i

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

Estandarización de la tintura de color blanco en telas de 100%

poliéster para diferente tipo de tejido

Trabajo de titulación, Modalidad Proyecto Técnico para la obtención

del Título de Ingeniero Químico

AUTOR: Sánchez Jiménez Roberto Javier

TUTOR: Ing. Sergio Homero Medina Romo

QUITO, 2019

ii

DERECHOS DE AUTOR

Yo, Roberto Javier Sánchez Jiménez en calidad de autor y titular de los derechos morales

y patrimoniales del trabajo de titulación Estandarización de la tintura de color blanco en

telas de 100% poliéster para diferente tipo de tejido, modalidad Proyecto Técnico, de

conformidad con el Art. 114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL

DE LOS CONOCIMIENTOS, CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de

la Universidad una licencia gratuita, intransferible y no exclusiva para el uso no comercial

de la obra, con fines estrictamente académicos. Conservo a mi favor todos los derechos

de autor sobre la obra, establecidos en la normativa citada.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de

conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad

de toda responsabilidad.

En la ciudad de Quito, a los 13 días del mes de junio del 2019

Roberto Javier Sánchez Jiménez

C.C. 172110080-6

bobrj151@hotmail.com

iii

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por ROBERTO JAVIER

SÁNCHEZ JIMÉNEZ, para optar por el Grado de Ingeniero Químico; cuyo título es:

ESTANDARIZACIÓN DE LA TINTURA DE COLOR BLANCO EN TELAS DE

100% POLIÉSTER PARA DIFERENTE TIPO DE TEJIDO, considero que dicho

trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación

pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 13 días del mes junio del 2019.

Ing. Sergio Homero Medina Romo

DOCENTE - TUTOR

C.C. 170565250-9

iv

Con mucho cariño y amor a Dios, mi Virgen

del Cisne y a mis padres, quienes me han

guiado y apoyado día a día para poder

cumplir el sueño que me lo propuse.

A mis abuelitos, mis hermanos, mis tíos y

amigos más cercanos, quienes cada uno

tiene un lugar muy especial en mi corazón,

les dedico este trabajo, como símbolo de

resistencia, responsabilidad y arduo

trabajo, cuando uno quiere puede lograr

nuestros objetivos, derribando cualquier

obstáculo durante todo el camino.

A mi novia Milena, a quien agradezco de

todo corazón por haber estado a mi lado en

cada uno de los momentos en este camino

final, siempre apoyándome y brindándome

su confianza.

A mi mejor amiga Génesis, con quien he

compartido muchos momentos, buenos y

malos, pero siempre pude escuchar una

palabra de aliento y veracidad de parte de

ella, simplemente la persona que estuvo y

estará conmigo siempre.

Javier Sánchez J.

v

AGRADECIMIENTOS

Gracias a la Universidad Central del Ecuador, a la Facultad de Ingeniería Química, donde

durante todos estos años me has permitido formarme, primero como persona y segundo

como un buen profesional y a mi tutor, a quien agradezco su guía y su tiempo dedicado

para cada uno de mis pasos en este trabajo.

A la empresa TEXPAC CIA LTDA por brindarme su confianza y permitirme contar con

todos los materiales y con todas sus instalaciones para realizar este trabajo técnico,

agradezco a todos mis compañeros por ayudarme y enseñarme a crecer profesionalmente.

Gracias a mi Virgen del Cisne por siempre protegerme y no dejarme derrotar, a mis padres

que han sido mis cómplices de cada una de los objetivos que me he propuesto, mi apoyo

incondicional, por sus consejos y por sus regaños, me han sabido formar como una

persona responsable, soñadora y perseverante. Gracias a mis hermanos por ser mis

motores de ayuda para poder darles un buen ejemplo de superación. Gracias a toda mi

familia que, aunque la tenga en diferentes lugares siempre han estado pendientes de mí.

Tengo el agrado de haber conocido a excelentes personas durante toda mi trayectoria

escolar, tanto colegial como universitaria, que a pesar de todos los problemas, acuerdos

y desacuerdos hemos podido mantener una buena amistad durante muchos años y su

apoyo y su cariño han sido incondicional en mi vida, personas por las cuales he salido

adelante sin dejarme rendir.

Gracias a mi novia Milena, a quien le debo muchos buenos momentos, un apoyo

incondicional y mucho amor ha estado conmigo en cada una de las etapas, quien me ha

dado ánimos y me ayudado a superar cualquier problema juntos.

Finalmente quiero agradecer de todo corazón y con mis mejores sentimientos a mi mejor

amiga Génesis, con quien camine casi toda la vida universitaria, en quien encontré una

amiga, una confidente, una hermana, con quien pude contar ya sea día o noche teniendo

una palabra de ánimo para salir adelante juntos.

vi

CONTENIDO

pág.

LISTAS DE TABLAS………………………………………………………………x

LISTAS DE FIGURAS…………………………………………………………...xiii

LISTA DE ANEXOS……………………………………………………………...xv

SIMBOLOGÌA……………………………………………………………………xvi

RESUMEN…………………………………………………………………….…xvii

ABSTRACT………………………………………………………………..……xviii

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………..1

1. FUNDAMENTO TEÓRICO ……………………………………………………4

1.1. Fibra Textil………………………………………………………………..…….4

1.1.1. Tipos de Fibras………………………………………………………………4

1.1.2. Clasificación de las Fibras…………………………………………………...4

1.1.3. Poliéster……………………………………………………………………...5

1.1.3.1. Origen……………………………………………………………………….5

1.1.3.2. Obtención de la Fibra……………………………………………………….6

1.1.3.3. Propiedades Físicas………………………………………………………….6

1.1.3.4. Propiedades Químicas………………………………………………………7

1.1.3.5. Ventajas y Desventajas……………………………………………………...7

1.1.4. Tejido Textil………………………………………………………………....7

1.1.4.1. Tipos de Tejidos Textiles…………………………………………………...8

1.1.4.1.1. Tejido Plano……………………………………………………………..8

1.1.4.1.2. Tejido de Punto………………………………………………………….9

1.2. Colorante Textil…………………………………………………………….….10

1.2.1. Clasificación de los colorantes textiles, según la fibra a ser tinturada……..11

1.2.2. Colorantes Dispersos………………………………………………….……11

1.2.2.1. Clasificación de colorantes dispersos……………………………….……..12

1.2.3. Tinturado de telas……………………………………………….……….…14

vii

1.2.3.1. Etapas del proceso de tinturado……………………………………………16

1.2.3.2. Métodos de tinturado………………………………………………………16

1.2.3.3. Principios de transferencia de masa del proceso de tinturado……………..16

1.2.3.4. Parámetros del proceso de Tinturado para fibras 100% poliéster…………18

1.2.3.5. Dispersantes para la solución de auxiliares de tinturado de poliéster……..19

1.2.3.5.1. Clasificación de los dispersantes……..………………………………...20

1.2.3.5.1.1. Dispersantes Iónicos…………………………………………………...20

1.2.3.5.1.2. Dispersantes No Iónicos……………………………………………….20

1.2.3.6. Proceso de Tinturado de fibras 100% poliéster con colorantes dispersos…21

1.3. Equipo usado para tinturado de telas…………………………………………..23

1.3.1. Datacolor AHIBA IR……………………………………………………….23

1.3.1.1. Características de Datacolor……………………………………………….23

1.4. Equipo utilizado para medición del color……………………………………...24

1.4.1. Espectrofotómetro………………………………………………………….24

1.4.1.1. Características del espectrofotómetro……………………………………..25

1.5. Lectura y representación del espectrofotómetro Datacolor……………………26

1.5.1. Diferencia de color DEcmc………………………………………………...26

1.5.2. Representación de la Diferencia de color DEcmc………………………….26

1.5.2.1. Curva Espectral de reflectividad…………………………………………..26

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL…………………………………………27

2.1. Diseño experimental para la estandarización de la tintura de color blanco en telas

100% poliéster para diferente tipo de tejido……………………………………27

2.1.1. Definición de Variables…………………………………………………….30

2.2. Sustancias y reactivos………………………………………………………….31

2.3. Materiales y equipos de laboratorio……………………………………………32

2.4. Procedimientos……………………………………………………………...…33

2.4.1. Preparación de soluciones para tinturar fibras 100% poliéster para diferente

tipo de tejido………………………………………………………………..33

2.4.2. Proceso de descrude para fibras de poliéster 100% y lavado químico de los

tubos para el tinturado………………………………………………………35

2.4.3. Preparación de blanqueadores (colorantes dispersos) y solución de

auxiliares……………………………………………………………………35

2.4.4. Tinturado por agotamiento del color blanco en telas 100% poliéster………36

viii

3. DATOS EXPERIMENTALES…………………………………………………38

3.1. Datos obtenidos en el laboratorio………………………………………………38

3.1.1. Datos experimentales de la concentración de químicos para descrude y

auxiliares……………………………………………………………………38

3.1.2. Datos experimentales para calcular el volumen del blanqueador

disperso……………………………………………………………………..39

3.1.3. Datos experimentales para calcular el volumen de solución de auxiliares para

poliéster…………………………………………………………………….39

3.1.4. Recetas para tinturar las telas 100% poliéster a tres tiempos de agotamiento,

con soluciones de auxiliares con distinto dispersante y los diferentes

blanqueadores………………………………………………………………40

4. CÁLCULOS Y RESULTADOS………………………………………………..44

4.1. Cálculo del volumen de blanqueador para el tinturado de blancos……………44

4.2. Cálculo del volumen de solución de auxiliares de poliéster para el

tinturado………………………………………………………………………...45

4.3. Resultados……………………………………………………………………...46

4.3.1. Resultados experimentales de DE (Diferencia de color) de las combinaciones

entre: blanqueador, dispersante y tiempo de agotamiento y las curvas

espectrales de reflectividad de cada una de las muestras….……………….46

4.3.1.1. Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras

tinturadas de la tela 1……………………………………………………….47

4.3.1.2. Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras

tinturadas de la tela 2……………………………………………………….49

4.3.1.3. Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras

tinturadas de la tela 3……………………………………………………….51

4.3.1.4. Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras

tinturadas de la tela 4………………………………………………….……53

4.3.2. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado de color blanco de

poliéster 100% con las mismas combinaciones y condiciones, para verificar

una buena reproducibilidad…………………………………………………54

4.3.3. Resultados de los valores de (DE) diferencia de color dentro del rango de

aceptación de tinturado del color blanco, de las mejores combinaciones y las

curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables……………..58

ix

4.3.3.1. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 1 de

la tabla 28 …….…………………………………………………………….59

4.3.3.2. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 2 de

la tabla 30…………………………………………………………..……….61

4.3.3.3. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 3 de

la tabla 32..………………………………………………………………….63

4.3.3.4. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 4 de

la tabla 34……………………………………………………………..…….65

4.3.4. Resultado del valor de (DE) diferencia de color de la mejor combinación, con

la curva espectral de reflectividad y la curva de agotamiento para cada una de

las telas……………………………………………………………………,..66

4.3.4.1. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

1…………………………………………………………………………….66

4.3.4.2. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 1………67

4.3.4.3. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

2…...………………………………………………………………………..68

4.3.4.4. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 2…….…69

4.3.4.5. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

3…………………………………………………………………………….70

4.3.4.6. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 3……….71

4.3.4.7. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

4…………………………………………………………………………….72

4.3.4.8. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 4……….73

5. DISCUSIÓN……………………………………………………………………74

6. CONCLUSIONES……………………………………………………………...77

7. RECOMENDACIONES…………………………………………………...…..79

8. CITAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………80

9. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………….....82

x

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Fibras Naturales…………………………………………………………4

Tabla 2. Fibras Sintéticas………………………………………………………...5

Tabla 3. Ventajas y Desventajas………………………………………………….7

Tabla 4. Cromóforos y Auxocromos……………………………………………10

Tabla 5. Clasificación de los colorantes textiles………………………………..11

Tabla 6. Características de los productos auxiliares utilizados para tinturado de

poliéster………………………………………………………………………...19

Tabla 7. Solución para descrude de las telas……………………………………33

Tabla 8. Solución para lavado de tubos de la máquina de tintura………………33

Tabla 9. Preparación de blanqueadores dispersos………………………………34

Tabla 10. Preparación de solución de auxiliares para poliéster…………………34

Tabla 11. Concentración de químicos para las soluciones de descrude y auxiliares

para poliéster……………………………………………………………………38

Tabla 12. Datos experimentales para el cálculo del volumen del blanqueador

disperso…………………………………………………………………………39

Tabla 13. Datos experimentales para el cálculo del volumen de la solución de

auxiliares para poliéster…………………………………………………………39

Tabla 14. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de la

tela 1…………………………………………………………………………….40

Tabla 15. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de la

tela 2…………………………………………………………………………….41

Tabla 16. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de la

tela 3…………………………………………………………………………….42

Tabla 17. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de la

tela 4…………………………………………………………………………….43

Tabla 18. Volumen de los blanqueadores para el tinturado de

poliéster………………………………………………………………….……..44

xi

Tabla 19. Volumen de auxiliares para tinturado de poliéster……………………45

Tabla 20. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la tela

1………………………………………………………………………………...46

Tabla 21. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la tela

2………………………………………………………………………………...48

Tabla 22. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la tela

3………………………………………………………………………………...50

Tabla 23. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la tela

4………………………………………………………………………………...52

Tabla 24. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 1……………………………54

Tabla 25. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 2…………………………….55

Tabla 26. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 3……………………………56

Tabla 27. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 4……………………………57

Tabla 28. Resultados de las mejores combinaciones con los valores de DE < 1 de

la tela 1………………………………………………………………………….58

Tabla 29. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 1………………………………………58

