Colorantes

Dado el gran número de colorantes que son obtenidos sintéticamente y por tanto la gran diversidad de procesos de fabricación de que existen y cuyo secreto es con frecuencia gradado por las fábricas correspondientes , sólo se expondremos el proceso de fabricación en general.

Las fases en que pueden considerarse desglosado el proceso de fabricación son :

1º reacción

2º filtración

3º secado

4º molturación

Las dos últimas fases se emplearán en aquellos colorantes en forma de polvo pero no cuando es en forma de pasta.

La reacción tiene lugar en los reactores, que suelen ser aparatos cilíndricos provistos de todos los elementos necesarios para que se verifique el proceso de obtención del colorante, tales como serpentines de calefacción , agitadores , condensadores , conductores , dispositivos ...

El material empleado en la construcción de aquellos deberá estar proyectado de acuerdo con las sustancias y las condiciones de trabajo presentes.

Dado que la mayor parte de los colorantes se obtienen por precipitación desde un medio líquido que puede ser acuoso, alcohólico, o mezcla de ambos, hay que proceder a la filtración para separar el colorante del resto.

Estas soluciones no son neutras sino alcalinas o ácidas, dato que también debe tenerse en cuenta a la hora de la elección de los materiales.

El tipo de filtro a emplear vendrá condicionado por la cantidad de productos manipulados.

La parte filtrada, si contiene disolventes, tiene que ser enviada a evaporar, para separar estos y ser utilizados de nuevo en el proceso.

La parte sólida, separada en la filtración es enviada para su secado. Los sistemas de secado son muy variados destacando los túneles de secado, con circulación de aire caliente, estufas, proyección sobre superficies calientes , etc...

Es muy importante en la operación del secado no alcanzar, y sobre todo, no sobrepasar la temperatura para a cual el colorante se descompone. Algunas de ellos lo hacen a temperatura baja siendo, por tanto, preciso realizar el secado utilizando conjuntamente calor y vacío.

Le sigue al secado la molturación. Aquí también hay que tener presente el grado de pulverización exigida , a la hora de la elección del molino. Estos son tipos especialmente fabricados para la molienda de los colorantes secos , alcanzándose con los molinos de chorro , y por exigencias del colorante , partículas que tiene de diámetro entre una y diez micras.

Dado que con frecuencia la tonalidad del colorante obtenido no coincide exactamente con el de preparaciones anteriores , antes de ser envasado , se ele adicionan pequeñas cantidades de otras sustancias hasta que el colorante tenga la tonalidad adecuada.

1.2 QUÍMICA DE LOS COLORANTES

Se sabe que , que en orden a la absorción de la luz , es esencial la presencia se enlaces insaturados. Los compuestos con un solo centro de insaturación absorben la luz den una sola región , muy estrecha , del espectro y ,por lo general , a bajas longitudes de onda.

A estos grupos con algún enlace insaturado se les denomina cromóforos y al compuesto que contienen grupos cromóforos , se le denomina cromógeno. También se observa que determinados grupos en el cromógeno , hacen aumentar la intensidad del color del mismo , denominándose a estos grupos auxocromos Los grupos cromóforos mas importantes son :

- Nitroso -N=O

- Nitro

- Azo

- Azoamina

- Azoxi

- Tiocarbonillo

Hay que tener en cuenta que intensificar el color significa aumentar la longitud de onda. Características de un colorante :

1º se fija el colorante sobre la sustancia a teñirá por sí mismo o con la ayuda de un fijador

2º el color debe ser inalterable al efecto de la luz , soportar lo mejor posible el efecto del agua y de los jabones o detergentes ,así como las sustancias ácidas o básicas del proceso de la elaboración del colorante.

Los colorantes químicos pueden clasificarse según su procedencia química o según su aplicación

Clasificación química

Clasificación según su utilización :

En el primer caso, pueden teñir la seda, las poliamidas, fibras de pvc y en general al as fibras sintéticas, a las cuales se les adiciona antes de que la fibra textil sea hilada. Otras veces los colorantes de este tipo se adicionan al tejido y polimerizan cuando se estampa el tejido, quedando con gran fijeza sobre este.

