Cinética de tintura de colorantes reactivos en lana Hercosett.

TRABAJOS DE INVESTIGACION Ciné ica de in u a de colo an es eac i os en lana He cose J. Cega a, A. U a, J. Ribé Ins i u o de In es igación Tex il de Ta asa Uni e sidad Poli écnica de Ba celona (España) RESUMEN Se hace un es udio de la ciné ica de abso ción de lana He cose 57 y no mal con colo an es eac i os a-b omo-ac ilamido, deduciendo las cons an- es de elocidad de abso ción y las ene gías de ac i ación. Se es ablece así de o ma cuan i a i a la di e encia de compo amien o en e ambas lanas. Se ha encon ado que pa a cons an es de elocidad del mismo o den, las empe a- u as deben se de 25-40" C supe io es en lana no mal que en lana He cose 57. La ene gía de ac i ación es del o den de 2.5 eces in e io en lana He cose 57 espec o a lana no mal. Se ha aplicado el concep o y ecuación de iso ea i idad a ambas lanas, ob eniéndose un campo de empe a u as mucho más amplio en Lana He - cose 57. RESUME On ai une é ude de la ciné ique d'abso ion des laines He cose 57 e no male a ec colo an s éac i s a-b ome-ac ylamide; on dédui les cons an es de i esse d'abso ion ainsi que les éne gies d'ac i a ion. On é abli ainsi quan i a i emen la di é ence de compo emen en e les deux laines. On a ou é que pou cons an es de i esse du meme o d e, les empé a u es doi en & e de 25-40" C supé ieu es en laine no male que dans la laine He - cose 57. L'éne gie d'ac i a ion es de l'o d e de 2.5 ois in é ieu e dans la laine He cose 57 is a is de la laine no male. Le concep e l'équa ion d'iso éac i i é on é é apliqués aux deux laines e il a é é ob enu un domaine de empé a u es beaucoup plus la ge dans la Laine He cose 57. SUMMARY The so p ion kine ics o He cose 57 and un ea ed wool on a-b ome- ac ylamide eac i e dyes is s udied by deduc ing he a e cons an s o so p ion and he ac i a ion ene gies. By doing so, he di e ence in beha iou be ween hese wo wools is ound quan i a i ely. Fo a e cons an s o he same o de , empe a u es in un ea ed wool should be 25-400 C highe han in He cose 57 wool. The ac i a ion ene gy in He cose wool is app oxima ely 2,5 imes lowe han in No mal wool. BOL. INST. INV. TEXTIL TARRASA, N," 73, 1978 3 The iso eac i i y equa ion has been applied o bo h wools, being he empe a u e ange much .wide in He cose 57 wool. INTRODUCCION La in u a de la lana He cose con colo an es eac i os c eemos que es de g an in e és en el momen o ac ual y ha sido obje o de algunos de nues os abajos. En uno de ellos (l), se ha es udiado la in luencia de las di e en es a iables que in e ienen en el sis ema in ó eo sob e la abso ción y eacción de los colo an es eac i os del ipo a-b omo-ac ilamido pa a lana. En es e abajo, p esen ado en el 10:" Cong eso dc la FIAQCT celeb ado en Ba celona en mayo de 1975, se deduje on unas ecuaciones que pe mi en ob ene el alo de la abso ción y eacción en unción de las di e en es a ia- bles elegidas. Nues o p opósi o e a ob ene un conocimien o más comple o del enómeno in ó eo y obse ando que la empe a u a es la a iable más impo an e del p oceso, se lia e ec uado un es udio más de allado de la ciné- ica de abso ción y del papel que iene la empe a u a en dicha ciné ica, coin- pa ando el compo amien o en e lana He cose 57 y lana sin a amien o. En es e abajo se deducen los pa áme os más ep esen a i os ales como ias cons an es de elocidad de abso ción a di e en es empe a u as y las ene gías de ac i ación, mos ando las di e encias en e las dos lanas; se es ablece un p oceso de in u a donde la ciné ica de abso ción se ealice a elocidad cons- an e o sea en condiciones de aiso eac i idad~, pues o que se conside a que es as condiciones son las que p opo cionan una mayo p obabilidad de igua- lación. EXPERIMENTAL Ma e ia: Se empleó lana en o ma de hilado. La lana a ada con acabado inencogible He cose 57 e a de las siguien es ca ac e ís icas: Tí ulo - 34,2 2/c ex; e o sión 293 uel aslm. To sión - 479 uel as/me . o; inu a 22,7 p. A la lana sin a amien o le co espondían las siguien es: Tí ulo 36,6 2/c ex; e