Tabla 30. Resultados de las mejores combinaciones con los valores de DE < 1 de

la tela 2………………………………………………………………………….60

Tabla 31. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 2………………………………………60

Tabla 32. Resultados de las mejores combinaciones con los valores de DE < 1 de

la tela 3…………………………………….……………………………………62

Tabla 33. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 3………………………………………62

Tabla 34. Resultados de las mejores combinaciones con los valores de DE < 1 de

la tela 4………………………………………………………………………….64

xii

Tabla 35. Resultados de la mejor combinación de las repeticiones de tinturado,

para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de DE dentro

del rango aceptable de la tela 4………………………………………………….64

Tabla 36. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 1…………………………………………………………………………….66

Tabla 37. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 2……………………………………………………………………………68

Tabla 38. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 3…………………………………………………………………………….70

Tabla 39. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 4…………………………………………………………………………….72

xiii

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Síntesis del Poliéster………………………………………………..….6

Figura 2. Estructura del tejido plano……………………………………………..8

Figura 3. Estructura del tejido de punto………………………………………….9

Figura 4. Estructura de los colorantes Azoicos………………………………….12

Figura 5. Estructura de los colorantes Antraquinónicos………………………...13

Figura 6. Diagrama del proceso de tinturado de telas…………………………..14

Figura 7. Curva de tinturado de poliéster…………………………………….…22

Figura 8. Máquina de tintura Datacolor AHIBA IR……………………………24

Figura 9. Espectrofotómetro Datacolor…………………………………………25

Figura 10. Curva espectral de reflectividad……………………………………..26

Figura 11. Diagrama del proceso de tinturado del color blanco en telas 100%

poliéster………………………………………………………………………...27

Figura 12. Curva de agotamiento de tintura para poliéster 100%.........................29

Figura 13. Esquema de los tipos de fibras utilizadas en el proceso de

tinturado…………………………………….…………………………………..30

Figura 14. Esquema del diseño experimental del proceso de tinturado del color

blanco que se utiliza para cada tela……………………………………………..31

Figura 15. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 1…….47

Figura 16. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 2……..49

Figura 17. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 3……..51

Figura 18. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 4…….53

Figura 19. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela

1………………………………………………………………………………...59

Figura 20. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela

2………………………………………………………………………………...61

Figura 21. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela

3………………………………………………………………………………..63

xiv

Figura 22. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela

4………………………………………………………………………………...65

Figura 23. Curva de agotamiento de la tela 1…………………………………..66

Figura 24. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela

1………………………………………………………………………………...67

Figura 25. Curva de agotamiento de la tela 2…………………………………..68

Figura 26. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela

2………………………………………………………………………………...69

Figura 27. Curva de agotamiento de la tela 3…………………………………..70

Figura 28. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela

3………………………………………………………………………………...71

Figura 29. Curva de agotamiento de la tela 4…………………………………..72

Figura 30. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela

4………………………………………………………………………………...73

xv

LISTA DE ANEXOS

pág.

ANEXO A. Equipo utilizado para tinturar (Máquina de Datacolor)……….….84

ANEXO B. Equipo utilizado para medición de color Datacolor Tools………..85

ANEXO C. Equipos de medición………………………………………………86

ANEXO D. Tubos para tinturado y telas crudas……………………………….87

ANEXO E. Materiales de laboratorio…………………………………………..88

ANEXO F. Preparación de Blanqueadores…………………………………….89

ANEXO G. Preparación de auxiliares para poliéster………………………..…90

ANEXO H. Ventana de Datacolor tools……………………………………..…91

xvi

SIMBOLOGIA

D1: Dispersante 1

D2: Dispersante 2

B1: Blanqueador 1

B2: Blanqueador 2

t1: Tiempo (30 min)

t2: Tiempo (45 min)

t3: Tiempo (60 min)

DE: Diferencia de color

P/F: Pasa/Falla

M1-M96: Muestras

CMC: Comité de medición de color de la sociedad de tintes y coloristas

de Gran Bretaña.

𝑑𝑠

𝑑𝑡: Masa del colorante difundida en la unidad de tiempo

𝑑𝑐

𝑑𝑥: Gradiente de concentración del colorante en la fibra

D: Coeficiente de Difusión

𝐴: Área de la fibra

𝑑𝑐

𝑑𝑡: Masa del colorante en función del área y el tiempo

𝑑2𝑐

𝑑𝑥2: Gradiente de concentración del colorante en la fibra

RB: Relación de baño

W: Velocidad angular

VA: Volumen de auxiliares

pH: Potencial de Hidrógeno

VC: Volumen de blanqueador

% C: Porcentaje del blanqueador

PT: Peso de la tela.

xvii

Estandarización de la tintura de color blanco en telas de 100% poliéster para

diferente tipo de tejido

RESUMEN

En la industria textil se tiene el problema de la estandarización del color blanco en fibras

100% poliéster, para lo cual en este proyecto técnico se obtuvieron cuatro combinaciones

estándares referente al patrón de color blanco, para cuatro telas de diferente tipo de tejido,

basadas en distintos dispersantes, blanqueadores y tiempos de agotamiento.

Con este antecedente, se preparó una solución de auxiliares con el dispersante 1 y otra

con el dispersante 2, con un pH constante de 4. Se realizó una solución con el blanqueador

1 y otra con el blanqueador 2. Se preparó el baño para el tinturado, con las soluciones

anteriores. Se tinturó las telas para tres tiempos de agotamiento: t1(30 minutos), t2(45

minutos) y t3(60 minutos) manteniendo constante la temperatura a 130ºC. Con las

muestras de telas tinturadas, se medió el DE (Diferencia de color) en el espectrofotómetro,

contra el estándar establecido y se escogió los menores valores que se encuentran dentro

de DE < 1.

Basado en los resultados concluimos que el dispersante 1, tiempo 1 y blanqueador 2 son

recomendables para las telas 1 y 3, mientras que el dispersante 2, tiempo 2 con el

blanqueador 2 para la tela 4 y siendo la mejor combinación el dispersante 2, tiempo 2 y

blanqueador 1 para la tela 2 de tejido plano, para tener la estandarización de tintura de

color blanco dentro del rango aceptable de DE.

PALABRAS CLAVE: TINTURADO DE POLIÉSTER / DISPERSANTE /

BLANQUEADOR / TIEMPO DE AGOTAMIENTO / ESTANDARIZACIÓN DE

COLOR.

xviii

Standardization of white dye in 100% polyester fabrics for different type of tissues

ABSTRACT

In the textile industry there is the problem of the standardization of the white color in

100% polyester fibers, for which in this technical project four standard combinations were

obtained regarding the white pattern, for four fabrics of different type of tissue, based on

different dispersants, whiteners and depletion times.

With this background, a solution of auxiliaries was prepared with the dispersant 1 and

another with the dispersant 2, with a constant pH of 4. A solution was made with the

whitener 1 and another with the whitener 2. The bath was prepared for the dyeing, with

the previous solutions. The fabrics were dyed for three depletion times: t1 (30 minutes),

t2 (45 minutes) and t3 (60 minutes) keeping the temperature constant at 130ºC. With the

samples of dyed fabrics, the DE (Color Difference) was measured in the

spectrophotometer, against the established standard and the lowest values within DE<1

were chosen.

Based on the results we conclude that the dispersant 1, time 1 and whitener 2 are

recommendable for fabrics 1 and 3, while the dispersant 2, time 2 with whitener 2 for

fabric 4 and the best combination being dispersant 2, time 2 with whitener 2 for fabric 2

of flat tissue, in order to have the standardization of white dye within the acceptable range

of DE.

KEYWORD: POLYESTER DYE/ DISPERSANT/ WHITENER/ DEPLETION TIME/

STANDARDIZATION OF COLOUR

1

INTRODUCCIÓN

La industria textil constituye una importante fuente de ingresos y empleo para muchos

países. Esta industria en el año 2015 representó el 2,5 % del comercio mundial de

mercancías y el 3,3% del comercio mundial de manufacturas. La región en la que tiene

mayor relevancia es Asia, cuyas exportaciones textiles representan el 4,3% de las totales

de mercancías y el 5,3% totales de manufacturas. Las regiones que reciben más

importaciones de manufactura de productos textiles son África con 8% y Europa Oriental

con 5,8%. La región de América del Norte tiene una relevancia de 1,3% de exportaciones

totales de mercancías y 1,7% totales de manufactura, mientras en importaciones tenemos

1,4% en mercancías y 1,8% de manufacturas. (Luna, 2017)

En el Ecuador la industria textil es el segundo sector que genera más empleo, con 174.125

puestos de trabajo, que representan el 21% de los que produce la industria manufacturera

del país. Las ventas del sector fueron de USD 1.313 millones en el 2016 y representaron

el 5% del sector manufacturero. El sector textil mantiene encadenamientos con 33 ramas

productivas y se reconoció que las exportaciones, se cifró en USD 81 millones. Esta

actividad tiene un enorme potencial para la sustitución de importaciones, ya que durante

el 2016 redujo el 31% las de materias textiles y sus manufacturas. (León, 2017)

Dentro de la industria textil se ha identificado un problema de estandarización de diversos

tonos bajos y oscuros, en especial del color blanco para telas 100% poliéster, siendo este

color el más cotizado a nivel nacional y al no tener una buena reproducibilidad del color

de lote a lote se ha tenido como consecuencias: la devolución de telas, no conformidad

de los clientes y una merma económica en la empresa. Todas estas estadísticas nos

impulsan a buscar una adecuada solución, para cumplir con los estándares del color

blanco que el cliente solicita, afianzando la seguridad de los compradores hacia la

empresa. Con todos estos antecedentes, se abordó el siguiente objetivo para el presente

proyecto técnico: Obtener la estandarización de la tintura del color blanco en telas 100%

poliéster para diferente tipo de tejido (Plano y de Punto).

2

Según las fichas técnicas de cada compuesto, nos indican que los dispersantes (permiten

incorporar adecuadamente los pigmentos en fibras textiles) en este caso el dispersante 1

(D1) es un compuesto no iónico (no tiene carga) y no tiene afinidad con el agua,

compatible con productos no iónicos, aniónicos o catiónicos, mientras que el dispersante

2 (D2) es un compuesto iónico (cargado positivamente o negativamente) en este caso

aniónico, compatibles con productos aniónicos y no iónicos, por lo tanto los dos

dispersantes si son compatibles con los blanqueadores dispersos (colorantes para teñir

fibras sintéticas como poliéster), ya que son compuestos orgánicos no iónicos, siendo el

blanqueador 1 (B1) un colorante estable, con grupos etanol y al tener moléculas pequeñas,

son ideales para telas que tengan fibras pequeñas (microfibras), mientras que el

blanqueador 2 (B2) tiene grupos azos en su estructura y moléculas más grandes, que son

adecuados para telas que estén constituidas por fibras largas (filamentos).

Para cumplir con esta finalidad, se combinó las siguientes tres variables: dispersante,

blanqueador y tiempo de agotamiento. La primera combinación que se realizó fue en la

preparación del baño de tintura, donde intervinieron soluciones con diferentes

dispersantes (D1 y D2) y blanqueadores (B1 y B2). En el proceso de tinturado se tomó

nuestra última variable de tiempo, realizando las experimentaciones con las

combinaciones ya mencionadas a tres tiempos de agotamiento: t1(30 minutos), t2(45

minutos) y t3(60 minutos).

Se comenzó con la preparación de las cuatro telas a nivel de laboratorio, dos telas de

tejido plano y dos telas de tejido de punto, realizando el descrude, centrifugado y secado

de las mismas. Luego se realizó las soluciones de los auxiliares con los siguientes

químicos: (Ácido tamponante, anti-quiebre, dispersante y antiespumante), una con el

Dispersante 1 y otra con el Dispersante 2 manteniendo un pH constante de 4 y se preparó

soluciones de los blanqueadores, en una relación de 1:99 al ser colorantes líquidos, es

decir 1 ml de colorante y 99 ml de agua, una con el blanqueador 1 y otra con el

blanqueador 2. En los tubos de tintura se colocó la solución de colorante, la solución de

auxiliares en una relación de baño 1:10, de cada combinación y las telas 100% poliéster

ya preparadas. Se cerraron los tubos, se agitaron y se colocaron dentro de la máquina de

tintura de Datacolor AHIBA IR, donde ya fue programada la curva de tintura, a la

temperatura constante de agotamiento de 130 ºC, y al tiempo de agotamiento t1(30

minutos). Una vez terminado el proceso de tinturado, se centrifugaron y se secaron las

3

muestras ya tinturadas. Este proceso se repitió con las cuatro telas y con las mismas

variables, cambiando a los dos tiempos de agotamientos faltantes t2(45 minutos) y t3(60

minutos). Con el espectrofotómetro se medió el DE (Diferencia de color) contra el

estándar ya guardado en la máquina, de todas las muestras tinturadas de color blanco y se

escogió cuatro muestras, una para cada tipo de tela que presenten valores de DE < 1. Se

repitió una vez más las mismas experimentaciones para verificar los resultados de

reproducibilidad de color blanco de lote a lote, en las diferentes telas.

