QUMICA ORGNICA

QUMICA ORGNICAIII

INTRUDUCCIN

Las riquezas naturales del Per, no son utilizadas y conocidas en su totalidad. Por la gran variedad de flora que presenta nuestro pas, se obtienen una gran variedad de materias primas para la industria. Sin embargo, no todas las materias primas son utilizadas, hay algunas que no han sido descubiertas, hasta ahora o no se dan el uso pertinente. En esta oportunidad se hablara de una materia que puede encontrarse en diversas partes del pas y del mundo, de acuerdo a esta investigacin EL MOLLE se encuentra en cualquier poca del ao y a diversas condiciones. El presente trabajo se bas en la obtencin del colorante de las hojas del molle; la cual ser empleada en el teido de fibras naturales que se obtendr mediante el mtodo de extraccin soxhlet y un equipo diseado.

1. TTULO DEL PROYECTO:OBTENCIN DE TINTE NATURAL DE LAS HOJAS DEL MOLLE MEDIANTE LA EXTRACCIN SOXHLET Y UN EQUIPO DISEADO PARA EL TEIDO DE LA LANA DE OVEJA2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:2.1. Caracterizacin del problema:Uno de los problemas que nos llam la atencin e incentiv para elaborar nuestro producto orgnico fue el uso de productos artificiales al momento de teir tejidos que contamina a unos de los recursos ms importantes de la humanidad que es el agua. Adems deseamos dar aprovechamiento a un hermoso rbol oriundo del Per, el Molle; ya que en la provincia de Huancayo lo podemos hallar en diversos lugares. Por lo cual queremos poner en prctica el aprendizaje del curso de Qumica Orgnica y obtener un tinte natural a partir de las hojas de molle mediante un equipo de extraccin diseado por nosotros mismos.2.2. Formulacin del problema:Pregunta General:Cmo obtener un tinte natural de las hojas de molle mediante la extraccin soxhlet y un equipo diseado para teir tejidos de lana de oveja?Preguntas Especficas: Cules son las propiedades y caractersticas de las hojas del molle? Cules son las condiciones de operacin para la extraccin del tinte del molle? Cmo obtenemos el tinte natural de las hojas del molle?2.3. Objetivos:Objetivo General:Obtener un tinte natural de las hojas de molle mediante la extraccin soxhlet y un equipo diseado para teir tejidos de lana de oveja.Objetivos especficos: Determinar las propiedades y caractersticas de las hojas del molle. Establecer las condiciones de operacin para la extraccin del tinte del molle. Obtener el tinte natural de las hojas del molle.3. LUGAR DE EJECUCIN: Instalaciones de la Facultad de Ingeniera Qumica de la Universidad Nacional del Centro del Per.4. REVISIN BIBLIOGRFICA (MARCO TEORICO):a. EL MOLLEGeneralidades:El molle es un hermoso rbol de formas caprichosas, copa frondosa, follaje denso, coloridos frutos y diversos usos que hacen de l una especie muy productiva.

Se le emplea en la reforestacin de cuencas, para proteger riberas de ros, controlar la erosin de laderas y arborizar las ciudades, tanto por su belleza como por su resistencia a la escasez de agua.

En la poca de los incas se plantaron molles alrededor de todo el cusco, y la resina que se obtena de su tronco era utilizada para embalsamar cadveres, as como para curar heridas.

El molle es oriundo de los valles interandinos del centro del Per, especialmente de las regiones ridas y semiridas de la serrana esteparia y el bosque montano bajo.Caractersticas del Molle:- Nombre cientfico: Schinus Molle Linneo.- Nombre comn: Falso pimentero, Aguaribay, Especiero, Lentisco del Per.- Familia: Anacardiaceae.- Origen: Amrica del Sur.- rbol llorn, perennifolio y de rpido crecimiento.Distribucin y hbitat:El molle crece tanto de manera silvestre como cultivada en zonas secas de la costa, la serrana y parte de la Amazona, desde el nivel del mar hasta los 3,500 msnm.

Desarrolla con mayor eficiencia en lugares con suelos ligeros a rocosos y bajo condiciones climticas tropicales y templadas.

