Que son os tindadores?
1989/12/01 White, Michael Iturria: Elhuyar aldizkaria
As tintas e os pigmentos dan cor ao mundo que nos rodea. O espectro de cores desde a roupa até os alisadores, desde as plantas até as pinturas, desde os plásticos até os papeis é debido ás tintas e os pigmentos.
Pingmentus e tindakaris non son o mesmo. Punk pode estafar o seu mes. Pero o que hai na paleta dun pintor son os pigmentos. Estas son as diferenzas. Os tindadores forman una especie de unión nas moléculas que colorean.
O enlace pode ser físico (por exemplo no enlace de hidróxeno) ou máis forte (como no enlace químico). Os pigmentos, con todo, cobren a superficie que colorean mediante partículas. Por iso, no sorriso de Mona Lisa non se nota a tea que hai debaixo. Outra diferenza xeral é que a maioría dos tintoreros son compostos orgánicos e a maioría dos pigmentos son inorgánicos.
A xente utilizou tintas e pigmentos durante miles de anos. Os nosos antepasados que vivían nas covas pintaban as paredes da casa e pintábanse a si mesmos. O primeiro pigmento coñecido pola civilización foi probablemente o sangue. A azul-herba é un antigo teñacero azul que moitos dos antigos tindadores tiñan a súa orixe en bayas e zumes vexetais.
Primeiros tindadores artificiais producidos en grandes cantidades XIX. Desenvolvéronse no século XIX. Até entón os tintoreros tiñan a súa orixe en materias primas naturais e obtíñanse mediante o refinado de materias primas vexetais e animais. Un exemplo era a alizarina tinguida de cor púrpura avermellada. Isto obtíñase por fermentación da raíz da cesta de tinguiduras (matogueira relacionada co café). Estas tintas vexetais son pouco sustentables. Algúns perden cor rapidamente e as cores a miúdo son mates. Ademais, nalgúns casos hai que engadir un ligante ao material. Os ligantes son xeralmente cromo ou metais similares. O tindador é precipitado como una sal insoluble entre os fíos da tea.
A natureza presenta una gran variabilidade de cores. A industria dos tindadores dobrou todas estas cores e ademais creou cores nunca vistas na natureza.
A primeira persoa que conseguiu o tinguido sintético foi William Perkin, estudante de química de 18 anos, quen descubriu de forma neglixente en 1856. Na súa casa de Londres trataba de sintetizar o medicamento Kinina. Pola contra, atopou un método paira sintetizar un composto colorido de gran brillo. Díxolle malva ao composto. A malva era de cor brillante e longa duración e foi a responsable da industrialización da química. A partir deste descubrimento creceu a inmensa industria química que hoxe coñecemos.
Perkin tivo moita sorte. Pero non pola idade, senón porque naquela época a tonalidade estaba de moda. O seu teñidor valía Bayona. Perkin tivo un gran éxito. Nos anos seguintes construíu na zona de Londres varias factorías paira producir malva e outros tindadores. A súa bolsa creceu moi rápido. Foi nomeado avó cando só tiña 36 anos.
Os tindadores sintéticos tamén tiñan propiedades médicas. Os investigadores que se dedicaban á fabricación de medicamentos concluíron que se os tindadores coloreaban as bacterias máis que as células circundantes, podíase utilizar como una bala máxica paira levar o veleno ás bacterias. En 1907 Paul Ehrlich descubriu que o tindador mataba fóra de colorear bacterias que provocan a enfermidade do soño. O seu traballo serviu paira conseguir una remediación contra a sífilis.
Os tintoreros paira ser comerciais deben ter cinco características principais. Por exemplo, as pezas tinguidas deben estar en contacto co noso corpo durante moito tempo. Por tanto, os tindadores deben ser saudables. En segundo lugar, deberán ter unha cor intensa. En terceiro lugar, deben ser solubles (na maioría dos casos) en auga, xa que normalmente fanse pasar por unha solución acuosa do teñidor paira tintar os materiais. En cuarto lugar, o teñidor debe ser fixo, é dicir, non perder cor ao lavarse nin ao sol. E por último, non colorear outros materiais que estean en contacto con el.
Salvo algunhas excepcións, os tindadores utilizados na industria téxtil son compostos orgánicos. Paira sintetizar un bo teñidor, os químicos deben combinar os grupos funcionais adecuados paira cumprir as características mencionadas anteriormente.