o sión 175 uel aslme o. To sión 367 uel as/me o; inu a 20,5 p. Ambas ma e ias ue on suminis adas po el ~In e na ional Wool Sec c- a ia ~ (Ilkeey) con la indicación de pe enece a la misma pa ida de lana aus aliana. La lana ue la ada con é e , alcohol y agua an es de se eñida. Colo an es: Se e ec ua on p uebas p e ias de in u a con los colo an es aec i os indicados a con inuacióii, que son los seleccionados pa a la i- c omía (2). Ama illo Lanasol 4G (C.I. Reac i e Yellow 39) Rojo » 6G (C.I. Reac i e Red 84) Azul » 3G (C.I. Reac i e Blue 69) Los es colo an es ienen el g upo eac i o a-b omo-ac ilamido. Como el compo amien o in ó eo de los es e a simila se eligió el Ama- illo Lanasol 4G (C.I. Reac i e Yellow 39) coino ep esen a i o de ellos pa a los ensayos. Apa a os: Se mon ó un disposi i o que pe mi ie a medi de o ma con- inua la abso ción del colo an e po la ib a du an e odo el p oceso. Sus pa - es undamen ales se mues an en la Fig. 1. 4 BOL. INST'. INV. TEXTiL TARRASA, N." 73. 1958 E- EspaWo ime o T - Te mos o o F- Fili a T - Um do in u a. 6 - Wb piiu ina V - Vo o de eipauiá FIG. 1. Esquema del disposi i o de in u a y medición de2 colo an e abso bido po la ib a Las mediciones se ealizan a la empe a u a de in u a, ya que p e ia- men e se hicie on ensayos pa a sabe si la densidad óp ica a iaba con la empe a u a y se obse ó que con el colo an e u ilizado las a iaciones son insigni ican es den o de los lími es expe imen ales de empe a u a. Ecuaciones empleadas. 1 .O - Ecuaciones ciné icas: Pa a el es udio ciné ico se emplea on las ecuaciones de ~Pa e son- Sheldon)), 1, y la de «Cega a-Puen e» modi icada, 2. c - K . / y-. - Pa e son-Sheldon 1 ~n[$] = - (K )a Cega a-Puen e modi icada 2 C = Colo an e abso bido en un iempo . C = Colo an e abso bido en el equilib io. K = Cons an e de elocidad. = Tiempo. a = Exponen e de ago ami'en o. La ecuación de Pa e son-Sheldon aunque sólo es álida pa a iempos co os de in u a se emplea en algunos casos po su acilidad en el cálculo de las cons an es de elocidad. La ecuación de Cega a-Puen e modi icada ha sido u ilizada en el es udio de di e sas ciné icas p esen ando una buena adap ación al p oceso de in u a po ago amien o (3). El exponen e <<a» se calcula a a és de los alo es expe- imen ales median e una ans o mación loga í mica de la ecuaciói-i. BOL. INST. INV. TEXTIL TARRASA, N." 73, 1978 5 TABLA 111 Valo es de las cons an es de elocidad (Ecuación Cega a-Puen e modi icada) -- - K. 10 3 . min-' T" C Lana He cose 57 Lana No mal La abla IV indica los alo es de la ene gía de ac i ación y el coe icien e de co elación pa a el ajus e. TABLA IV E.Kcallmo1 Coe icien e de co eíació i Lana He cose 57 11,28 Lana No mal 28,51 2.O - Iso eac i idad: Los alo es de empe a u a en unción del iempo pa a un sis ema iso- eac i o se ob u ie on pa a m de 30, 45, 60 y 90 minu os. Los alo es ob e- nidos pa a 60 minu os son los exp esados en la TABLA V. DISCUSION 1." - Cjné jca de in u a. Las cons an es de elocidad pa a una de e minada empe a u a son ma- yo es en lana He cose 57 que en lana no mal. Como se puede e en la TABLA 111, la cons an e de elocidad co espondien e a lana He cose 57 a 300C es 3,9412.10-', mien as que pa a lana no mal un alo de K de es e o den no se alcanza has a 70' C ap oximadamen e. Los alo es de la cons an e a 60°C en lana He cose 57 son compa ables con los co espondien es a 89 C en lana no mal. A 70°C la lana He cose 57 p esen a una cons an e de elocidad del o den de la que iene la lana no mal a 95". Es os alo es con i man la mayo elocidad de in u a de la lana He cose 57 en elación a la lana no mal, lo cual ya había sido mani es ado po o os au o es y po noso os, sin especi ica cuan i a i amen e la magni ud de es a di e encia. bn la Tabla IV puede obse a se que la ene gía de ac i ación es meno en la lana He cose 57 que en la lana no mal, lo cual indica que el colo an e en la in u a de la lana He cose necesi a alcanza meno ni el de ene gía que 8 BOL. INST. INV. TEXTIL TARRASA, N," 73, 1978 TABLA V Valo es de empe a u a