Morfologa: Altura: El MOLLE mide entre 10 y 12 metros de alto. Tronco: Tiene un dimetro de 1.5 metros en la base, y es muy ramificado en la parte superior. Su corteza es de color caf claro, ligeramente grisceo, y su textura es un tanto spera y agrietada. Hojas: El follaje del MOLLE es perenne, denso y tiene ramas colgantes. Las hojas son compuestas, lanceoladas, de mrgenes lisos o aserrados, muy aromticas y miden de 1,5 a 4 cm de largo. Flores: Sus flores son pequeas, hermafroditas o unisexuales, y estn dispuestas en panculas alargadas. Frutos: Los frutos del MOLLE tienen un color rojizo muy llamativo, estn agrupados en racimos, poseen un mesocarpio de sabor dulce y contienen con una semilla. Semillas: Las semillas poseen un color negruzo, de textura rugosa, forma redondeada y su tamao vara entre los 3 y 5 mm de dimetro.Usos: Alimento: Las semillas molidas se usan como pimienta blanca y las enteras como pimienta rosada. Con la cubierta dulce de las semillas se prepara chicha y la leche de molle, que es una chicha no fermentada que adelgaza sin debilitar. La miel de molle se elabora hirviendo el lquido de los frutos maduros hasta que toma consistencia de jarabe. Medicinal: El MOLLE es usado como antirreumtico, purgante, cefallgico, cicatrizante, depurativo de la sangre y antiespasmdico. Tambin combate malestares de rin, vejiga e hgado, as como diversos dolores corporales y algunas afecciones respiratorias. Tinte: Al cocer las hojas y la corteza de este rbol se obtiene un lquido de color amarillo intenso, que es utilizado como insumo para teir diversos tejidos. Aceites esenciales: Las hojas del MOLLE contienen un aceite que se utiliza en perfumera y en la elaboracin de cremas dentales. Las semillas presentan un aceite que puede ser empleado como fungicida natural. Los frutos y semillas tambin poseen varios aceites como mirceno, felandreno, limoneno y cadinol. Abono: Las ramas y frutos del MOLLE, al ser mezclados en agua, junto con las semillas de maz, permiten la obtencin de un abono. Pesticida: Con el fin de repeler algunas plagas, se entierran ramitas de MOLLE en los surcos de los campos de cultivo. Tambin se sabe que las hojas puestas entre la ropa pueden eliminar polillas. Ornamental: Es un rbol ampliamente cultivado como especie ornamental. Agroforestera: El MOLLE es utilizado en plantaciones agrcolas para dar sombra, como cortina rompe vientos. Madera: La madera de este rbol es dura y resistente, por lo que suele ser usada en labores de carpintera y ebanistera.

