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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

“Decana de américa”

FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA QUÍMICA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE QUÍMICA

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE QUÍMICA ORGÁNICA

LABORATORIO DE QUÍMICA ORGÁNICA A-II

PRÁCTICA N° 06: “TEÑIDO DE FIBRAS TEXTILES”

HORARIO: MIÉRCOLES 2-6PM

PROFESORA: OLGA MELITA CHUMPITAZ

ESTUDIANTES:

Córdova Quispe juan José. Rosales Quispe Jesús Hilario. Jhonny Ccochachi Vacas.

FECHA DE PRÁCTICA 17-05-2014

FECHA DE ENTREGA 24-05-2014

I. RESUMEN

El objetivo principal en esta experiencia es poder analizar el teñido de lana natural (celulosa) con colorantes naturales que se encuentran en los seres vivos. Comprender el mecanismo de cada etapa que sigue el teñido y poder comprender lo básico como por ejemplo porque lavar la tela antes del proceso y tenerla húmeda, entre otras cosas que se aprenderá en el proceso de la práctica.

El maíz morado (Zea Mays L.), contiene seis importantes antocianinas, la cianidina 3-glucósido es el componente mayoritario.

En esta experiencia, se lleva a cabo el teñido de fibras textiles. Primeramente se hace un pre tratamiento, (lavado de la tela). Luego se procede al mordentado de la tela, por otro lado se procede a la obtención del colorante antocianina que será la solución madre y finalmente en dicha solución se realizará el teñido de nuestra tela.

El proceso de teñido en nuestro laboratorio se hace muy fácil, pero no debemos descuidar, pues trabajamos a pequeña escala y tendremos consideraciones sobre otros métodos de teñido y procesos a mayores escalas.

PRÁCTICA N.º 8: Teñido de fibras textiles 1

II. INTRODUCCIÓN

Teñido, proceso en el que se colorean fibras textiles y otros materiales de forma que el colorante se convierta en parte integrante de la fibra, y no en un simple revestimiento superficial. Los colorantes son compuestos químicos que poseen una afinidad química hacia las fibras. Tienden a mantener su color a pesar del desgaste y de la exposición a la luz solar, el agua o los detergentes.

Los colorantes naturales pueden ser obtenidos de fuentes animales, vegetales o minerales. Su importancia en la industria textil se ha incrementado debido a su biodegradabilidad y baja toxicidad, por lo que son empleados para el teñido de fibras tanto naturales como sintéticas. Los tejidos sintéticos son ampliamente usados por ser flexibles, elásticos, y absorbentes, estas particularidades le permite ser utilizada preferentemente como fibra textil.

En actualidad se usan mucho las fibras sintéticas como las fibras de nylon producidos por primera vez por los Laboratorios Du Pont, en1938, siendo una fibra sintética fuerte y elástica, que reemplaza en parte a la seda y el rayón.

III. PRINCIPIOS TEÓRICOS


El teñido es un proceso químico en el que se añade un colorante a los textiles y otros materiales, con el fin de que esta sustancia se convierta en parte del textil y tenga un color diferente al original.

La historia del teñido es una de las actividades que acompaña el hombre desde hace muchos años atrás. Su importancia radica en las posibilidades de la creatividad e investigación que ofrece esta actividad.

Este trabajo trata sobre todo lo relacionado a teñidos (abarcando algunos aspectos químicos de la impresión textil): preparación de la tela para ser tenida con algún tipo de colorante. La materia colorante se extrae de raíces, tallos, hojas vallas, flores de distintas plantas, de ciertos insectos y moluscos por medio de una serie compleja de procesos.

Los colorantes vegetales se dividen en los siguientes grupos:

Carotenoides:Los carotenoides son estructuras tetraterpenoides, presentes en colorantes y pigmentos naturales en plantas superiores, algas, hongos y bacterias. La estructura química básica de estos compuestos poseen dobles enlaces insaturados y la mayoría son tetra-terpenos con 40 átomos de carbono. A los carotenoides que poseen átomos de oxígeno en sus moléculas se los conoce como xantofilas. Los restantes constituyen el grupo de los carotenos. Los colorantes y pigmentos de este grupo presentan una paleta de colores que varía desde amarillo pálido, pasando por anaranjado, hasta rojo oscuro. Ejemplos de ello son el licopeno (color rojo del tomate y la sandía) y el beta caroteno (color anaranjado de la zanahoria).

Clorofílicos:Los compuestos clorofílicos constan de una porfirina que lleva incorporado un átomo de magnesio en el centro del núcleo tetrapirrólico. Son los pigmentos más abundantes en la naturaleza. Se encuentran en los cloroplastos de las células vegetales, orgánulos exclusivos de las plantas donde se lleva a cabo la fotosíntesis y se conocen dos tipos importantes: clorofila A y clorofila B, que son las responsables del color verde de las plantas. La clorofila A representa de manera aproximada, 75% de toda la clorofila de las plantas verdes, pero también se encuentra en las algas verde-azuladas.Los pigmentos clorofílicos son insolubles en agua, pero sí en solventes orgánicos como el alcohol etílico y la acetona (solventes extractivos) y en tetracloruro de carbono y éter de petróleo (solventes separadores).

