Tintura de Acrilico

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL

INTEGRANTES: AGUILAR ENRIQUE AYALA PABLO CÓRDOBA FABRICIO

DOCENTE: ING. OCTAVIO CEVALLOS

ASIGNATURA: TINTORERÍA II

TEMA:

TEORÍA

SOBRE

EL

ACRÍLICO

FECHA: 14 / MAYO / 2018

IBARRA – ECUADOR ECUADOR

TEMA: TEORÍA SOBRE EL ACRÍLICO OBJETIVOS: GENERAL 

Definir el concepto, características y propiedades del Acrílico como fibra textil para la fabricación de sustratos y su tintura.

ESPECÍFICOS 

Dar una introducción técnica y química sobre las características del Acrílico.



Describir las propiedades y características principales de este tipo de fibra textil.



Conocer los tipos de tintes que tienes afinidad con la fibra de Acrílico.

CONCEPTO Acrílico. Se puede definir al Acrílico como un polímero constituido por macromoléculas lineales cuya cadena contiene un mínimo de 85% en masa de unidad estructural correspondiente al acrilonitrilo. Es decir que para que pueda considerarse como un monómero de proceso textil es indispensable que la cantidad de acrilonitrilo no sea 100% porque de ser así sería un material inmanejable. in manejable. (Vaca, 2011)

Historia En 1897 el químico francés Charles Mureau descubrió el acrilonitrilo, sin saber que hacer inicialmente con él y que éste estaría ligado para siempre con el desarrollo del acrílico (polimetil metacrilato) Tanto Mureau, tras la pintura perfecta, como aquellos que buscaban las tizas sintéticas en base a caseína, fueron los precursores de todo el maravilloso mundo de los plásticos. (CRISTACRYL, 2015)

Características 

Las fibras acrílicas tienen la apariencia de una lana suave y cálida, no alergénicas; desde el inicio de su uso, ocuparon el espacio que antes era exclusivo de las lanas (alfombras, jersey).



Sensible a los ácidos y estable a los álcalis.



Estable ante la luz.



Son fibras de alto encogimiento. Combinadas en el mismo hilo con fibras que no encogen, en un tratamiento con calor se consigue un hilo de gran volumen; si es sobre un tejido lo hace voluminoso.



Gran elasticidad, pero de menor resistencia mecánica que las poliamidas y poliéster.



Menos desprendimientos desprendimientos superficiales que en la poliamida y el poliéster.



Escasísima absorción del agua, se escurre sola inmediatamente.



Las que en su composición son modacrílicas son ignífugas y tienen en general un mejor comportamiento térmico.

Estructura Química h

Ch2

C

Cn

Propiedades Físicas 

Aislamiento térmico



Poder cubriente.



Sensación seca.



Resistencia a la abrasión y pilling.



Mínima calibración de máquinas. m áquinas.



Sentido del tacto.



Resistencia a la luz solar.



Fácilmente se carga de electricidad.

Propiedades Químicas 

Excelente resiliencia.



Resistencia a polillas y microorganismos.



Baja absorción de agua.



Oleofílicas.



Resistencia a la mayoría de agentes químicos.



Fibras de alto encogimiento.

Tintura Las fibras acrílicas se tiñen generalmente con colorantes catiónicos, ya que es posible obtener excelentes matices con gran solidez y firmeza a la luz y el lavado. Aunque también se utilizan colorantes dispersos y colorantes CUVA siendo estos los menos usuales. La tintura de los hilos acrílicos se realiza casi exclusivamente empleando colorantes catiónicos (básicos). En casos especiales y para tonos muy claros se pueden emplear también colorantes dispersos seleccionados. seleccionados.

Colores muy Claros En la mayoría de los casos cuando se tintura en colores muy claros es necesario realizar un blanqueo con

clorito

de

sodio,

empleado

simultáneamente blanqueos blanqueos ópticos, que sean sólidos al clorito de sodio.

Blanqueo Si desea una blancura mayor basta con la aclaración sin blanqueo químico. En este caso se usan blanqueadores apropiados y un tratamiento que llega a los 98ºC con adición de ácido acético u oxálico. Los acrílicos que deben ser vaporizados después del blanqueo (por ejemplo fondos para estampados), solo deben ser tratados con la segunda manera de

blanqueo ya que el clorito seguido de un vaporizado ocasiona amarillamiento de la fibra acrílica.

Neutralización Muchos de los colorantes básicos no tienen buena solubilidad en agua y precipitan en medio alcalino. Por esta razón no se debe usar agua con presencia de carbonato de sodio o hidróxido de calcio sin antes neutralizarla. Se pueden usar colorantes básicos y colorantes ácidos en un mismo baño siempre y cuando se use un agente dispersante adecuado para evitar que precipiten.

Disolución Para disolver los colorantes básicos en polvo se recomienda hacer una pasta de los mismos con ácido acético al 60%. Luego se añade agua caliente con agitación hasta conseguir la disolución total.

Proceso de impregnación Durante la operación de teñido, los colorantes catiónicos inicialmente son absorbidos por la superficie de la fibra, ellos penetran dentro de la misma y se fijan gracias a la acción de los grupos ácidos presentes en el acrílico. Cuando todos estos grupos han sido saturados por los grupos básicos de la materia colorante, el teñido en proceso llega a su fin, aduciendo que el límite de absorción ha sido efectuado correctamente. La absorción del colorante en la superficie de la fibra se difunde en ella hasta que rebase el punto de transición vítreo de la fibra. Al rebosar dicho punto la fibra se torna más blanda, permitiendo la difusión del colorante al sufrir la fibra en su orientación molecular una retroalimentación de energía para un reacomodo molecular. Finalmente se efectuará la formación de enlace colorante – fibra, pero al existir varias fibras acrílicas y diversos colorantes catiónicos es difícil generalizar un procedimiento de teñido, ya que existen algunos agentes que alteran el proceso tintóreo, entre los más principales que podemos mencionar están. 