iempo pa a m = 60 minu os - Tiempo Tempe a u a O C Ago amien o % min. Lana He cose 57 Lana No mal colo an e inicial en la in u a de lana no mal, pa a llega al es ado ac i ado eque ido pa a su di usión en el in e io de la ib a. Ello es indicio de la es uc u a más abie a que p esen a la lana He cose 57 en elación a la no a ada a consecuencia de habe sido clo ada y además es a ecubie a po la película de poliamida. Como consecuencia de es a meno ene gía de ac i ación en la in u a de lana He cose 57 la in luencia de la empe a u a es menos acusada. Así pues, aunque la lana He cose 57 p esen e mayo abso ción que la lana no mal en odas las empe a u as es udiadas, y aunque un aumen o de la empe a- u a suponga un aumen o de abso ción, sin emba go en la lana no mal la a iación de la abso ción con la empe a u a es más ma cada. 2.O- - Iso eac i idad. Se puede obse a en la TABLA V que pa a lana He cose 57 los alo es eó icos de empe a u a co espondien es a los iempos de iniciación del p o- ceso son muy bajos, ello se explica eniendo en cuen a la ápida elocidad BOL. INST. INV. TEXTIL TARRASA, N," 73, 1978 9 inicial de in u a de es e ipo de lana, lo que obliga a que la empe a u a sea muy baja si se desea que la elocidad de abso ción inicial sea la co es- pondien e a la de iso eac i idad. En un p oceso eal se empeza ía la in u a a empe a u a ambien e, se segui ía la in u a iso e ma a dicha empe a u a, y al alcanza el ago amien o co espondien e a dicha iso e ma se empeza ía a aumen a la empe a u a con el g adien e indicado en la abla de iso eac i- idad. En lana no mal, dada su meno elocidad de abso ción puede empe- za se la in u a a empe a u as ele adas, del o den de 703C. Al inal del p oceso, an o en lana He cose 57 como en lana no mal, las empe a u as eó icas sob epasan los 100" C. En la in u a con colo an e Lanasol es posible eñi a empe a u as supe io es a 10O0 C y las mode nas máquinas de in u a lo pe mi en, pe o no es aconsejable sob epasa los 106-108°C po el posible dañado de la lana. Po ello, al llega a es a empe a u a o a 100DC, en caso de máquinas que no puedan abaja bajo p esión, se man end ía la empe- a u a y el p oceso segui á de nue o una iso e ma. Es o implica una elocidad inal de in u a in e io a la que co esponde ía a la iso eac i idad pe o es a disminución del i mo (de la abso ción no implica, sino al con a io, un empeo- amien o de las condiciones pa a ob ene una buena igualación. CONCLUSIONES Las conclusiones del p esen e es udio son las siguien es: - Las cons an es de elocidad de abso ción de ga lana He cose 57, son supe- io es a las de la lana no mal, pudiéndose ap ecia que pa a los mismos alo es de elocidad de abso ción la lana He cose 57 debe eñi se en e 40-250 C in e io es a la lana no mal, según la empe a u a. - La ene gía de ac i ación de la lana He cose 57 es del o den de 2.5 eces in e io a la de la lana no mal, como consecuencia de posee una es uc- u a más pe meable a la di usión del colo an e. Po ello la in luencia de la empe a u a en la elocidad de abso ción es supe io en la lana no mal. - La aplicación de la ecuación de iso eac i idad mues a que las empe a- u as iniciales pa a man ene un i mo de abso ción iso eac i o en la in u a de lana He cose 57 son demasiado bajas, y que al inal del p o- ceso en ambas lanas debe segui se una abso ción de ipo iso é mico de meno elocidad que el p oceso iso eac i o. AGRADECIMIENTOS Los au o es ag adecen a la Subsec e a ía de In es igación y P oinoción Cien í ica del Minis e io de Educación y al In e na ional Wool Sec e a ia su ayuda económica, y a Ciba-Geigy, S. A. su in o mación y suminis o de colo- an es y p oduc os auxilia es. BZBEXOGRAFIA (1) Dyeing o He cosc 57 Wool wi h Lanasol Dyes. J. Cega a, J. Ribé, A. Ri a. L. Aizpu úa. No publicado. (2) A. Ri a. Tesis Doc o al 1974. E.T.S.I.I. Ta asa. Spain. (3) J. Valldepe as. Tesis Eoc o al 1973. E.T.S.I.I. Ta asa. Spain. (4) Con e encias Op imización del P oceso de Tin u a. E.T.S.I.I. Ta asa. No . 1973. 10 BOL. INST. INV. TEXTIL TARRASA, N," 73. 1978