TEÑIDO

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2) LOS COLORANTES

1. Clasificación química

2. Clasificación técnica o según su comportamiento

3. Exigencias a los colorantes

4. Poder de migración de los colorantes

Primitivamente, casi todos los cueros se sometían a un proceso de curtido vegetal que les impartía un color marrón natural, cuyo matiz dependía de los extractos utilizados y del tipo de proceso. Los colores resultaban más profundos según la cantidad de aceite agregado, de forma tal que los cueros pesados para botas eran marrón oscuro, mientras que los cueros para monturas eran más claros por la menor cantidad de aceite.

La introducción de colores diferentes requería de un proceso difícil y costoso que por lo mismo, quedaba restringido a ciertos artículos de lujo, y los taninos más claros eran los más solicitados.

Las maderas tintóreas de los árboles del Caribe, el descubrimiento del color violáceo y el desarrollo de la industria de los colorantes sintéticos en Alemania, permitieron el nacimiento de una nueva tecnología del cuero que en la actualidad permite gracias al curtido al cromo y una amplia gama de sustancias curtientes, la aplicación del color que se desee a cualquier tipo de cuero.

Los colorantes son sustancias orgánicas solubles en medio ácido, neutro o básico, que poseen una estructura molecular no saturada. Es decir son electrónicamente inestables y por eso absorben energía a determinada longitud de onda, si fueran estables absorberían todas o rechazarían todas.

Los grupos responsables de la absorción de la luz se llaman cromóforos y se desatacan como los más comunes: grupo etileno, grupo carbonilo, grupo carbimino, grupo azo, grupo azoxi, grupo nitroso, grupo nitro, y grupo quinoideo.
Todos ellos son compuestos que tienen electrones resonando a determinada frecuencia por eso absorben y rechazan luz que al unirse por ejemplo con un anillo de benceno, naftaleno o antraceno (anillos insaturados) refuerzan la absorción de la radiación, pero estas sustancias que se forman aún no son auténticos colorantes.
Para ello es necesario que contengan en sus moléculas grupos auxocromos que son los responsables de la fijación al sustrato a teñir, son capaces de fijar la molécula del colorante y en algunos casos pueden incluso intensificar el papel de los cromóforos.

Los grupos auxocromos más comunes son: grupo sulfónico, grupo carboxílico, grupo hidroxílico y grupo amínico.
El grupo sulfónico permite en la mayor parte de los colorantes la solubilidad en agua y el vehículo usado para teñir en la curtiembre es el agua, aunque no todos los colorantes usan como vehículo el agua.

Los grupos cloro, bromo e iodo también actúan como auxocromo transmitiendo la solidez a los colorantes.
El sulfónico, carboxílico y el hidroxílico dan carácter aniónico a la molécula del colorante, mientras que el amínico le proporciona un carácter catiónico. Aunque hay colorantes que presentan aminas y por lo tanto tienen su parte básica en la molécula, entonces depende a qué pH los usemos, son anfóteros, o sea pueden ser catiónicos o aniónicos, la misma molécula puede estar cargada distinto.
Normalmente en la curtiembre no se hacen cambios tan bruscos de pH como para que un colorante que es aniónico normalmente a pH 3 o 4 pase a ser catiónico para lo que se necesitaría un pH 1 o 2.

A.- CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LOS COLORANTES

Según el origen de los colorantes se pueden clasificar en: naturales y sintéticos.

1. NATURALES
   También se los llama palos tintóreos. Desde el punto de vista químico son bastante similares a los curtientes vegetales y son muy poco usados porque han sido relegados a un segundo plano por la aparición de los colorantes sintéticos. En tipos de cueros muy especiales todavía se utilizan palos tintóreos que son derivados de los árboles que tratados en determinadas condiciones y mordenteados de determinada manera nos dan colores determinados.
   Por ejemplo el extracto de campeche contiene como materia colorante la hemateína que tiñe de color negro. El palo rojo de Brasil contiene brasilina que tiñe de color violeta y el palo amarillo compuesto por morina que da negro y la fiseteína que da pardo.

2. SINTÉTICOS

   1. Colorantes azoicos
      Pueden dar colorantes del tipo metálico al coordinarse con cromo, cobre y otros iones metálicos. Dan matices cubrientes, sólidos a la luz y a los tratamientos en húmedo (no presentan migración). Según tengan en su molécula uno, dos o más grupos azoicos se los llama: monoazoicos, di o poliazoicos.

   2. Colorantes del di y trifenilmetano
      Dan teñidos muy brillantes, pero de escasa solidez.

   3. Colorantes nitrados y nitrosados

   4. Colorantes quinolina y acridina

   5. Colorantes de quinonimina
      Son los compuestos de donde fundamentalmente derivan los colorantes conocidos como oxacinas, tiacinas y acinas.