Con este análisis de los resultados se concluye que la mejor combinación para la

estandarización del color blanco en las telas 100% poliéster para diferente tipo de tejido

son: para la tela 1(tejido plano) y la tela 3 (tejido de punto): Dispersante 1, Blanqueador

2 y tiempo de agotamiento t1 (30 minutos), mientras que para la tela 2 (tejido plano):

Dispersante 2, Blanqueador 1 y tiempo de agotamiento t2 (45 minutos) y finalmente la

tela 4 (tejido de punto): el Dispersante 2, Blanqueador 2 y tiempo de agotamiento t2 (45

minutos). Todos estos parámetros nos llevan a tener como resultado la estandarización de

la tintura de color blanco en las telas 1 y 2 (Tejido Plano) y las telas 3 y 4 (Tejido de

Punto) que cumplen con los valores de DE < 1.

Se recomienda utilizar las combinaciones de los dispersantes y tiempos de agotamiento

según los resultados aprobados en el tinturado de telas 100% poliéster, para la toda la

variedad de tonos que se formulan en la empresa.

4

1. FUNDAMENTO TEÓRICO3

1.1. Fibra Textil

Una fibra textil es el conjunto de filamentos que pueden ser utilizados para formar

hilos y a su vez forman tejidos, ya sea a través del hilado o del procesos físicos o

químicos. (Imantium, 2017)

1.1.1. Tipos de Fibras

o Fibra Corta (Microfibra): Hebras de hasta 6 cm de longitud. Se considera de

mayor calidad cuanto más fina sea.

o Fibra Larga (Filamento): Hebras continuas. El filamento de alta calidad es más

suave y resistente. (Imantium, 2017)

1.1.2. Clasificación de las Fibras

Las fibras textiles se clasifican en dos clases: Naturales y Sintéticas

Tabla 1. Fibras Naturales (Imantium, 2017)

NOMBRE ORIGEN

Algodón Crece en forma de bolas en torno a las semillas de la planta de

algodón.

Lana Se obtiene de las ovejas.

Lino Se obtiene de las planta de lino, se combina con celulosa,

pectina, ceniza, tejido leñoso y humedad.

Yute Se obtiene del tallo de la planta de yute y es fácil de cultivar y

de cosechar.

Seda Es una hebra fina y continua desenrollada del capullo de la

oruga de polilla, más conocida como gusano de seda.

Ramina Es una fibra leñosa muy parecida al lino, se obtiene de una

planta con flores.

5

En la tabla 1 se pueden observar las diferentes fibras textiles naturales que se

encuentran en la naturaleza y que son extraídas mediante procesos físicos o

mecánicos.

Tabla 2. Fibras Sintéticas (Imantium, 2017)

NOMBRE ORIGEN

Nylon Es una poliamida sintética de cadena larga en la que al menos

el 85% de los enlaces amida están unidos a dos anillos

aromáticos.

Fibra de

Polímero

Este conjunto de fibras se distinguen por ser creadas a partir de

varios elementos en moléculas más largas que reciben el

nombre de polímeros lineales.

Poliéster Es un polímero sintético de cadena larga compuesto por al

menos un 85% de éster.

Acrílico Está compuesto al menos de un 80% por unidades acrilonitrilo.

Spandex Está compuesto al menos de un 85% por poliuretano

segmentado.

Fibras de

Caucho

El caucho natural se combina con el caucho sintético.

Fibras

Metálicas

Compuestas de metal recubierto de plástico o un núcleo

cubierto por completo de metal

En la tabla 2 se pueden apreciar y diferenciar los tipos de fibras sintéticas fabricadas

por el hombre, a partir de la síntesis química como la polimerización.

1.1.3. Poliéster

1.1.3.1. Origen

El poliéster es una fibra desarrollada en 1941. Muy utilizada y puede ser mezclada

con otras fibras para reducir arrugas, suavizar el tacto y conseguir que el tejido se

seque rápidamente.

Esta fibra sintética fue introducida en Estados Unidos con el nombre de Dralón.

6

Dicha fibra se fabrica a partir de productos químicos derivados del petróleo o del gas

natural, también puede fabricarse a partir de botellas de plástico recicladas. (E, 2013)

1.1.3.2. Obtención de la Fibra

Las materias primas para la producción de fibras PES (Poliéster) son principalmente

el ácido tereftálico y el etilenglicol, obteniendo un éster, a partir de la reacción de un

ácido y un alcohol, a una temperatura de 260 ºC.

Para formar el poliéster el teraftlato se hace reaccionar con el etilenglicol en presencia

de un catalizador a una temperatura de 150 – 210 ºC.

La química resultante forma un monómero, el alcohol que se combina con el ácido a

una elevada temperatura, el poliéster recién formado es fundido y extraído a través de

la hilera o tobera para formar largas cintas. (E, 2013)

Figura 1. Síntesis del Poliéster (E, 2013)

En la Figura 1 se observa la obtención de poliéster por polimerización de monómeros

a base del ácido tereftálico y etilenglicol.

1.1.3.3. Propiedades Físicas

- Son muy sensibles a procesos termodinámicos.

- Es termoplástico, se pueden producir pliegues permanentes.

- Es inflamable.

- Bajo contenido de humedad.

7

- Se puede mezclar con otras fibras, como el algodón.

- Resistente a manchas, tiene mucho brillo. (E, 2013)

1.1.3.4. Propiedades Químicas

- Insoluble en acetona y ácido fórmico.

- Resistente a los ácidos minerales y orgánicos.

- Excelente resistencia a los agentes oxidantes como: blanqueadores textiles y

disolventes de limpieza.

- Punto de fusión 250 ºC.

- Temperatura recomendada de planchado 135 ºC (E, 2013)

1.1.3.5. Ventajas y Desventajas

Tabla 3. Ventajas y Desventajas (E, 2013)

VENTAJAS DESVENTAJAS

- Alta elasticidad -No puede ser teñidos con colorantes

solubles al agua, se utilizan colorantes

dispersos.

-Resistente al estiramiento -Afinidad a la grasa y el aceite

-Extensible y no se arruga fácilmente -Tiene una fuerte carga electrostática

-No son atacadas por bacterias -Propiedades bajas de absorción de agua y

sudor

-Resistentes a la luz del sol -Tendencia al pilling

En la tabla 3 podemos distinguir las ventajas y desventajas que tiene la fibra sintética

de poliéster.

1.1.4. Tejido Textil

Es la estructura resultante del entrelazado de hilos. Podemos encontrar diferentes tipos

de tejidos que se distinguen por el tipo de técnica usada para el entrelazado de fibras.

(Unknown, 2014)

8

1.1.4.1. Tipos de Tejidos Textiles

1.1.4.1.1. Tejido plano

Se llama así a aquellos tejidos que poseen en su estructura dos series de hilos, una

longitudinal URDIMBRE y otra transversal llamada TRAMA, ambas series de hilos

se entrecruzan en un ángulo de 90º. (Unknown, 2014)

Figura 2. Estructura del tejido plano (Unknown, 2014)

En la Figura 2 se observa la estructura del tejido plano, identificando la trama en

sentido horizontal y la urdimbre en sentido vertical.

Clasificación

Tafetán: La trama pasa de manera alterna por encima y por debajo de cada hilo o

conjunto de hilos en que se divide la urdimbre.

Sarga: La urdimbre se divide en cortas series de hilos, de estos solo uno cubre la

trama en la primera pasada y el segundo hilo en la segunda pasada.

Satín: Los hilos que pertenecen a la urdimbre se dividen en series mayores, cada

uno de estos cubren la trama en la primera pasada y en las siguientes, el tercero

saltando uno y así sucesivamente.

9

1.1.4.2. Tejido de punto

Están compuestos por hilos de trama o urdimbre, o por ambos a la vez, pero formando

siempre unos bucles especiales llamados PUNTOS o MALLAS. (Unknown, 2014)

Figura 3. Estructura del tejido de punto (Unknown, 2014)

En la figura 3 se observa la estructura general del tejido de punto, identificando la

malla y la entremalla con un solo hilo.

Clasificación

Tejido de punto por trama: Es cuando la dirección general de la mayor parte de

los hilos que forman las mallas es horizontal. La posición correcta del tejido es

con el vértice de las “V” hacia abajo.

Tejido de punto por urdimbre: Un tejido de punto es por urdimbre cuando la

dirección general que siguen todos los hilos que forman las mallas, es vertical.

10

1.2. Colorante textil

Es una sustancia que penetra y permanece coloreando uniformemente una tela. Cada

colorante deberá ser seleccionado para llenar los requisitos de calidad exigidos en

función de su uso final para el que ha sido diseñada dicha tela.

La utilidad de un colorante para un uso particular es gobernada por: tamaño

molecular, grupos solubilizantes, grupos aceptores de protones, longitud de la cadena

y grupos alquilo. (Farbe, 2012)

La estructura química de un colorante debe tener determinados grupos funcionales

denominados cromóforos, que hacen que la molécula absorba en la región visible del

espectro y un auxocromo que consiste en grupos cargados positivamente para

intensificar al cromóforo en la síntesis de colorantes.

La fibra textil, cuando es sometida a un teñido se hace en solución acuosa porque esta

tiende a hincharse, haciendo así que el tamaño del poro sea mayor y facilitando que

el colorante penetre en la fibra. (Alfaro, 2004)

Tabla 4. Cromóforos y Auxocromos (Alfaro, 2004)

CROMÓFOROS AUXOCROMOS

Grupo etileno C – C Grupo sulfónico -H2SO4

Grupo carbonilo R – C = O Grupo Carboxílico R - COOH

Grupo nitroso - N = N - Grupo Hidroxilo R - OH

Grupo nitro -NO2 Grupo Aminito -NH2

Cloro Cl2

Bromo Br2

En la tabla 4 se observan los distintos grupos cromóforos que presentan uno o más

enlaces insaturados, responsable de la visibilidad del color y los grupos auxocromos

que se encuentran cargados positivamente para intensificar a los grupos cromóforos

dentro de una misma molécula.

11

1.2.1. Clasificación de los colorantes textiles, según la fibra a ser tinturada.

En la industria textil existen diversos tipos de fibras, a las cuales aplican diferentes

métodos de teñido por su capacidad y grado de fijación de los colorantes.

(Cervantes, 2015)

Tabla 5. Clasificación de los colorantes textiles. (Cervantes, 2015)

TIPO FIBRAS METODO DE APLICACIÓN

Reactivos

Algodón, lana, seda

y nylon

Los grupos reactivos del colorante reaccionan

con los grupos funcionales de la fibra para

enlazarse covalentemente bajo la influencia de

la temperatura y el pH.

Directos Algodón, rayón y

nylon

Inmersión de la fibra en un baño con un

electrolito. Forma enlaces de hidrógeno.

Dispersos

Poliéster,

poliamida, acetato,

acrílico y plásticos

A altas temperaturas la fibra sintética se

expande, permitiendo la difusión del colorante.

A la tina Algodón, rayón y

lana

Reducción con hidrosulfito de sodio, después

de la impregnación se oxida.

En la tabla 5 se observan los tipos de colorantes por el método de aplicación al que

están sujetos según el tipo de fibra.

1.2.2. Colorantes Dispersos

Se descubrieron en el año de 1920 al intentar resolver el problema de la tintura de

acetato de celulosa, que fue la primera fibra sintética, que no se teñía con los

colorantes disponibles, generalmente solubles en agua.

Los colorantes dispersos se usan generalmente para teñir fibras sintéticas. Son

compuestos orgánicos no iónicos, casi insolubles en agua que se aplican en dispersión

acuosa, de aquí el nombre de dispersos.

Tanto por la naturaleza de estos colorantes como por las fibras de poliéster, la tintura

de este producto necesita una alta energía de activación, es decir una alta temperatura

12

de aplicación de 100 a 135 ºC ya que a estas temperaturas la estructura molecular de

la fibra se vuelve más flexible y se expande, permitiendo que la difusión del colorante

a la fibra sea más rápida. (Castañeda, 2015)

1.2.2.1. Clasificación de colorantes dispersos

Se basan en la estructura química, estos pueden dividirse en dos tipos: Azoicos y

Antraquinónicos:

o Colorantes Dispersos Azoicos

Se caracterizan por la presencia de un grupo azo (-N=N-) principalmente monoazo

derivados y algunos di-azos, que une dos anillos aromáticos, que hace que estos

colorantes sean inestables. (Medina, 2012)

Figura 4. Estructura de los colorantes Azoicos (Medina, 2012)

En la figura 4 se observan las 3 estructuras de los colorantes dispersos azoicos,

observando el grupo azo y la unión de dos anillos aromáticos.

13

o Colorantes Dispersos Antraquinónicos

Estos colorantes comprenden derivados de la 1-aminoantraquinona y 1,4 diamino-

antraquinona que al igual que los azoicos pueden tener grupos etanol solubilizantes,

siendo sus estructuras más estables y sus moléculas pequeñas permitiendo una mayor

movilidad. (Medina, 2012)

Figura 5. Estructura de colorantes Antraquinónicos (Medina, 2012)

En la figura 5 se observan las estructuras de los colorantes dispersos antraquinónicos,

identificando el grupo etanol en uno de ellos.

14

1.2.3. Tinturado de telas

Figura 6. Diagrama del proceso de tinturado de telas (Maldonado, 2012)

15

En la figura 6 se presenta el diagrama del proceso de tinturado de colores en general

para las diferentes fibras textiles que existen en la industria.