Agentes Retardantes



Agentes de Igualación



Agentes Tensoactivos



Agentes Secuestrantes



Agentes Antiespumantes



Agentes Antiespumantes



Agentes Anti - estáticos



Agentes Suavizantes

De acuerdo al cambio de las características físicas y químicas de la fibra y el tipo de colorante usado, algunas casas fabricantes de colorantes especifican para cada colorante catiónico un factor de saturación, el cual expresa numéricamente la proporción entre el valor de saturación de la fibra y el máximo porcentaje de fijación de colorante por la fibra misma.

Conclusiones 

El acrílico es un polímero sintético que se utiliza para fabricar fibras de uso textil, que se asemeja a las propiedades de la lana.



Para tinturar fibras de acrílico se lo hace con colorantes Catiónicos, pero también se pueden utilizar colorantes dispersos para colores muy bajos.



Además el acrílico es una de las fibras más utilizadas para la fabricación de prendas de abrigar, por su alto poder cubriente, sensación de sequedad y fácil calibración de maquinaria, por su puesto buena solidez a la luz.

Referencias CRISTACRYL. (23 de Mayo de 2015). CristAcryl. Obtenido de CristAcryl: http://cristacryl.com/Catalogos_Acrilico/EL%20ACRILICO.pdf Vaca, B. (10 de Abril de 2011). Respositorio de la UTN. Obtenido de Capítulo 1: https://www.google.com/search?ei=Crf5Wp3XLI2uzwKVhbtQ&q=fibra+de+ac rilico+pdf&oq=fibra+de+acrilico+pdf&gs_l=psyab.3...7807.9655.0.10219.9.8.1.0.0.0.191.859.0j6.6.0....0...1c.1.64.psyab..2.0.0....0.YrrKI6HkwSA

MAQUINAS DE TINTURA DE ACRILICO

Steven Hernández, Andrés Lechón & Jefferson Imbaquingo. Abril 2018.

Universidad Técnica del Norte. Facultad de Ingeniería en Ciencias Aplicadas Carrera de Ingeniería Textil. Tintorería II

INTRODUCCION

De acuerdo a las propiedades que posee la fibra de acrílico, se conoce que a esta materia prima se le puede tinturar por método de agotamiento es decir máquinas de tipo I, ya que estas máquinas se caracterizan por realizar un proceso de tintura con la fibra a teñir estática y la solución de colorante en movimiento. También se conoce que este material textil se puede teñir con máquinas tipo III, cuando en estas máquinas el sustrato y la solución están en movimiento durante el proceso de teñido. En el siguiente informe conoceremos algunas de las máquinas que se utilizan para tinturar la fibra de acrílico de acuerdo a los tipos antes descritos.

OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL

Investigar en fuentes bibliográficas, bases de datos sobre las maquinas que se utilizan para la tintura de acrílico. OBJETIVOS ESPECIFICOS 



Conocer las características que tienen las máquinas para tinturar acrílico, así mismo conocer su funcionamiento de cada una de ellas, para tener una idea más clara de cómo se da la tintura de un sustrato textil con composición de acrílico en dichas máquinas. Realizar un informe sobre la información obtenida mediante la investigación realizada de dicho tema.

TINTURA

Se entiende como tintura al proceso durante el cual, una materia textil puesta en contacto con una solución o dispersión de un colorante, absorbe a éste de tal forma que, la materia teñida tiene cierta resistencia por devolver al baño el colorante absorbido. (Cabanes, 2018, pág. 1) Procedimientos de tintura

En términos generales se conoce dos formas de tinturar una fibra como son las siguientes: a) Por afinidad entre colorante y fibra b) Por impregnación de la fibra La tintura que se realiza por afinidad entre colorante y fibra se la conoce como tintura por agotamiento. En este proceso son las fuerzas de afinidad entre colorante y fibra lo que hace que el colorante pase del baño a la fibra hasta saturarla y quedar fijada en él. (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018) El método de tintura es el llamado por impregnación de la fibra en colorante. Pero el material textil que se impregna de la solución donde está el colorante, lo hace sin que en ese momento quede todavía fijado en él; es después, en el proceso de fijado, cuando la tintura es definitiva. Utilizando el procedimiento de impregnación la relación de baño es mucho más baja, entre 1,2 y 0,6 litros de solución por kg de fibra. (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018) MAQUINARIA PARA LA TINTURA DE ACRILICO

La tintura de acrílico por lo general es realizada en madejas, las máquinas empleadas para la tintura de madejas pueden ser tanto del TIPO I como del TIPO III. En el primero de los casos se obtiene tintado un hilo con mayor grosor, regular y voluminoso, ya que nunca ha sido prensado durante el proceso, ni siquiera por su propio peso. Suelen tintarse así los géneros de punto. En estas máquinas las madejas se cuelgan de un soporte horizontal y debe proporcionarse entre las madejas una circulación uniforme de solución de colorante, para obtener una buena igualación. (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018) Tintura en máquina

mezzera

La máquina Mezzera consiste esquemáticamente en un armario con dispositivo del que se cuelgan las madejas. En ella el movimiento de la solución de colorante se consigue con bombas de mediano caudal, que proporcionan más o menos presión, dependiendo de tener un compartimento grande o más de uno más pequeño.

