Los Colorantes en La Industria Textil-2021-I

 

Curso: PROCESADO QUIMICO TEXTIL II -- UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA --

Docente: Marco Brañez Sanchez11.05.2021

 

INTRODUCCION •

El término término colorante colorante aabarca barca todo todo compuesto compuesto que cuando aplicado sobre un objeto le confiera color y que mantenga sus propiedades de color por un tiempo prolongado desde el punto de vista textil los colorantes pueden ser diferenciados con los pigmentos en lo que respecta la solubilidad, mientras que un coloranteapara uso textil es un compuesto soluble que tiene color ó capacidad de formar color cuando es absorbido preferentemente desde desd e la soluc solución ión por por la fibra. fibra.

 

Desde que el agua es el solvente más abundante y económico que se conoce y el más usado en la industria text textilil será requisito requi sito indisp indispensab ensable le que sea soluble soluble en agua, en cambio los pigmento se pueden considerar consid erar qu que e son insolubles insolubles eenn agua. agua. Cabe resaltar que hay casos donde hay compuestos coloreados solubles en agua que reaccionan una vez dentro de la fibra para formar un pigmento insoluble en agua retenido dentro de la fibra por otra acción mecánica.

 

NOMENCLATURA DE LOS COLORANTES •

No existe ciertamente un sistema de nomenclatura normalizada y universal único, para facilitar el conocimiento y el uso de todos los colorantes en la industria en general. Ellos además son muchísimos, así es como cada colorante lleva simplemente un nombre nombr e comercial ó de fábrica, con el cual llegan a hacerse conocidos en las tintorerías, dichos nomb no mbre ress y codi codififica caci ción ón part partic icul ular ar da dado doss por por el fabricante, están relacionados un criterio utilitario, para poder específicamente i dentificarlos en con identificarlos razón de sus propiedades de uso, únicamente ó también con relación a ciertos tipos de solideces quee el colo qu coloran rante te tiene. tiene.

EJEMPLO

 

•

•

La nomenclatura de un colorante comienza con el matiz del mismo y luego un segundo aspecto del nombre, suele referirse al uso ó al textil para el cual esta especialmente destinado, seguido de algunas letras que se refieren siempre al matiz, a la solidez ó a la presentación (polvo, líquido, granulado, etc.) Para terminar con una numeración que generalmente se refiere a la concentración del colorante comparado con una concentr concentración ación titipo po ó norma normal.l. Así por ejemplo, un colorante directo para la tintura de fibras celulósicas es el NARANJA SOLAR 2GL 200% que indica además del nombre comercial ó de fábrica SOLAR el matiz del mismo NARANJA la concentración ó fuerza ó valor comparativo frente a una concentración tipo(100%) y las letras suelen significar aspectos particulares del matiz y otras otras características. características.

 

Este tipo de nomenclatura implica una muy poca información de carácter técnico, a fin de poder identificar por su naturaleza y estructura química a cada colorante, la Sociedad tintoreros y coloristas Society of de Dyers and Colorists con The sede en Inglaterra Ingla terra adopt adoptó ó desde hace hace ya varios años una formapara de numeración y nomenclatura universal cada colorante col orante basándose fundamentalmente fundamentalm ente en dos cri criterios terios importantes:

 

1ER CRITERIO.- NUMERO DE CONSTITUCIÓN

   

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Guarda relación Guarda relación con la nat naturale uraleza za química química ó composición química de cada colorante, identificado cada uno con un número al que se le llam llamaa - NUMERO NUMERO DE CONSTITUCI CONST ITUCIÓN ÓN - Y que corres correspond pondee al grupo químico ó clasificación química de todos los colorantes que hay en el mercado.

 

Esta es una clasificación de tipo cromofórica. CLASIFICACIÓN CIÓN POR CONSTITUCIÓN QUÍMICA, ESTÁ COMPLEMENTAD COMPLEMENTADA A DEL • LA CLASIFICA SIGUI SIG UIENTE ENTE MOD MODO: O: •

1.- EL NÚMERO DE CONSTITUCIÓ CONSTITUCIÓN N QUÍMICA QUÍMICA;; EJEMPLO 29125 LLUEGO UEGO EL COLOR INDEX VIOLETA VIOL ETA DIREC DIRECTO TO 48.