b. TINTESSon sustancias qumicas que tienen la propiedad de transferir color a las fibras. Los tintes naturales pueden ser origen animal o vegetal. Algunas sustancias tien por si mismas y son aquellos tintes substantivos que tienen una afinidad natural hacia las fibras de lana, a la que se unen qumicamente. Otras substancias necesitan de un vehculo intermedio para ceder el color (mordiente).TIPOS COLORANTES DIRECTOSEsta clase de colorantes vegetales se adhieren directamente a la fibra textil, llmese lana o pelo, son muy sencillos de teir, soluble en agua y basta hervir el agua conjuntamente con la planta para teir, a este producto pertenece precisamente el Nogal. COLORANTES SOBRE MORDIENTELa mayora de colorantes naturales no tien directamente como el Nogal porque son pigmentos, esta sustancia requiere de la presencia de un mordiente, generalmente una sal metlica.COLORANTES NATURALESSon sustancias qumicas adheridas en las plantas mezcladas con la clorofila, su desprendimiento tiene lugar en un bao acuoso a temperatura cercana a la ebullicin, de esta manera el color se transfiere a las fibras de lana o pelos de los camlidos.A) Dactylopius Coccus Costa (Cochinilla)La cochinilla es un insecto, donde los cuerpos desecados de las hembras del insecto constituyen un colorante natural, que contiene un pigmento rojo, el cido carmnico, tiene gran aplicacin en el teido de algodn, lana, seda y fibras proteicas. El pigmento de la cochinilla pertenece a las quinonas. Colorea: color rojo, prpura, escarlata, carmes, violeta, dependiendo del uso del mordiente.B) Krameria T. (Masocopa)Arbustivo pequeo granoso, que se desarrolla mayormente en el departamento de Ayacucho y Huancavelica, en lugares muy dispersos. El colorante se encuentra en la corteza de las races, donde mordentada con sales metlicas da tonalidades de color naranja, con buena solidez a la luz y el lavado.C) Eucalyptus Globulus Labill (Eucalipto)Sus hojas contienen aceite esencial cuyo constituyente principal es el Cineol o Eucaliptol. Estos aceites pertenecen a la serie de los terpenos, tales como: Pineno, Felandreno, Limoneno, Clineol, Piperitone, Geraneol, Citral y Citronellal.Las hojas tratadas en el teido de fibras proteicas dan como resultado colores amarillo o anaranjado, lo que justifica que pertenecen a los terpenoides.D) Zea Mays (Maz Morado)En este caso se aprovecha las mazorcas que contienen antocianinas. Los colores que contienen son: grosella, rojo, violeta y azules.E) Shinus Molle Linneo (Molle)Se presenta en 2 clases: molle macho y molle hembra. Sus hojas son utilizados en el teido de fibras textiles tratados con mordientes metlicos, proporciona hermosos tonos de colores: verde, amarillo, gris azulado, etc.F) Minthostha Clrys Molles (Mua)Es una planta sub arbustiva temporal, produce entre los meses de enero abril. Contiene esencia de mentha piperita. Las hojas y ramas tiernas de la mua tratadas con sales metlicas proporciona tonos de colores suaves desde amarilla a grises, debido a su poder tintoreo en el teido de fibras.G) Juglans neotropica Diles ( Nogal Peruano)Es una especie arbrea de regular tamao, pero con grandes y abiertas ramas. Es usado en el teido de fibras proteicas con buena solidez a la luz y al lavado.El poder tintreo de este rbol radica en las hojas, ramas tiernas, frutos inmaduros, corteza del tallo, haciendo una gama de colores desde pardo oscuro hasta colores suaves (marrn, marrn oscuro, beige, etc.) (3)La corteza del rbol contiene un tanino elgico. La pulpa del fruto es rica en cido mlico y oxlico, adems contiene una naftaquinona: la juglona que es fungisttico e ictiotxico. Las hojas tienen un aceite esencial y alcaloide: la juglandina, juglona ypolifenol. H) Casalpinia Spinosa (Tara)Es un arbusto pequeo en las zonas altas, fras y de suelos muy pobres, y rbol de gran tamao en lugares bajos y clidos. Pertenece a la familia caesalpiniaccae leguminosas.Se utiliza para el teido la vaina de la tara, cuyo polvo contiene tanino, tiene la propiedad de precipitar las sales metlicas y los alcaloides. Produce colores azl negrusco cuando se mezcla tanino con soluciones que contienen hierro.c. MORDIENTESLa mayora de los tintes naturales requieren de ciertos fijadores o asistentes para poder teir, estas substancias son denominadas mordientes, que pueden ser de origen natural o qumico, las cuales facilitan la fijacin del tinte a la fibra, adems funcionan como elementos de uniformidad y brillo de color. Antiguamente se empleaban productos naturales (cenizas, harinas fermentadas, barro fermentado, etc.).Actualmente se utilizan por su accin enrgica, fundamentalmente sales metlicas de aluminio, cobre, hierro, cromo, estao, entre otros.La tintura con mordientes da lugar a la formacin de tinte ion metlico, el cual confiere el color a la fibra. La utilizacin de diferentes mordientes con un mismo tinte da como resultado una gama de colores diferentes.TCNICAS DE MORDENTADOEl mordentado puede realizarse antes o despus del teido e implica generalmente agregar el mordiente en agua caliente junto con la fibra que puede estar o no teida.Para lo cual se tienen tres procesos:Mtodo directo. Utilizado desde la antigedad y consiste en introducir la fibra directamente al tinte.Premordentado. Se introduce la fibra sin teir en agua tibia que contenga un mordiente en suficiente cantidad para que cubra la fibra. Se deja calentar a un punto de ebullicin por un lapso de 30 minutos a una hora agitando constantemente.Postmordentado. Se coloca la fibra previamente teida y/o premordentada en agua tibia que contenga un mordiente. Este procedimiento tiene por objeto cambiar la tonalidad del bao o reforzar la solidez al lavado.

TIPOS DE MORDIENTESHaciendo una revisin de varios trabajos realizados en diversas partes de Amrica, sea Ecuador, Per, Bolivia, Mxico o Guatemala, se encontr una serie de mordientes comunes utilizados en el teido con tintes naturales, y la opinin generalizada de que la mayora de los tintes naturales precisa la ayuda de un mordiente para fijar el color y ayudar a que el color sea ms perdurable.A continuacin se presenta una lista de elementos usados como mordientes o fijadores, que en algunos casos sirve como entonadores. Muchos de estos han sido utilizados desde la poca precolombina en varias regiones de Amrica as como en la tintorera tradicional africana y europea. a) MORDIENTES DE ORIGEN MINERAL Alumbre (Sulfato de aluminio)Se presenta en forma de piedras transparentes. Su resistencia a la luz es mediana.Se emplea generalmente combinado con crmor trtaro. El alumbre sirve para preparar la fibra antes del teido, y no altera el color pero aviva los colores. Da mejores resultados con colores claros. Crmor trtaro (Trtrato cido de Potasio)Polvo blanco con apariencia de azcar. Es generalmente utilizado antes del teido y en muchos casos combinado con el alumbre. Se utiliza para lana de oveja, alpaca, llama, en la seda y otras fibras animales. No se recomienda en fibras vegetales. Caparrosa verde (Sulfato de hierro) (venenoso)Se utiliza despus del temido. Generalmente oscurece el color y vuelve las fibras ms speras Caparrosa azul (Sulfato de cobre)Polvo cristalino de color celeste plido. Se usa al final del teido. Tiene buena resistencia a la luz y al agua.