Ilustración 1: Armario de tintura. Fuente (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018)

Además como habíamos descrito con anterioridad la tintura de acrílico también las podemos realizar en máquinas de tipo I y tipo III, las máquinas de tipo I se caracterizan por tener la solución en movimiento y el material estático. La máquina que corresponde al tipo I son las autoclaves, esta máquina tiene la ventaja de poder tintar el género una vez que éste haya sido empaquetado; pero por el hecho de tintar en paquete, la cuestión más importante a tener en cuenta es la igualación de color en toda la masa, que será más problemática cuanto mayor sea la velocidad de fijación del colorante; velocidad controlada mediante la temperatura y electrolitos. (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018) Textil, hecho que es considerado como una avería. Los torbellinos de líquido, igualmente, pueden darse al invertir el sentido de la corriente. (PROGRAMA DE TEXTILIZACION, 2018)

Máquina tintura de madejas

Las máquinas de tintura de acrílico-lana en madejas es una opción buena para el teñido de hilo, son diseñadas con el fin detener el flujo del baño siempre perfectamente paralelo al hilo, lo que hace que el sistema de la maquina más adecuado para teñir hilos delicados como lana 100%, lana - nylon, lana- acrílico, acrílico- nylon, y acrílico 100%, etc. Figura 2

Ilustración 2 Máquina de tintura de madejas

Debido a su construcción, la máquina puede trabajar con una relación de baño mínima de 1:10, que puede obtenerse con algunos hilos, lo que contribuye aún notable ahorro en el consumo de productos de energía térmica, agua y productos químicos. Además, la relación de baño aumenta la fiabilidad del proceso de tintura y ayuda alcanzar una mejor calidad final.

Ilustración 3 Maquinaria para Teñido

La máquina es modular la capacidad de las máquinas para grandes y pequeños comparten los mismos accesorios. Dummi es volumétrica, hacen que la flexibilidad descarga posible hasta el 50% de la carga completa. Lotes mínimos del kg hasta un máximo de 2.500kg (con 6máquinas acopladas en paralelo) se puede lograr. El sistema MBC en realidad es utilizado con éxito en todos los campos de la industria textil en todo el mundo donde las madejas de teñido son necesarias. (OBEM MACHINERY, 2002) Máquina centrífuga.

Esta es una máquina sencilla de centrifugado de madejas de hilo, su composición es de acero inoxidable para evitar oxidaciones y su tiempo útil es amplio, en estas máquinas podemos cargar hasta 100 kilos de material, sin que este sufra algún daño el material centrifugado.

Ilustración 4 Máquina centrífuga.

Son máquinas antiguas, que se encuentran instaladas en la sección de tintorería de hilos. Máquina secadora de hilos.

La máquina secadora de hilos es realmente un armario en el cual existen compartimentos, en los mismos que se va colocando las madejas para ser secadas. Este tipo de secadores trabajan a vapor, con el cual se alcanza temperaturas de hasta 90° C, la misma que es suficiente para lograr el secado de las madejas, el tiempo de residencia del material difiere dependiendo del material a ser secado, puede variar desde 2 horas por parada, a 4 o 6 horas. Este es un modelo antiguo donde no existen controles automáticos, por lo que el operario tiene que estar pendiente del tiempo y de la entrada del vapor, para alcanzar un secado óptimo. (LÓPEZ, abril, 2014)

Bibliografía Cabanes, A. S. (2018). TINTURA POR AGOTAMIENTO E IMPREGNACIÒN. LÓPEZ, V. A. (abril, 2014). ESTUDIO PARA OPTIMIZAR EL PROCESO DE TINTURA DE LA. Quito. PROGRAMA DE TEXTILIZACION. (2018). CIENCIAS TEXTILES .

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GRUPO No. 3

TINTORERÍA II INTEGRANTES:

Jonathan Celin Byron Ayala TEMA: MIGRACION DE LA TINTURA DE ACRILICO

DOCENTE:

Ing. Octavio Cevallos

FIBRA DE ACRILICO

Se define como fibra acrílica un polímero constituido por macromoléculas lineales cuya cadena contiene un mínimo de 85%

en masa de unidad estructural

correspondiente al acrilonitrilo. (UTN)

Ilustración 1. Fibras de acrílico

Propiedades físicas: ➢

Aislamiento térmico.

➢

Poder cubriente.

➢

Sensación seca.

➢

Resistencia a la abrasión y pilling.

➢

Sentido al tacto.

➢

Resistencia a la luz solar.

➢

Se carga fácilmente de electricidad.

Propiedades químicas: •

Excelente resilencia.

•

Resistencia a la polilla y microorganismos.

•

Baja absorción de agua.

•

Resistente a la mayoría de agentes químicos.

Usos y aplicaciones 

Ropa: suéteres, calcetines, ropa de lana, prendas de vestir de punto circular, ropa, deportes para niños y desgaste.



Textiles para el hogar: alfombras, mantas, tapicerías, tejidos rizados



Exterior: encimeras de coches, cubiertas barco, toldos, muebles al aire libre.



Los usos industriales finales: materiales de filtración, materiales de refuerzo en la construcción, baterías de automóviles. (Martinez, 2013)

COLORANTES BÁSICOS O CATIONICOS (Lockuán, 2012) Menciona que: Son generalmente hidrocloruros de sales o bases orgánicas. Los cromóforos se encuentran en el catión, por lo cual se suele llamarlos tintes catiónicos. Debido a su baja solidez a la luz, estos fueron descontinuados hasta que se descubrió que servían para teñir fibras acrílicas. (pág. 82)

Las fibras celulósicas no son afines con estos tintes. Los tintes pueden aplicarse en la celulosa si las fibras son mordentadas antes del teñido.

