Teñir - Dye

Estructura química del tinte índigo , la coloración azul de los tejanos. Una vez extraído de las plantas, el tinte índigo se sintetiza casi exclusivamente industrialmente.
Secado de hilo después de ser teñido en la tradición americana temprana, en el museo de historia viviente de Conner Prairie .

Un tinte es una sustancia coloreada que se une químicamente al sustrato al que se aplica. Esto distingue los tintes de los pigmentos que no se unen químicamente al material que tiñen. El tinte se aplica generalmente en una solución acuosa y puede requerir un mordiente para mejorar la solidez del tinte sobre la fibra.

Tanto los tintes como los pigmentos están coloreados porque absorben solo algunas longitudes de onda de luz visible . Los tintes suelen ser solubles en agua, mientras que los pigmentos son insolubles. Algunos tintes pueden volverse insolubles con la adición de sal para producir un pigmento laca .

Tintes naturales y sintéticos

Teñido de paño de lana, 1482: de una traducción francesa de Bartolomaeus Anglicus

La mayoría de los tintes naturales se obtienen de fuentes no animales: raíces , bayas , corteza , hojas , madera , hongos y líquenes . En el siglo XXI, la mayoría de los tintes son sintéticos, es decir, fabricados por el hombre a partir de productos petroquímicos. El proceso fue iniciado por J. Pullar and Sons en Escocia. Además de la pigmentación, tienen una variedad de aplicaciones que incluyen láseres de colorantes orgánicos , medios ópticos ( CD-R ) y sensores de cámara ( matriz de filtros de color ).

Historia

El teñido de textiles se remonta al período Neolítico . A lo largo de la historia, la gente ha teñido sus textiles utilizando materiales comunes disponibles localmente. Los tintes escasos que producían colores brillantes y permanentes, como los tintes de invertebrados naturales, el púrpura de Tiro y las kermes carmesí eran artículos de lujo muy apreciados en el mundo antiguo y medieval. Los tintes a base de plantas como el gofre , el índigo , el azafrán y la madder eran productos comerciales importantes en las economías de Asia y Europa. En Asia y África, se produjeron telas estampadas utilizando técnicas de teñido resistente para controlar la absorción de color en la tela teñida en pieza. Los tintes del Nuevo Mundo , como la cochinilla y el palo de tinte, fueron traídos a Europa por las flotas del tesoro españolas , y los colorantes de Europa fueron llevados por colonos a América.

Se han encontrado fibras de lino teñidas en la República de Georgia en una cueva prehistórica que data del 36.000 AP . La evidencia arqueológica muestra que, particularmente en India y Fenicia , el teñido se ha realizado ampliamente durante más de 5,000 años. Los primeros tintes se obtuvieron de fuentes animales , vegetales o minerales , con muy poco o ningún procesamiento. Con mucho, la mayor fuente de tintes ha sido el reino vegetal , en particular las raíces, las bayas, la corteza, las hojas y la madera, de las cuales solo unas pocas se utilizan a escala comercial.

El primer tinte sintético, el malva , fue descubierto por casualidad por William Henry Perkin en 1856. El descubrimiento de la malva inició un auge en los tintes sintéticos y en la química orgánica en general. Siguieron otros tintes de anilina , como fucsina , safranina e indulina . Desde entonces se han preparado muchos miles de tintes sintéticos.

El descubrimiento de la malva también condujo a desarrollos dentro de la inmunología y la quimioterapia . En 1863 se formó el precursor de Bayer AG en lo que se convirtió en Wuppertal , Alemania . En 1891 Paul Ehrlich descubrió que determinadas células u organismos absorbían determinados tintes de forma selectiva. Luego razonó que se podría inyectar una dosis suficientemente grande para matar microorganismos patógenos, si el tinte no afectaba a otras células. Ehrlich pasó a usar un compuesto para atacar la sífilis , la primera vez que se usó una sustancia química para matar selectivamente bacterias en el cuerpo, también usó azul de metileno para atacar el plasmodio responsable de la malaria .

Colección histórica de más de 10,000 tintes en la Universidad Técnica de Dresden, Alemania

Química

El color de un tinte depende de la capacidad de la sustancia para absorber luz dentro de la región visible del espectro electromagnético (380-750 nm). Una teoría anterior conocida como teoría de Witt afirmaba que un tinte de color tenía dos componentes, un cromóforo que imparte color al absorber la luz en la región visible (algunos ejemplos son grupos nitro , azo , quinoides) y un auxocromo que sirve para profundizar el color. Esta teoría ha sido reemplazada por la teoría de la estructura electrónica moderna que establece que el color en los tintes se debe a la excitación de los electrones π de valencia por la luz visible.