Antocianínicos:Las antocianinas forman uno de los seis grupos de flavonoides


existentes. Los flavonoides son metabolitos secundarios de las plantas, esto es, compuestos que la planta elabora, pero no son vitales, pues en su ausencia el organismo puede continuar viviendo. Las antocianinas son verdaderos colorantes naturales, ya que son pigmentos hidrosolubles. Son responsables de los colores rojo, anaranjado, azul y púrpura de las uvas, manzanas y fresas.

Las funciones de las antocianinas en las plantas son múltiples, y van desde la protección de la radiación solar hasta la de atraer insectos polinizadores. La estabilidad de las antocianinas está condicionada por una serie de factores como el potencial redox, temperatura, el pH del medio, la interacción con otros radicales y moléculas, entre otros.

Flavonoideos:El resto de los flavonoides no-antocianínicos, se caracterizan por su color amarillo. Los flavonoides en general se caracterizan por ser polifenoles solubles en agua, algunos con una estructura de glucósidos (azúcares) y otros de polímeros naturales.

A estos últimos pertenecen los taninos condensados, polímeros naturales formados por monómeros de antocianidina, presentes en semillas y tejidos vegetativos de ciertas forrajeras. Otro grupo de flavonoides importantes son las flavonas, colorantes amarillos presentes en pétalos de flores, o en la piel de frutos. Finalmente están las flavononas, presentes en altas concentraciones de los zumos de cítricos (naranja y mandarina).

Betalaínicos:Las betalaínas son colorantes naturales constituidos por aproximadamente 70 pigmentos hidrosolubles con estructura de glucósidos y que se han clasificado en dos grupos importantes: las betacianinas y las betaxantinas.Las betacianinas son unos cincuenta colorantes naturales identificados de color rojo o violeta que se encuentran en plantas como la remolacha, frutos de la tuna y en algunos basidiomicetos. Las betaxantinas en cambio, cuentan con un grupo de casi 25 componentes de color amarillo encontradas en algunas variedades de hongos venenosos (amanita muscaria), y en las bayas de los cactus pitaya.

Tanínicos:Los taninos son colorantes naturales extraídos de plantas superiores. Son compuestos fenólicos coloreados en una gama que va desde colores amarillos hasta el castaño oscuro. Los taninos tienen olor característico, sabor amargo y son muy astringentes. Se agrupan en: taninos hidrolizables y taninos condensados. Los taninos hidrolizables son colorantes polímeros heterogéneos formados por fenoles y azúcares simples.

LOS TINTES


Son sustancias químicas que tienen la propiedad de transferir color a las fibras. Los tintes naturales desempeñan papeles muy diversos en las plantas o animales de que proceden y no existe necesariamente una correspondencia entre el color de la planta y el tinte que de ella se obtiene. Algunos de ellos pueden centrarse muy sencillamente, los solubles en agua. Otros sin embargo no son solubles directamente en agua y necesitan una formulación previa.

Algunas sustancias tiñen por sí mismos, tienen una afinidad natural hacia la fibra de lana, a la que se unen químicamente. Otras sustancias necesitan de un vehículo intermedio para ceder el color. Este vehículo se llama mordiente.

LOS MORDIENTES

Son sustancias químicas naturales o sintéticas. Antiguamente se utilizaban productos naturales (agallas de roble, cerezas) actualmente se utilizan, fundamentalmente sales metálicas de aluminio, cobre, estaño.

La naturaleza química de la disolución mordiente tinte puede ser ácida o alcalina. Para comprobarlo se ampliará un indicador como el papel de tornasol (es un dato importante, pues es posible variar de tono una tintada acidificando un baño alcalino o viceversa. Casi todos los mordientes (sales metálicas) dan a sus soluciones carácter alcalino, a excepción de las sales de cromo, que dan una disolución ácida.

Como acabamos de ver que en la tintura con mordientes es el conjunto que se forma, tinte – ión metálico, el que confiere color a la fibra. La utilización de distintos mordientes con un mismo tinte va a dar como resultado una gama de colores diferentes.

IV. DETALLES EXPERIMENTALES


MATERIALES E INSUMOS

Materiales:

o Baguetas o Lunas de relojo Vasos pyrex de 400 y 600 mLo Probetas de 100 mLo Pizetao Balanza analítica y espátulao Cocinilla electica y rejillao Termómetros hasta 110 °C

Insumos:

o Aguao Detergenteo Tela de algodóno Alumbreo Maíz morado

REFERENCIAS DE LOS INSUMOS

Peso de lana natural------------------------15 gVolumen de agua---------------------------300 mLDetergente------------------------------------ 2 gAlumbre---------------------------------------- 2.25gMaíz morado-----------------------------------45g

PROCEDIMIENTO

1. LAVADO DE LA TELA

En un vaso pyrex de 400 mL se colocó 233 mL de agua destilada, se agregó 2g de detergente y se añadió 11.68 g de tela de algodón. Se colocó a calentar en la cocinilla a 50 °C durante 10 min. Luego se enjuagó con agua de caño.

