Técnicas para el teñido de poliester
Quieres lograr un teñido de calidad en telas sintéticas (poliéster)? Te presento 10 claves que siguiéndolas te ayudarán a optimizar tus procesos de teñido y obtener telas con alta solidez al lavado y a la termomigración.
1. Apropiada selección de tricromías. 2. Adecuada disolución del colorante. 3. Limpieza del sustrato (tela o hilo), 4. Selección de un buen agente dispersante. 5. Control y regulación del pH de tintura. 6. Regulación de gradiente en la subida de temperatura. 7. Definición de temperatura de acuerdo al tamaño molecular de los colorantes. 8. Control de Calidad del agua 9. Control de parámetros de máquina 10. Eliminación de los colorantes no fijados en la fibra.
Las telas de poliester, son de uso muy difundido en la elaboración de prendas de vestir y deportivas; es una tela liviana, no se encoge ni estira, muy resistente al moho, polillas y abrasión. Sigue estas técnicas y conseguirás teñidos "a la primera" con una óptima calidad.
1. Apropiada selección de la tricromía
Es muy importante saber seleccionar los tres colorantes que, por lo general, intervienen en una tintura de poliéster; éstas deben ser del mismo tamaño molecular, pudiendo ser: moléculas pequeñas (de baja energía), medianas (media energía) o moléculas grandes (de alta energía), cada una tiene propiedades distintas y sobretodo se fijan en la fibra de diferente manera, en función a la temperatura a aplicarse. Por lo tanto; para una buena tintura se necesita que los tres colorantes compatibilicen de la mejor forma siendo sometidos a la misma temperatura; de no ser así existe una alta probabilidad de tener teñidos desigualados, falta de reproducibilidad y repetibilidad, además en algunas ocasiones se forma aglomeraciones de colorante. Con el uso de agentes difusores se ayuda a mejorar la compatibilidad y la dispersión, pero éstas no corrigen; es por ello muy importante partir desde una buena selección de tricromías.
2. Adecuada disolución de los colorantes
Los colorantes dispersos tienen diferentes temperaturas de disolución que van desde temperatura ambiente a un máximo de 50°C, por ello es importante conocer la solubilidad de cada uno de los colorantes. Algunas veces también es importante corregir el pH de la disolución del colorante como es el caso de los colorantes negros de energía media que se disuelven mejor en un pH de 5 a 6. También depende del fabricante, por ello la importancia de evaluar cada tipo de colorante. Lo que no se puede hacer es disolver el colorante a temperaturas altas, a partir de 60°C la mayoría de colorantes dispersos tienden a aglomerarse, lo que puede devenir en la generación de manchas durante el teñido. Igual de importante es filtrar el colorante antes de la adición a los tanques auxiliares de las máquinas y evitar el ingreso de colorantes aglomerados al baño de tintura.
3. Limpieza del sustrato (tela o hilo)
Los materiales como el poliéster 100%, sea en fibra cortada, filamento, microfibras
u otros; siempre llevan un porcentaje de sustancias oleaginosas las cuales se usan al momento de hilar y tejerse, pero estos aceites son altamente perjudiciales a la hora de la tintura. Experimentalmente hemos determinado que concentraciones mayores a 2.5% de aceites en el material generan severos problemas a la hora de teñir, en algunas ocasiones se precipitan generando manchas, en otros casos se fusionan con los colorantes produciendo aglomerados o manifestaciones como tinturas disparejas. Por tanto; se recomienda un lavado alcalino previo a la tintura del poliéster, sobre todo para colores claros o brillantes.
4. Selección de un buen agente dispersante
Estos agentes ayudan a la dispersión del colorante en la etapa de formación de micelas evitando la aglomeración de los mismos en la etapa de la subida del colorante principalmente de 80°C a 120°C. Durante mucho tiempo y hasta la actualidad se utiliza con éxito el naftalen sulfonato de sodio como agente dispersante; existen también otros que contienen iones sulfónicos derivados de otros productos petroquímicos. La efectividad de estos agentes dispersantes se miden en laboratorio y en producciones a nivel muestra, evaluándolos en compañía de colorantes de baja solubilidad como los turquezas, antes de su incorporación en las recetas para producción en Planta.