Dicromato de Potasio (Sulfato de Cromo)Polvo de color anaranjado. Se utiliza del mismo modo que el alumbre antes de teir, pero puede aplicarse tambin despus del teido. Tiende a cambiar el color de los tintes de las madejas. Estao (Cloruro de Estao) (venenoso) Collpa (Salitre) SalitreCualquier sustancia salina especialmente la que aflora en tierras y paredes. Ceniza o leja

b. MORDIENTES VEGETALES TaninosEl tanino funciona mejor con fibras vegetales (algodn, yute, etc.) y se aplica en un segundo bao de mordiente despus del alumbre. Produce colores profundos y resistentes a la luz solar. Est contenido en varios frutos y cortezas como el coco, la tara, el t, el caf, el roble y otros. Tara, algarrobo, espino o guarango (Caesalpinia Tinctoria)Sus vainas, hojas y corteza contienen tanino. Utilizando sulfato u xido de hierro en el teido da color gris oscuro y negro. Las vainas maduras dan un tinte marrn. La tara se utiliza como un excelente mordiente para colores oscuros, marrones, grises y negros. Cenizas y leja de plantasSe utilizan cenizas de diferentes maderas. La ceniza del molle tiene un fuerte efecto sobre el color final, pero casi todas las cenizas y lejas influyen en el color final. Tambin se utiliza leja de quinua, de chala de poroto, cenizas de eucalipto. ChichaBebidas fermentadas cidas. Se utiliza chicha de maz y pltano verde. Pepa de palta

C) CIDOS Y ALCALINOSLa acidez o alcalinidad de un bao de tinte afecta de manera determinante el resultado del teido e incide en su xito final. Por ello es muy importante controlar el pH que permite clasificar el lquido como cido, neutral o alcalino. Es importante utilizar una escala del 1 al 14 en la cual del 1 al 6 indica un cido, el 7 es neutral y del 8 son alcalinos. AlcalinosEntre los alcalinos ms requeridos se encuentran el alumbre, el hierro, el amoniaco, cenizas y lejas (de banano, cscaras de granos, etc.). Otros alcalinos son el carbonato de sodio y el bicarbonato de sodio. Los lcalis fuertes incluyen las lejas. Un lcali se considera fuerte cuando supera a 10 dentro de la escala del pH del 1 al 14. El ail es el nico tinte que requiere un lcali superior a 10. Las fibras de animales son especialmente susceptibles de ser daadas por los lcalis. cidosEntre los cidos, el ms comn es el crmor trtaro- Otros cidos menos fuertes son el limn y el vinagre. Los taninos tambin son cidos. Los cidos se emplean en fibras animales. Fibras como el algodn y otras de origen vegetal pueden ser daadas por los cidos. Todos los entonadores y fijadores tienen una caracterstica comn, modificar el pH del colorante.MORDIENTES MS UTILIZADOS EN EL TEIDO DE FIBRAS NATURALES.NOMBRE CANTIDAD A UTILIZAR (Sobre peso de la fibra)Alumbre 25%Dicromato de Potasio 1,5 4%Sulfato Cprico 3%Crmor trtaro 6%Cloruro de estao 2 4 %Sulfato ferroso 3 %

d. FACTORES O PARAMETROS QUE CONDICIONAN EL PROCESO EN LA EXTRACCION DEL TINTEEntre los factores que tienen gran incidencia para que el colorante sea extrado en forma ptica, podemos mencionar los siguientes; tamao de la partcula, el solvente, la temperatura, la agitacin, la relacin solvente-materia prima.1. Tamao de la partcula.El tamao de la partcula de la materia prima, juega un papel importante dentro del trabajo de extraccin del colorante. Estos influyen en diferentes formas, las cuales pasaremos a detallarlas a continuacin:a) Cuantas ms pequeas son las partculas, mucho mayor es el rea interfacial que existe entre el slido (partculas de la materia prima) y el lquido (solvente), y por lo tanto, la velocidad de transferencia del colorante es mayor.b) Cuando las partculas de la materia prima son demasiadas finas ofrecen dificultades para la extraccin del colorante, debido que en algunos casos impiden la libre circulacin del lquido (solvente).Por tal motivo es aconsejable que el rango del tamao de las partculas sea de tal modo que la extraccin se realiza sin ningn inconveniente. Esto significa que debe buscarse un tamao adecuado y eficiente.