Cinética tintórea en los colorantes catiónicos. La cinética de la tintura de fibras acrílicas se da en tres etapas fundamentales:

1. Absorción, por la superficie de la fibra del colorante disuelto en el baño (90ºC). 2. Difusión del colorante, desde la superficie de la fibra hacia el interior (90º-105ºC) 3. Unión del colorante con la fibra , es tan rápida que no tiene influencia en el tiempo de desarrollo de la cinética del colorante. (Martinez, 2013)

AUXILIARES DEL PROCESO DE TINTURA CON COLORANTES BÁSICOS Retardante El empleo de un retardante en el teñido de fibras acrílicas permite obtener una tintura igual en todo el tejido, dependiendo de la intensidad del color y el índice combinación del colorante.

Igualante Los igualadores ayudan a la penetración del baño de tintura en el sustr ato, mejoran la uniformidad del agotamiento y evitan las desigualaciones del c olor. (Lockuán, 2012)

Ácido

Se emplea en el baño de tintura para regular el pH del mismo. En los proceso de tintura de con colorantes ácidos se usa generalmente el ácido acético.

Electrolito (Lockuán, 2012) Menciona que: Son compuestos químicos formados por cationes (iones con carga positiva) enlazados a aniones (iones con carga negativa). Son el producto típico de una reacción química entre una base y un ácido, la base proporciona el catión y el ácido el anión. Algunas sales empleadas son:

−

Sulfato de sodio (sal de Glaubert) Na2SO4.

−

Cloruro de sodio NaCl.

−

Sulfato de amonio (NH4)2SO4.

−

Bicromato de potasio K2Cr2O7.

−

Sulfato de cobre (II) CuSO4.

Las sales son usadas principalmente en los procesos de tintura, como electrolitos. (pág. 77)

Escala de Ph El pH es una medida usada para medir el grado de acidez o alcalinidad presente en una solución.

MIGRACION DEL COLORANTE: Las acrílicas son fibras que contienen cargas aniónicas (negativas) que atraen a los colorantes catiónicos. Esta atracción entre polos opuestos es llamada polar. Hay dos tipos de fibras acrílicas:

- HB: En la tintura de hilos se requiere un pre encogimiento por vaporización o agua hirviente. El hilo encoge cerca del 30% y queda con un tacto voluminoso, con aspecto de lana.

- Regular: Las fibras ya vienen pre encogidas antes de los procesos de hilandería. El aspecto de estos hilos es sedoso y se destinan a sustratos de verano.

Como la atracción polar entre el colorante y la fibra es muy fuerte, hay que tener cuidados especiales durante la tintura. El uso de retardantes es importante debido a la pequeña faja de temperatura de subida, para evitar un montaje rápido e irregular del colorante. Cada fibra acrílica, conforme la marca comercial, tiene un comportamiento tintóreo diferente, exigiendo procesos diferentes: temperatura inicial, rango de subida, porcentaje de retardante, etc.

Método de disolución de los colorantes catiónicos - Empastar con una solución de ácido acético 40%. - Añadir agua hirviendo bajo agitación constante.

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TINTORERIA II

TEMA: COLORANTES PARA ACRILICO ANGAMARCA CAMPUÉS MÓNICA FERNNADA PALLO CUICHAN GRACE ESTANIA SÉPTIMO SEMESTRE

DOCENTE: ING. OCTAVIO CEVALLOS FECHA: 14 de mayo de 2018 IBARRA- ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL TINTORERÍA II

INTRODUCCION El teñido es un proceso en el cual no solo se requieren los colorantes, sino también de productos especiales como los auxiliares. Estos incrementan las propiedades del producto terminado, y la calidad del teñido, la suavidad, la firmeza, la textura, la estabilidad dimensional, resistencia a la luz al lavado, entre otras.

OBJETIVOS General 

Investigar acerca de la tintura de acrílico además de los colorantes usados

Específicos 

Conocer la composición química del acrílico y colorantes usados observando así los enlaces que se realizan en el proceso de tintura



Analizar los colorantes usados



Distinguir las fases que se llevan a cabo en la tintura de fibras acrílicas.



Conocer nombre comerciales de colorantes usados

ACRILICO La fibra acrílica es una fibra sintética elaborada con acrilonitrilo El acrilonitrilo se obtuvo por primera vez en Alemania en 1893. Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y su equipo en la investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a cabo en la compañía Dupont. Dupont desarrolló una fibra acrílica en 1944 e inició la producción comercial de las mismas en 1950.

Estructura física Una de las características más importantes de las fibras acrílicas es la forma de su sección transversal que es el resultado del proceso de hilatura. En su vista microscópica tiene forma a la de un hueso de perro.


Estructura química Las fibras acrílicas son fibras elaboradas en donde la sustancia que forma la fibra es polímero sintético que, cuando menos, contiene 85% en peso de acrilonitrilo. Las fibras que están compuestas por 10% de acrilonitrilo, tiene una estructura interna compacta, muy orientada, lo que hace virtualmente imposible el teñido. Por lo tanto, la mayoría de las fibras acrílicas se fabrican como copolímeros, hasta por un 15% de aditivos que producen una estructura más abierta, lo cual permite que los tintes sean absorbidos por la fibra. Los aditivos proporcionan zonas adecuadas para el teñido y son catiónicos para los tintes ácidos y aniónicos para los tintes básicos.

Estructura química del acrilonitrilo

Propiedades Durabilidad: Las fibras acrílicas no son tan durables como el nylon, el poliéster, o las fibras de olefina, pero para prendas de vestir y usos domésticos su resistencia es satisfactoria. El primer orlon se produjo en forma de filamento con una resistencia casi tan buena como el nylon. La resistencia de las acrílicas a los tintes y el alto costo de producción limitaron su uso en estos usos finales.

