Teñido De Nylon 6gy6y

LABORATORIO DE PROCESADOS TEXTILES II INFORME Nro TEÑIDO DE NYLON. PROFESORA: Ing. Tito REALIZADO POR: *HUACHOS BENDEZÚ ISAI FECHA DE ENTREGA: 09 /11/14

LIMA-PERU

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ÍNDICE

1.-

OBJETIVO GENERAL. ……………………………………………….…….

2

2.-

FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………………….……

2

3.-

MATERIALES Y EQUIPOS…………………………………………………

3

4.

PROCEDIMIENTO……………………………………………………………

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5.-

CÁLCULOS………………….…………………………………………………

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6.-

CONCLUSIONES………………..………………………

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8.-

BIBLIOGRAFÍA………………………………..……………………………….

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PRACTICA DE TEÑIDO DE NYLON I.

OBJETIVO GENERAL •

II.

Conocer y aprender a controlar el proceso de teñido del nylon, ya que el nylon es uno de los polímeros más usados para aplicaciones técnicas en la industria. • Conocer la función de los insumos auxiliares de la receta de este baño. • Aprender a trabajar en baños de teñido acido y a tener cuidado en controlar los ascensos de la temperatura y en la dosificación de la temperatura. FUNDAMENTO TEÓRICO Pala efectuar la tintura de las poliamidas se nos ofrecen distintas posibilidades, en lo referente a los colorantes que se pueden emplear. Dos factores son los que deben influir decisivamente en la elección. a. El matiz a obtener, considerando por un igual la viveza del misino su intensidad b. Las solideces deseadas, esto último naturalmente función a su vez, de la aplicación posterior que reciba el hilo teñido. Las diversas posibilidades, comprenden las siguientes gamas de colorantes sintéticos.  Dispersos.  Ácidos.  Complejo metálico.  Complejo metálico disperso.  Cromatables.  Substantivos para fibras celulósicas.

Hay también colorantes de tina, reactivos, y alguna otra gama aún. La experiencia práctica acerca de la tintura de poliamida ha efectuado ya una selección entre las gamas indicadas y por ello comentaremos principalmente las 3 series de mayor empleo que son: dispersos, ácidos para lana y complejo metálico dispersos; con su concurso pueden obtenerse prácticamente la inmensa mayoría de los matices, con las solideces deseadas, esto último con la ayuda cuando el caso lo requiera, de un tratamiento posterior destinado a mejorar las solideces de los colorantes. Los colorantes de complejo metálico solubles son menos empleados a pesar de que proporcionan muy buenas solideces generales, pero ofrecen alguna limitación en cuanto a intensidad de matiz, en especial tiñendo por tricomia. Los colorantes cromatables, como tal serie, no son empleados. En cambio, el Negro cromatable, considerado individualmente, es un colorante de uso muy extendido en razón de su excelente solidez y su asequible precio. En cuanto a los colorantes directos, sólo se emplean algunos con carácter individual, por lo que tampoco puede hablarse propiamente de gama completa de colorantes. COLORANTES DE DISPERSIÓN