2. El solvente.Para poder elegir el solvente adecuado, para la extraccin del colorante se debe realizar pruebas selectivas con determinados solventes, de viscosidad suficientemente bajas para que la extraccin sea lo ms ptima posible el solvente a ser utilizado debe ser lo ms puro que sea posible, conforme se va realizando la extraccin disminuir en forma progresiva hasta alcanzar un punto donde se debe contar la extraccin.

3. La temperatura.Es uno de los factores fundamentales para la extraccin del colorante. El colorante contenido en el molle es estable a la temperatura de ebullicin y su mejor extraccin se realiza a esta temperatura, debido a que se facilita el desprendimiento del colorante pasando de una forma rpida a la fase liquida.

4. Agitacin del solvente.La mejor manera para extraer el colorante es que la materia prima este en contacto continuo y cambiante con todo el solvente. En cuanto a la agitacin se debe tener cuidado de realizarlo moderadamente a velocidad media. La agitacin de suspensiones finas previene la sedimentacin, por lo tanto se tienen que utilizar partculas que no sean muy finas.

5. Relacin solvente-materia prima.Es un factor que tiene una gran incidencia y por lo tanto se debe utilizarse la cantidad adecuada de solvente de modo que cubra totalmente a la materia prima y que permita que la agitacin sea constante y en forma fluida.

e. MATERIALES, EQUIPOS Y MTODOS

El trabajo experimental fue realizado en los ambientes del Laboratorio de Anlisis de Agua de la Universidad Nacional del Centro del Per, as como tambin en la vivienda de una de las estudiantes ubicada en el Distrito de Huancn. Los controles a que estn sujetos los colorantes naturales se realizaron en forma total en los ambientes del laboratorio de Anlisis de Agua.a. Materiales. Materia Prima.La materia prima utilizada es la Schinus Molle Linneo (Molle), procedente del valle del Mantaro, especficamente de la zona de Mayopampa del distrito de Viques. Esta es captada bajo el sistema de recoleccin.

Solventes.La seleccin de los solventes se realiz tomando en cuenta varios factores, entre los cuales resulta el costo de los solventes y el grado de extraccin que se logra con cada uno de ellos. De pruebas preliminares realizadas los solventes, ms ptimos para la extraccin del colorante son el agua blanda (hervida) y el alcohol industrial de 90.b. Equipos.Los equipos utilizados, para los ensayos, usando el equipo de extraccin soxhlet son los siguientes:a) Balanza de precisin.b) Vasos de precipitacin, de 600 ml.c) Varillas de vidrio.d) Mechero de bunsen.e) Extractor soxhlet.f) Cono de extraccin.g) Estufa elctrica graduada a temperatura mxima de 110C.h) Capsula de porcelana o crisoles de porcelana.i) Lunas de reloj.El equipo diseado consta de un horno con tapa, una caldera y un medidor de temperatura; que fue ideado con el objetivo de extraer mayor de cantidad de colorante. Metodologa experimental.Para poder realizar la extraccin del colorante de las hojas del molle se ha optado por desarrollar con alcohol industrial de 90, la que nos ha guiado fundamentalmente es el menor costo de dicho solvente, adems de ser sencillos los procesos y operaciones que se siguen. Lixiviacin con agua blanda.Este mtodo se divide de la siguiente manera:a) En el laboratorio:Se pesan 250 gramos de muestra, previamente triturado aproximadamente menor de 3mm, luego es depositado un cono de extraccin, para luego cubrir el cono con algodn hidroflico y seguidamente con papel de filtro; se debe de tratar de asegurar bien para que la muestra colocada no escape y pueda de esta manera contaminar el colorante extrado.Seguidamente se le coloca en el extractor y se procede a extraer durante 2 horas. Una vez terminada la extraccin se procede a retirar la solucin con colorante y se trasvasa a una luna de reloj y esta luego es llevada a una estufa elctrica para el secado de la muestra; se debe tener cuidado al momento de secar la muestra debido a que se puede calcinar. El secado se realiza a una temperatura de 60C.b) Usando el equipo diseado:Se pesan 250 gramos de muestra libre de impurezas, luego se trasvasa a unas jarras de aluminio, a continuacin se le agrega alcohol industrial de 90 y con la ayuda de fuego (calor) se mantiene la temperatura de extraccin a 70C. Tambin se hace uso de un agitador manual, para que tratemos de homogenizar la solucin. Una vez extrado el colorante se tamiza y se obtiene una solucin verde oscuro producto de la extraccin.