Tipos

Tinte de la marca RIT de mediados del siglo XX en México, parte de la colección permanente del Museo del Objeto del Objeto
Una mujer tiñéndose el pelo .

Los tintes se clasifican según su solubilidad y propiedades químicas.

Los colorantes ácidos son agua - soluble aniónicos colorantes que se aplican a las fibras tales como seda , lana , nylon y modificados fibras acrílicas utilizando neutral a los baños de tinte ácido. La unión a la fibra se atribuye, al menos en parte, a la formación de sales entre los grupos aniónicos de los colorantes y losgrupos catiónicos de la fibra. Los tintes ácidos no son sustantivos para las fibras celulósicas . La mayoría de los colorantes alimentarios sintéticos se incluyen en esta categoría. Ejemplos de tintes ácidos son Alizarine Pure Blue B, Acid red 88 , etc.

Los tintes básicos son tintes catiónicos solubles en agua que se aplican principalmente a las fibras acrílicas , pero encuentran algún uso en la lana y la seda. Por lo general , se agrega ácido acético al baño de tinte para ayudar a que el tinte absorba la fibra. Los tintes básicos también se utilizan en la coloración del papel .

El teñido directo o sustantivo se lleva a cabo normalmente en un baño de tinte neutro o ligeramente alcalino , en o cerca del punto de ebullición , con la adición de cloruro de sodio (NaCl) o sulfato de sodio (Na 2 SO 4 ) o carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ). Los tintes directos se utilizan en algodón , papel, cuero , lana, seda y nailon . También se utilizan como indicadores de pH y como tintes biológicos .

Los tintes mordientes requieren un mordiente , que mejora la solidez del tinte frente al agua, la luz y la transpiración . La elección del mordiente es muy importante ya que diferentes mordientes pueden cambiar significativamente el color final. La mayoría de los tintes naturales son tintes mordientes y, por lo tanto, existe una gran base bibliográfica que describe las técnicas de teñido. Los tintes mordientes más importantes son los tintes sintéticos para mordientes, o tintes de cromo, utilizados para la lana; estos comprenden alrededor del 30% de los tintes utilizados para la lana y son especialmente útiles para los tonos negros y azul marino. El dicromato de potasio mordientese aplica como postratamiento. Es importante señalar que muchos mordientes, en particular los de la categoría de metales pesados, pueden ser peligrosos para la salud y se debe tener sumo cuidado al usarlos.

Los tintes de tina son esencialmente insolubles en agua e incapaces de teñir fibras directamente. Sin embargo, la reducción en licor alcalino produce la sal de metal alcalino soluble en agua del tinte. Esta forma es a menudo incolora, en cuyo caso se denomina tinte Leuco y tiene afinidad por la fibra textil. La oxidación posteriorreforma el tinte insoluble original. El color de la mezclilla se debe al índigo , el tinte de tina original.

Los tintes reactivos utilizan un cromóforo unido a un sustituyente que es capaz de reaccionar directamentecon el sustrato de la fibra. Losenlaces covalentes que unen el tinte reactivo a las fibras naturales los convierten en uno de los tintes más permanentes. Los tintes reactivos "en frío", como Procion MX , Cibacron F y Drimarene K , son muy fáciles de usar porque el tinte se puede aplicar a temperatura ambiente. Los tintes reactivos son, con mucho, la mejor opción para teñir algodón y otrasfibras de celulosa en casa o en el estudio de arte.

Los tintes dispersos se desarrollaron originalmente para teñir acetato de celulosa y son insolubles en agua. Los tintes se muelen finamente en presencia de un agente dispersante y se venden como una pasta, o se secan por aspersión y se venden como un polvo. Su uso principal es teñir poliéster , pero también se pueden utilizar para teñir nailon, triacetato de celulosa y fibras acrílicas. En algunos casos,se requiereuna temperatura deteñidode 130 ° C (266 ° F) y se usa un baño de tinte presurizado. El tamaño de partícula muy fino proporciona una gran superficie que ayuda a la disolución para permitir la absorción por parte de la fibra. La velocidad de teñido puede verse significativamente influenciada por la elección del agente dispersante utilizado durante la molienda.