Es un proceso que requiere el uso de colorantes y también de varios químicos

especiales, conocidos como auxiliares de teñido, estos materiales incrementan las

propiedades de los productos terminados y mejoran la calidad del tinturado, la

suavidad, la firmeza, estabilidad, resistencia a la luz, lavado, frote, etc.

El primer paso del proceso de tinturado de telas es el descrude de las mismas, con

el fin de eliminar las impurezas naturales y adquiridas de las fibras, ya que en el

hilado es difícil tejer en crudo y cuando van hilando la tela se le colocan parafinas

y aceites para un buen tejido, todos estos elementos externos que se le agregan

perjudican a la tintura, ya que la mayoría producen alteraciones y pueden aparecer

manchas, por lo que hay que retirarlos al inicio del proceso, a determinada

temperatura con ayuda de soluciones químicas.

Luego se enjuaga, se centrifuga y se seca las telas descrudadas. Se prepara el baño

de tintura, que consiste en realizar la solución de auxiliares de tintura, como

detergentes y otros elementos que hacen propicia la tintura. La temperatura es

importante y se regula dependiendo el tipo de tela que se va a teñir, como también

el tiempo y la velocidad de disminución de la temperatura.

El segundo paso es agregar los colorantes específicos dependiendo de las fibras y

procesos a realizar, por ejemplo, se puede teñir el algodón y no el poliéster, o bien

ambas fibras a distintos colores.

En esta etapa de tinturado de las telas, donde colocamos los productos auxiliares,

dependiendo la fibra que va ser teñida, se definirán los parámetros de ascenso y

descenso de la temperatura y tiempos de agotamiento o impregnación, donde las

fuerzas de afinidad entre colorantes y fibra hace que el colorante pase del baño a

la fibra hasta saturarla y quedar fijada en él. Una vez terminado el proceso de

tintura de igual manera, se enjuaga, se centrifuga y se seca las telas ya tinturadas.

Una vez finalizado el proceso de tinturado, se pasa a darle una terminación o

acabado especial a la tela, los mismos pueden ser; protección UV, suavizante,

impermeabilidad, antibacterial, repelencia, etc. (Maldonado, 2012)

16

1.2.3.1. Etapas del proceso de tinturado

Existen cuatro etapas por las que atraviesa una molécula y son las siguientes:

a) Migración: Es el desplazamiento del colorante desde el baño hasta la fibra.

b) Difusión: El colorante va de la superficie al interior de la fibra. La difusión del

colorante es condicionada por diversos factores, como son: la agregación del

colorante y el tamaño de los poros amorfos en la estructura molecular.

c) Absorción: Es el contacto de la molécula de colorante con la fibra y penetración

en el cuerpo físico, conocida como difusión sólida.

d) Fijación: Es el proceso donde se busca que el colorante quede dentro de la fibra,

llegado a este punto de fijación podemos decir que el colorante ha teñido la fibra,

estando todas las moléculas de la fibra enlazadas con las moléculas de colorante.

(LLano, 2009)

1.2.3.2. Métodos de Tinturado

Por Agotamiento: (Discontinua), en este proceso son las fuerzas de afinidad entre

colorante y fibra lo que hace que el colorante pase del baño a la fibra hasta

saturarla y quedar fijada en el mismo. Las máquinas para este proceso realizan

una acción mecánica que actúa sobre material textil, el baño o sobre ambas a la

vez.

Por Impregnación: (Continua), en este proceso la tela pasa en forma continua

por un baño donde se impregna con el color, luego se desarrolla el mismo por

temperatura y finalmente se recoge en rollos. (Rojas, 2015)

1.2.3.3. Principios de transferencia de masa del proceso de tinturado

Primera Ley de Fick

La primera ley de Fick en la difusión dice que el flujo de las moléculas del colorante

es directamente proporcional al gradiente de concentración y al tener bajas

concentraciones, el coeficiente de difusión se mantiene aproximadamente constante.

17

En el teñido, el colorante se distribuye de manera anular alrededor de la fibra, lo que

hace que en la superficie de la fibra haya un exceso de concentración de colorante y

en el interior su concentración sea escasa, por lo que, hay un flujo de colorante del

exterior hacia el interior del cuerpo de la fibra.

𝑑𝑠

𝑑𝑡= −𝐷𝐴

𝑑𝑐

𝑑𝑥

(1)

Dónde:

𝑑𝑠

𝑑𝑡: Es la masa del colorante difundida en la unidad de tiempo. [kg/s]

𝐷: Coeficiente de Difusión. [m2/s]

𝐴: Área de la fibra. [m2]

𝑑𝑐

𝑑𝑥: Gradiente de concentración del colorante en la fibra. [kg/m3.m]

Segunda Ley de Fick

La segunda ley de fick nos dice que la gradiente de concentración del colorante en el

interior de la fibra varia en el tiempo del proceso, la cantidad de colorante aumenta

en la fibra mientras que el gradiente de concentración disminuye, por lo que es más

factible aplicar la segunda ley de fick para el proceso de tintura, con su modelo

matemático a continuación. (M. Lis, 2005)

𝑑𝑐

𝑑𝑡= 𝐷

𝑑2𝑐

𝑑𝑥2

(2)

Dónde:

𝑑𝑐

𝑑𝑡: Es la masa del colorante en función del área y el tiempo. [kg/m2. s]

𝐷: Coeficiente de Difusión. [m2/s]

𝑑2𝑐

𝑑𝑥2: Gradiente de concentración del colorante en la fibra. [kg/m3.m]

18

1.2.3.4. Parámetros del proceso de Tinturado para fibras 100% poliéster.

Para obtener una buena reproducibilidad del color blanco en el proceso de tinturado

con colorantes dispersos, se debe tener un control de los parámetros importantes, que

son:

a) Temperatura: Es un parámetro de gran importancia en cada uno de las fases de

tinturado, en especial para mantener una buena igualación y reproducibilidad del

color blanco. Por lo general la temperatura se aumenta de (1,5 a 2) ºC/min, hasta

llegar a la temperatura de 130 ºC, donde se agotan los colorantes dispersos en la

fibra de poliéster.

b) Tiempo: Se debe estandarizar el tiempo adecuado, para que exista un total

agotamiento del colorante y enfriamiento de la fibra.

c) Relación de baño (RB): Es la relación que existe entre el volumen de solución

(auxiliares) con respecto al peso de la fibra textil. La relación de baño puede variar

dependiendo las condiciones, ya que una relación idónea en el laboratorio se

encuentra en 1:10, mientras que para la tintura en planta se puede considerar una

relación de 1:8, es decir por cada kilogramo de fibra textil se utilizará 8 litros de

solución de auxiliares para poliéster.

d) Potencial de Hidrogeno (pH): Es la medida de acidez o alcalinidad presente en

una disolución. Para el proceso de tinturado de poliéster este parámetro es

fundamental ya que debe ser medido y regulado el pH(ácido) de 4 a 4,5 para

cumplir con el agotamiento de un buen teñido, manteniéndolo constante.

(Christie, 2015)

e) Auxiliares para poliéster: Los productos auxiliares constituyen una parte

integral de los procesos de teñido, incrementando las propiedades de los productos

terminados y mejorando la calidad del teñido, la suavidad, resistencia a la luz, etc.

19

Tabla 6. Características de los productos auxiliares utilizados para tinturado

de poliéster (Getty, 2006)

AUXILIARES CARACTERÍSTICAS

Ácido

Tamponante

Es un agente acidulante tamponado es decir es una formulación

de ácidos orgánicos estabilizados con la que se obtiene un pH

estable durante todo el proceso de tinturado, ya que influye en

la absorción de los colorantes hacia las fibras textiles y la

fijación del mismo, por lo tanto ayuda a la estabilidad del baño.

Antiespumante Es un agente que elimina la espuma a base de polimerizados

tenso-activos de compuestos orgánicos de silicio.

Anti-quiebre

Agente anti-pliegues y lubricante no iónicos, previene las

arrugas y marcas de quebraduras, aplicable para el tinturado de

todos los tejidos, es un líquido blanco fácilmente soluble en

agua de pH 6,5-7,5

Dispersante

Agente dispersante excepcional para todas las clases de

colorante dispersos. Tiene una excelente poder de dispersión,

minimiza las diferencias de afinidad del material a teñir, de la

misma manera provoca una subida uniforme de los colorantes

sobre la fibra y consecuentemente un buen poder de igualación.

En la tabla 6 se observan las características de todos los productos auxiliares utilizados

para el proceso de tinturado de fibras poliéster, es de suma importancia conocer las

propiedades de cada uno de los productos que puedan ser compatibles entre sí, para

poder tener una buena igualación, dispersión y mantener la estabilidad del pH, que es

fundamental en este proceso.

1.2.3.5. Dispersantes para la solución de auxiliares de tinturado de poliéster.

Producto que favorece la formación de la dispersión, ya que mantiene en suspensión

al colorante durante el tinturado, cuanto más intenso es el matiz de una tintura menor

será la adición del dispersante.

El dispersante separa las partículas del colorante, neutralizando la atracción de

cohesión entre ellas. (Benavides, 2017)

20

1.2.3.5.1. Clasificación de los dispersantes

1.2.3.5.1.1. Dispersantes Iónicos

Tienen una fuerte afinidad por el agua y debido a su atracción electrostática hacia los

dipolos del agua, puede arrastrar consigo a las soluciones de cadenas de

hidrocarburos.

En el tinturado de fibras sintéticas con colorantes de dispersión, tiene un excelente

poder dispersante sobre los colorantes, manteniendo finamente dispersos, impidiendo

así los depósitos sobre el material, no solo a ebullición sino también presiones

exigidas en tinturas a alta temperatura.

- Dispersante aniónico: En solución se ionizan, pero considerando el

comportamiento de sus grupos en solución, el grupo hidrófobo queda cargado

negativamente.

- Dispersante catiónico: Son aquellos que en solución forman iones, resultando

cargado positivamente el grupo hidrófobo de la molécula. (Getty, 2007)

1.2.3.5.1.2. Dispersantes No Iónicos

Son aquellos que no contiene grupos funcionales ionizantes, es decir no poseen carga

en solución acuosa ya que su grupo hidrófilo no se puede disociar y por tanto, no se

ven afectados por el pH de la solución. Estos podrían ser clasificados como éteres o

alcoholes.

Es un auxiliar poli-funcional especialmente formulado para la tintura del poliéster,

ofrece propiedades excepcionales y múltiples, permitiendo una tintura con un solo

auxiliar. (Getty, 2007)

21

1.2.3.6. Proceso de Tinturado de fibras 100% poliéster con colorantes

dispersos.

Como conocemos las fibras de poliéster son sintéticas que no reaccionan con

cualquier colorante, tienen estructuras muy compactas y cristalinas por lo que es

necesario teñirlas a altas temperaturas de (100-135) ºC.

El proceso de tinturado comienza preparando en 1 litro agua los auxiliares para

poliéster, en las siguientes proporciones:

Ácido tamponante (0,3-1,0) g/l

Antiespumante (0,1-0,6) g/l

Anti-quiebre (0,8-1,5) g/l

Dispersante (0,8-1,5) g/l

Se debe mantener un pH de (4-5), regulado con el ácido y adicionar el blanqueador

disperso, según el porcentaje del mismo multiplicado por el peso de la fibra textil

preparada. La relación de baño entre los productos auxiliares y la fibra textil es de

1:10, es decir por cada 1 gramo de tela, se adiciona 10 ml de solución de auxiliares o

RB de 1:8. Toda esta intervención comenzará a la temperatura fría.

A continuación, se eleva la temperatura del baño a 90 ºC con una gradiente de

temperatura de (1,5-2,5) ºC/min, en una segunda instancia se eleva nuevamente la

temperatura hasta alcanzar entre los (100-135) ºC con una gradiente de (1,5-2,5)

ºC/min y se mantiene esta temperatura durante los tiempos de (30 o 45) minutos.

Si en el tinturado se ha agotado completamente el blanqueador, se enfría el baño hasta

descender la temperatura a (80-50) ºC con la misma gradiente de ascenso.

Finalmente se procede con el enjuague por rebose hasta que el baño se observe claro,

al tener un tono blanco no se debe realizar lavado reductivo, por ende, se deja secar y

relajar la fibra textil ya tinturadas a temperatura ambiente.

22

Figura 7. Curva de tinturado de poliéster (Vallenas, 2012)

En la figura 7 se describe el proceso de tinturado de la fibra de poliéster, detallando:

El proceso de descrude de la tela, siendo A (productos químicos para solución) y B

(agua) a una temperatura de 55 ºC por un tiempo de 30 minutos, luego se retira el

baño. Se realiza el proceso de lavado de descrude siendo C (Agua), a una temperatura

de 50 ºC por un lapso de 15 minutos.

Se comienza el proceso de tinturado de las telas a la temperatura de 40 ºC, con el

ingreso de: D(Anti-quiebre), E(Dispersante), F(Ácido Tamponante) y G(Colorante),

manteniendo un pH de 4 - 4,5, ascendiendo la temperatura a 130 ºC con una gradiente

de 2 ºC/min y a esta temperatura se agotará el colorante disperso durante 30 o 45

minutos, después de este tiempo se retira el baño del tinturado. (Vallenas, 2012)

23

1.3. Equipo usado para tintura

1.3.1. Datacolor AHIBA IR

Máquina empleada para procesos discontinuos donde se puede realizar varios ensayos

a nivel de laboratorio a bajas y altas temperaturas, estas pueden ser programadas de

acuerdo al proceso que se va a ejecutar, es decir de acuerdo a la fibra que va ser

tinturada. Las unidades emplean la última tecnología de calefacción para un

calentamiento y control de temperatura precisa, según las gradientes programadas.