   6. Colorantes de azufre
      Se obtienen por acción del azufre sobre compuestos metálicos.

   7. Colorantes antraquinónicos
      Derivan de la antraquinona, producto de oxidación del antraceno. Dan teñidos muy sólidos.

   8. Colorantes indigóides
      La mayoría de los colorantes que se emplean son del tipo azoico, luego le siguen los de trifenil metano y en tercer lugar los nitrados y nitrosados y por último diaquimida, quinolimina, azufre y antraceno. Los indigoides no se utilizan en el proceso del cuero pero si en telas.

B.- CLASIFICACIÓN TÉCNICA O SEGÚN SU COMPORTAMIENTO EN LA APLICACIÓN

1. Colorantes aniónicos
   Son los colorantes más utilizados en el teñido de cueros curtidos al cromo o tratamientos preliminares catiónicos de cueros curtidos vegetal/sintético. De acuerdo al valor de pH del cuero y de los baños del teñido se puede controlar la intensidad de penetración. Se logra la intensidad de penetración deseada mediante la reducción de los valores de pH <4,0, la mayor parte con ácido fórmico. Con productos auxiliares apropiados para el teñido podemos influir en la afinidad de los colorantes, referente al rendimiento o igualación.

   1. Colorantes ácidos simples
      Colorantes de bajo peso molecular, precio económico y buena capacidad de penetración que producen mayormente tonos de color claro y brillantes pero no tienen buena solidez a la luz, humedad, sudor y lavado.

   2. Colorantes sustantivos o directos
      Se llaman así porque tiñen directamente las fibras vegetales sin necesidad de ser éstas mordentadas. Son de elevado peso molecular, solideces medias y colores no demasiado vivos.  Tienen escaso poder de difusión por lo que dan teñidos de buen poder cubriente y cubrimiento de los defectos. Son poco estables a los ácidos por lo que no pueden emplearse en cueros de curtición vegetal.

   3. Colorantes especiales
      Colorantes desarrollados para la industria del cuero, que poseen especialmente alto perfil de solidez, una buena combinabilidad y presentan una buena capacidad de igualación. Predominantemente están en el mercado como colorantes en polvo. Sin embargo, en los últimos años vienen cada vez más fuertes regulaciones líquidas. Ellas tienen la ventaja de no empolvar, de la buena dosificación y sobre todas las cosas poseen solo escasas partes de sal en el producto.

2. Colorantes de complejo metálico 1:1
   Aquí es una molécula colorante, ligada o enlazada a un átomo central metálico, como por ejemplo cromo, hierro, cobre o cobalto. Poseen una buena solidez a la luz y al lavado, así como una buena capacidad de igualación. Sin embargo, no se logran tonos profundos de color. Predominantemente se utilizan para el teñido de cueros para vestimenta y guantería, así como teñidos en tonos pasteles. 

3. Colorantes de complejo metálico 1:2
   Aquí son dos moléculas colorantes, ligadas o enlazadas a un átomo central metálico. Los colorantes de este grupo poseen también alta solidez a la luz, humedad y sudor y también la buena propiedad de teñido de los cueros recurtidos al cromo vegetal/sintético. Igualación y capacidad de teñido son, sin embargo, reducidas.

4. Colorantes catiónicos
   Se encuentran en forma de sales de bases colorantes; tienen pues carácter catiónico. Precipitan por acción de los álcalis o de las sales contenidas en aguas duras. Por ello al preparar las disoluciones de colorante conviene corregir la dureza de las aguas. Con los curtientes vegetales dan compuestos insolubles (lacas), por eso son adecuados para el cuero al vegetal, porque dan teñidos de gran plenitud y brillo, pero de escasa solidez a la luz.
   Son óptimos con los cueros curtidos al vegetal porque la piel está cargada negativamente y siendo ellos positivos quedan en la superficie. Si tiñéramos con colorantes ácidos y el cuero está negativo, el colorante penetraría pero no se fijaría.
   Tienden a dar brillo metálico, defecto que se conoce con el nombre de bronceado y que se presenta cuando se trabaja con sobredosis de colorante.
   El cuero al cromo tienen poca afinidad con los colorantes básicos, sin embargo estos pueden aplicarse si el cuero ha sido previamente teñido con colorantes aniónicos o tratado con agentes aniónicos.
   Para evitar el bronceado es bueno usar productos auxiliares catiónicos, que producen una fijación homogénea del colorante y favorecen su penetración.