Mtodos de control.La masa de colorante obtenida es sometida a los siguientes mtodos de control.a) Control de humedadPara este tipo de control se pesaron 20 gramos de muestra en una capsula de porcelana se llev a una estufa de 110C, seguidamente se procede a retirar de la estufa y colocarlo en un desecador y una vez estabilizado se procede al pesado que por diferencia nos arroja el porcentaje de humedad del colorante esta entre el rango de 10 12 % de humedad.b) Accin de la luzLa muestra de colorante al ser sometido a la accin directa de la luz solar por espacio de una semana esta se mantuvo casi en forma pareja perdiendo un poco o casi nada su coloracin. Haciendo las comparaciones correspondientes como se manifiesta casi no hay decoloracin apreciable.c) RendimientoEl rendimiento de colorante a partir de la materia prima es del 5% para lo cual al realzar al trabajo de extraccin se utilizan 250 gramos de materia prima se obtendrn 5 8 gramos de colorante.

f. APLICACIONES DEL COLORANTE EN EL TEIDO DE LA LANA DE OVEJA

a) Principales productos para la realizacin del teido:

El AguaEl agua que se utiliza en el proceso de teido es un agua tratada que debe de cumplir ciertos requisitos, si no, es necesario que fuese purificada, es decir ablandarlas, la razn por la que debe emplearse el agua mencionada, para el teido, es que la mayora de los colorantes son muy sensibles al agua dura y al no ser tratadas dan como resultado teidos defectuosos que en muchos casos son difciles de corregir. Otro de los inconvenientes que presenta el agua dura es que modifica el equilibrio de acidez, porque el agua dura debido a sus bicarbonatos consume mayor cantidad de cido para su neutralizacin.La utilizacin de agua blanda en la industria textil est justificada debido a que con este tipo de agua se evita las incrustaciones en las tuberas de las calderas y otros equipos en las cuales se hace uso del agua blanda caliente. Tambin garantiza un rendimiento mximo en la calidad de elaboracin de los productos empleados en el procedimiento de tintura. El agua blanda para que sea considerado como un buen vehculo en la industria textil debe tener una dureza prxima a cero p.p.m. de carbonato de calcio. Un agua blanda en buen estado asegura una buena igualacin y facilita la afinidad en el teido.

La lanaLa lana es una fibra proteica de origen animal, que estn conformadas por un conjunto de clulas corneas, las cuales constituyen tres capas importantes: epidrmica, fibrosa y medular. La capa epidrmica presenta una estructura en forma de escamas que envuelve a la fibra; debajo de esta se encuentra la capa fibrosa y luego una central o medular.Propiedades fsicas.Es indispensable conocer las propiedades fsicas de la lana, ya que para su aplicacin en el proceso de manufacturado, como tambin para conocer su valor comercial. Las propiedades fsicas ms importantes son las siguientes: longitud de fibra, dimetro, ondulado, resistencia, elasticidad, flexibilidad, poder filtrante, higroscopicidad, poder aislante del calor, suavidad-aspereza y uniformidad.a) Longitud de fibra.- la longitud de fibra guarda una estrecha relacin con el dimetro. Las lanas de mayor finura solo crecen de 4 a 8 cm de largo por ao, las finuras intermedias crecen de 8 a 15 cm de largo por ao y las gruesas llegan a crecer hasta 30 cm o ms de largo por ao.b) Dimetro.- es el grosor de la fibra llamada finura: desde un punto de vista tcnico el dimetro vara de acuerdo a la raza del animal, siendo del merino de 12 a 20 micras y las ms gruesas son de Lincoln que llegan a medir hasta 50 micrones. Para el dimetro influye la edad, sexo, nutricin y clima.c) Ondulado.- la fibra de lana posee un rizado natural, que facilita las operaciones de hilado en la industria textil.d) Resistencia.- las fibras de lana poseen gran resistencia a la traccin; soporta estiramiento muy fuerte antes de romperse, es una propiedad importante en el proceso manufacturado debido a la formacin de hilos fuertes y elsticos por mtodo de torsin.e) Elasticidad.- La fibra lanosa es elstica, se extiende sin llegar a la ruptura. Recobra rpidamente su longitud normal, ninguna fibra textil la supera en esta condicin. Las fibras ms finas tienen mayor grado de elasticidad que las fibras gruesas.f) Flexibilidad.- es la condicin por la cual la lana adopta la direccin que se le imprime. Posee la propiedad de doblarse, esto es lo que interesa a la industria textil.g) Poder filtrante.- es la propiedad ms importante de la lana, que carecen las otras fibras. Mediante la accin simultanea del frotamiento, calor, presin y humedad se obtiene una materia o genero de aspecto compacto llamado filtro.h) Higroscopicidad.- la lana es ms higroscpica que las otras fibras, retiene ms del 30% de humedad sin que se note al tacto. La humedad relativa para el trabajo debe ser de 65 a 70%. El exceso de humedad fomenta el desarrollo de hongos y bacterias deteriorndolas.i) Poder aislante del calor.- la lana tiene un poder aislante del calor, debido principalmente a los espacios cerrados lleno de aire que presenta la fibra. Estos espacios actan como aisladores conservando el calor del cuerpo o impidiendo la entrada de aire frio. La lana absorbe la humedad rpidamente y la despide lentamente, evitando as el frio repentino, cuando se le usa en las prendas.j) Suavidad y aspereza.- existen diferentes grados de suavidad y aspereza susceptibles de ser apreciados en las mechas y vellones mediante el tacto.k) Uniformidad.- existen dos tipos de uniformidad: una la del velln en su conjunto y otro de la fibra en particular. El objeto de la clasificacin de las lanas es precisamente para eliminar la desigualdad de longitud, de finura, resistencia de un velln a otro, de un punto a otro del mismo velln. La lana merina es la ms uniforme en este sentido, las lanas ordinarias presentan desigualdad en el dimetro; la lana despus del primer esquileo es ms uniforme.

