¿Qué son los tindadores?
Las tintas y los pigmentos dan color al mundo que nos rodea. El espectro de colores desde la ropa hasta los alisadores, desde las plantas hasta las pinturas, desde los plásticos hasta los papeles es debido a las tintas y los pigmentos.
Pingmentus y tindakaris no son lo mismo. Punk puede timar su mes. Pero lo que hay en la paleta de un pintor son los pigmentos. Estas son las diferencias. Los tindadores forman una especie de unión en las moléculas que colorean.
El enlace puede ser físico (por ejemplo en el enlace de hidrógeno) o más fuerte (como en el enlace químico). Los pigmentos, sin embargo, cubren la superficie que colorean mediante partículas. Por eso, en la sonrisa de Mona Lisa no se nota la tela que hay debajo. Otra diferencia general es que la mayoría de los tintoreros son compuestos orgánicos y la mayoría de los pigmentos son inorgánicos.
La gente ha utilizado tintas y pigmentos durante miles de años. Nuestros antepasados que vivían en las cuevas pintaban las paredes de la casa y se pintaban a sí mismos. El primer pigmento conocido por la civilización fue probablemente la sangre. El azul-hierba es un antiguo teñacero azul que muchos de los antiguos tindadores tenían su origen en bayas y zumos vegetales.
Primeros tindadores artificiales producidos en grandes cantidades XIX. Se desarrollaron en el siglo XIX. Hasta entonces los tintoreros tenían su origen en materias primas naturales y se obtenían mediante el refinado de materias primas vegetales y animales. Un ejemplo era la alizarina teñida de color púrpura rojiza. Esto se obtenía por fermentación de la raíz de la cesta de tintes (matorral relacionado con el café). Estas tintas vegetales son poco sostenibles. Algunos pierden color rápidamente y los colores a menudo son mates. Además, en algunos casos hay que añadir un ligante al material. Los ligantes son generalmente cromo o metales similares. El tindador es precipitado como una sal insoluble entre los hilos de la tela.
La naturaleza presenta una gran variabilidad de colores. La industria de los tindadores ha doblado todos estos colores y además ha creado colores nunca vistos en la naturaleza.
La primera persona que consiguió el teñido sintético fue William Perkin, estudiante de química de 18 años, quien descubrió de forma negligente en 1856. En su casa de Londres trataba de sintetizar el medicamento Kinina. Por el contrario, encontró un método para sintetizar un compuesto colorido de gran brillo. Le dijo malva al compuesto. La malva era de color brillante y larga duración y fue la responsable de la industrialización de la química. A partir de este descubrimiento creció la inmensa industria química que hoy conocemos.
Perkin tuvo mucha suerte. Pero no por la edad, sino porque en aquella época la tonalidad estaba de moda. Su teñidor valía Bayona. Perkin tuvo un gran éxito. En los años siguientes construyó en la zona de Londres varias factorías para producir malva y otros tindadores. Su bolsa creció muy rápido. Fue nombrado abuelo cuando sólo tenía 36 años.
Los tindadores sintéticos también tenían propiedades médicas. Los investigadores que se dedicaban a la fabricación de medicamentos concluyeron que si los tindadores coloreaban las bacterias más que las células circundantes, se podía utilizar como una bala mágica para llevar el veneno a las bacterias. En 1907 Paul Ehrlich descubrió que el tindador mataba fuera de colorear bacterias que provocan la enfermedad del sueño. Su trabajo sirvió para conseguir una remediación contra la sífilis.
Los tintoreros para ser comerciales deben tener cinco características principales. Por ejemplo, las prendas teñidas deben estar en contacto con nuestro cuerpo durante mucho tiempo. Por tanto, los tindadores deben ser saludables. En segundo lugar, deberán tener un color intenso. En tercer lugar, deben ser solubles (en la mayoría de los casos) en agua, ya que normalmente se hacen pasar por una solución acuosa del teñidor para tintar los materiales. En cuarto lugar, el teñidor debe ser fijo, es decir, no perder color al lavarse ni al sol. Y por último, no colorear otros materiales que estén en contacto con él.
Salvo algunas excepciones, los tindadores utilizados en la industria textil son compuestos orgánicos. Para sintetizar un buen teñidor, los químicos deben combinar los grupos funcionales adecuados para cumplir las características mencionadas anteriormente.