El teñido azoico es una técnica en la que se produce un tinte azoico insoluble directamente sobre o dentro de la fibra. Esto se logra tratando una fibra con componentes diazoicos y de acoplamiento . Con un ajuste adecuado de las condiciones del baño de tinte, los dos componentes reaccionan para producir el tinte azo insoluble requerido. Esta técnica de teñido es única, ya que el color final está controlado por la elección de los componentes diazoicos y de acoplamiento. Este método de teñir algodón está perdiendo importancia debido a la naturaleza tóxica de los productos químicos utilizados.

Los tintes de azufre son tintes económicos que se utilizan para teñir el algodón con colores oscuros. El teñido se efectúa calentando el tejido en una solución de un compuesto orgánico, típicamente un derivado de nitrofenol y sulfuro o polisulfuro . El compuesto orgánico reacciona con la fuente de sulfuro para formar colores oscuros que se adhieren a la tela. Sulphur Black 1, el tinte más vendido por volumen, no tiene una estructura química bien definida.

Algunos tintes comúnmente usados ​​en Tinción:

Tintes básicos Tintes ácidos
Safranina Eosina
Fucsina básica Fucsina ácida
Cristal violeta Rojo congo
Azul de metileno

Tintes alimentarios

Otra clase que describe el papel de los tintes, en lugar de su modo de uso, es el colorante alimentario . Debido a que los colorantes alimentarios se clasifican como aditivos alimentarios , se fabrican con un estándar más alto que algunos colorantes industriales. Los colorantes alimentarios pueden ser colorantes directos, mordientes y en tina, y su uso está estrictamente controlado por la legislación . Muchos son colorantes azoicos , aunque se utilizan compuestos de antraquinona y trifenilmetano para colores como el verde y el azul . También se utilizan algunos tintes de origen natural.

Otros tintes importantes

También se han establecido otras clases, que incluyen:

  • Bases de oxidación, principalmente para cabello y pieles.
  • Colorantes láser : rodamina 6G y colorantes cumarínicos .
  • Cuero colorantes para el cuero
  • Abrillantadores fluorescentes para fibras textiles y papel
  • Colorantes solventes , para teñir madera y producir lacas de color, tintas solventes, aceites colorantes, ceras.
  • Los tintes de contraste, inyectados para la formación de imágenes por resonancia magnética, son esencialmente los mismos que los tintes para ropa, excepto que están acoplados a un agente que tiene fuertes propiedades paramagnéticas.
  • Tinte Mayhems, utilizado en refrigeración por agua para el aspecto, a menudo renombrado como tinte RIT

Tintes cromofóricos

Por la naturaleza de su cromóforo , los colorantes se dividen en:

Polución

Los tintes producidos por las industrias textil, de la impresión y del papel son una fuente de contaminación de ríos y cursos de agua. Se estima que se producen anualmente 700 000 toneladas de colorantes (datos de 1990). La eliminación de ese material ha recibido mucha atención, utilizando medios químicos y biológicos.

Tintes clásicos y su uso en medicina y laboratorio.

Según el diccionario Merriam-Webster, un tinte o tinte es aquel que es capaz de penetrar células o tejidos vivos sin causar cambios degenerativos visibles inmediatos; por lo tanto, también se conoce como una mancha vital. La tinción supravital implica la eliminación de células vivas de un organismo, mientras que la tinción intravital implica la inyección (u otra administración) del tinte en el organismo. El término "tinción vital" se usa ocasionalmente de manera intercambiable con una tinción intravital y, en algunos casos, con una tinción supravital, el concepto subyacente es que la célula que se examina todavía está viva. En un sentido más estricto, el término "tinción vital" significa el polo opuesto de "tinción supravital". Si las células vivas absorben la mancha durante la tinción supravital, la excluyen durante la "tinción vital"; por ejemplo, se tiñen negativamente mientras que sólo las células muertas se tiñen de forma positiva y, por lo tanto, la viabilidad se puede determinar contando el porcentaje de células totales que se tiñen negativamente. Debido a que el tinte determina si la tinción es supravital o intravital, se puede usar una combinación de tintes supravital y vital para clasificar con mayor precisión las células en varios grupos (p. Ej., Viables, muertas, moribundas).

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Abelshauser, Werner. Historia alemana y empresa global: BASF: La historia de una empresa (2004) abarca desde 1865 hasta 2000
  • Beer, John J. El surgimiento de la industria alemana de tintes (1959)