5. Control y regulación del pH de tintura
El pH recomendado para las tinturas de poliéster está entre 3.5 y 4.5, esto no quiere decir que se tenga todo este espectro para poder utilizarlo, la variación debe ser de + - 0.2, por ello es importante determinar, de acuerdo a la gama de colorantes usados, cuál es el set de pH. En el caso que el agua del proceso tuviera alto contenido de bicarbonato, que hicieran que el pH varíe durante el proceso, se hace indispensable la incorporación de un agente buffer para mantener estable el pH de inicio a fin de proceso.
6. Regulación de gradiente en la subida de la temperatura
Es de conocer que todo colorante disperso tiene su punto de cristal en 80°C (inicio de formación de micelas) por tanto se debe cuidar la gradiente a partir de 80°C hasta 110°C, procurando en este rango de temperaturas usar una gradiente más conservadora que puede ir de 0.5° a 1° por minuto. Hay colorantes que admiten gradientes superiores a ésta, esto dependerá del análisis que se haga desde el laboratorio químico; entiéndase por gradiente el diferencial de temperatura respecto al diferencial de tiempo (°C por minuto). A partir de 120° es usual trabajarlo con una gradiente de 1.5° por minuto, el enfriamiento puede ser de 1° a 2° por minuto, en esta etapa principalmente para evitar las quebraduras o arrugas debido al shock térmico.
7. Definición de temperatura de teñido de acuerdo al tamaño molecular de los colorantes
La definición de la temperatura de fijación depende del tamaño molecular de los colorantes utilizados; siendo para colorantes de moléculas pequeñas 110°C, moléculas medianas 130°C y las moléculas grandes o de alta energía 135°C. El tiempo de fijación depende de la cantidad de colorante utilizado, siendo para colores claros y medios 30 minutos y colores oscuros 45 minutos.
8. Control de la calidad del agua
El agua del proceso requiere ser monitoreada constantemente mínimo 3 veces en un turno de 24 horas, sobre todo en lo que concierne a control de pH y cantidad de bicarbonato; esto no exime de realizar evaluaciones periódicas de contenido de fierro y agentes reductores (sulfitos, sulfatos) que también son perjudiciales para una tintura de poliéster. Un buen control permitirá un ajuste oportuno en las recetas de producción, asimismo garantizará la reproducibilidad y repetibilidad del color.
9. Control de parámetros de máquina
Tiempo de rotación de cuerda
Diámetro de tobera o posición del turbovario/hidrovario
Presión de bomba
Presión de tobera
Posición del flex chamber
10. Eliminación de los colorantes no fijados en la fibra
Los colores claros y medios (que tienen concentración de colorante inferior a 1.5% sobre el peso del material) no requieren un tratamiento posterior, excepto un enjuague, debido a que por la baja cantidad de colorante, la totalidad de este ha sido fijado dentro del material textil. Los colores intensos como el rojo, negro, navy, verde intenso u otros similares, requieren un tratamiento posterior que podría ser un lavado reductivo en medio ácido o en medio alcalino, siendo lo más recomendado el lavado reductivo en medio alcalino (esto se realiza con dos partes de soda caustica y cuatro partes de hidrosulfito de sodio a una temperatura de 80°C durante 20 minutos); en otras ocasiones también se utiliza un lavado oxidativo con el uso de soda caustica y peróxido de hidrogeno; este último es más recomendado cuando se hace un teñido doble fibra donde después del teñido de poliéster se va a hacer el teñido del algodón en color claro, por tanto cumple dos funciones: el primero eliminar los colorantes dispersos no fijados y el segundo en simultáneo limpiar la fibra del algodón como preparación para el teñido del algodón. Todos estos procesos de tratamiento posterior para tintura de poliéster nos permiten garantizar una alta solidez al lavado y a la termomigración.
Consideraciones adicionales:
Lo recomendable es no descargar de máquina las telas teñidas estando a temperaturas mayores a 60°C porque se generan quiebres y arrugas, para ello se realiza un enjuague adicional a 40° o 50°C.
De trabajar con materiales altamente sensibles a la quebradura (artículos con spandex o 100% poliéster de estructura muy compacta) se recomienda hacer un pre-termofijado (termofijado de material antes de la tintura).
Para todo material 100% poliéster no se estila usar suavizante y de ser la exigencia del cliente tener una alta suavidad para el tacto se recomienda utilizar una silicona de macroemulsión que trabaja en la superficie; en el caso de utilizar siliconas de microemulsión, nanoemulsion o ácidos grasos se corre algo riesgo de generar termomigración en el material, con la consecuente baja de color y disminución en el índice de colorfastness (solideces).