Algunas moléculas son muy coloridas y otras no. El color es un fenómeno causado por la luz absorbida o reflejada. Si un objeto absorbe casi toda la radiación, es negro. Si refleja blanco. Si sólo absorbe en algunas regiones del espectro, se ve coloreado. El color depende de la longitud de onda de las radiaciones que se reflejan.
Cromóforos y auxocromos
En 1876, por primera vez, el químico alemán Otto Witt relaciona el color del tindador con su estructura química. El teñidor tiene dos partes diferenciadas. Una es el cromoforo, la parte de la molécula que produce el color. El trabajo de la otra parte de la molécula consiste en la unión con el material que será coloreado.
Los cromóforos son grupos orgánicos con átomos de carbono insaturados. Compuestos saturados como el etano tienen todos los enlaces llenos de hidrógeno. Los compuestos no saturados como el eteno contienen al menos un doble enlace no saturado de hidrógeno entre dos átomos de carbono. La mayoría de los tindadores se encuentran en un grupo especial de compuestos insaturados, los compuestos aromáticos. Los compuestos aromáticos se caracterizan por ser un anillo de benceno.
El cromo más habitual es el grupo azo. Este grupo tiene dos átomos de nitrógeno. Cuando el grupo azo se asocia a compuestos aromáticos, tiene electrones deslocalizados más móviles que los electrones de los enlaces normales.
Las moléculas deben ser consideradas como oscilantes y no como objetos fijos bidimensionales dibujados en una página. La radiación electromagnética, también la luz, es capaz de absorber y emitir. Todos los oscilantes tienden a absorber radiación sobre su frecuencia natural. Este fenómeno se denomina resonancia.
La absorción de las ondas luminosas o de la radiación electromagnética es similar a la absorción de energía sonora. Un ejemplo sencillo es la vibración de las cuerdas de guitarra. Si dos cuerdas de una guitarra están afinadas a la misma frecuencia, tocar una nota provocará vibraciones simpáticas en la cuerda adyacente.
En los teñidores, la resonancia significa que una molécula puede absorber la radiación a la misma frecuencia que el movimiento de electrones internos. La luz reflejada le da color.
Auxokromo es un grupo que se puede pegar a las estructuras. Alteran la frecuencia propia de la vibración y por tanto el color. Los diferentes auxocromos tendrán diferente influencia en el cromoforo. Los químicos eligen auxocromos que intensificarán el color del tindador.
Algunas tintas cambian de color según el medio ácido o básico. Algunos de ellos, como el metil naranja y las fenoftaleinas, presentan una variación bastante significativa y se utilizan como indicadores en los laboratorios químicos. Cuando la disolución cambia de medio ácido a básico, la forma ácida se convierte en sal (o la sal se convierte en base). En los indicadores, el cambio de color se debe a la diferencia de frecuencias intrínseca entre moléculas de ácido y sal.
Fijo o retiro
La fijeza del teñidor es la capacidad de mantener vivo el color. La utilidad del tindador depende de ello. La luz solar, la fricción o la contaminación atmosférica pueden causar el escape del teñido. El agua también puede hacerlo. En casa, el lavado es el principal ataque a la fijeza del teñidor. Salvo en el caso de la moda de pantalones vaqueros más evasivos, la incolmatación de las prendas no es deseable. Normalmente los fabricantes consiguen que sus prendas no pierdan el color original.
La afición del teñidor por adherirse a la superficie del sustrato, denominada afinidad, es el resultado del atractivo físico entre el material y el teñidor. En muchos casos está relacionada con la solubilidad. Los investigadores lavan continuamente el sustrato teñido para acelerar la evasión del color y lo comparan con los estándares de color antes y después del lavado. El nivel 5 indica que el tindador es muy fijo, mientras que el nivel 1 significa que se hunde con facilidad.
Sin embargo, los investigadores están interesados por dos efectos interrelacionados. La primera es la variación de la intensidad de color. La segunda es conocer cómo se ha producido el escapismo. Para comprobarlo, el material no teñido se lava a la vez y se analiza el color transmitido.
Es más difícil analizar la influencia de agentes no líquidos en los tindajes. Las cortinas, por ejemplo, se escapan fácilmente bajo la luz solar. Al parecer, la reacción produce radicales libres en el tindaje y es destruida por las reacciones químicas que provocan.