2. MORDENTADO DEL TEJIDO CON ALUMBRE


En un vaso pyrex de 400 mL se colocó la tela de algodón lavada, se agregó 1.75g de alumbre y 234 mL de agua destilada. Se colocó a calentar en la cocinilla a 98 °C durante 30 min. Luego se retiró y se dejó enfriar.Este proceso se realiza pues el alumbre ayuda a que la antocianina precipite sobre la tela de algodón y así el color se fije sobre la tela.3. FIJADO DEL TEJIDO:

En un vaso pyrex de 400 mL se colocó la tela de algodón, se agregó 1.75g de tartato de sodio y potasio 234 mL de agua destilada. Se colocó a calentar en la cocinilla a 98 °C durante 20 min. Luego se retiró y se dejó enfriar.

4. TEÑIDO:

A. OBTENCIÓN DEL COLORANTE ANTOCIANINA

En un vado de 600 mL, se colocó 35 g de maíz morado y 233 mL de agua destilada, se colocó a calentar en la cocinilla a 98 °C durante 40 min. Se dejó enfriar la solución madre.

B. TEÑIDO DE LA TELA CON LA SOLUCIÓN MADRE

En un vaso pyrex de 600 mL se colocó 233 mL de la solución madre y el algodón lavado y se lleva a hervir durante 30 min.


V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

1. PRE-TRATAMIENTO: LAVADO

Se realizó el lavado de la tela de algodón, con un peso de 11.68g, con 233.6 mL de agua con detergente, a una temperatura de 40-55ºC, con constante agitación debido a que el propósito de este proceso fue quitar de la tela cualquier tipo de impureza, ya sea grasas, polvo, que impidan que el colorante se adhiera a este, debido a esto, al retirar la tela se enjuagó con abundante agua sin hacer contacto directo de nuestras manos con la tela, si no con guantes (limpios).

2. MORDENTADO DEL TEJIDO CON ALUMBRE

En este proceso la tela de algodón húmeda aún, se agregó a un vaso con 1.75g de alumbre en agua a una temperatura de 98ºC, se agitó constantemente, para tener un buen mordentado.

Se agregó la tela húmeda para lograr una absorción uniforme de los ingredientes, en este caso del alumbre (sulfato alumínico-potásico), pues la durabilidad de los colores depende del mordente utilizado. Se debe tener en cuenta que es conveniente dejar la fibra en el baño de mordentado hasta el momento previo a su introducción en la solución tintórea, y antes de meterla al baño se exprime suavemente.

3. TEÑIDO:

A. OBTENCIÓN DEL COLORANTE ANTOCIANINA

Se obtuvo el pigmento antocianina, del maíz morado, al calentar 35.04g de maíz en 233.6 mL agua a 98ºC, se observó una solución púrpura intenso, a la que llamaremos solución madre, por ser una solución de alta concentración del pigmento antocianina.

B. TEÑIDO CON LA SOLUCIÓN MADRE

Se agrega la tela suavemente exprimida del baño de mordentado, a un vaso con solución madre, calentando a 98ºC.

Al paso de este tiempo observamos como la tela de algodón quedó completamente teñida, de esta manera comprobamos la presencia de antocianina.

VI. CONCLUSIONESPRÁCTICA N.º 8: Teñido de fibras textiles 8

Al usar un mordente o fijador como es el alumbre, se obtiene un mejor teñido en la tela de algodón, en este caso.

En nuestra práctica usamos la antocianina ya que es sustituto potencial de los colorantes artificiales, pero posee factores no tan ventajosos como su baja estabilidad por ello al momento de obtener el colorante antocianina se procede a colar y enfriar.

El incremento de la temperatura, aumentan la velocidad de tinción en el proceso de teñido de fibras de lana con colorante extraídos de los zuros del maíz morado.

La velocidad de tinción se ve influenciada con la concentración de colorante, así, al trabajar con menor porcentaje de colorante dicha velocidad incrementa; mientras que, una alta concentración de colorante favorece a la solidez de las tinturas al frote en seco y húmedo en las fibras teñidas.

VII. RECOMENDACIONES

Realizar correctamente las relaciones de los insumos para obtener buenos resultados.

Mantener la temperatura constante durante el tiempo indicado.

Pesar el maíz morado, teniendo en cuenta los granos de maíz y la coronta porque es donde tiene más pigmento.

Es conveniente dejar la fibra en el baño de mordentado hasta el momento previo a su introducción en la solución tintórea (solución madre), y antes de meterla al baño con la solución madre se exprime suavemente.

VIII. BIBLIOGRAFÍA

Antocianinas y Betalaínas: Colorantes naturales de aplicación industrial. Muñoz O., Ed. (2003). Santiago de Chile CYTED. Pág. 236.

Colorantes Naturales, Olga Lock Sing de Ugaz, primera edición, 1997, pág. 4.

http://www.geocities.ws/ , 25 de mayo de 2014, 11:20pm.


http://www.geocities.ws/

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