Para el segundo caso, estos pigmentos se usan en la obtención de lacas, pinturas, papel brillante, para colorear los derivados del caucho, etc.

COLORANTES MÁS IMPORTANTES

Colorantes azoicos: Este es un grupo de colorantes artificiales muy amplio. En su constitución hay grupos aromáticos unidos a un grupo azo. Por ejemplo :

Crisoidina, obtenida por la reacción del cloruro de bencenodiazonoi y la fenilendiamina. Tiñe el papel cuero y yute:

NH2

N=N NH3 Cl

Dispersiones de colorantes azoicos. Utilizados preferentemente en el teñido de fibras sintéticas, puesto que son fabricados expresamente para ese fin.

H

N

N CO

HO N

NH2

Colorantes aziocos reactivos es un tipo de colorantes que sólo debe ser empleado en fibras vegetales.

SO3H OH NH2

N=N

HO3S SO3H

Colorantes de triarilmetano . Se obtiene por oxidación y posterior tratamiento con ácido de una leucobase , la cual no tiene coloración. Por inversión del proceso, se puede regenerar la leucobase. Tiñen las fibras vegetales y al algodón siempre que este último haya sido tratado con un mordiente.

Me

NH2

Cl N== === C

H2

NH2

- Colorantes de xanteno. Los procedimientos de obtención son muy variados, ya q unos colorantes son obtenidos desde el xanteno directamente, la femolftaleína se obtiene a partir del fenol y el anhídridoo ftálico en presencia de ácido sulfúrico; en solución alcohólica base, da una solución roja característica

La eosina se obtiene por reacción entre el bromo y el aceite acético, es empleado para el teñido de la lana y la seda

Br O Br

eosina

HO

COOH

Br

Colorantes a la tina. Dentro de este grupo se tiene la indigotina. Se prepara a partir de la fenilglicina, sodamina, KOH y NaOH. Posteriormente por la oxidación del aire se transforma en indiditina. Se usa para el teñido de fibras textiles para la confección, pero siempre que al tejido se le efectúen una serie de tratamientos previos.

O O

indigotina

H N N H

Colorantes antraquinónicos. La alizarina es el colorante más importante y se obtiene por la reacción entre el ácido sulfúrico y la antraquinona y posterior tratamiento con naoh, con la cantidad necesaria de clorato de potasio que actúa como oxidante. Tiñe algodón y lana.

Ona

Ona

Las sustancias a teñir se reúnen dentro de los grupos ya indicados.

Por su composición las fibras animales son de carácter proteínico y las vegetales de tipo celulósico. Dentro del grupo sintético, las hay proteínicas y celulósicas.

Todas las fibras están constituidas por largas cadenas moleculares y contienen zonas formadas por pequeños cristales o micelas. Las partes exteriores de las micelas en sus extremos se enlazan compartes de otras cadenas, pero que no están en estado cristalinos, por lo que el conjunto formado por una fibra textil viene a ser una unión de partes cristalinas con otras que no lo son y que no siguen tipo alguno de orientación definida.

Las fibras de carácter proteínico don tratadas con soluciones ácidas o básicas. En el primer caso fijan los aniones al colorante y, en segundo, los cationes siempre forman la sal correspondiente.

En las fibras celulósicas, la unión del colorante a la fibra tiene lugar por enlace con el hidrógeno: al ser este poco fuerte, requiere de cadenas largas de colorante a fin de tener el máximo de uniones, lo que además favorece luego a la fibra tejida ya que cuanto más larga es la cadena, más insoluble es. Para su fijación, caso de ser el colorante insoluble en agua, primero se reduce y luego se oxida, quedando así una solución insoluble.

Las fibras acrílicas son de difícil teñido por lo que se tratan con hidrolizan y también con polímeros, con los que se copolimeriza para que aumente la capacidad al teñido.

Los poliésteres tiñen más fácilmente aunque hay que emplear sistemas con poca cantidad de agua , ya que esta es muy poco absorbida por esta fibra , por lo que generalmente son tratadas a temperatura alta con el fino de producir un hinchamiento de la fibra , empleando seguidamente un pigmento dispersado como ya se dijo.