Cantidad de sustratos, diferentes tindadores
Actualmente se fabrican más de 3.000 tindadores diferentes. Esta amplia oferta se debe a la especificidad de los teñidores. Son muy pocos los teñidores que tiñen adecuadamente una gran gama de materiales. Además, el constante desarrollo de nuevos materiales plantea nuevos retos a los fabricantes de tindadores. Estos nuevos materiales deben encontrar la forma de teñir.
La mayoría de los tejidos deben prepararse antes de teñirse. Por ejemplo, si calentamos el algodón junto con un álcali hidroliza las grasas y rompe los aceites naturales. Asimismo, la grasa de la lana natural debe ser extraída antes de su teñido. El algodón debe ser mercerizado mediante tratamiento con una base. Este tratamiento inflama la fibra y facilita la absorción del tinte. Por último, las fibras brutas deben ser tratadas con lejía antes de su teñido. De lo contrario, la amarilla natural cambiaría el color del tindaje.
Los teñidores de las fibras son generalmente de dos tipos: teñidores reactivos e inreactivos. El descubrimiento de las tintas reactivas es relativamente reciente. Estos reaccionan químicamente con la fibra del tejido. En los cien años siguientes al descubrimiento de los perquines todos los tindadores eran inreactivos. Los principales tipos de tindadores no reactivos son: tindadores directos y teñidores de cuba. Las partículas del tindador quedan atrapadas entre las fibras y así se colorean.
Las tintas directas siguen siendo las más utilizadas. Este tipo de tindadores no requieren aglutinantes. El primero de ellos fue el Congo rojo. Su estructura es compleja y produce un color vivo brillante. El congo rojo fue muy utilizado en el siglo XIX. A finales del siglo XX, pero ya no se utiliza por ser cancerígeno. Los tindadores directos son a menudo moléculas orgánicas complejas con grupos de azo asociados a anillos bencénicos.
El otro componente necesario para teñir es un electrolito, como la sal común. Por ello, cuando la teñida se realiza en casa, es necesario añadir sal a la solución de tindaje. Los tindadores directos son muy apropiados para teñir la lana y la seda, pero no para colorear materiales celulósicos como el algodón y el lino.
Las tintas directas siguen ocupando una parte importante del mercado debido a su coste de fabricación y a la gran oferta de colores. Sin embargo, las tintas rectas son bastante sensibles al carbón y su escape es fácil. Los fijadores químicos pueden ayudar a fijar el tindaje, pero además de aumentar el coste, son poco eficientes.
Toneleros
El primero de ellos fue el indígena. Antiguamente se extraía del azul hierba o de la planta indigofera, pero a partir de 1897 se obtiene sintéticamente. El indígena es el tindaje utilizado en los vaqueros. Hoy en día el dril se puede colorear con una tindaca más fija que el índigo, pero en este caso la desventaja se ha convertido en una virtencia, ya que los pantalones escapados están de moda. Químicamente, la teñido necesita reducción y oxidación para unir el teñido al tejido.
El mayor desventaja de este tipo de tintorero es su coste. Al ser un tinte muy elaborado, son caros. Además es difícil conseguir color rojo. Por encima de estos inconvenientes, los toneleros tienen una gran utilización con distintos tipos de tejidos.
El último tipo de tintoreros no reactivos es el más importante desde el punto de vista comercial: los azo. En este caso también la manufactura es un proceso complejo en el que los costes de producción aumentan. Estos tintoreros tienen una gran solidez con la mayoría de los tejidos celulósicos. Las principales desventajas son que la mayoría de los tindadores Azo sean rojos y que no haya verde.
Tintoreros reactivos
El mayor avance que se ha dado en la química de los tintoreros se produjo en 1956 cuando se descubrieron los tindadores reactivos. El principal inconveniente de los tintoreros no reactivos era que, en general, los tejidos comunes como el algodón y la lana no se teñieran correctamente. En la década de 1950 la mayor parte de la ropa se hacía con algodón o lana y no se utilizaban fibras sintéticas. Ese mismo año dos químicos sintetizaron el primero de los tindadores reactivos, llamado Procion tindakaria.
La principal característica de los tintoreros reactivos es su reacción con el sustrato. En estos tintoreros, un cromoforo convencional de color intenso se vincula a una parte reactiva que se unirá químicamente al tejido. Son muy buenos para teñir el algodón, ya que el tindador se convierte en parte de la fibra y son muy difíciles de escapar.
La mayoría de los tindadores sintéticos se obtenían antiguamente de la alquitrán del carbón. Ahora los productos petroquímicos son la materia prima principal.
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