Comodidad: Las fibras acrílicas son suaves y no alergénicas. Tienen una densidad de 1.141.15 g/ cc, lo que lo hace mucho más ligera que la lana. La recuperación de humedad varia de 1.30 a 3.0%. Las fibras acrílicas de gran volumen proporcionan calor en telas ligeras.


COLORANTES CATIONICOS Estructura química de los colorantes catiónicos La gran mayoría de las fibras acrílicas se tiñen hoy con colorantes de tipo catiónico, los cuales se caracterizan porque la carga positiva está asociada al cromófero que forma parte de la molécula. Los colorantes catiónicos más empleados se pueden dividir en tres grupos químicos fundamentales.

Dentro de esta clase se encuentran los colorantes más brillantes, con mayor poder tintorial e inferiores solideces a la luz y al vaporizado; su estructura química es de tipo indamínico (azinas, osazinas, tiazinas y derivados del di y trifenilmetano) y son los colorantes catiónicos más antiguos. Una de estas estructuras se muestra en la ilustración1

I lustración 1. Comportamiento de colorantes catiónicos

Estos colorantes son similares a los colorantes dispersos, con cromóforos azo o antraquinoide y cuya basicidad se deriva de grupos sustituyentes no asociados

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL TINTORERÍA II directamente con el cromóforo. Poseen elevadas solideces a la luz, no son tan brillantes como los colorantes del grupo a y su poder tintorial no es muy elevado, presentando una buena estabilidad química a pH elevados como se muestra en la ilustración 1

En este tipo, los cromóforos azo, azo-metín o similares poseen una estructura similar heterocíclica que contiene nitrógeno cuaternario y la basicidad está integrada en el sistema cromofórico. Estos colorantes no presentan una buena estabilidad química a pH más elevados y necesitan un anión de ácido fuerte para mejorarla, por lo que sus tinturas presentan la máxima solidez cuando se efectúan sobre fibras acrílicas que poseen grupos fuertemente ácidos, tales como el Orlón 42; además, estos colorantes poseen un poder tintóreo más elevado que los del grupo b y por ello se emplean cuando se tiñen fibras acrílicas que poseen un bajo contenido de grupos ácidos como se muestra en la ilustración 1

FISICOQUIMICA DE LA TINTURA DE LAS FIBRAS ACRIILICAS CON COLORANTES CATIONICOS Análogamente a cómo sucede en otros sistemas tintóreos, el estudio de los estados de equilibrio y cinético nos permiten conocer las leyes que gobiernan el proceso de tintura de los colorantes catiónicos con las fibras acrílicas.

ESTADO DE EQUILIBRIO TINTOREO Las fibras acrílicas poseen grupos ácidos fuertes o débiles o ambos a la vez, y los colorantes son de naturaleza catiónica, la unión del colorante con la fibra se realiza mediante enlace de tipo polar, según el esquema:


I lustración 2. Estado de equilibrio tintóreo

Según este mecanismo y considerando análogas características de estructura física en las fibras, se puede indicar que:

a) La cantidad de colorante que puede admitir una fibra a saturación, es función de los grupos ácidos existentes, debiendo estar éstos disociados y accesibles para que la reacción entre colorante y fibra ocurra. b) La disociación del colorante es también necesaria para que se produzca la unión. c) Las variables del sistema tintóreo que influyan sobre el grado de ionización de la fibra y el colorante, desplazarán el equilibrio de un sentido favorable o desfavorable al grado de unión del colorante con la fibra.

Cinética tintórea La cinética de tintura de las fibras acrílicas se desarrolla en tres etapas fundamentales:



Absorción por la superficie de la fibra del colorante disuelto en el baño.



Difusión del colorante desde la superficie de la fibra hacia su interior.



Unión del colorante con la fibra.

Esta última etapa ha sido ya discutida anteriormente y es tan rápida que no tiene influencia en el tiempo de desarrollo de la cinética. El tiempo en alcanzar

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL TINTORERÍA II la primera etapa y la velocidad con que se efectúa la segunda, determinan la velocidad de tintura.

Influencia de la concentración del colorante Además de la temperatura, la cantidad de colorante usado ejerce un efecto importante sobre la velocidad total de tintura y por ello se han buscado unas fórmulas, que de forma más o menos simple permitiesen establecer una relación

entre

ellas.

La

base

fundamental

reside

en

el

hecho,

experimentalmente observado de que las posibilidades de igualar una tintura con colorantes catiónicos sobre las fibras acrílicas aumenta a medida que aumenta la concentración de colorante en la solución.

COLORANTES USADOS Colorantes catiónicos:

I lustración3. Colorantes catiónicos


Nombres comerciales colorantes básicos

TINTURA DE LAS FIBRAS ACRIILICAS CON COLORANTES DISPERSOS Surgieron de la necesidad de encontrar una manera fácil y satisfactoria para teñir el acetato. Son suspensiones de compuestos orgánicos finamente divididos con muy baja solubilidad. Las fibras hidrofóbicas, como el acetato de celulosa (secundaria o terciaria) y las f ibras sintéticas con frecuencia se teñirán mejor con tintes insolubles que con aquellos que se disuelven en agua.

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL TINTORERÍA II Un baño de teñido con colorantes dispersos contiene al colorante en tres estados: colorante en solución, colorante en miscelas y colorante sólido. Sólo el colorante en solución es absorbido por la fibra. El colorante disperso se fija en la fibra mediante fuerzas físicas o llamadas fuerzas de Van der Waals, ya que no poseen iones o cargas eléctricas.