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Una de las primeras gamas de colorantes que se emplearon para teñir las fibras poliamídicas y que hoy día sigue aun en vigor es la de los dispersos. Con tales colorantes puede lograrse uno gama muy completa de matices. Para teñir hilo texturizado de poliamida, sin embargo, la amplitud de los matices que puede lograrse, debe reducirse en razón de la sólo mediocre solidez que proporcionan, a los matices pálidos. Al aumentar la intensidad de la tintura, disminuye paralelamente la solidez a los tratamientos húmedos (sudor, agua, agua de mar, lavado,etcétera). Por el contrario, la solidez a la luz, aunque el matiz sea pálido, es buena y en general suficiente para las aplicaciones que reciben los hilos teñidos La tintura de las poliamidas con colorantes dispersos parece ser un fenómeno algo complejo en el que intervienen decisivamente varios factores para lograr la fijación del colorante a la fibra. Influyen: el grado de solubilidad del colorante en la fibra, el establecimiento de uniones entre fibra v colorante merced a la formación dc puentes de hidrógeno o a la existencia de fuerzas de Van der Waals, el peso molecular del colorante, su estado de agregación en el baño de tintura y otras condiciones físicas del proceso de tintura como es principalmente la temperatura. Una vez preparado el baño de tintura y al aplicar calor, la partícula de colorante que contiene miles de moléculas del mismo, se desintegra pasando a una forma prácticamente molecular o bien formando agregados muy pequeños de moléculas que se ponen en o con la fibra a través del baño acuoso que contiene el dispersante necesario en la tintura con esta clase de colorantes. como dichas moléculas son mas solubles en medio organico que en agua, se ban transfiriendo ala fibra, difundiéndose en ella y acumulándose paulatinamente en su interior donde se mantienen con afinidad regular. Al ser en general productos de bajo peso molecular, la difusión hacia el interior de la fibra es bastante rápida, pero como la afinidad para con las fibra es solo regular las moléculas de colorante gozan aun de movimiento lo que permite pasar de nuevo al baño y volver sobre la fibra para alcanzar una buena igualación. Si bien en general los colorantes dispersos no se recomiendan sobre hilo de poliamida texturizada para obtener matices intensos, en ocasiones se aplican cuando el hilo se destina a la confección de géneros de plancha y no sea importante la solidez a tratamientos húmedos. En tal caso, en especial operando por tricromia, puede obtenerse una deficiente solidez al frote en virtud de una cierta tendencia del colorante a fijarse sobre la superficie de la fibra; las poliamidas en baño acuoso es cargan positivamente, o sea que poseen, por así decirlo, carácter catiónico. Por otra parte, mientras el colorante en si poseen carácter iónico definido el dispersante que lleva como partícula acompañante es de carácter aniónico o sea cargado negativamente. Si la concentración del colorante en el baño es elevada, por el efecto del calor, en el agua de solvatación que envuelve la partícula de colorante puede resultar insuficiente para mantener la dispersión del colorante en firma prácticamente molecular y en tal caso el colorante se deposita sobre la superficie de la fibra en forma de agregado plurimolecular de modo que no hay posibilidad de que se difunda hacia el interior de la fibra, ni que vuelva a dispersarse en el baño durante el proceso de tintura, lo que origina una deficiente solidez incluso al frote. Si se añade mayor cantidad de dispersante aniónico en el baño no se evita esta tintura superficial; en cambio para ciertos casos, ha dado buen resultado la adición de un dispersante no-iónico ya que ayuda a incrementar la solvatación de las partículas de agregados de colorantes y evita la precipitación en forma de agregado en la superficie de la fibra. A pesar de quelas propiedades de igualación de los colorantes dispersos son buenas de por si la tintura en matices muy pálidos de madejas o de nidos, por empaquetado en aparatos de circulación de baño, puede resultar en ocasiones con alguna desigualación. En un caso así, UNI

