TEÑIDO DE ALGODÓN CON COLORANTES DIRECTOS

Una de las mejores clasificaciones de colorantes para las fibras de celulosa ha sido llamada como colorantes directos, ya que son capaces de teñir directamente el algodón sin ayuda de un mordiente.

Definición de Colorantes Directos

Los colorantes directos son solubles en agua, debido al grupo lateral sulfonado. El cromóforo predominante es el grupo Azo, el cual explica el número extenso de colorantes rojos, amarillos y naranjas. Los colorantes se ionizan en agua con el ion sodio abandonando el componente que da color o cromófero resultando un colorante aniónico o de carga negativa.

Dentro de este grupo de colorantes podemos encontrar las siguientes estructuras químicas: monoazo, diazo, quinolina, etilbenceno, disazo, ftalocyanina, oxazina; las cuales poseen afinidad directa por algodón, seda, lana y fibras regeneradas.

Cuando una fibra de celulosa se sumerge en agua, la superficie adquiere una carga negativa.

Los aniones que se unen a la superficie, son fijados mientras los iones opuestos en la solución recorren pequeñas distancias por medio de la agitación sin alterar totalmente la electroneutralidad . Una difusa doble capa de negativo (de la fibra) positivo (del Na+), el anión negativo del colorante es producido directamente cuando la pendiente del potencial eléctrico tiende a cero. Como resultado de este potencial, la concentración de iones negativo cerca de la superficie de la fibra es menor que en el volumen de la solución. Contrariamente la concentración de iones positivo es mayor que en el resto del volumen de la solución.

Bajo estas condiciones, el agotamiento de los colorantes aniónicos puede ser bastante pequeño. Si las sal es adicionada en suficiente concentración, el espesor efectivo de la capa puede reducirse bastante para permitir que los aniones  del colorante acorten la distancia para que las fuerzas de atracción de Van der Walls actúen y la absorción sobre la superficie de la fibra pueda llevarse a cabo.

Entre las características de los colorantes directos, podemos nombrar:

a. Excelente solidez a la luz.

b. Baja solidez en procesos húmedos.

c. A mayor solidez, su estructura es más compleja y su manufactura más costosa.

d. Son económicos y poseen la gama completa del espectro visible.

Tratamiento Posterior al Teñido

Varios tratamientos se han desarrollado para mejorar las propiedades de fijación de los colorantes directos:

1. Formaldehido puede ser adicionado y une eslabones para ayudar al colorante a permanecer en su lugar.

2.  Solidez a la luz puede mejorar para algunos colorantes después de tratarlos con sulfato de cobre.

3. Mezclas de surfactantes catiónicos y sales de cobre son usadas para perfeccionar o mejorar la solidez a la luz y lavado.

Parámetros de Control durante el Teñido

1. La temperatura de teñido.

2. Efecto del electrolito en el teñido.

3. La relación del baño de teñido.

4. Tiempo de teñido.

5. El pH.

1. Importancia de la temperatura. Efectos

a. Disminución de la repulsión entre la carga eléctrica superficial de la fibra y la carga del colorante.

b. Aumento de la vibración de las cadenas en la parte amorfa.

c. Migración del colorante de las partes que se encuentran en mayor concentración a las de menor vía en el baño de teñido.

2. Efecto de los electrolitos:

a. Promueven el agotamiento del colorante en la fibra.

b. Sal común, sulfato de sodio de uso doble.

c. Neutraliza la carga eléctrica de la fibra y aumenta el desplazamiento del colorante hacia la fibra.

d.  El catión de sodio de la sal reduce la carga negativa de la fibra.

e. Grado de agotamiento ligado a la cantidad de sal en el baño.

f. Impide la reversibilidad del teñido.

3. Efecto de la relación de baño y rotación:

a. El porcentaje de colorante absorbido aumenta a medida que baja su concentración en el baño.

b. Teñir en relación de baño corto, equivale a menor consumo de colorante.

c. Con relación de baño constante será posible la reproducibilidad. Aumento de velocidad de baño, posibilidad de encuentro de partículas de colorante y superficie de la fibra.

d.  La agitación del baño aumenta la velocidad de absorción.

e. Reducir la cantidad de colorante en %, equivale a aumentar la concentración del colorante y del electrolito.

4. Tiempo de teñido

a. Velocidad de difusión del colorante en la fibra y su velocidad de absorción varía según el tipo de colorante.

b. Al prolongarse el tiempo de teñido no hay mayor incremento del colorante en la fibra.

c. Ideal, completa difusión del colorante en la fibra para obtener buena penetración.

5. Efecto del pH

a. Colorante directo aplicado a la celulosa en solución neutra.

b. Adición en medio acido causa la alteración del matiz.

c. Medio alcalino, aumenta solubilidad de algunos colorantes y efecto retardante.

d. Celulosa, en condiciones alcalinas, forma sistema reductor, que destruye algunos colorantes directos.

e. Recomendable ajustar pH del baño de teñido con sulfato de amonio.