Las opciones de dosificación manual para auxiliares mejoran la correlación entre los

procesos de laboratorio y de producción. (Datacolor, 2019)

1.3.1.1. Características del Datacolor

a) Repetitividad: El control por microprocesador de última generación y algoritmos

sofisticados aseguran una regulación de la temperatura inigualable.

b) Mejor Productividad: La flexibilidad de programación permite una

programación rápida y tiene hasta 20 posiciones de teñido que aseguran que una

gran cantidad de muestras puedan teñirse con precisión.

c) Flexibilidad del vaso: Los múltiples tamaños de los vasos y los métodos de

agitación amplían la flexibilidad de la unidad.

d) Eficiencia energética mejorada: Logra gradientes de calentamiento y

enfriamiento comparables a las unidades de mayor potencia, lo que reducen la

perdida de calor de las unidades. (Datacolor, 2019)

24

Figura 8. Máquina de tintura Datacolor AHIBA IR (Datacolor, 2019)

Cortesía Empresa Textiles del Pacífico (TEXPAC)

Según la figura 8 se observa la máquina Datacolor AHIBA IR, empleada para el

tinturado de fibras textiles de diferentes materiales a nivel de laboratorio con precisión

de reproducción a planta.

1.4. Equipo utilizado para medición del color

1.4.1. Espectrofotómetro

Equipo empleado en la industria textil que analiza la longitud de onda por energía

reflejada por una muestra de color.

Los espectrofotómetros sirven para especificar, para formular y para controlar un

color crítico. La familia de Datacolor tiene un almacenamiento integrado del

procesador y de datos, proporciona una plataforma para la confianza creciente de la

eficiencia y la medida de color. Según la necesidad de la muestra se escoge el tipo de

abertura del espectrofotómetro; ultra pequeña, pequeña o grande. (Datacolor, 2019)

25

1.4.1.1. Características del espectrofotómetro

a) Rendimiento de medición sin igual: Utiliza el SP2000 de Datacolor, que captura

la verdadera huella digital espectral de cualquier color con la mayor precisión

posible.

b) Compatibilidad de flotas: Los instrumentos están configurados con conectividad

serial, USB o Internet, las mediciones se pueden tomar y compartir

automáticamente en tiempo real dentro de un entorno global.

c) Mejora de rendimiento cuantificable: Las mejores significativas en la

productividad facilitan la medición de más muestras por día en instalaciones

independientes con el 25% menos de tiempo dedicado a la medición.

d) Confianza de medición completa: La pantalla LCD muestra el estado de

calibración y los datos de diagnóstico se almacenan en el instrumento. (Datacolor,

2019)

Figura 9. Espectrofotómetro Datacolor (Datacolor, 2019)

Cortesía Empresa Textiles del Pacífico (TEXPAC)

En la figura 9 se observa el Espectrofotómetro Datacolor, el cual analiza la longitud

de onda por la energía trasmitida, es decir la medida de color.

26

1.5. Lectura y representación del Espectrofotómetro Datacolor

1.5.1. Diferencia de color DEcmc:

Es la diferencia total de color calculada con una ecuación de diferencia de color

(DEcmc), es decir la diferencia de color entre un estándar (referencia) y un lote

(muestra). La aceptación de la muestra será el valor indicado en DEcmc por lo que, se

leen valores de 0 a 1, entre los cuales se acepta los datos con menor lectura a 1 y más

cercanos a 0, demostrando que la muestra tinturada está más cerca al color tomado

como patrón. Las muestras que presenten valores que sean mayores a 1 necesitan ser

corregidos, para poder llegar a la muestra estándar. (Datacolor, 2019)

1.5.2. Representación de la Diferencia de color DEcmc

1.5.2.1. Curva Espectral de reflectividad

Es la fracción de radiación incidente reflejada por una superficie, en una

representación gráfica del porcentaje de reflactancia en función de la longitud de

onda. (Haykin, 2018)

Reflactancia: Se refiere a la relación entre la potencia electromagnética incidente

con respecto a la potencia que es reflejada en una interfase.

Longitud de Onda: La distancia que recorre una perturbación periódica que se

propaga por un medio en un determinado intervalo de tiempo.

Figura 10. Curva Espectral de reflectividad

27

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

2.1. Diseño experimental para la estandarización de la tintura de color blanco en telas 100% Poliéster para diferente tipo de tejido.

Figura 11. Diagrama del proceso de tinturado del color blanco en telas 100% poliéster.

28

Al tener nuestras telas de diferente tejido, comenzamos con el proceso de descrude,

utilizando un detergente industrial, sosa cáustica y carbonato de sodio en una

determinada cantidad, donde ceras, aceites y grasas resultan saponificadas o

degradadas por acción del álcali y es ejecutado a una temperatura de 70 ºC durante 20

minutos hasta hacerse solubles en agua y posteriormente se realizó el lavado y el

enjuague para eliminar completamente los residuos de detergente y demás químicos,

junto a las impurezas.

Como la experimentación se efectuó en el laboratorio se debe realizar un lavado

químico previamente de los tubos (recipientes utilizados para el tinturado de telas) a

ser usados, se utiliza: hidrosulfito de sodio, sosa cáustica y jabón industrial, a una

temperatura de 90 ºC a 20 minutos, luego se realizó el lavado de los tubos con

abundante agua.

Al tener antecedentes de tinturado de blancos y según las fichas técnicas de los

blanqueadores a usar, se realizó la solución de dos colorantes para poliéster (B1 y B2)

de diferentes casas comerciales, en una relación de 1:99, previamente calentada a 60

ºC, para la selección del mejor blanqueador para distinto tejido.

Se preparó la solución de auxiliares de poliéster (Ácido tamponante, anti-quiebre,

antiespumante y dispersante), teniendo dos soluciones con (D1 y D2), para una

selección adecuada del mismo en las diferentes telas.

Al tener los blanqueadores y las soluciones de auxiliares ya preparadas, se procedió a

pesar cinco gramos de cada una de las telas de poliéster, con una relación de baño

1:10. Como primera instancia se colocó uno de los blanqueadores al 0,4 % de

proporción, al tener antecedentes de los porcentajes, hemos seleccionado este como

el más adecuado ya que las fichas técnicas de los blanqueadores nos describen que se

puede utilizar la proporción de 0,3 pero este no llega al blanco estándar, de igual

manera nos indica que podemos usar el porcentaje de 0,5 el cual cambia de matiz, por

ello trabajamos con el porcentaje indicado.

Se colocó la solución de auxiliares con diferente dispersante y la tela ya cortada en

los tubos de la máquina de tinturado, se selló los tubos y se agitó los mismos.

29

Se cargó la máquina de tintura Datacolor (AHIBA IR) con dieciséis tubos, en seguida

se programó la misma en distintas condiciones: se inició subiendo la temperatura a 90

ºC con una gradiente de 2 ºC/min y una velocidad de 35 rpm, después subió la

temperatura a 130 ºC con una gradiente de 1,5 ºC/min y una velocidad de 30 rpm, en

esta parte se varia el tiempo de agotamiento, para una buena selección del mismo, con

los tiempos: t1:30 minutos, t2: 45 minutos y t3: 60 minutos. Por último, se enfría el

baño hasta descender la temperatura a 70 ºC con las mismas condiciones de ascenso.

Se realizaron dos repeticiones para cada una de las pruebas.

Se retiró los tubos de la máquina con las telas ya tinturadas, para realizar un enjuague

de las mismas con agua fría, eliminando lo que queda de blanqueador y auxiliares en

la parte exterior de la fibra, al ser un color blanco no se realiza lavado reductivo.

Después se centrifugó y se secó las muestras a temperatura ambiente de 1 a 2 horas,

previas a ser medidas en el espectrofotómetro.

Una vez que las muestras tinturadas se encuentran listas, se coloca en el

espectrofotómetro y se mide el DE (Diferencia de color), contra los estándares de

color blanco almacenados para cada una de las telas de diferente tejido previamente

aprobadas por el departamento comercial de la empresa, con la finalidad de observar

la reproducibilidad del color.

Figura 12. Curva de agotamiento de tintura para poliéster 100%

30

Las variables a modificar son: dos tipos de blanqueadores (B1 y B2), dos tipos de

dispersantes (D1 y D2) y tiempos de agotamiento: t1, t2 y t3 (30,45 y 60) minutos,

las condiciones fueron: Temperatura de agotamiento de 130 ºC, manteniendo un

pH=4. El total de ensayos 48 y repeticiones 2, en total 96 muestras.

2.1.1. Definición de Variables

a) Variables dependientes:

DE (Diferencia de color)

b) Variables independientes:

Variable A: Tiempos de agotamiento (t1, t2 y t3) minutos

Variable B: Dispersante (D1 y D2)

Variable C: Blanqueador (B1 y B2)

Figura 13. Esquema de los tipos de fibras utilizadas en el proceso de tinturado.

31

Figura 14. Esquema del diseño experimental del proceso de tinturado del color

blanco, que se utiliza para cada tela.

En las figuras 13 y 14 se observa el diseño experimental que se utilizó en el proceso

de tinturado de color blanco en telas 100% poliéster, donde se realizaron 12 ensayos,

con una repetición con la finalidad de obtener un color blanco estándar. Se realizaron

las mismas experimentaciones para cada una de las telas faltantes.

2.2. Sustancias y reactivos

Ácido Tamponante

Antiespumante

Anti-quiebre

Dispersante (1 y 2)

Blanqueador (1 y 2)

Detergente Industrial

Agua H2O(L)

Sosa Cáustica Na OH(S)

Hidrosulfito de sodio Na2S2O4(S)

Jabón Industrial

Carbonato de sodio Na2CO3(S)

32

2.3. Materiales y equipos de laboratorio

Tela 100% poliéster

Estufa eléctrica

Agitador de vidrio

Vaso de precipitación Rango = (0-1000) ml Ap= ±100 ml

Termómetro Rango = (-10-100) ºC Ap= ±1 ºC

Frascos de vidrio Rango = (0-100) ml Ap= ±25 ml

Rango = (0-1000) ml Ap= ±200 ml

Pipetas Rango = (0-1) ml Ap= ±0,1 ml

Rango = (0-2) ml Ap= ±0,2 ml

Rango = (0-5) ml Ap= ± 1 ml

Probeta Rango = (0-100) ml Ap= ±10 ml

Balanza Analítica BOECO Rango = (0-200) g Ap= ±0,01 g

Olla de inducción Rango = (0-5) l

Máquina de tintura Modelo: Datacolor AHIBA IR

Potencia Total: 3850W

Potencia de calentamiento: 3300W

Suministro eléctrico: 220V

Intervalo de temperatura: 20°C-

130°C Velocidad de rotación: 5

a 50 RPM

Espectrofotómetro Modelo: Datacolor 400TM

Lentes 3 posiciones zoom

automático Aperturas para

medición de reflactancia 3,

estándares (LAV, SAV, USAV)

Longitud de onda: 360nm a 700nm.

33

2.4. Procedimientos

2.4.1. Preparación de soluciones para tinturar fibras 100% poliéster para

diferente tipo de tejido.

Para el proceso de tinturado de color blanco de poliéster 100% es necesario realizar

diferentes soluciones para cada uno de los procesos: tanto para descrude de las telas,

lavado químico de los tubos, soluciones de blanqueadores y auxiliares, para poder

estandarizar los parámetros de tinturado para cada una de las telas.

Los procesos se describirán en las siguientes tablas:

Tabla 7. Solución para descrude de las telas

PROCESO PROCEDIMIENTO

Solución para descrude

Colocar en un recipiente, 4L de agua

Adicionar 1 g/l detergente industrial

Adicionar 2 g/l Sosa Cáustica

Adicionar 2 g/l Carbonato de sodio

Agitar hasta obtener una buena solución

En la tabla 7 se observan los productos químicos que utilizamos para la solución del

descrude de las telas 100% poliéster, en sus debidas proporciones.

Tabla 8. Solución para lavado de tubos de la máquina de tintura

PROCESO PROCEDIMIENTO

Solución para lavado

químico de tubos

Colocar en un recipiente, 4L de agua

Adicionar 1 g/l Jabón industrial

Adicionar 1 g/l Hidrosulfito de sodio

Adicionar 2 g/l Sosa Cáustica

Agitar hasta obtener una buena solución

En la tabla 8 se encuentran las cantidades necesarias para realizar la solución para el

lavado químico de los tubos a ser utilizados para el tinturado del color blanco en fibras

de poliéster.

34

Tabla 9. Preparación de blanqueadores dispersos

PROCESO PROCEDIMIENTO

Solución de

Blanqueadores

Colocar en dos frascos de vidrio 99 ml de agua a 60 ºC,

en cada uno.

Adicionar 1 ml de Blanqueador 1, en el frasco 1.

Adicionar 1 ml de Blanqueador 2, en el frasco 2.

Agitar los frascos hasta obtener una disolución entre el

agua y el blanqueador.

En la tabla 9 observan las cantidades necesarias de colorante y agua, para la

preparación de las soluciones de los dos blanqueadores.