•

2.- EL COMPUESTO COMPUESTO QUÍMICO PROPIAMENTE DICHO Y LA FÓRMULA, ASÍ PARA EL M MISMO ISMO VIOLETA DIRECTO 48, COMPLEJO DE COBRE DE FÓRMULA:

   

clasifi cación química de los colorantes de acuerdo La clasifi con la tercera edición del COLOR INDEX, que incluye es la siguiente: unas 31 clases de colorantes es

onstit titució ución n química química • Cons

Núme úmero ro de constitución

•

Colora Col orante ntess NIT NITROS ROSOS OS

10,0 10 ,000 00 a 10 10,2 ,299 99

• •

Colora Col orante ntess AZO: :N1 :N1TRO TRO Color Colorantes antes MO MONO NO AZO Colorantes AZO: Colorantes  AZO: DIAZO Colorantes Color antes AZO: TRlSAZ TRlSAZO O Colorantes AZO: POL POLY YAZO Colora Col orante ntess AZO AZOICO ICOS S

10,300 10,3 00 a 10 10,9 ,999 99 11,0 1,000 00 a 19, 19,999 999 20,0 20 ,000 00 a 29 29,9 ,999 99 30,0 30 ,000 00 a 34 34,9 ,999 99 35,0 35 ,000 00 a 36 36,9 ,999 99 37,0 37 ,000 00 a 39 39,9 ,999 99

• • • •

 

Colorantes de ESTILBENO Colorantes CAROTENOIDES Colorantes del DIFENILMETANO Colorantes de TRIARILMETANO Colorantes de XA XANTENO Colorantes de A AC CRILAMIDA Colorantes de QUINOLINA Colorantes del ME METINO Colorantes de TH THIAZOLES

40,000 a 40 40,999 40,800 a 40,999 41,000 a 41,999 42,000 a 44.999 45,000 a 45 45,999 46,000 a 46,999 47,000 a 47 4 7,999 48,000 a 48 48,999 49,000 a 49 4 9,399

C orraan IN Co ollo ntteess d deelIINNDDAOM FE NA OL Colorantes de AZINA Colorantes de OX OXAZINA

4 4 49 9,,4 70 00 0 aa 49 49 9.,6 99 99 9 50,000 a 50.999 51,000 a 51 51,999

Co ollo ntteess S deUTH T IARZOIN AS C orraan LH FU SO

5 52 52 9 52 3,,0 00 00 0 aa 54 5 4,,9 99 99

 

Colorantes de LA LACTONA Colorantes de .AMINOCETONA Colorantes de HIDROXICETONA Colorantes de de AN ANTRAQUINONA Colorantes de los INDOGOSOLES Colorantes de FTALOCIANINA Materias orgánicas, naturales Bases Oxidadas Materias pigmentos

55,000 a 55 55.999 56,000 a 56,999 57,000 a 57.999 58,000 a 72,999 73.000 a 73.999 74,000 a 74,999 75,000 a 75,999 76,000 a 76,999 77,000 a 77,999

 

INFORMACION COMPLEMENTARIA La información complementaria a los colorantes colora ntes,, clasificados clasificados químicamen químicamente te en • •

31 clases cformas lases santer anteriores iores es s. para: Las forma estruc estructur turale ales. Los méto métodos dos de fabricación fabricación..

• • •

Las propieda pro piedades m más ás importantes. es. Los nombres nomb resdes quí químic micos. os.important Las patentes.

•

Litera Lit eratu tura ra adi adicion cional. al.

      

2DO

CRITERIO.- COLOR

INDEX •

Adoptada igua Adoptada igualmen lmente te por la SOCIET SOCIETY Y OF DYERS AND COLORISTS es de tipo utilitario, basado en una clasificación genérica desde el punto de vista de su empleo, además de otros aspectos complementarios, en esta forma el colorante identificado por un número correlativoes llamado COLOUR INDEX donde la nominación genérica está en orden del usoalfabético uso al que que sedesde le da al aell color. color punto. de vista

Lass ca carac racter terís ísti tica cass má máss im impo portant rtantes es po porr us uso o La de cada cada colorante colorante o COLOR COLOR INDEX

 

1.- El nombre nombre genérico genérico del colorant colorantee en orden alfabético: • Co Col.l. Ácid Ácidos os • Col Col.. Azoieo Azoieoss • Co Col.l. Bási Básico coss • Desarrolladores • • •

Col. Directos Col.l. Disp Co Disper erso soss Fluoresce Fluo rescentes ntes y abrillant abrillantador adores es

• •

Col... pa Col para ra el alimen alimentos tos Col Col. ppara ara cuero cuero

 

• • • • • • • • •

Col. Morden Col. Mordentab tables les Col. Naturales Bases Bas es de de Oxidac Oxidación ión Pigmentos Col. reactivos reactivos con la fibra Agente Age ntess reduct reductore oress Colorante Color antes solvent orgánicos Col Colora orante ntesss en Sulfur Sulsolventes furoso ososses orgánicos Colorante Color antess Vat Vat ó tina

