado(#1 y #4).
4.2 PRUEBAS DE SOLIDEZ Se describe brevemente el método de trabajo habitual para determinar la solidez al lavado.
4.2.1 Solideces al lavado. Escala de gr ises para evalu ar el sangr ado.- La
escala de los grises de 5 o 9 grados
constan de 5 pares de trozos de tejidos grises y blancos que reproducen las diferencias de color perceptibles correspondientes a las notas de evaluación 5, 4-5,4 etc. Como nota de solidez se designa la cifra de la escala de grises que expresa la diferencia de color existente entre el tejido de acompañamiento original y el tejido de acompañamiento examinado. Los lavados que se realizó son los siguientes: Solidez al lavado 1.- Se
trata al tejido con una solución de jabón 5 g/l, en una
relación de baño 1:50, durante 30 min. a 40°C. Solidez al lavado 2.- Realización
del ensayo igual como el lavado 1 pero tratar a
50°C por 30 min. Soli dez al lavado 3.- A 60°C por unos 30 min .
Soli dez al lavado 4.-
A 90°C por unos 30 min.
Al realizar las pruebas de solides al lavado #1 y al lavado #4 se obtuvieron las siguientes muestras.
RELACION DE BAÑO 1:10 (ESTANDAR) COLORES CLAROS
LAVADO # 1
LAVADO # 4
CAPITULO V:
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1 CONCLUSIONES:
La influencia de los diferentes factores que intervienen en la tintura de género de punto algodón 100% con colorantes MCT no nos permite tener una buena reproducibilidad si no se mantienen estándares de tintura adecuados. Por tanto:
1. Para obtener una con buena igualación, reproducción y solideces adecuadas se debe partir de un sustrato con un adecuado tratamiento previo y de preferencia preblanqueo ya que con este proceso se incrementa el rendimiento tintoreo.
2. Tanto en los tonos claros y medios, como en los oscuros la relación de baño 1:5 nos permite obtener un mayor rendimiento de colorante que en la relación de baño 1:10 y este es mejor que en la relación de baño 1:20.
3. Al emplear menos sal de la establecida en los colores claros, medios y oscuros el colorante no tiene adecuada sustantividad con el sustrato y el colorante no agota en su totalidad.
4. La influencia del pH requerido (10-11,5) es fundamental, ya que si observamos que en los colores claros medios y oscuros al dosificar menos álcali el colorante no tiene buena fijación al sustrato; al dosificar mas álcali el colorante se hidroliza.
5. Mantener relaciones de baño cortas permite ahorrar agua, energía, auxiliares etc. 6. Una relación de baño corta permite obtener mejor rendimiento del colorante reactivo.
7. Se debe utilizar la cantidad de sal adecuada, según las tablas de dosificación
5.2 RECOMENDACIONES:
-
Se recomienda al emplear los colorantes reactivos MCT estandarizar la relación de baño y la dosificación del álcali y la sal para una buena reproducibilidad.
-
Se debe realizar pruebas de solidez al lavado, al finalizar un proceso de tintura para no tener problemas posteriores.
-
Los lavados posteriores también deben mantener un estándar para lograr una buena reproducibilidad y solideces.
-
Es conveniente adicionar en el jabonado un secuestrante tipo exametafosfato para reducir los riesgos de sangrado.
-
Se recomienda en los colores intensos y brillantes una fijación posterior para mejorar las solideces al frote, luz, lavado y el riesgo de problemas de termo migración.
BIBLIOGRAFIA
1. Proaño, A., Ing “FIBRAS TEXTILES”, Texto guía del estudiante. FIBRAS NATURALES. Primer Nivel. Quito, marzo de 1995 2. Hollen, Norma; “INTRODUCCION A LOS TEXTILES”; Primera Edición; Editorial Limusa S.A., México DF 1987 3. Folleto Informativo de LA FIBRA DE ALGODÓN. 4. Cegarra, José, “FUNDAMENTOS CIENTIFICOS Y APLICADOS DE TINTURA DE MATERIAS TEXTILES”; Ed. Segunda; Edt. Universidad Politécnica de Barcelona. 5. “TRATAMIENTO PREVIO, INFLUENCIA EN LA TINTURA DE LAS FIBRAS CELULOSICAS” Informe de Práctica 1998 6. Catalogo “ CLARIANT” 7. “MEMORIAS”, XIII Congreso Latinoamericano de Química Textil; Colombia 1993
ANEXOS
ANEXO # 1
TABLA DE RESULTADOS SOLIDEZ AL LAVADO LAVADO # 1 TC
TM
LAVADO #4 TO
TC
TM
TO
RELACION DE BAÑO 1:5 5
5
5
5
5 5 5 5
5
5
5
5
RELACION DE BAÑO 1:10
5
5
5
5
5 5 5 5
5
5
5
5
RELACION DE BAÑO 1:20
5
5
5
5
5 5 5 5
5
5
5
5
MUESTRAS
#1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2 #1 #2
DOSIICACION 5 DE SAL
5 5-4 5-4 5 5 5 5 5-4 5-4 5
5
DOSIFICACIO N DE ALCALI 5
5 5-4 5-4 5 5 5 5 5-4 5-4 5
5
Fuente: Resultados de las practicas realizadas Elaborado por: V.P.B
ANEXO #2 Variación en la relación de baño Se utilizo el colorante descrito en la tabla, bajo las siguientes condiciones:
Tabla # 1 MUESTRAS COLORANTES
1
2
3
Azul reactivo 198
0.5%
1.0%
2.0%
Sal industrial
20g/l
40g/l
60g/l
Alcali ( Carbonato de sodio)
20g/l
20g/l
20g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
3.3.1 Dosificación de sal
Para estas pruebas se utiliza relación de baño 1:10
Tabla #4 MUESTRAS COLORANTES
1
2
3
Amarillo reactivo 84
0.5%
0.5%
1.0%
1.0% 2.0% 2.0%
Sal industrial
10g/l
30g/l
20g/l
80g/l
30g/l 120g/l
Alcali ( Carbonato de sodio)
20g/l
20g/l
20g/l
20g/l
20g/l 20g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
4
5
6
3.3.2 Dosificación de álcali Para estas pruebas se utiliza relación de baño 1:10
Tabla # 5 MUESTRAS COLORANTES
1
2
3
4
Azul reactivo 198
0.5%
0.5%
1.0%
1.0%
2.0% 2.0%
Sal industrial
20g/l
20g/l
40g/l
40g/l
60g/l 60g/l
Alcali ( Carbonato de sodio)
10g/l
30g/l
10g/l
30g/l
20g/l 30g/l
Fuente: Resultados de las Prácticas realizadas en Laboratorio Elaborado por: V.P.B.
5
6