5. Colorantes de oxidación
   Son derivados de la anilina, se usan en peletería ya que pigmentan la lana y el pelo. Se oxidan con el aire y son muy reactivos (se deben tener en recipientes tapados). Es muy difícil obtener siempre tonos iguales y son poco sólidos a la luz.
   En pieles de oveja se utiliza muy poco, salvo teñidos particulares por ejemplo a dos tonos en la altura de la lana (se tiñe abajo y luego se tiñe a cepillo por oxidación las puntas) lográndose dobles tonos y hasta tres tonos.
   En el caso de pieles finas, por ejemplo nutrias que se venden en color natural, son igualadas, se les hace un teñido de uniformización ya que la zona de la barriga es más amarillenta, mientras que en el lomo es más oscuro. Toda la piel es uniformizada con un colorante de este tipo.
   En el caso de lanares se puede hacer el teñido sin levantar temperatura. Una vez agregado el colorante el pH se levanta a 7-7,5, el mordiente sale del pelo (actúa como catalizador) y después de fijado el colorante (todavía no tiene color, da pardo sucio) se oxida con agua oxigenada.
   Debe tenerse cuidado en la concentración usada ya que un exceso puede producir descurtición. Es muy difícil obtener los mismos colores.

6. Colorantes reactivos
   Son los que tiñen por reacción directa del colorante con el colágeno de la piel, aunque pueden hacerlo también con el cromo. Pertenecen a este grupo los triacínicos que llevan átomos de cloro, gracias a los cuales tiene lugar la reacción con la fibra. Son adecuados para el teñido de cueros afelpados. No dan tinturas muy intensas pero si sólidas al lavado y a la luz.

7. Colorantes de dispersión
   Originalmente desarrollados para el teñido artificial, se utilizan hoy en día también para el teñido de fibras sintéticas. En el industria del cuero sirven en algunos casos para teñido de lana, pieles de peletería en tonos de color claros y medianos.

8. Colorantes de azufre
   Se utilizan en el teñido de gamuza. Producen alta solidez, sin embargo matizan los tonos de color. En el mercado existen colorantes especiales solubles que se aplican como colorante penetrante, también para cuero al cromo.

9. Colorantes solubles en grasas y aceites
   Colorantes bases libres, como por ejemplo base de nigrosinas o también algunos colorantes azoicos, que no contienen ningunos grupos hacedores solubles al agua, coloran grasas neutrales, aceites y ceras. Se utilizan en la coloración de betunes, aprestos de cera, mezclas de grasa especiales o disolventes orgánicos.

C.- EXIGENCIAS A LOS COLORANTES

1. Solidez a los álcalis
   El colorante soluble debe ser resistente a álcalis diluidos, como soluciones de carbonato sódico o amoníaco y no debe presentar cambios repentinos del tono del color.

2. Rendimiento
   El teñido es determinado por la composición química de los colorantes y de las propiedades del cuero a teñir. La capacidad de rendimiento de un colorante, es transmitida por tinturas en diversas concentraciones y determinada con una curva de rendimiento. Cuando la intensidad de un teñido no aumenta más, es alcanzada la capacidad de saturación del colorante. El colorante sobrante se queda en el baño, se deposita, sin enlazarse en el sustrato o penetra profundamente en las zonas interiores. La curva de rendimiento, permite reconocer claramente, que un teñido más allá de la capacidad de saturación, es antieconómica. Un método de la capacidad de rendimiento, uniforme y oficial para cuero al cromo o cuero recurtido, no existe en estos momentos.

3. Comportamiento de fijación
   El comportamiento de fijación de un colorante es transmitido y caracterizado por decoloraciones, cuanto colorante (%) en una unidad de tiempo (min) es fijado en el sustrato cuero. Junto a la estructura química del colorante, la velocidad de fijación, determinada en gran parte por el tipo de curtición, el tipo y la cantidad de recurtientes aplicados, del valor de pH y de la temperatura del teñido. El comportamiento de fijación produce un debilitamiento de la combinabilidad con otros colorantes.

4. Homogeneidad
   Un colorante es homogéneo desde el punto de vista de la fabricación si tiene menos del 5% de colorante de matizado, es decir cuando no se le adiciona ninguna otra sustancia colorante en cantidad importante.
   Esto se verifica realizando una prueba que consiste en humedecer un papel de filtro en el borde, se coloca una punta de espátula de colorante, se sopla y las partículas del colorante pasan por la zona húmeda, quedando adheridas y comienzan a disolverse. Al soplar se dispersan los distintos componentes de la mezcla y se ven los distintos colores. Lo grave sería que por ejemplo para hacer un verde haya un azul y amarillo, entonces en el teñido al cambiar los pH pueden obtenerse distintos colores finales. Si los componentes de la mezcla son similares no hay mayor problema.
   El mismo ensayo se puede hacer llenando una probeta con agua y espolvoreando el colorante, así se observarán sus componentes en el agua.
   Desde el punto de vista químico un colorante no es homogéneo ya que en toda reacción química de formación de un colorante se obtiene una mezcla de productos secundarios siempre.