Propiedades qumicasEl estudio de la naturaleza qumica de la lana es complejo, debido a sus constituyentes intrnsecas; y de los procesos metablicos que los originan en la intimidad del folculo. El comportamiento bsico de la lana, se debe a la presencia de la QUERATINA; esta es una mezcla de varios compuestos proteicos complejos y que no tienen una composicin definida ni constante.Constitucin qumica de la lana:Qumicamente la lana pertenece al grupo de las protenas, conocido con el nombre de queratinas, formados aproximadamente por: carbono 50%, hidrogeno 7%, oxigeno 21%, nitrgeno 18%, azufre 4%. La queratina est compuesta de aminocidos cuya frmula general es:

N H2

R98

COOHLa presencia de grupos amino y carboxilo, confieren la propiedad anftera de la lana; de reaccionar con cidos o con bases y por lo tanto con colorantes que poseen una u otra constitucin.Las propiedades fsicas y qumicas ms importantes de la fibra mencionada estn basados en el comportamiento de la queratina, componente esencial de la lana; contiene 3.6% de azufre concentrado en un aminocido con un puente disulfuro, la cistina. La gran reactividad de la queratina se debe a este puente disulfuro (-S-S-).La lana es una protena formada por aminocidos, la cantidad de aminocidos es aproximadamente de 20 diferentes, siendo el ms simple de ellos la GLICINA:H2-N

CH2

HOOCY una de las ms caractersticas la cistina:H2N COOH

CH-CH2-S-S-CH2-CH

HOOC NH2Accin de los cidos y los lcalis.a) Accin de los cidos.- cuando la lana se pone en la solucin diluida de cidos minerales no se descompone, pero en caso, que dicha solucin este muy concentrada lo ataca desintegrndolo, los cidos orgnicos son menos peligrosos. Los cidos diluidos entreabren las escamas de la fibra proteica.b) Accin de lcalis.- los lcalis custicos tienen una accin destructiva por realizar la hidrolisis de la queratina, esta accin se incrementa con el aumento de la temperatura.Identificacin de la lana.-a) Combustin.- la combustin de la lana es lenta y despide olor a pelo o cuerno quemado, debido a la presencia del nitrgeno en el compuesto.b) Mtodos qumicos.- tratando la lana con una solucin de soda caustica al 10% y llevando a ebullicin, esta se disuelve.c) Examen al microscopio.- la superficie escamosa de la lana es inconfundible para su identificacin al microscopio. Lavado de lana.-La lana procedente de la esquila del ovino se llama lana suarda y contiene una gran cantidad de impurezas (40-45%) que deben ser eliminados mediante el lavado.La operacin del lavado consiste en separar las sustancias solidas solubles e insolubles constituyentes de la lana virgen. Las principales impurezas son: materias grasas, churre de lana, compuestos vegetales y compuestos minerales.Factores que influyen en el teido de la lana.