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ejerce una cierta influencia la constitución de la fibra, es decir, si se trata de nylon 6 o bien del tipo 6,6. La estructura más abierta del nylon 6 frente a la del nylon 6,6 resulta ser un factor favorable, ya que puede permitir el logro de una buena igualación en una tintura barrada inicialmente, al establecer un mayor movimiento del colorante que haga igualar por si solo la tintura. Para el caso en que se opere sobre nylon 6,6, se deberá extremar las precauciones en el momento de proceder a la elevación de la temperatura de forma que se efectué de modo lento y gradual. Por lo demás entre los varios tipos de poliamida, las diferencias de rendimiento obtenidas, que pueden ser apreciables, son función de la constitución de cada colorante; se obtiene, en general, buen agotamiento del baño en matices pálidos disminuyendo progresivamente el mismo al aumentar la intensidad del matiz. También las propiedades de igualación de los colorantes dispersos son buenas si la tintura se efectúa en las debidas condiciones en cuanto a tiempo y temperatura. Únicamente, los colorantes de mayor peso molecular son los que presentan menor migración ; por lo tanto debe regularse la elevación de temperatura para que en esta fase no ocurra ninguna desigualación que será difícilmente subsanable por más que prolongase la duración de la tintura a la temperatura máxima de 150 ºC. Las casas productoras de colorantes han establecido una clasificación de los colorantes dispersos agrupándoles en tres categorías en función de la temperatura y tiempo necesario para lograr el matiz definitivo. Al trabajar por tricromía convendrá, pues, escoger colorantes del mismo grupo siendo en particular recomendables los del grupo que a 80ºC dan y el matiz definitivo. E cuento al tan debatido problema de diferencias de intensidad en las poliamidas teñidas, debido a diferencias de índole físico o químico de la misma fibra, ya sea en un mismo hilo o en hilos distintos de la misma partida, ya es sabido que los colorantes dispersos son los que cubren o disminuyan mas tales diferencias. Cuando los defectos son muy acusados ya sea debido a diferencias en la temperatura del texturizado, en la fijación por vapor o en fijación por calor en seco por citar solo tres de los muchos casos posibles, pueden ser visibles aun cuando se haya teñido con colorantes dispersos. La temperatura a que se efectué la tintura la tintura ejerce también influencia en la mayor o menor visibilidad de algunos de estos defectos. Peter y Turner han determinado, mediante los oportunos ensayos, una selección de colorantes dispersos que son sensibles a variaciones solo de tipo físico en las poliamidas (en este caso particular se efectuaron sobre nylon 6,6) si la temperatura de tintura es inferior o igual a 85 ºC. Por todo ello puede indicarse que si bien los colorantes dispersos son los que cubren las diferencias de la fibra o de procesos posteriores ya sean de tipo físico o químico, no debe establecerse como norma general que todos los colorantes dispersos aplicables en cualquier condición de tintura , dan resultados perfectos en cuanto a cubrimiento de estos defectos. COLORANTES ACIDOS. La necesidad de obtener matices sólidos sobre poliamida, obligó al ensayo de series de colorantes distintas a los dispersos. Vista la analogía entre la poliamida y la lana se ensayaron con éxito colorantes ácidos tradicionalmente reservados para la lana. El gran incremento habido en los últimos 10 años, en el empleo de colorantes ácidos para la poliamida, es dato elocuente de que se consiguen, en general, niveles de solidez suficientes no logrados con los dispersos. Otro factor que consideró favorablemente el empleo de colorantes ácidos es el económico, puesto que matices medios e intensos con buena solidez resultan, en general, más baratos con colorantes ácidos que con dispersos. La diferencia principal que existe entre estas dos series de colorantes reside en que los colorantes ácidos son solubles en agua gracias a que poseen en sus moléculas grupos UNI