5. Intensidad de color
   Es una importante propiedad y es indagada con diversos métodos. De acuerdo a cada tipo de colorante y al tipo de curtición y recurtición, para un determinado teñido de profundidad se requieren diferentes cantidades de colorante.

6. Estabilidad al agua dura
   El colorante disuelto, no debe enseñar ninguna floculación al diluirse con agua dura. Colorantes inestables a la dureza producen variadas coloraciones sobre todo en el lado de carne, desigualdades y desplazamientos de tonos.

7. Solubilidad
   La solubilidad es importante para teñidos a baja temperatura, para teñidos con polvo y para teñidos sin baños. Colorantes difíciles de disolver, pueden conducir a formaciones de manchas como puntos y manchado en la flor y en el lado de la carne. En las mezclas de colorantes, se pueden presentar desplazamientos del tono. Colorantes altamente solubles pueden ocasionar un mal agotamiento del baño y luego de la desacidulación un muy fuerte teñido de la superficie. Se controla disolviendo el colorante en agua destilada a 20°C y a 60 °C y se observa la cantidad de colorante, que todavía se mantiene después de disolverse por hervirse y enfriarse, a la temperatura dada. La adición se efectúa, en gramo por litro.

8. Estabilidad de complejo
   Algunos complejos colorantes de metal, especialmente el complejo de hierro, pueden ser desplazados de su combinación y producir desplazamientos del tono. No se debe poner en contacto con metales, al clavar el cuero para curtir, con por ejemplo cobre, placas de cubrir de cobre o tuberías de cobre.

9. Estabilidad a los ácidos
   El colorante disuelto, debe ser resistente a ácidos diluidos, como por ejemplo ácido fórmico o soluciones ácido sulfúrico y no debe flocular.

10. Solidez a los ácidos
    El colorante disuelto, no debe conllevar a cambios repentinos de color con ácidos diluidos.

11. Estandarización
    Los colorantes son diluidos al final del proceso de fabricación para obtener una estandarización comerciable. Los colorantes se comercializan con porcentajes referidos al estándar que pueden llegar a ser incluso superiores al 100%. Por ejemplo, si suponemos que el estándar es 30% y el fabricante lo vende al 60%, entonces este colorante será 200% respecto del estándar.
    Como diluyentes se utilizan sales neutras como el Na₂SO₄ o taninos sintéticos.

D.- PODER DE MIGRACIÓN DE LOS COLORANTES

Es importante recordar que el proceso de teñido continua después del agotamiento del baño, mientras las pieles reposan apiladas antes de escurrirlas y durante el secado. Se entiende por poder de migración de un colorante, la facultad de desplazarse de una zona del cuero teñido a otra de diferente coloración.

En general el colorante migra de zonas intensamente coloreadas hacia aquellas con menor concentración. 
En casos de secado al vacío donde la evaporación de agua en la superficie es tal que el colorante sin fijar es arrastrado mecánicamente a la superficie y los bordes del cuero, el resultado es una distribución irregular que se manifiesta por una igualación diferente.
Se puede influir sobre el poder de migración actuando por ejemplo sobre los siguientes parámetros:

1. El pH
   La adición de ácido aumenta la densidad de los puntos de reacción, disminuyendo el poder de migración.

2. La temperatura
   La velocidad de migración crece con la temperatura, mientras que la cantidad total de colorante que migra ya no variará al cabo de un tiempo suficientemente prolongado. 

3. El tiempo
   Multiplica el número de contactos entre colorante y puntos de reacción.

4. La acción mecánica
   Aumenta la frecuencia de los contactos entre el colorante y la fibra.

5. El baño
   La cantidad de baño es inversamente proporcional a la fijación del colorante.

Se considera que el índice de afinidad o subida de un colorante va en sentido contrario a su poder de penetración. En relación a ello se puede plantear:

1. Los colorantes que suben bien tienen poder de migración débil, contrariamente a los colorantes que suben mal.

2. Las combinaciones de colorantes que suben de modo análogo entre ellos, pueden tener poderes de migración diferentes y en cambio los colorantes que tienen el mismo poder de migración pueden subir más o menos.

La subida y el poder de migración son dos características del colorante que influyen sobre su comportamiento tintóreo, por lo tanto dos colorantes con el mismo poder de migración no darán necesariamente la misma penetración en el cuero. El colorante con mayor afinidad tenderá a quedarse en la superficie.

Entre la penetración y el poder de migración hay una relación indirecta. En general un fuerte poder de migración presupone una fuerte penetración, ésta en relación con la cantidad de colorante que ha subido en la fibra y la densidad de los enlaces reactivos de dicho sustrato.

Por poder de igualación hay que entender la aptitud de un colorante para distribuirse de modo regular en un sustrato. La igualación de un colorante se debe a la interacción del poder cubriente y del poder de migración.