 

• •

En donde donde la nomencla nomenclatura tura se inicia así: C.I. Amarillo Ácido 1,2,3,… etc.; Ejemplo: Naranja Ácidote 1,2,3,….. etc. c. Y as así sucesivamen suces ivamente para para todos los loset matic matices esí de colorantes ácidos, en donde las otras características adicionales para cada colora col orante nte es es la siguie siguiente nte::

 

2.- cl clas ase e quí quími mica ca a la la que correspo pond nde. e. Ej.A j. Azo zo,, mono mo noazo azo.. Disa Disazo, zo, etc etc.. 3.Elicació número núm ero demica) constitución química ( el de la clasif cla sifica ción n quí químic a) 4.- El matiz del del colorante colorante a la luz ddel el día ó a la luz artificial. 5.- Fibra para para la cual está destinado, destinado, así así como el métod método o de tintura, tintura, caract característ erísticas icas tintórea tintórea de igu igualaci alación, ón, etc. 6.- Si son aptos para para teñir otras fibras. fibras. 7.- Si son son apto aptoss pa para ra el esta estamp mpado ado.. 8.- Las propiedades propiedades de las solideces según nor normas mas AATC AA TCC C , ISO ISO.. 9.-- Otra 9. Otrass pr prop opie ieda dade des. s. 10. 0.-- Us Usos os no no te text xtililes es.. 11.1.- Algunas Algunas notas notas adicio adicionales nales..

 

CLASIFICACION PRACTICA DE ACUERDO ACUERDO A SU USO USO

 

DOS ESQUEMAS MAS USADOS primer esquem squema a está basado en el método de • El primer

aplicación y el tipo de material a ser teñido, este esquema interesa interesa sobre todo al consumidor de de los colorantes colora ntes en las tintorerías ú otros ramos industriales, como el cuero, el papel, papel, etc.; po porque rque también hay colorantes especiales como los utilizados en alimentos, alimentos, en medicinas, en cosmetología, en indicadores indicadores químicos, etc. En En

todos estos estos casos inter interesa esa química mayormente mayormente el rante, conocimiento de lano estructura del colorante, colo conviene más más bien conocer el comportamiento de éstos frente a los distintos productos ó substratos a los cuales interesa aplicársele.

 

segun do esque esqu ema • El segundo

de

clasificación esta basado en la constitución química del colorante el cual interesa mucho desde el punto de vista químico especialmente al fabricante de colorantes; pero interesa también esta clasificación con fines de enseñanza en libros y textos tex tos espe especia cializ lizad ados os..

 

•

Cabe destacar que de acuerdo a la clasificación por el esquema basado en fibra a serunteñida el método de aplicación dellacolorante, mismoy grupo de este esquema puede constar de varios componentes de diferentes clases del esquema basado en constitución química y viceversa. Así por ejemplo: los colorantes que poseen constitución química de tipo azo son usados en la declasificados colorantes que porcolorantes el método demanufactura aplicación son como ácidos, ácid os, directos, directos, básicos, básicos, azoicos, azoicos, etc.

 

CLASIFICACION DE LOS COLORANTES POR EL METODO DE APLICACION •

En las tintorerías tintorerías industriales, industriales, existe un interés particular sobre determinados tipos de colorantes, para determinadas fibrasde textiles, sin importar mayormente mayormente naturaleza química los mismos; así interesa que unla colorante tiña específicamente específicamente el algodón y además que tiña con buenos resultados, es decir una tintura de calidad, conviene también que otros tipos de colorantes tiñan igualmente en forma específica las fibras de lana, de la seda, etc. Pero puede muy bien ocurrir que todos estos colorantes específicos para distintos tipos de fibras, contengan un mismo grupo químico ena.su molécula, y sean químicam químicamente ente de la mism misma a familia. famili

 

por ello es imp import orta ante una clasifi clasificación cación de los lo s co colo lora rant nte es desd desde e el punt pu nto o de vista ista de su uso. u so. Pa Para conoce conoc er su comport comp orta amiento y sus rendimientos a la hora de te teñir ñir una dete de terminada rminada fibra textil. textil. Una cla cl asif sificació icación n utilit uti litaria, aria, generaliza generalizada da y actu ctua almente acepta ceptada da es es la l a siguiente sigu iente::

 

1.- COLORANTES SUBSTANTIVOS Ó DIRECTOS •

Llamados así a los que tiñen directamente las fibras celulósicas desde un baño normal normal acuoso y sin si n mayo mayores complicados; res procesos pero pueden adicionales, teñirsimples tambiénófibras proteínicas como la lana y otras; pero usados usados solo en casos excepcionales, inclusive hay algunos colorantes como el Rojo Directo CI 37 que puede ser aplicado encolorante forma directa y también como ácidosobre sobreellaalgodón lana. Puesto que químicamente son sales sódicas de ácidos sulfónicos y casi invariablemente son compuestos AZO, es decir que son semejantes a los colorante colorantess ácidos áci dos para para lan lana. a.