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solubilizantes que como el sulfónico, por ionización en agua, imparten el carácter de soluble en toda la molécula del colorante. Teniendo en cuenta que las poliamidas, como todas las fibras sintéticas son bastante hidrófobas, es difícil imaginar que las moléculas de colorantes ácidos, con carácter polar, se difundan o disuelvan en la fibra por un mecanismo similar al de los colorantes dispersos. Es incuestionable, pues, la existencia de otro mecanismo de tintura. Se ha podido demostrar la formación de un enlace entre el colorante que disuelto en agua posee carácter aniónico y la fibra que en medio ácido posee carácter catiónico en virtud de la carga positiva que adquiere en el citado medio el grupo amino terminal de la cadena poliamídica. A medida que dicho enlace o unión tiene lugar en el proceso de tintura, el colorante se va inmovilizando en la fibra lo que desplaza el equilibrio colorante baño-colorante fibra hacia el segundo término de la reacción. El mecanismo de fijación de colorantes ácidos sobre poliamida está hoy día en revisión en su aspecto teórico. Evidentemente es válida la idea citada de la formación de enlaces a través de los grupos amino terminales. Sin embargo, es tambien evidente que dicha unión debe completarse con otros tipos de enlaces, probablemente de menor fuerza, para poder explicar mejor los distintos aspectos de esta tintura. Creemos que pueden influir también en esta tintura, la simple solución del colorante en la fibra, la formación de otros enlaces debidos a fuerzas de Van der Waals o a formación de puentes de hidrógeno entre colorante y fibra. Un puente de hidrógeno puede darse muy probablemente entre el hidrógeno de los grupos amido de la fibra y el oxígeno del grupo sulfónico del colorante. O también entre hidrógeno de grupos hidroxilo del colorante y oxígeno del grupo cetónico de la fibra. Para dar lugar a estos enlaces debe considerarse que la entrada del colorante en la fibra quedará supeditada a las características de ésta en cuanto a espacios intermoleculares posibles para itirlo, lo que en definitiva es función de la existencia de zonas amorfas en la fibra. Por otra parte, la idoneidad de los grupos amino terminales como lugares de recepción del colorante, está influenciada por la composición de los grupos químicos mas próximos, no sólo desde el punto de vista lineal sino también en el espacio y por ot.ras variables de la fibra como el grado de orientación o cristalinidad de la misma. Una combinación de los mecanismos de tintura indicados puede ser verdaderamente el sistema mas próximo a la realidad. Las diferencias de porcentaje para un misino colorante y para obtener igual intensidad de tintura, entre poliamida 6 y 6,6, diferencias' que pueden ser notables en algún caso, no se justifican solamente por el posible diferente contenido en grupos amino terminales entre ambos tipos de poliamida. La causa determinante para ello es la estructura más abierta de la poliamida 6, que le permite itir más fácilmente la cantidad necesaria de colorante. Pasando ya al aspecto práctico de la tintura coi1 estos colorantes, cabe señalar como característica .común a la totalidad de la serie, la de no compensar por tintura, las diferencias de afinidad existentes en el material, así como las diferencias en general de índole física o química imputables a diversas circunstancias (tensión, brillo, etc.). Todo ello origina los considerables defectos de tintura. Otro inconveniente de los colorantes ácidos es el de originar fenomenos de bloqueo, de modo que al teñir una mezcla de dos colorantes, uno de ellos puede impedir la subida del otro; esto se produce al teñir con colorantes de distinto contenido en grupos sulfónicos y particularmente en el caso de dos colorantes, de los que uno posea sólo un grupo sulfónico en la molécula y el otro posea tres grupos. En este caso el colorante monosulfonado gozará de una superior afinidad e impedir la fijación del trisulfonado. Este mismo fenómeno, puede ocurrir también, empleando determinados productos auxiliares en el baño de tintura UNI

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de tal modo que al efectuar la selección necesaria de colorantes debe asegurarse que esta sea idónea no sólo entre sí: sino respecto al auxiliar o auxiliares empleados en la tintura. Además, debe tenerse en cuenta que la tendencia de los colorantes ácidos a acusar las diferencias de índole físico y químico de la fibra no es igual para todos. Hay colorantes que aplicados individualmente marcan ya en grado muy acusado estas diferencias; otros, cuando se aplican solos, las disimulan hasta cierto punto pero las acusan al teñir por tricromía; finalmente existen unos terceros, poco numerosos, que aplicados solos o en combinación, son los que mas cubren tales defectos dentro de la serie. Debido a todas estas particularidades queda claro que en primer lugar es forzoso efectuar una selección de colorantes ácidos y en segundo lugar que dicha selección debe realizarse con criterio riguroso para abarcar las máximas posibilidades de obtener buenos resultados. III.

MATERIALES Y EQUIPOS

a.

b.