Algunhas moléculas son moi coloridas e outras non. A cor é un fenómeno causado pola luz absorbida ou reflectida. Se un obxecto absorbe case toda a radiación, é negro. Se reflicte branco. Se só absorbe nalgunhas rexións do espectro, vese coloreado. A cor depende da lonxitude de onda das radiacións que se reflicten.
Cromóforos e auxocromos
En 1876, por primeira vez, o químico alemán Otto Witt relaciona a cor do tindador coa súa estrutura química. O teñidor ten dúas partes diferenciadas. Una é o cromoforo, a parte da molécula que produce a cor. O traballo da outra parte da molécula consiste na unión co material que será coloreado.
Os cromóforos son grupos orgánicos con átomos de carbono insaturados. Compostos saturados como o etano teñen todos os enlaces cheos de hidróxeno. Os compostos non saturados como o eteno conteñen polo menos un dobre enlace non saturado de hidróxeno entre dous átomos de carbono. A maioría dos tindadores atópanse nun grupo especial de compostos insaturados, os compostos aromáticos. Os compostos aromáticos caracterízanse por ser un anel de benceno.
O cromo máis habitual é o grupo azo. Este grupo ten dous átomos de nitróxeno. Cando o grupo azo asóciase a compostos aromáticos, ten electróns deslocalizados máis móbiles que os electróns de enlácelos normais.
As moléculas deben ser consideradas como oscilantes e non como obxectos fixos bidimensionales debuxados nunha páxina. A radiación electromagnética, tamén a luz, é capaz de absorber e emitir. Todos os oscilantes tenden a absorber radiación sobre a súa frecuencia natural. Este fenómeno denomínase resonancia.
A absorción das ondas luminosas ou da radiación electromagnética é similar á absorción de enerxía sonora. Un exemplo sinxelo é a vibración das cordas de guitarra. Si dúas cordas dunha guitarra están afinadas á mesma frecuencia, tocar una nota provocará vibracións simpáticas na corda adxacente.
Nos teñidores, a resonancia significa que una molécula pode absorber a radiación á mesma frecuencia que o movemento de electróns internos. A luz reflectida dálle cor.
Auxokromo é un grupo que se pode pegar ás estruturas. Alteran a frecuencia propia da vibración e por tanto a cor. Os diferentes auxocromos terán diferente influencia no cromoforo. Os químicos elixen auxocromos que intensificarán a cor do tindador.
Algunhas tintas cambian de cor segundo o medio acedo ou básico. Algúns deles, como o metil laranxa e as fenoftaleinas, presentan una variación bastante significativa e utilízanse como indicadores nos laboratorios químicos. Cando a disolución cambia de medio acedo a básico, a forma aceda convértese en sal (ou o sal convértese en base). Nos indicadores, o cambio de cor débese á diferenza de frecuencias intrínseca entre moléculas de ácido e sal.
Fixo ou retiro
A fijeza do teñidor é a capacidade de manter vivo a cor. A utilidade do tindador depende diso. A luz solar, a fricción ou a contaminación atmosférica poden causar o escape do tinguido. A auga tamén pode facelo. En casa, o lavado é o principal ataque á fijeza do teñidor. Salvo no caso da moda de pantalóns vaqueiros máis evasivos, a incolmatación das pezas non é desexable. Normalmente os fabricantes conseguen que as súas pezas non perdan a cor orixinal.
A afección do teñidor por adherirse á superficie do substrato, denominada afinidade, é o resultado do atractivo físico entre o material e o teñidor. En moitos casos está relacionada coa solubilidad. Os investigadores lavan continuamente o substrato tinguido paira acelerar a evasión da cor e compárano cos estándares de cor antes e despois do lavado. O nivel 5 indica que o tindador é moi fixo, mentres que o nivel 1 significa que se afunde con facilidade.
Con todo, os investigadores están interesados por dous efectos interrelacionados. A primeira é a variación da intensidade de cor. A segunda é coñecer como se produciu o escapismo. Paira comprobalo, o material non tinguido lávase á vez e analízase a cor transmitida.
É máis difícil analizar a influencia de axentes non líquidos nos tindajes. As cortinas, por exemplo, escápanse facilmente baixo a luz solar. Ao parecer, a reacción produce radicais libres no tindaje e é destruída polas reaccións químicas que provocan.