Tabla 10. Preparación de solución de auxiliares para poliéster

PROCESO PROCEDIMIENTO

Solución de Auxiliares

Colocar en dos frascos de vidrio 1L de agua, en cada

uno.

Adicionar 1 g/l de anti-quiebre, para cada frasco.

Adicionar 1 g/l del dispersante 1, para el frasco 1.

Adicionar 1 g/l del dispersante 2, para el frasco 2.

Adicionar 0,5 g/l de ácido tamponante, para cada

frasco.

Verificar pH de 4.

Adicionar 0,2 g/l de antiespumante, para cada frasco.

Agitar hasta obtener una solución homogénea.

En la tabla 10 se presentan los auxiliares químicos para poliéster, en las proporciones

necesarias para ayudar en el proceso de tinturado, manteniendo un pH de 4, teniendo

dos soluciones con diferente dispersante.

35

2.4.2. Proceso de descrude para fibras de poliéster 100% y lavado químico de

los tubos para el tinturado.

Descrude para fibras de poliéster 100%

En una olla de 5 L, se colocó la tela de poliéster cruda y se añadió la solución

preparada (Ver tabla 7) a una temperatura de 70 ºC, durante 20 minutos y se

debe agitar la tela constantemente.

Una vez concluido el tiempo de descrude, se debe vaciar la solución de la olla.

Se debe enjuagar la tela la descrudada.

Se centrifugó y se secó la tela.

Terminado este proceso la tela esta apta para el tinturado.

Realizar el mismo procedimiento para cada una de las telas de diferente tejido,

es decir se hará cuatro descrudes de telas.

Lavado químico de los tubos de tintura

En una olla de 5L se colocó los tubos para tinturado y se añadió la solución

preparada (Ver tabla 8) a una temperatura de 90 ºC durante 20 minutos, se debe

adicionar las tapas de los tubos para ser lavados de igual manera.

Al concluir el tiempo de lavado químico, se dejó enfriar un poco la solución y se

vacío la olla, dejando solo los tubos y tapas.

Se lavaron los tubos y las tapas uno a uno con abundante agua y lavaplatos.

Se secaron y se encuentran listos para ser utilizados para tinturar las telas.

2.4.3. Preparación de blanqueadores (colorantes dispersos) y solución de

auxiliares

Preparación de blanqueadores

Se debe tener dos frascos de vidrio de 100 ml etiquetados como: blanqueador 1 y

blanqueador 2 para realizar las soluciones (Ver tabla 9).

36

En este caso tenemos blanqueadores dispersos líquidos por lo que tendremos una

relación de 1:99 a 60 ºC.

Una vez que las dos soluciones de blanqueadores están preparadas, se deben agitar

antes de usar ya que el colorante se asienta en la base y de preferencia se debe

cambiar de solución de colorante cada dos días para el tinturado.

Preparación de solución de auxiliares para poliéster

Se debe conseguir dos frascos con tapa de 1L y se debe etiquetar como:

dispersante 1 y dispersante 2 para realizar dos soluciones de auxiliares (Ver tabla

10).

Cuando ya tenemos las dos soluciones de auxiliares de poliéster con diferente

dispersante, estamos listos para tinturar nuestros tipos de telas.

2.4.4. Tinturado por agotamiento del color blanco en telas 100% poliéster

Pesar 5 gramos de tela 100% poliéster ya descruda en la balanza analítica.

Pipetear en el tubo de tintura el porcentaje de solución de blanqueador

multiplicado por el peso de la tela a ser tinturada.

En el mismo tubo de tintura, colocar 50 ml de la solución, entre blanqueador y

auxiliares indicado en la tabla 9, con una relación de baño 1:10, es decir por cada

1 gramo de tela, debemos añadir 10 ml de solución de auxiliares.

En el primer tubo, colocaremos las soluciones de: blanqueador 1 y dispersante 1.

En el siguiente tubo, tendremos las soluciones de: blanqueador 2 y mantenemos

el dispersante 1.

En el tercer tubo, colocaremos de igual manera las soluciones de: blanqueador 1

y cambiaremos al dispersante 2.

Y el último tubo, tendremos las soluciones de: blanqueador 2 y el dispersante 2.

Introducir los 5 gramos de tela1 en los cuatro primeros tubos.

Colocar las mismas combinaciones especificadas, en los siguientes tubos, para las

telas faltantes (tela 2, tela 3 y tela 4).

37

Cerrar los tubos de tintura, agitarlos bien y colocarlos dentro de la máquina de

tintura Datacolor (AHIBA IR), programar la curva de tintura de poliéster que se

encuentra en el equipo.

El proceso comienza con el calentamiento del baño desde los 30 ºC hasta los 90

ºC, con una gradiente de 2 ºC/min.

De inmediato al sigue el ascenso de la temperatura desde los 90 ºC hasta los 130

ºC, temperatura a la que las fibras de poliéster se tinturan, con una gradiente de

1,5 ºC/min.

Al llegar a la temperatura de 130 ºC, se agotará el colorante a un t1= 30 minutos,

para los primeros 16 tubos, con las diferentes combinaciones y con las cuatro telas.

Al pasar el t1= 30 minutos de agotamiento, el baño comenzará a enfriarse hasta

los 70 ºC con la misma gradiente de 1,5 ºC/min del ascenso.

Retirar las muestras de la máquina de tintura.

Eliminar el baño de las telas tinturadas.

Enjuagar las muestras.

Centrifugar y secar las muestras a temperatura ambiente.

Repetir los mismos procedimientos modificando el tiempo de agotamiento a

t2=45 minutos y t3=60 minutos, para el numero de muestras colocadas al

principio, en las mismas condiciones.

Una vez terminado el proceso con los tres tiempos de agotamiento, se obtiene los

diferentes tipos de blancos para las distintas telas, con las combinaciones de:

dispersante, blanqueador y tiempo de agotamiento.

Se debe medir el valor DE (Diferencia de color) en el espectrofotómetro contra el

patrón guardado de cada una de las telas.

Observar las muestras que se encuentren dentro del rango aceptable del

espectrofotómetro, entre 0 y 1, y seleccionar la que tenga menor DE (Diferencia

de color), para cada una de las telas.

Se tendrá cuatro muestras, una de cada diferente tipo de tela y tejido, a un

blanqueador, dispersante y tiempo de agotamiento especifico.

38

3. DATOS EXPERIMENTALES

3.1. Datos obtenidos en el laboratorio

3.1.1. Datos experimentales de la concentración de químicos para descrude y

auxiliares.

Para el proceso de tinturado de poliéster 100% es necesario la preparación de varias

soluciones, ya sea con la tela cruda a la cual debemos ingresar a un proceso de

descrude y también debemos tener una solución de auxiliares para poliéster, donde

las concentraciones utilizadas de cada sustancia fueron establecidas según la revisión

de fichas técnicas que cada proveedor nos proporciona.

Tabla 11. Concentración de químicos para las soluciones de descrude y auxiliares

para poliéster

SOLUCIONES QUÍMICOS CONCENTRACIÓN (g/l)

Solución para

descrude

Detergente Industrial 1,0

Sosa Cáustica 2,0

Carbonato de sodio 2,0

Solución de

auxiliares para

poliéster

Anti-quiebre 1,0

Dispersante 1,0

Ácido Tamponante 0,5

Antiespumante 0,2

En la tabla 11 se observan las concentraciones de cada químico que utilizamos para

el descrude y para los auxiliares de poliéster para el tinturado.

39

3.1.2. Datos experimentales para calcular el volumen del blanqueador disperso.

Para el tinturado de color blanco de poliéster 100%, se conoce el porcentaje de

blanqueador a utilizar, según la ficha técnica que se adquieren del proveedor y al tener

el peso de la tela que vamos a usar, se debe conocer el peso o por ende el volumen del

blanqueador.

Tabla 12. Datos experimentales para el cálculo del volumen del blanqueador

disperso

PESO DE LA

TELA (g)

PORCENTAJE DE

COLORANTE (%C)

VOLUMEN DE SOLUCIÓN DE

COLORANTE (ml)

5,00 0,4 2,00

En la tabla 12 se observa el volumen de blanqueador, partiendo del porcentaje del

blanqueador y el peso de la tela que utilizamos.

3.1.3. Datos experimentales para calcular el volumen de solución de auxiliares

para poliéster

Para el tinturado de poliéster, se debe conocer el volumen de auxiliares a emplear en

el baño, al tener el peso de la tela a ser tinturada.

Tabla 13. Datos experimentales para el cálculo del volumen de la solución de

auxiliares para poliéster

PESO DE LA

TELA (g)

RELACION DE BAÑO VOLUMEN DE SOLUCIÓN

DE AUXILARES (ml)

5,00 1:10 50

En la tabla 13 se presenta la relación de baño entre el peso de la tela y el volumen

de solución de auxiliares de poliéster.

40

3.1.4. Recetas para tinturar las telas 100% poliéster a tres tiempos de

agotamiento, con soluciones de auxiliares con distinto dispersante y los

diferentes blanqueadores.

En las siguientes tablas, se detalla los tiempos de agotamiento (t1, t2 y t3), con las

soluciones de: auxiliares con distinto dispersante (D1 y D2) y los diferentes

blanqueadores (B1 y B2).

Tabla 14. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de

la tela 1.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR %

COLORANTE

VOLUMEN

COLORANTE

(ml)

Nº MUESTRA

t1

D1 B1

0,4

2,0

M1

B2 M2

D2 B1 M3

B2 M4

t2

D1 B1 M5

B2 M6

D2 B1 M7

B2 M8

t3

D1 B1 M9

B2 M10

D2 B1 M11

B2 M12

En la tabla 14 se presenta la receta para tinturado del color blanco en poliéster 100%,

con las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento para

la tela 1 de tejido plano.

41

Tabla 15. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de

la tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR %

COLORANTE

VOLUMEN

COLORANTE

(ml)

Nº MUESTRA

t1

D1 B1

0,4

2,0

M13

B2 M14

D2 B1 M15

B2 M16

t2

D1 B1 M17

B2 M18

D2 B1 M19

B2 M20

t3

D1 B1 M21

B2 M22

D2 B1 M23

B2 M24

En la tabla 15 se observa la receta para tinturado del color blanco en telas 100%

poliéster, con las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de

agotamiento para la tela 2 de tejido plano.

42

Tabla 16. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de

la tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR %

COLORANTE

VOLUMEN

COLORANTE

(ml)

Nº MUESTRA

t1

D1 B1

0,4

2,0

M25

B2 M26

D2 B1 M27

B2 M28

t2

D1 B1 M29

B2 M30

D2 B1 M31

B2 M32

t3

D1 B1 M33

B2 M34

D2 B1 M35

B2 M36

En la tabla 16 se presenta la receta para tinturado del color blanco en telas 100%

poliéster, con las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de

agotamiento para la tela 3 de tejido de punto.

43

Tabla 17. Receta de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento de

la tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR %

COLORANTE

VOLUMEN

COLORANTE

(ml)

Nº MUESTRA

t1

D1 B1

0,4

2,0

M37

B2 M38

D2 B1 M39

B2 M40

t2

D1 B1 M41

B2 M42

D2 B1 M43

B2 M44

t3

D1 B1 M45

B2 M46

D2 B1 M47

B2 M48

En la tabla 17 se presenta la receta para tinturado del color blanco en poliéster 100%,

con las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamiento para

la tela 4 de tejido de punto.

44

4. CÁLCULOS Y RESULTADOS

4.1. Cálculo de volumen del blanqueador para el tinturado de blancos.

Para realizar el cálculo de volumen del blanqueador disperso se toman los datos de la

tabla 12 y se toma como referencia el modelo de cálculo siguiente:

𝑽𝑪 = %𝑪 ∗ 𝑷𝑻 (3)

𝑉𝐶 = 0,4 ∗ 5 𝑔

𝑉𝐶 = 2,0 𝑔

Conociendo 𝜌𝐻2𝑂 = 1 𝑔/𝑚𝑙

𝑉𝐶 = 2,0 𝑔 ∗𝑚𝑙

1,0 𝑔= 2,0 𝑚𝑙

Dónde:

VC= Volumen del blanqueador [ml]

%C= Porcentaje del blanqueador

PT= Peso de la tela [g]

Tabla 18. Volumen de los blanqueadores para el tinturado de poliéster

BLANQUEADORES % BLANQUEADOR VOLUMEN DE

BLANQUEADOR (ml)

Blanqueador 1 (B1) 0,4 2,0

Blanqueador 2 (B2) 0,4 2,0

En la tabla 18 se presentan los volúmenes de los blanqueadores para el tinturado de

poliéster y al ser el mismo porcentaje los dos blanqueadores, multiplicado por el

mismo peso de la tela, el volumen de la solución de colorante para cada

experimentación es 2,0 ml.

45

4.2. Cálculo de volumen de solución de auxiliares de poliéster para el tinturado.

Se debe realizar el cálculo del volumen de solución de auxiliares para poliéster, con

el fin de tener una buena relación de baño, entre el peso de la tela y las soluciones con

diferentes dispersantes.

Relación de Baño; 1:10

𝑽𝑨 = 𝑷𝑻 ∗ 𝑹𝑩 (4)

𝑉𝐴 = 5,0𝑔 ∗10 𝑚𝑙

𝑔

𝑉𝐴 = 50 𝑚𝑙

Dónde:

VA= Volumen de auxiliares.

PT= Peso de la tela.