EQUIPOS  Una cocina eléctrica.  Una balanza electrónica. MATERIALES  Dos baguetes.  Dos vasos de precipitado.  Una probeta.  Tres erlenmeyer.  Un termómetro.  5 gramos de tejido de nylon (panti para niñas).  Insumos:

 Acido acetico  albegal  colorante  acetato de sodio IV. PROCEDIMIENTO  INICIACION DEL PROCESO: Como una representación del proceso uso el diagrama de la profesora que es el siguiente:

o o

o

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Preparar las muestras con un peso de 5 gramos, y según a esto empezar a preparar los aditivos según la tabla de la receta lo demanda. Empezar haciendo los cálculos para los insumos de cada uno de los baños, luego con la diferencia entre el volumen de 100 ml, calcular con cuanto de agua iniciaremos, Para el caso del colorante esta vez iniciaremos su disolución por separado, preparando previamente una masilla con agua caliente y luego completaremos este paso agregando agua caliente también según se necesita.

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o

V.

seguidamente agregar el colorante mas los auxiliares para iniciar el seguimiento de la curva de teñido, y lo demás solo es dejarse guiar por la curva.

CALCULOS Y RESULTADOS: Procederemos en esta parte a calcular los pesos de los insumos químicos según los porcentajes que demanda la receta. Cliente: profesora Mterial: 5g Proceso: Teñido de nylon. RB:1/30 Temperatura: 98C°/20min Fecha:20/10/14 INSUMO

FUNCIO N 3RL colorante

Negro everacid (100ml/1g) Albegal (100ml/1g) Ac. Acético (10ml/1g) Acetato de sodio (100ml/1g) Sumatoria de volúmenes Agua

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Baño 1

Conc. (%)

Baño 2

1%

5ml

Conc. (%) 2%

0.5% 3% 0.5%

2.5m 1.5ml 2.5 ml

0.5 3% 0.5%

11.5 ml 148.5 ml

10ml 2.5ml 1.5ml 2.5ml 16.5ml

143.5 ml

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MUESTRAS OBTENIDAS. Baño al 2%

Baño al 1%

EVALUACION CON EL DATA COLOR.MEDIDA DE ISAI

ESTANDAR (panti negro al 2% de colorante)

MATCH 1 (para el panti negro 1%)

MATCH 2 (una tercera muestra del baño al 2%)

MATCH 3 (una tercera muestra del baño al 1%)

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Para comparar mis teñido en el diagrama CIELAB

VI.

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES:  Hay una clara diferencia entre las muestras, esto se puede notar con cuan negra es la primera muestra respecto a la segunda; se debe a la cantidad de colorante en cada baño  Debido a que como estándar se ha tomado a la muestra teñida al 2%, según la lectura con el data color, indica que el Match 1º y 4º no pasan, ya que los parámetros: DL, DE, Da, Db, DC y DH a D65 10 DEG; lo indican según la siguiente tabla: muestra Match (1%) Match (2%) Match (1%)

DE 1 8.30 8.17 8.03 2 0.34 0.34 0.34 3 8.59 8.45 8.34

DL 8.11 7.91 7.65 -0.34 -0.34 -0.34 8.37 8.16 7.92

Da -0.70 -0.10 -0.39 0.01 0.02 -0.01 -0.65 -0.17 -0.35

Db -1.1 -2.02 -2.39 -0.06 -0.06 -0.08 -1.79 -2.20 -2.57

DC 1.69 1.92 2.42 0.06 0.07 0.08 1.85 2.08 2.60

DH -0.50 -0.65 -0.12 0.01 -0.01 0.08 -0.45 -0.74 -0.07

decisión falla falla falla pasa pasa pasa falla falla falla

Según la tabla anterior las y las graficas, la líneas de saturación de la una respecto a la otra es pareja, por lo que puedo decir que el teñido y su evaluación se ha realizado con esto, y una prueba física de ello fue que mi baños de teñido al finalizar este proceso resultaron ambo sin trazas de colorantes.  Tengo dos hipótesis con las cuales intentare justificar la eficacia de este teñido: la primera es el correcto modo de disolución del colorante, y la segunda es el UNI