Clasificación 

De baja energía o moléculas pequeñas

-

Poseen excelente igualación, migración

-

Excelente poder de cubrimiento de barrados

-

Baja solidez a la sublimación

-

Rápida difusión en la fibra



De mediana energía o moléculas medianas

-

Buena igualación, migración

- Aceptable solidez a la sublimación - Aceptable cubrimiento del barrado -

Mediana difusión en la fibra



De alta energía o moléculas grandes

-

Mediana igualación, baja migración

- Aceptable solidez a la sublimación -

Mediocre cubrimiento del barrado

-

Lenta difusión en la fibra

Los colorantes con alto poder de difusión penetran rápidamente en la fibra, con un consumo de energía relativamente bajo. La combinación de colorantes dispersos debe realizarse de forma técnica, éstos deben coincidir de forma cercana en sus propiedades tintóreas, agotamientos compatibles y nivel de solidez.


Tabla 1 Propiedades

y aplicación de los colora ntes dispersos

Mecanismo de tintura El colorante disperso se difunde en el poliéster de dos formas: 

Aumentando la accesibilidad de la fibra mediante el uso de agentes transportadores, los que temporalmente ensanchan los poros intermoleculares de la fibra.



Aumentando la velocidad de difusión por incremento de la temperatura y presión de teñido.

TINTURA DE LAS FIBRAS ACRIILICAS CON COLORANTES BÁSICOS Son generalmente hidrocloruros de sales o bases orgánicas. Los cromóforos se encuentran en el catión, por lo cual se suele llamarlos tintes catiónicos. Debido a su baja solidez a la luz, éstos fueron prácticamente descontinuados hasta que se descubrió que servían para teñir fibras acrílicas. En la práctica, las fibras celulósicas no son afines con los tintes básicos. Los tintes pueden aplicarse a la celulosa si las fibras son mordentadas antes del

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL TINTORERÍA II teñido; sin embargo rara vez se aplican estos tintes al algodón. En el caso de la fibra de proteína, existe evidencia de que su afinidad es de naturaleza química.

CONCLUSIONES 

Conocer la estructura química del acrílico así como de los colorantes se hace necesario debido a que de ellos depende el rendimiento y la eficiencia de la absorción del color ante.



Controlar las temperaturas se hace de vital importancia para una correcta difusión y absorción del colorante



Por la rapidez con que los colorantes catiónicos se fijan en las fibras acrílicas se hace necesario usar un agente retardante para obtener teñidos parejos o iguales.

LINKOGRAFIA 

https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/5902/Article04.pdf?se quence=1&isAllowed=y



http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5860/1/56900_1.pdf



https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/5885/Article04.pdf



https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/5923/Article01a.pdf?s equence=1&isAllowed=y



La industria textil y su control de calidad. V Tintorería (Página 87 de 161)

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TINTORERÍA II

INFORME RETARDADORES PARA ACRÍLICO

Nombre: Juan vaca Gabriela Urresta

Nivel: Séptimo

Fecha: 13 de mayo del 2018

Docente: Ing. Octavio Cevallos

Tema: Retardador para acrílico OBJETIVOS General •

Determinar los diferentes retardadores para la tintura en acrílico a partir de las curvas de agotamiento de los colorantes más adecuados.

Específicos •

•

Definir los diferentes retardadores que puede presentar un colorante para acrílico. Reducir el número de retardadores desarrollados para cada igualación de color, basándose en las tricromías encontradas.

DESARROLLO MARCO TEORICO RETARDADOR PARA ACRÍLICO Dependiendo de la intensidad del color y del índice de combinación del colorante (valor K), puede ser necesario el empleo de retardante para obtener un teñido parejo. Para calcular la cantidad óptima de un retardante, para saturar la fibra al 65%. (Tyrone, 1994) Los colorantes catiónicos compiten con los colorantes catiónicos en la subida sobre la fibra. Su efectividad depende de la combinación y de la concentración de empleo que, para los colorantes convencionales, está en función del tipo de fibra y de la concentración del colorante. En caso de sobresaturación, los retardantes permanentes provocan el bloqueo del colorante. (Tyrone, 1994) Se recomienda usar colorantes con Valor K igual o muy próximos a 3. Anotar el valor fi, de cada colorante y el porcentaje pi de cada uno de ellos a ser utilizado en la receta del teñido. Para ajustar dicho valor a su realidad cada tintura deberá considerar otros factores importantes tales como: (Aspland, 1989)

Características de sus equipos de teñido, capacidades de la bomba, tamaño de carga, controladores de temperatura. •

Diseño del proceso

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Relación de baño

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Calidad de agua

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Tipo de material a teñir.

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Ubicación de la planta (altura sobre el nivel del mar)

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Valor K de los colorantes, si el valor K es menor a 3 se deben tomar precauciones en la cantidad de retardante a usar.

Retardantes para colorantes catiónicos. Dependiendo de la intensidad del color y del índice de combinación del colorante (valor K) puede ser necesario el empleo de retardantes para obtener un teñido parejo. Para calcular la cantidad óptima de un retardante permanente, para saturar la fibra al 65%. Ver la tabla siguiente.

Tipos de Retardantes Debido a que la afinidad de los colorantes catiónicos es muy alta y teñidos disparejos no pueden ser corregidos fácilmente por su pobre migración se ha

hecho uso de agentes retardantes. Básicamente existen dos tipos de retardantes:

a) Retardantes aniónico s: Basan su acción en la habilidad de formar complejos con el colorante catiónico. El complejo formado tiene menor solubilidad que el colorante solo y puede muy fácilmente precipitar, si un dispersante de tipo no iónico no es usado.

b) Retardantes catiónicos: Los agentes catiónicos se comportan como colorantes incoloros que compiten con los colorantes catiónicos por los grupos acídicos de la fibra. Por esta razón estos compuestos también poseerán factores de saturación como los colorantes. Por ser de menor peso molecular que los colorantes se difunden más rápidamente entre la fibra, reaccionando con los grupos acídicos. A temperatura de ebullición el retardador catiónico tiende a ser reemplazado por el colorante.