RB= Relación de baño

Tabla 19. Volumen de solución de auxiliares para tinturado de poliéster

SOLUCIÓN DE AUXILIARES

CON DIFERENTES

DISPERSANTES

PESO DE

LA TELA

(g)

RELACIÓN

DE BAÑO

VOLUMEN DE

SOLUCIÓN DE

AUXILARES (ml)

Dispersante 1 (D1) 5,0 1:10 50

Dispersante 2 (D2) 5,0 50

En la tabla 19 se presentan los volúmenes de cada solución de auxiliares que

utilizamos en la experimentación con diferente dispersante para cada una de las telas

con una relación de baño de 1:10 y al ser el mismo peso de la tela, nuestro resultado

de cada uno de los dispersantes es 50 ml.

46

4.3. Resultados

4.3.1. Resultados experimentales de DE (Diferencia de color) de las

combinaciones entre: blanqueador, dispersante y tiempo de agotamiento

y las curvas espectrales de reflectividad de cada una de las muestras.

Se observan en las tablas a continuación, los valores de diferencia de color, teniendo

un rango de aceptación de 0 a 1 que nos indica que la muestra se acerca al color blanco

estándar, mientras que si los valores de DE (Diferencia de color) con mayores a 1, la

tintura se aleja del color estándar, de esta manera la reproducibilidad puede ser

expresada a través del menor valor de DE(Diferencia de color), y con el P/F CMC

(Pasa/Falla), afirmando las combinaciones con la repetición de las muestras y

medición de las mismas.

Tabla 20. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la

tela 1.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1

D1 B1 M1 1,68 Falla

B2 M2 0,54 Pasa

D2 B1 M3 1,93 Falla

B2 M4 0,98 Pasa

t2

D1 B1 M5 1,80 Falla

B2 M6 0,81 Pasa

D2 B1 M7 2,14 Falla

B2 M8 1,25 Falla

t3

D1 B1 M9 1,97 Falla

B2 M10 1,26 Falla

D2 B1 M11 2,72 Falla

B2 M12 1,72 Falla

En la tabla 20 se observan los valores del espectrofotómetro DE (Diferencia de color),

de las diferentes combinaciones de: blanqueadores, dispersantes y tiempos de

agotamiento, con el P/F (Pasa/Falla), conociendo que valores pasan y cuales fallan.

47

4.3.1.1.Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras tinturadas de la tela 1.

Figura 15. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela.

48

Tabla 21. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la

tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1

D1 B1 M13 1,24 Falla

B2 M14 2,55 Falla

D2 B1 M15 0,61 Pasa

B2 M16 1,50 Falla

t2

D1 B1 M17 1,64 Falla

B2 M18 2,89 Falla

D2 B1 M19 0,43 Pasa

B2 M20 1,65 Falla

t3

D1 B1 M21 2,19 Falla

B2 M22 2,63 Falla

D2 B1 M23 0,74 Pasa

B2 M24 1,85 Falla

En la tabla 21 se presentan los datos experimentales DE (Diferencia de color) de las

combinaciones de tinturado para la tela 2, indicando los valores que podrían ser

aceptables o no P/F (Pasa/Falla) para una buena reproducibilidad del color blanco.

49

4.3.1.2.Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras tinturadas de la tela 2.

Figura 16. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 2

50

Tabla 22. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la

tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1

D1 B1 M25 1,76 Falla

B2 M26 0,47 Pasa

D2 B1 M27 2,76 Falla

B2 M28 2,08 Falla

t2

D1 B1 M29 1,65 Falla

B2 M30 0,72 Pasa

D2 B1 M31 3,10 Falla

B2 M32 2,18 Falla

t3

D1 B1 M33 1,84 Falla

B2 M34 1,18 Falla

D2 B1 M35 3,65 Falla

B2 M36 2,28 Falla

En la tabla 22 se observan los valores de DE (Diferencia del color), para cada una de

las combinaciones y los valores nos reflejan P/F (Pasa/Falla) y debemos escoger el

DE (Diferencia de color) de menor valor de la tela 3.

51

4.3.1.3.Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras tinturadas de la tela 3.

Figura 17. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 3.

52

Tabla 23. Resultados experimentales de las combinaciones de tinturado de la

tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1

D1 B1 M37 3,43 Falla

B2 M38 3,04 Falla

D2 B1 M39 1,91 Falla

B2 M40 0,94 Pasa

t2

D1 B1 M41 4,64 Falla

B2 M42 3,11 Falla

D2 B1 M43 2,06 Falla

B2 M44 0,67 Pasa

t3

D1 B1 M45 5,01 Falla

B2 M46 3,05 Falla

D2 B1 M47 2,37 Falla

B2 M48 0,90 Pasa

En la tabla 23 se presentan los datos experimentales de DE (Diferencia de color) todas

las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de agotamientos, para la

tela 4 de 100% poliéster.

53

4.3.1.4.Resultados de las curvas espectrales de reflectividad de las muestras tinturadas de la tela 4.

Figura 18. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 4.

54

4.3.2. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco de poliéster 100% con las mismas combinaciones y condiciones,

para verificar una buena reproducibilidad.

En las tablas siguientes, de igual manera se observa los valores de DE (Diferencia de

color), para las repeticiones de tintura de color blanco, con las mismas condiciones y

combinaciones, para las cuatro telas, de diferente tejido, verificando una buena

reproducibilidad, y para escoger la mejor combinación para cada tela.

Tabla 24. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 1.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1

D1 B1 M49 1,87 Falla

B2 M50 0,56 Pasa

D2 B1 M51 1,98 Falla

B2 M52 1,34 Falla

t2

D1 B1 M53 1,92 Falla

B2 M54 1,18 Falla

D2 B1 M55 2,04 Falla

B2 M56 1,39 Falla

t3

D1 B1 M57 2,15 Falla

B2 M58 0,88 Pasa

D2 B1 M59 3,02 Falla

B2 M60 1,88 Falla

En la tabla 24 se observan los valores de DE (Diferencia de color), de las repeticiones

de tinturado de la primera tela con las condiciones y combinaciones inicialmente, con

la calificación de cada una de los datos de P/F (Pasa/Falla).

55

Tabla 25. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1

D1 B1 M61 1,19 Falla

B2 M62 2,57 Falla

D2 B1 M63 1,24 Falla

B2 M64 1,55 Falla

t2

D1 B1 M65 2,02 Falla

B2 M66 1,97 Falla

D2 B1 M67 0,56 Pasa

B2 M68 1,87 Falla

t3

D1 B1 M69 3,54 Falla

B2 M70 2,91 Falla

D2 B1 M71 0,97 Pasa

B2 M72 1,79 Falla

En la tabla 25 se presentan los datos experimentales DE (Diferencia de color) de las

repeticiones con las combinaciones de tintura para la tela 2, indicando que

combinación es la adecuada para el color blanco, con el respectivo calificativo de P/F

(Pasa/Falla).

56

Tabla 26. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1

D1 B1 M73 1,60 Falla

B2 M74 0,78 Pasa

D2 B1 M75 3,04 Falla

B2 M76 2,24 Falla

t2

D1 B1 M77 1,82 Falla

B2 M78 1,16 Falla

D2 B1 M79 2,91 Falla

B2 M80 1,98 Falla

t3

D1 B1 M81 2,24 Falla

B2 M82 0,81 Falla

D2 B1 M83 3,34 Falla

B2 M84 2,03 Falla

En la tabla 26 se observan los valores de DE (Diferencia de color), para cada una de

las combinaciones repetidas y los valores nos reflejan P/F (Pasa/Falla) y debemos

escoger el DE (Diferencia de color) de menor valor de la tela 3 de tejido de punto.

57

Tabla 27. Resultados experimentales de las repeticiones de tinturado del color

blanco con las mismas combinaciones para la tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1

D1 B1 M85 3,79 Falla

B2 M86 3,56 Falla

D2 B1 M87 1,78 Falla

B2 M88 1,06 Falla

t2

D1 B1 M89 4,05 Falla

B2 M90 2,88 Falla

D2 B1 M91 2,03 Falla

B2 M92 0,79 Pasa

t3

D1 B1 M93 4,54 Falla

B2 M94 3,57 Falla

D2 B1 M95 2,39 Falla

B2 M96 1,25 Falla

En la tabla 27 se presentan los datos experimentales DE (Diferencia de color) de las

repeticiones con las combinaciones de blanqueadores, dispersantes y tiempos de

agotamientos, para la tela 4 de 100% poliéster y cada uno de los datos nos reflejan

P/F (Pasa/Falla).

58

4.3.3. Resultados de los valores de (DE) diferencia de color dentro del rango de

aceptación de tinturado del color blanco, de las mejores combinaciones y

las curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables.

Se recopila los datos de diferencia de color que se encuentran dentro del rango de 0 a

1, con las diferentes combinaciones, para cada una de las telas, y se verificará la

reproducibilidad con los valores de la repetición de tinturado.

Tabla 28. Resultados de las mejores combinaciones con los valores de DE < 1 de

la tela 1

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1

D1 B2 M2 0,54 Pasa

D2 B2 M4 0,98 Pasa

t2 D1 B2 M6 0,81 Pasa

En la tabla 28 se recopilan los valores dentro del rango de 0 a 1 de DE (Diferencia de

color), de los datos experimentales de la tabla 20 para escoger el menor valor.

Tabla 29. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 1.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F CMC

(PASA/FALLA)

t1 D1 B2 M50 0,56 Pasa

t3 D1 B2 M58 0,88 Pasa

En la tabla 29 se presentan los valores de DE (Diferencia de color) dentro del rango

de 0 a 1, de los datos experimentales de las repeticiones de tinturado de color blanco

de la tabla 24 para la tela 1.

59

4.3.3.1. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 1 de la tabla 28.

Figura 19. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela 1.

60

Tabla 30. Resultados de las mejores combinaciones, con los valores de DE < 1 de

la tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D2 B1 M15 0,61 Pasa

t2 D2 B1 M19 0,43 Pasa

t3 D2 B1 M23 0,74 Pasa

En la tabla 30 se presentan los valores de DE (Diferencia de color) en el rango de 0 a

1, de los datos experimentales de la tabla 21 con las diferentes combinaciones para la

tela 2.

Tabla 31. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº MUESTRA DE P/F

CMC

t2 D2 B1 M67 0,56 Pasa

t3 D2 B1 M71 0,97 Pasa

En la tabla 31 se observan los valores de DE (Diferencia de color) dentro del rango

aceptable, de los datos experimentales de las repeticiones de tinturado de color blanco

de la tabla 25 para la tela 2 de tejido plano.

61

4.3.3.2. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 2 de la tabla 30.

Figura 20. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras aceptables de la tela 2.

62

Tabla 32. Resultados de las mejores combinaciones, con los valores de DE < 1 de

la tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D1 B2 M26 0,47 Pasa

t2 D1 B2 M30 0,72 Pasa

En la tabla 32 se recopilan los datos experimentales de la tabla 22 con los valores de

DE (Diferencia de color) que se encuentran dentro del rango aceptable medidos contra

el estándar.

Tabla 33. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D1 B2 M74 0,78 Pasa

En la tabla 33 se recopilan los datos experimentales DE (Diferencia de color) de las

repeticiones del tinturado de poliéster de la tabla 26 que tengan valores dentro del

rango aceptable.

63

4.3.3.3. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 3 de la tabla 32.

Figura 21. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 3.

64

Tabla 34. Resultados de las mejores combinaciones, con valores de DE < 1 de la

tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D2 B2 M40 0,94 Pasa

t2 D2 B2 M44 0,67 Pasa

t3 D2 B2 M48 0,90 Pasa

En la tabla 34 se observan los valores de DE (Diferencia de color) dentro del rango

aceptable del tinturado de color blanco, que se encuentran en los datos experimentales

presentados en la tabla 23 de la tela 4 de tejido de punto.

Tabla 35. Resultados de las mejores combinaciones de las repeticiones de

tinturado, para la verificación de una buena reproducibilidad, con los valores de

DE dentro del rango aceptable de la tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t2 D2 B2 M92 0,79 Pasa

En la tabla 35 se indica la combinación con el valor de DE (Diferencia de color),

dentro del rango aceptable de los datos experimentales de la tabla 27 de la tela 4.

65

4.3.3.4. Resultados de las curvas espectrales de las muestras aceptables de la tela 4 de la tabla 34.

Figura 22. Curvas espectrales de reflectividad de las muestras de la tela 4.

66

4.3.4. Resultado del valor de (DE) diferencia de color de la mejor combinación,

con la curva espectral de reflectividad y la curva de agotamiento para

cada una de las telas.

Se recopila el dato de diferencia de color que se encuentran dentro del rango de 0 a 1,

de menor valor, con las diferentes combinaciones para cada una de las telas.

Tabla 36. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 1

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D1 B2 M2 0,54 Pasa

4.3.4.1. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

1.

Figura 23. Curva de agotamiento de la tela 1.

67

4.3.4.2. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 1.

Figura 24. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela 1.

68

Tabla 37. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 2.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t2 D2 B1 M19 0,43 Pasa

4.3.4.3. Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela

2.

Figura 25. Curva de agotamiento de la tela 2.

69

4.3.4.4. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 2.

Figura 26. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela 2.

70

Tabla 38. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 3.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t1 D1 B2 M26 0,47 Pasa

4.3.4.5.Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela 3.

Figura 27. Curva de agotamiento de la tela 3

71

4.3.4.6. Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 3.