Temperatura y tiempo

El proceso de teido con colorantes directos, como con el molle se pueden gobernar no solo por los productos qumicos, sino tambin, por la temperatura ya que este parmetro posee una gran influencia. Segn las normas tcnicas de aplicacin de colorantes, estas se fijan a una temperatura de 30 a 90C, en un tiempo de 2 horas. A una mayor temperatura la lana puede sufrir alguna variacin como el de alterar su color natural originndose cambios de matices; esto repercute ms en teidos de colores clidos.Para mejorar el rendimiento tintreo de colorante en matices oscuros la elevacin de temperatura no tendra influencia negativa ms por el contrario esto ayudara a fijar el colorante a la fibra.

Concentracin del coloranteCuando en la industria textil se hace uso de colorante directos como el molle que se caracteriza por su elevada estabilidad de su unin qumica con la fibra, incluso en medio alcalino o acido.El colorante directo fue utilizado por nuestros antepasados como tinte para sus teidos pero su uso era en forma artesanal, el procedimiento que ellos utilizaban era agotamiento, del cual se deduce que a mayor cantidad de colorante se obtenan colores oscuros, mientras que si se le agregaba colorantes de baja concentracin estos arrojaban colores claros. En los anexos estn colocados los diferentes tipos de colores obtenidos en los ensayos de teido, estos a diferentes concentraciones. En el cual se pueden observar los diferentes cambios de colores.

Disolucin del coloranteLa solubilidad del colorante es directamente proporcional al tamao de la partcula tambin al tipo de disolucin que forma y la capacidad de turgencia de la fibra influyen en la mayor o menor facilidad de penetracin de esta.Para el caso del colorante materia de nuestro estudio, esta se disuelve en agua caliente a temperatura de 40C para una mejor disolucin esta debe ser agitada en forma constante. Los pasos que se siguen para una buena disolucin son los siguientes:a) Empaste cuidadoso (con agua caliente a la temperatura aproximada de 40C).b) Aadir agua y continuar agitando en forma constante.c) Remover bien con el agitador durante un breve tiempo.d) Aadir la solucin colorante al bao de tintura.

Relacin de baoPara poder fijar este parmetro que influye en forma directa se debe tener en cuenta las cantidades que estn normadas con exactitud. Si el contacto es prolongado y pobre el movimiento del material a teir con el bao produce una subida y la fijacin del colorante es en forma irregular, esto influye prolongado la fase de igualacin y retarda el calentamiento a la temperatura de teido. Los datos para los diferentes procedimientos estn basados en la relacin, para nuestro caso la relacin de bao es de 1:20. Si se trabaja a otras relaciones de bao se debe hacer los ajustes correspondientes.

La circulacinEste parmetro empieza cuando la lana se encuentra en el bao de temperatura, dando lugar a la humectacin del material a teirse que asegura una distribucin uniforme del colorante y el establecimiento exacto del equilibrio del pH entre el material y el bao, durante el proceso de teido la circulacin debe ser constante.

Calentamiento y enfriamiento del baoPara que el teido de la lana sea en forma perfecta el calentamiento debe ser en forma lenta, de tal manera que la fijacin del colorante sobre la fibra sea uniformada. Cuando se inicia el calentamiento del bao, el colorante tambin empieza a fijarse cada vez ms intensamente sobra la fibra. Adems del calentamiento se tiene presente el tiempo de ebullicin para as conseguir la fijacin ptima.Cuando se ha terminado el teido, el enfriamiento se realiza en forma lenta hasta llegar a una temperatura aproximada de 40C, en seguida el enfriamiento rpido hasta temperatura ambiente.Un enfriamiento en forma brusca disminuir la calidad del teido ocasionando pliegues por el color y un empeoramiento al acto.

Determinacin del pH del teidoEs de suma importancia esta determinacin, en toda industria textil, para indicarnos y conocer el grado de acidez y basicidad de las soluciones en el proceso de teido.La determinacin del grado se determina con el potencimetro, instrumento de exactitud, de facilsima maniobrabilidad y lecturas rpidas.Tambin se puede hacer uso de papel indicador de pH, el cual nos da datos aproximados, debido a que estos papeles de viraje solo acusan parmetros de una unidad pero no fracciones ocasionando errores en la lectura al ensayar las soluciones.Se debe de tratar de controlar el ndice de pH antes de iniciarse el proceso de teido para que la lana adquiera la fuerza de atraccin sobre los colorantes. El pH antes de iniciarse el proceso de teido al que se trabajo es del rango de 4,5 a 5,0.

BIBLIOGRAFIA

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ANEXOS

Universidad Nacional del Centro del Per