Cantidade de substratos, diferentes tindadores
Actualmente fabrícanse máis de 3.000 tindadores diferentes. Esta ampla oferta débese á especificidad dos teñidores. Son moi poucos os teñidores que tinguen adecuadamente una gran gama de materiais. Ademais, o constante desenvolvemento de novos materiais expón novos retos aos fabricantes de tindadores. Estes novos materiais deben atopar a forma de tinguir.
A maioría dos tecidos deben prepararse antes de tinguirse. Por exemplo, se quentamos o algodón xunto cun álcali hidroliza as graxas e rompe os aceites naturais. Así mesmo, a graxa da la natural debe ser extraída antes do seu tinguido. O algodón debe ser mercerizado mediante tratamento cunha base. Este tratamento inflama a fibra e facilita a absorción da tinguidura. Por último, as fibras brutas deben ser tratadas con lejía antes do seu tinguido. Pola contra, a amarela natural cambiaría a cor do tindaje.
Os teñidores das fibras son xeralmente de dous tipos: teñidores reactivos e inreactivos. O descubrimento das tintas reactivas é relativamente recente. Estes reaccionan químicamente coa fibra do tecido. Nos cen anos seguintes ao descubrimento dos perquines todos os tindadores eran inreactivos. Os principais tipos de tindadores non reactivos son: tindadores directos e teñidores de cuba. As partículas do tindador quedan atrapadas entre as fibras e así se colorean.
As tintas directas seguen sendo as máis utilizadas. Este tipo de tindadores non requiren aglutinantes. O primeiro deles foi o Congo vermello. A súa estrutura é complexa e produce unha cor viva brillante. O congo vermello foi moi utilizado no século XIX. A finais do século XX, pero xa non se utiliza por ser cancerígeno. Os tindadores directos son a miúdo moléculas orgánicas complexas con grupos de azo asociados a aneis bencénicos.
O outro compoñente necesario paira tinguir é un electrolito, como o sal común. Por iso, cando a tinguida realízase en casa, é necesario engadir sal á solución de tindaje. Os tindadores directos son moi apropiados paira tinguir a la e a seda, pero non paira colorear materiais celulósicos como o algodón e o liño.
As tintas directas seguen ocupando una parte importante do mercado debido ao seu custo de fabricación e á gran oferta de cores. Con todo, as tintas rectas son bastante sensibles ao carbón e o seu escape é fácil. Os fijadores químicos poden axudar a fixar o tindaje, pero ademais de aumentar o custo, son pouco eficientes.
Toneleros
O primeiro deles foi o indíxena. Antigamente extraíase da azul herba ou da planta indigofera, pero a partir de 1897 obtense sintéticamente. O indíxena é o tindaje utilizado nos vaqueiros. Hoxe en día o dril pódese colorear cunha tindaca máis fixa que o índigo, pero neste caso a desvantaxe converteuse nunha virtencia, xa que os pantalóns escapados están de moda. Químicamente, a tinguido necesita redución e oxidación paira unir o tinguido ao tecido.
A maior desvantaxe deste tipo de tintorero é o seu custo. Ao ser unha tinguidura moi elaborada, son caros. Ademais é difícil conseguir cor vermella. Por encima destes inconvenientes, os toneleros teñen una gran utilización con distintos tipos de tecidos.
O último tipo de tintoreros non reactivos é o máis importante desde o punto de vista comercial: os azo. Neste caso tamén a manufactura é un proceso complexo no que os custos de produción aumentan. Estes tintoreros teñen una gran solidez coa maioría dos tecidos celulósicos. As principais desvantaxes son que a maioría dos tindadores Azo sexan vermellos e que non haxa verde.
Tintoreros reactivos
O maior avance que se deu na química dos tintoreros produciuse en 1956 cando se descubriron os tindadores reactivos. O principal inconveniente dos tintoreros non reactivos era que, en xeral, os tecidos comúns como o algodón e a la non se teñieran correctamente. Na década de 1950 a maior parte da roupa facíase con algodón ou la e non se utilizaban fibras sintéticas. Ese mesmo ano dous químicos sintetizaron o primeiro dos tindadores reactivos, chamado Procion tindakaria.
A principal característica dos tintoreros reactivos é a súa reacción co substrato. Nestes tintoreros, un cromoforo convencional de cor intensa vincúlase a unha parte reactiva que se unirá químicamente ao tecido. Son moi bos paira tinguir o algodón, xa que o tindador convértese en parte da fibra e son moi difíciles de escapar.
A maioría dos tindadores sintéticos obtíñanse antigamente do alcatrán do carbón. Agora os produtos petroquímicos son a materia prima principal.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