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buen control de la subida de la temperatura, ya que a diferencia de casi todos mis compañeros, el calentamiento de mi baño no lo hice en o directo entre la cocina y las tazas de teñido, sino mas bien utilicé una tina para hacerlo con un baño maría. Solo para la temperatura de 98ºC cuando ya mi baño estaba a 90 ºC aproximadamente, lo puse directamente la taza a la hornilla. Pudiendo observar la migración completa del baño al % en solo 5 minutos, y luego espere unos 10 minutos más para que el baño al 2 % agote todo el colorante, claro para asegurarme de esto antes añadí 0.5ml de acido acético.

VII.

ANEXO: LAS MEJORES TINTURAS DE TELAS PARA EL NAILON

Tanto los colorantes ácidos como los dispersos son adecuados para el nailon. El nailon es una fibra sintética y poliamida que, a diferencia del poliéster, se puede teñir en condiciones de pH tanto ácidas como ligeramente básicas. Esto hace que sea conveniente para los colorantes ácidos y para los colorantes dispersos. Ambos procesos requieren calor para fijar la tintura al nailon, así que ten cuidado al teñir mezclas de nailon-lycra, una combinación que es sensible al calor. Evita estirar esta combinación de telas mientras está caliente, así que no tuerzas ni estires una prenda de nailon-lycra durante el proceso de teñido. Colorantes ácidos Aunque el nailon es una fibra sintética, se tiñe bien con los mismos colorantes ácidos usados típicamente en fibras de origen animal tales como la lana o la seda. Un color obtenido a partir de la mezcla de dos diferentes tintes no dará, sin embargo, el mismo tono de color sobre el nailon que el que daría sobre lana o seda. Pídele a tu proveedor de colorante algún consejo sobre un tinte ácido específico para tu traje de nailon. Smarttime.com, por ejemplo, recomienda colorantes ácidos tales como acidol E (basf), tectilon (ciba), nylosan E (clariant) y nylantrene B (crompton) para los colores claros y acidol X (basf) nylosan N (clariant), polare (ciba) y Telon A (dystar) para colores medios y oscuros de mezclas de nailon 6 y 66. Colorantes dispersos Los colorantes dispersos se utilizan generalmente para el teñido de fibras sintéticas acrílicas tales como los poliésteres y el acetato de celulosa. Usa colorantes dispersos para UNI

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teñir mezclas de nailon y poliéster. Para tonos medios a oscuros de nailon puro, opta por colorantes ácidos, ya que los colorantes dispersos carecen de resistencia a la humedad y a la luz. Tinturas de uso múltiple La mayoría de las tinturas de uso múltiple, tales como Dylon’s Multi-Purpose Dye o Rit Dye, teñirán el nailon. Sin embargo, es difícil predecir el resultado de color de una tintura de uso múltiple sobre el nailon. Según Pburch.net, los colorantes ácidos puros te darán mejores resultados en nailon. Colorantes naturales Ya que muchas recetas naturales de tinturas son colorantes ácidos, incorporar ácidos como el vinagre o el ácido cítrico funciona bien con nailon. El cochineal teñirá el nailon de rojo intenso con un tono parduzco, mientras que los tintes cúrcuma le dan al nailon un color amarillo dorado. El índigo, por regla general, no tiñe muy bien las fibras sintéticas, pero de acuerdo con Autex Research Journal, los tejidos de nailon se pueden teñir con índigo en condiciones cuidadosamente controladas de pH (ácido a ligeramente alcalino). VIII.

BIBLIOGRAFIA  http://www.ehowenespanol.com/mejores-tinturas-telas-nailon-lista_383517/  GUIA DE LA BORATORIO DE PROCOSEADO QUIMICO Y TEXTIL II DE LA UNI.

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