CONCLUCIONES En la tintura de la mezcla se debe mantener una correcta selección de los colorantes y auxiliares que eviten variaciones de tonalidad tanto en laboratorio y su reproducción en planta. Es importante a su vez, conocer bien el concepto de tensión superficial, para poder entender mejor como actúan los tensioactivos. También es muy importante conocer cómo se comportan desde el punto de vista físico químico en las interfases.

BIBLIOGRAFÍA Taranto, E., & Marí, J. (2003). Argentine Textiles. Maizal Ediciones. Tyrone, L. (1994). Textile Processing and Properties. Elsevier Science & Technology Books. Páginas Web: Colorantes Catiónicos Disponible en: https://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/.../1/Art icle01a.pdf

UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS APLICADAS CARRERA DE INGENIERÍA TEXTIL “

TEMPERATURA CON ACRILICO

AUTORES: CRIOLLO JANET COYAGO JEFFERSON CAMPO CRISTIAN

TII-D02 Docente: Ing. Octavio Cevallos

IBARRA 2018

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Tema: LA TEMPERATURA DE LAS FIBRAS ACRÍLICAS CON COLORANTES CATIÓNICOS Objetivo: Buscar cual es la temperatura adecuada para sustratos a base de acrílico para po der realizar una tintura correcta ya sea en sistemas abiertos o sistemas cerrados.

INTRODUCCIÓN: La introducción en el sector textil de los copolímeros del acrilonitrilo, ha producido en un breve espacio de tiempo, la aparición en el mercado de una gran variedad de fibras acrílicas, que, si bien poseen características físicas y químicas muy similares, presentan un comportamiento tintóreo diferente, tanto en lo que hace referencia a la velocidad de absorción, como a su capacidad de saturación por los colorantes catiónicos. Este diferente comportamiento originó algún confusionismo, hasta hace poco, en los procedimientos de aplicación, ya que no existían precedentes de que dentro de una misma familia de fibras se diese tal variedad de comportamiento tintóreo. Ello ha obligado a las productoras de materias colorantes a efectuar un estudio profundo y sistemático de l as características tintóreas de cada fibra, analizando detenidamente las leyes que gobiernan el mecanismo de tintura, hasta un extremo que podemos considerar poco corriente, al menos hasta el presente, en los estudios de aplicación; la minuciosidad ha llegado hasta tal extremo que, en determinados casos, la regulación de la temperatura se p recisa r:n intervalos de 1°C, lo cual era desconocido en el campo aplicado de la tintura (Cegarra Sánchez, s.f.).

DESARROLLO: Acrílico

La fibra acrílica es una fibra sintética elaborada con acrilonitrilo. El acrilonitrilo se obtuvo por primera vez en Alemania en 1893. Fue uno de los productos químicos utilizados por Carothers y su equipo en la investigación fundamental sobre altos polímeros que se llevó a cabo en la compañía Du Pont. Du Pont desarrolló una fibra acrílica en 1944 e inició la producción comercial de las mismas en 19 50 (Ibarra García, 2015).

Colorantes básicos El uso más común de los colorantes básicos se da en la tintura de las fibras acrílicas y de algunos poliésteres (los modificados). En la tintura de estas fibras para controlar el proc eso de tintura con colorantes básicos se utilizan agente s catiónicos-aniónicos adicionales. Estos agentes son sales de bases orgánicas que fuerzan al grupo cromóforo a unirse al catión, resultando el anión incoloro (Perinat, 2007). Esta reacción química da como resultado tres grupos d e colorantes básicos nuevos: Colorantes con carga positiva deslocalizada; derivados del di/trifenilmetano. Colorantes con carga catiónica localizada; de tipo antraquinónico o azoico, que poseen elevada solidez a la luz y buena estabilidad al ph. Colorantes con estructura heterocíclica, conteniendo nitrógeno cuaternario; estos son solubles en alcohol etílico; menos solubles en agua.

Temperaturas Absorción de los colorantes dispersos y catiónicos a temperaturas inferioresa los 100°C, permitiendo la tintura con los equipos convencionales. La temperatura a partir de la cual la fibra empieza a absorber colorante, depende de los tipos de comonómeros empleados y constituye una característica tintórea importante de la fibra.

La gran mayoría de las fibras acrílicas se tiñen ho y con colorantes de tipo catiónico, los cuales se caracterizan porque la carga positiva está asociada al cromófero que forma parte de la molécula (Sánchez). Dado que, según hemos visto, las fibras acrílicas poseen grupos ácidos fuertes o débiles o ambos a la vez, y los colorantes son de naturaleza catiónica, la unión del colorante con la fibra se realiza mediante enlace de tipo polar, según el esquema:

Imagen 1 Fisicoquímica de la tintura de las fibras acrílicas con colorantes catiónicos

La influencia del contenido de grupos sulfónicos sobre la difusión del colorante, expresada por Px en donde se observa el incremento de la penetración del colorante al aumentar el número de grupos sulfónicos de la fibra. Por otra parte, fue investigado en donde el efecto que ejerce la temperatura de relajación en vapor de las fibras acrílicas sobre la difusión del colorante. Los resultados obtenidos se pueden apreciar en la, en donde a partir de 108°C, al aumentar la temperatura de relajación se aumenta la difusión del colorante, existiendo una relación lineal entre Px y la temperatura de relajación TSA (Sánchez).


La influencia de las condiciones tintóreas ha mostrado que la penetración del colorante en la fibra no venía influenciada ni por la concentración del colorante en el baño de tintura. ni por la superficie de la fibra, ni por el pH ni por la concentración de electrolito en el baño de tintura. Por el contrario, la penetración del colorante aumen taba al hacerlo la temperatura de tintura.