 

Los colorantes directos, como ya se dijo, son en su mayoría compuestos Azo y según el Color Index, a la fecha existen alrededor de 900 colorantes AZO DIRECTOS, de los cuales aproximadamente el 45 % de ellos son colorantes DISAZO, un 25% son TRISAZO y el resto son monoazos y poliazos respectivamente. Los colorantes directos son también utilizados para teñir materiales no textiles como el papel y el cuero. También hay colorantes directos diferentes a los del grupo AZO grupo AZO , como son los derivados del estilbeno, de la ftalocianina, etc. Y todos todos son aniónicos. aniónicos.

 

2.- COLORANTES COLORANTES ACIDOS PARA FIBRAS PROTEINICAS •

Son de composición parecida al de los colorantes directos porque también son sales sódicas de ácidos sulfónicos ó también carboxílicos, utilizados esencialmente en la tintura de la lana, la seda, los pelos animales, las poliamidas, etc. A las que se unen gracias a la presencia de uno ó más grupos ácidos, seque unen a los grupos básicos deyla fibra, esque decir son colorantes aniónicos forman enlaces salinos ó ión iónico icoss ccon on 1a fib fibra. ra.

 

3.- COLORANTES BASICOS •

Son sales de bases orgánicas coloreadas o también usualmente compuestos hidrocarburos, hidrocarburos, llevan el cromóforo llama también en elcolorantes catión delcatiónicos, colorante ytiñen por ello la lana; se les pero esencialmente para teñir las fibras poliacrilonitrilas (acrílicas) mediante uniones iónicas o salinas, en baños con ácido acético, tiñen el algodón en baños con mordiente o en forma adjetiva.

 

4.- LOS COLORANTES TINA O A LA CUBA. •

Especialmente para la tintura de las fibras celulósicas sobre las que dan tinturas de excelente calidad por también haylas variedades solidecesde obtenidas, colorantes pese tinas a que con solideces más modestas, son colorantes insolubles en agua y por ello se deberá aplicar a la celulosa mediante un proceso químico de reducción y oxidación posterior decon la molécula l a fibra. la reducción se efectúa hidróxidoya deen s odio sodio y unLa agente reductor reductor como el hidrosulfito de sodio para desp de spre rend nder er el hi hidr dróg ógen enoo red reducto uctorr, y formar el leuco con afinidad afinidad ppor or la celulosa. celulosa.

 

5.- COLORANTES AL AZUFRE. •

Son colorantes de oxidación, como los colorantes tinas; pero sobre las fibras celulósicas dan tinturas de aún cuando comparable las excelente solideces calidad, de los colorantes tina;nopero son muya baratos. Estos colorantes son complejos orgánicos con azufre en la molécula, la característica fundamental funda mental de la tintura sobre fibras celulósicas es su excelente solidez al lavado, sus matices más bien bi en son son op opac acos os..

 

6.- LOS COLORANTES DISPERSOS. •

Son colorantes de muy baja solubilidad en agua, aplicados a las fibras sintéticas general, gener al, conSon mayor ó menor eficacia y sobre en rayón acetato. colorantes no iónicos, en los últimos años estos colorantes han sido utilizados sobretodo ó exclusivamente sobrepara fibras en es todas las formas y también el de rayón raypoliéster ón acetato, decir fibrass de ccaráct fibra arácter er hidro hidrofóbica fóbicas. s.

 

7.- COLORANTES REACTIVOS. •

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Se distinguen de los demás colorantes por ser los únicos que se unen a la fibra celulósica y proteínica mediante media nte una una reacción reacción francam francamente ente de de tipo químico, es decir entre grupos gru pos activos activo s delmediante col colorant oranteeenlaces y de lascovalentes fibras fibras,, siempre siemp re en med medio io alc alcali alino. no. Son utilizados preferentemente preferentemente sobre fibras celulósicas, sobre las que al dalavado matices brillantes y de excelentes solideces y amuy la luz (no todos). Son colorante que han aparecido en la década déc ada del cincuent cincuenta, a, teñidos teñidos en frío ó calientes. calientes.