Figura 28. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela 3

72

Tabla 39. Resultado de la mejor combinación, con el menor valor de DE, de la

tela 4.

TIEMPO DE

AGOTAMIENTO

DISPERSANTE BLANQUEADOR Nº

MUESTRA

DE P/F

CMC

t2 D2 B2 M44 0,67 Pasa

4.3.4.7.Resultado de la curva de agotamiento de la muestra aceptada de la tela 4.

Figura 29. Curva de agotamiento de la tela 4

73

4.3.4.8.Resultado de la curva espectral de la muestra aceptada de la tela 4.

Figura 30. Curva espectral de reflectividad de la muestra aceptada de la tela 4

74

5. DISCUSIÓN

5.1. Según los resultados de la tabla 20 tenemos los valores de DE de las muestras

tinturadas de color blanco de la tela 1, nos indica que la combinación de

dispersante 1 y blanqueador 1, no tienen valores aceptables de DE y al elevar el

tiempo de agotamiento, aumenta el valor de DE, al ser el dispersante 1 un

compuesto no iónico puede ser compatible con los blanqueadores dispersos que

son de igual manera no iónicos, pero en este caso no tienen afinidad ya que el

blanqueador 1 tiene moléculas pequeñas y al ser utilizado para tinturar una fibra

grande se necesita más porcentaje de blanqueador para poder tinturar

completamente la tela. Se observa que los valores con el dispersante 1 y el

blanqueador 2 tiene una buena combinación al ser un colorante con moléculas

más grandes que tienen grupos azos, los cuales permiten una buena impregnación

del colorante con ayuda del dispersante 1, pero el valor de DE aumenta según

aumenta el tiempo de agotamiento, por eso con el tiempo 1 de 30 minutos tenemos

un valor más bajo de DE. Al cambiar al dispersante 2 en combinación del

blanqueador 1 observamos que los valores de DE son altos y fuera del rango de

aceptación, al ser este dispersante aniónico y ser compatible con blanqueadores

no iónicos, pero no existe afinidad con este blanqueador por las razones ya

indicadas y dichos valores aumentan según aumentamos el tiempo de

agotamiento. Se puede observar que al mantener el dispersante 2 y en

combinación con el blanqueador 2 a un tiempo de agotamiento 1 de 30 minutos

tenemos un valor de 0,98 el cual nos indica que está dentro del rango aceptable

pero casi al límite del mismo y no es muy recomendable, ya que como observamos

al seguir variando el tiempo de agotamiento los valores van aumentando, por

tanto, estos resultados nos indican que solo el tiempo 1 es aceptable para la tela 1

de tejido plano.

5.2. Los valores de la tabla 21 de la tela 2 nos reflejan que la combinación del

dispersante 1 con el blanqueador 1 tenemos valores altos fuera del rango aceptable

y dichos valores de DE aumentan en cuanto aumentamos el tiempo de

agotamiento, al ser este blanqueador no iónico que tiene moléculas pequeñas, pero

75

no tiene una buena dispersión del colorante en la microfibra con el dispersante 1

al ser un compuesto no iónico y no tener afinidad con el agua. Se mantiene el

dispersante 1 en combinación del blanqueador 2, nos indica que no es favorable

para el tinturado de color blanco ya que tenemos valores altos de DE en un rango

de 2,5-2,8, es decir que la curva de reflactancia de estas muestras se encuentran

alejadas de la curva estándar, al tener el blanqueador moléculas grandes y no

penetrar en la microfibra y el colorante se queda en la superficie de la tela. Al

cambiar al dispersante 2 en combinación con el blanqueador 1 observamos valores

que se encuentran dentro del rango aceptable, es decir que existe una afinidad

entre el dispersante 2 que tiene una carga negativa y es compatible con el

blanqueador 1 al ser igualmente no iónico y tiene moléculas más pequeñas lo cual

permitió ingresar a la microfibra y quedar encerrada y por ende una tintura

adecuada, pero con el tiempo de agotamiento de 45 minutos ya que la tela está

constituida por un número más de fibras en comparación de la tela 1 y con

microfibras, es decir fibras sumamente pequeñas. Los resultados con el

dispersante 2 y el blanqueador 2 no tenemos valores favorables en un rango de

DE de 1,5-1,8 ya que el blanqueador no ingresa totalmente en la microfibra y al

realizar los lavados necesarios se desprende el colorante, pero si es compatible

con el dispersante 2 por las razones ya mencionadas.

5.3. Los resultados de la tela 3 de tejido de punto observados en la tabla 22 nos indica

que en la combinación del dispersante 1 y blanqueador 1 los valores de DE se

encuentran en un rango de 1,6-1,8 que no varían mucho pero no son aceptables,

tanto el dispersante como el blanqueador son no iónicos y por ende compatibles,

pero en este caso el colorante tiene moléculas pequeñas y no se logra encerrar

completamente en la fibra de esta tela. Manteniendo el dispersante 1 en

combinación con el blanqueador 2 tenemos valores de DE bajos que aumentan

cuando aumentamos el tiempo de agotamiento, pero si existe una buena

impregnación del colorante, al tener el blanqueador una molécula grande y

quedarse encerrada en la fibra y de la misma manera ser compatible con el

dispersante. En la combinación de dispersante 2 y blanqueador 1 tenemos valores

sumamente altos en un rango de DE de 2,7-3,6 lo que nos indica que no va existir

una tintura adecuada combinando estas variables a ningún tiempo de agotamiento,

76

al ser el dispersante un compuesto aniónico y por razones del blanqueador ya

expuestas. Por último, los valores de las combinaciones de dispersante 1 y

blanqueador 2, tienden a valores de DE de 2 que no es adecuado para el rango

aceptable, al ser el dispersante aniónico y no presentar afinidad con el blanqueador

2, el cual es ideal para el tipo de fibra utilizada.

5.4. Tenemos los resultados de la tela 4 segunda tela de tejido de punto en la tabla 23

y observamos que en la combinación del dispersante 1 y el blanqueador 1 existen

valores de DE excesivos entre 3-5 lo que nos indica que no existe una

compatibilidad de estas variables, por la razón que este blanqueador tiene

moléculas pequeñas y al tener la tela fibras grandes no se quedan atrapadas las

moléculas del colorante y el dispersante de igual manera no ayuda con la tintura

al no tener afinidad con el agua. De igual manera la combinación entre el

dispersante 1 y blanqueador 2, los valores que tenemos tienden a 3 sin importar el

tiempo de agotamiento, pero en este caso el blanqueador es adecuado para esta

fibra, pero el dispersante no. Al cambiar al dispersante 2 se observa que los valores

bajan relativamente ya que este dispersante es aniónico cargado negativamente,

pero con la combinación del blanqueador 1 todavía tenemos valores que no se

encuentran dentro del rango y dichos valores aumenta en cuanto aumenta el

tiempo de agotamiento. Por ende, se mantiene el dispersante 2 al tener una buena

afinidad con el agua y en combinación con el blanqueador 2 observamos valores

de DE < 1, con los valores en el tiempo 1 y tiempo 3 de 0,90, obtenido un valor

bajo en el tiempo 2 de 45 minutos.

5.5. El análisis estadístico nos permitiría encontrar un modelo matemático con los

resultados obtenidos y el cual nos reflejaría una combinación y un resultado

óptimo que va estar ligado solo a nuestras variables descritas, sin tomar en cuenta

la naturaleza de cada uno de los componentes utilizado.

5.6. La mayor parte de los estudios técnicos en la industria textil que se han realizado

se enfocan en el uso de tricromías para la obtención de colores claros, medios y

oscuros. En dichos estudios no se ha considerado que el blanqueador en su

composición esté involucrado un colorante, lo cual se lo conocería como un

blanqueador matizado, por esta base matizada se puede llegar a tener problemas

de manchas en las telas tinturadas.

77

6. CONCLUSIONES

6.1. Se obtuvo valores de DE < 1, con las combinaciones de las variables: dispersante,

blanqueador y tiempo de agotamiento para cada una de las telas, tanto las de tejido

plano como las de tejido de punto, y con estos parámetros se estandarizó la tintura

de color blanco en las telas 100% poliéster para las 4 telas.

6.2. Para la estandarización del color blanco en telas 100% poliéster, se toma en

cuenta el tipo de fibra y el peso de cada una de las telas, tanto para la selección

del blanqueador como el dispersante y por ende el tiempo de agotamiento del

mismo, es decir para una microfibra se seleccionará un blanqueador que sea de

moléculas pequeñas en su estructura en este caso el blanqueador 2 y el

blanqueador 1 para telas compuestas de fibras largas, el dispersante se

seleccionará dependiendo del número de fibras en su composición, por tanto el

dispersante no iónico es adecuado para telas de menor peso como es el caso del

dispersante 1 y el dispersante 2 aniónico es adecuado para telas que tiene más

fibras en su estructura, de igual manera el tiempo de agotamiento t1 es

conveniente para las telas de menor peso y t2 para las telas de mayor peso.

6.3. La mejor combinación que se encuentra dentro del rango de DE < 1 para la tela

1 de tejido plano son: blanqueador 2, dispersante 1 y tiempo de agotamiento 1 (30

minutos) con el valor de DE= 0,54, cumpliendo con el estándar guardado.

6.4. Para la tela 2 de tejido plano, tenemos el resultado adecuado para la

estandarización de tintura de color blanco con los parámetros: blanqueador 1,

dispersante 2 y tiempo de agotamiento 2 (45 minutos) con un valor de DE de 0,43

que se encuentra dentro del rango establecido.

6.5. El mejor resultado, que cumple con el estándar establecido para la tela 3 es:

blanqueador 2, dispersante 1 y tiempo de agotamiento 1, con un valor de DE

(Diferencia de color) de 0,47 para una estandarización de color blanco.

78

6.6. Para la tela 4 de tejido de punto, la mejor combinación que cumple con el estándar

de DE < 1 es: blanqueador 2, dispersante 2 y tiempo de agotamiento 2 (45

minutos) con el valor de DE= 0,67.

6.7. El tiempo de agotamiento de 60 minutos no es adecuado para el tinturado de las

telas de 100% poliéster ya que es un desgaste de energía y tiempo, porque las telas

si pueden ser tinturadas a tiempos de 30 y 45 según observamos en nuestra

experimentación.

6.8. Se concluye que tanto los dispersantes que sean iónicos (cargados positiva y

negativamente) o no iónicos (no tienen carga) son compatibles con los colorantes

dispersos ya que estos son compuestos orgánicos no iónicos.

79

7. RECOMENDACIONES

7.1. Como parte importante para la estandarización de color blanco para las fibras

100% poliéster, se debe tener una ficha técnica para cada una de las telas,

conociendo: el número de filamentos de la urdimbre y de la trama para el caso del

tejido plano y para el tejido de punto conocer el número de mallas, también los

proveedores de cada hilo con su respectivo título, para tener una estandarización

de hilos para la reproducibilidad de color blanco y de otros tonos.

7.2. Se recomienda utilizar las combinaciones aprobadas de los dispersantes y

tiempos de agotamientos, para los demás colores, aplicando el conocimiento

adquirido.

7.3. El presente proyecto técnico fue desarrollado a nivel de laboratorio de la empresa,

por lo que se recomienda realizar el proceso de tintura en la planta, aplicando las

relaciones de baño para esta área y considerando los parámetros de las

combinaciones aprobadas.

7.4. Con los resultados obtenidos para la estandarización de tintura de color blanco

para las diferentes telas se recomienda realizar el análisis de solidez a la luz,

para poder verificar que los blanqueadores utilizados no van a presentar

problemas de amarillamiento posteriormente.

7.5. Al obtener las muestras de telas ya tinturadas y aprobadas se recomienda realizar

una serie de lavados de la muestra y verificar en el espectrofotómetro en cuantas

lavadas pierde el porcentaje de blancura.

80

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXOS

85

ANEXO A. Equipo utilizado para tinturar (Máquina de Datacolor)

Figura A.1. Máquina de tintura Datacolor AHIBA IR

Figura A.2. Partes de la Máquina de tintura Datacolor

86

ANEXO B. Equipo utilizado para medición de color Datacolor Tools.

Figura B.1. Espectrofotómetro Datacolor Tools 400.

Figura B.2. Equipo de calibración del espectrofotómetro

87

ANEXO C. Equipos de medición

Figura C.1.Balanza

Figura C.2. Termómetros

Figura C.3. Medidor de pH

88

ANEXO D. Tubos para tinturado y telas crudas

Figura D.1. Tubos de tinturado de la máquina de Datacolor

Figura D.2. Telas Crudas

TELA 1 TELA 2

TELA 3 TELA 4

89

ANEXO E. Materiales de laboratorio

Figura E.1. Materiales de vidrio para soluciones

Figura E.2. Materiales de vidrio para medición de soluciones

90

ANEXO F. Preparación de Blanqueadores

Figura F.1. Blanqueadores dispersos.

Figura F.2. Blanqueadores dispersos diluidos

BLANQUEADOR

91

ANEXO G. Preparación de auxiliares para poliéster

Figura G.1. Productos Químicos para auxiliares.

Figura G.2. Solución de auxiliares de poliéster.

92

ANEXO H. Ventana de Datacolor tools. (03/06/2019)

Figura H.1. Ventana de lectura de diferencia de color DE, para obtener los datos

experimentales. (03/06/2019)

Figura H.2. Ventana de las curvas espectrales de reflectividad, de los datos

experimentales. (03/06/2019)