Influencia de la temperatura Las fibras acrílicas presentan a bajas temperaturas una estructura muy compacta que sólo permite oscilaciones de sus átomos, de mayor o menor amplitud alrededor de su posición

de equilibrio. Cuando la temperatura se eleva y se alcanza la de transición, la movilidad en los segmentos de las cadenas del polímero se aumenta y a partir de esta temperatura la permeabilidad de la estructura aumenta en función del incremento de la temperatura, permitiendo la difusión de los cationes del colorante desde la superficie de la fibra, en donde son nuevamente reemplazados por colorante existente en el baño, prosiguiendo así el ciclo de tintura. Dado que las fibras acrílicas poseen constituciones físico-químicas muy diversas, éstas influyen notoriamente en la temperatura o zona de temperatura en donde se produce la permeabilidad de la fibra por los colorantes y por consiguiente, la velocidad de tintura a una determinada temperatura es diferente según la fibra acrílica de que se trate; como ejemplo del comportamiento de las fibras de Dralón y Courtelle a diferentes temperaturas de tintura (Sánchez).


Estudiando la influencia de la temperatura (105-120°C) tiempo (30-60 m.) pH (4-5) y electrolitos sobre la migración. Los resultados obtenidos, la acción de la temperatura es la más importante para favorecer la migración, siguiendo después el efecto del tiempo; solamente en un colorante se aprecia que la acción del sulfato tiene un efecto significativo sobre la migración y en ningún caso la variación del pH afecta a las propiedades migratorias.

CONCLUSIONES: Se concluye que se necesita de una temperatura de 100 °C para que se efectúe una buena tintura. Y el sustrato textil tenga el color que se de sea obtener.

BIBLIOGRAFÍA: Cegarra Sánchez, J. (s.f.). Trabajos de investigacion. Recuperado el 11 de Mayo de 2018, de https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099/5923/Article01a.pdf?sequence=1 &isAllowed=y Ibarra García, M. Y. (8 de Febrero de 2015). Teñido de lana y acrílico con colorante Diazo Amino Benceno. Obtenido de

https://quimicadelcolor.wordpress.com/2015/02/08/tenido-de-lana-y-acrilico-concolorante-diazo-amino-benceno/ Perinat, M. (2007). Alibaba. Obtenido de http://www.edym.net/Materia_prima_textil_gratis/2p/tintura/cap12220.htm

Universidad Técnica del Norte Facultad de Ingeniería en Ciencias Aplicadas

Nombres: Pilataxi Luis, Vera Mónica Asignatura: Tintorería II Objetivos  

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Conocer a cerca del proceso de tintura de fibras acrílicas Investigar sobre la gradiente y productos auxiliares empleados para la tintura de sustratos textiles de acrílico Conocer el tiempo requerido para colocar cada producto en la tintura de acrílico así mismo el tiempo que se empleará para tinturar esta fibra.

Procedimiento de tinturado de Acrílico El acrílico es una fibra de carácter aniónicos es decir tiene polo negativo la cual atrae los cationes de los colorantes, lo que se conoce como atracción polar, actualmente se conocen dos tipos de fibras el acrílico HB y el acrílico normal. Etapas de la tintura

Migración: Es el desplazamiento del colorante desde el baño hasta la fibra Difusión: Es la etapa donde el colorante va de la superficie al inte rior de la fibra. Existen diversos factores que condicionan la difusión del colorante como son la agregación del colorante, la estructura cristalina de las moléculas o el tamaño de los poros amorfos en la estructura molecular, cada molécula absorbida desplaza el equilibrio de agregación hacia la formación de mas monomoléculas cuando más alto es el índice de agregación del colorante más bajo será el de la difusión de ese colorante. La difusión del colorante se manifiesta exteriormente por lo que llamamos igualación, apariencia y uniformidad del material teñido.

Absorción: Contacto de la molécula de colorante con la fibra y penetración en su cuerpo físico. Difusión sólida.

Fijación: Es el proceso donde se busca que el colorante quede dentro de la fibra, en los colorantes directos la unión de estos es por fenómeno físico (fuentes de hidrogeno) debido a esto la tintura de fibras celulósicas sonde mala solidez. Llegado a este punto de fijación se puede decir que el colorante ha teñido la fibra y el proceso de tintura ha terminado, estando .todas las moléculas de fibra enlazadas con moléculas de colorante.

Disolución de los colorantes catiónicos  

Mezclar con una solución de ácido acético al 40% Añadir agua a ebullición con agitación constante

Procedimiento 1) Elevar la temperatura del agua a 80 ºC 2) colocar auxiliares a los 80 ºC Colocar de 0,5 a 1.2 ml/l de ácido acético Colocar de 0,2 a 0,3 g/l de acetato de sodio Colocar retardante catiónico Colocar 0,5 g/l de dispersante no iónico dejar por diez minutos a 80 C 3) a los 20 min y a 80 C colocar el colorante catiónico 4) subir la temperatura con una gradiente de 0,3 a 1 C/min hasta llegar a 105 C 5) mantener la temperatura de 105 C de 45 a 90 min 6) bajar la temperatura a 40 C con una gradiente de 2 C/min 7) votar el baño    

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Disolución de colorantes Ácidos  

mesclar con agua blanda fría añadir agua hirviendo de acuerdo a la cantidad de colorante

Procedimiento Método 1

1) subir la temperatura del agua a 50 C ᵅ

2) añadir productos auxiliares (A) 

4% de ácido sulfúrico al 96%

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5% de sulfato de sodio

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pH de 2,5 a 3,5

Tintura de Acrilico

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