schede tinture2014 - Dipartimento di Chimica "G. Ciamician"

Tintura dei tessuti
Coloranti
I coloranti sono sostanze di origine organica, naturali o di sintesi, solubili in solventi.
Vengono utilizzati per colorare fibre tessili o resine o materie plastiche. Non
agiscono coprendo semplicemente di colore l’oggetto, ma danno un colore stabile a
tutta la massa in quanto si legano con le sostanze da colorate con formazione di
legami chimici.
I coloranti vengono classificati sulla base della:
- costituzione chimica (con gruppi cromofori o con gruppi auxocromi)
- origine (naturali e sintetici)
- impiego sui materiali da tingere (classificazione tintoriale)
Le fibre prima di essere tinte vanno opportunamente trattate.
La lana è una fibra tessile naturale che si
ottiene dal vello degli ovini (pecore e
alcuni tipi di capre), conigli, camelidi
(cammelli) e alcuni tipi di lama. La lana
appartiene alla classe delle cheratine,
una famiglia di proteine insolubili molto
resistenti dal punto di vista meccanico e
presenti in tutti i vertebrati dove
svolgono un ruolo protettivo, di
collegamento e di sostegno.
Il componente essenziale di tutte le fibre
naturali
di
origine
vegetale
è
rappresentato dalla cellulosa. La cellulosa è un composto polimerico costituito da unità ripetenti cicliche
derivanti dal glucosio (piranosio) condensate tra loro a
formare lunghe catene costituite da circa 600 a 3000 di tali
unità ripetenti a seconda della pianta da cui ha avuto origine
LAVAGGIO PRELIMINARE DELLE FIBRE
Cotone grezzo
Preparazione del bagno:
- 1kg di cotone asciutto
- Sapone neutro in scaglie
- 15 litri di acqua
- Una tazzina di soda solvay
Si scalda l’acqua, si aggiunge abbondante sapone in scaglie e la soda. Si immerge il
cotone e si fa bollire per due ore. Al termine il cotone va risciacquato molto bene.
Lana grezza
Preparazione del bagno:
- 1kg di lana asciutta
- Sapone neutro in scaglie
- 15 litri di acqua
Si scalda l’acqua, si aggiunge abbondante sapone in scaglie fino a d avere una buona
saponata. Si immerge la lana e si porta lentamente a bollore. Si fa sobbollire adagio
adagio per 45 minuti. Al termine si risciacqua molto bene in acqua calda. Attenzione:
la lana non deve mai subire sbalzi di temperatura altrimenti si infeltrisce e si sciupa.
Seta
Preparazione del bagno:
- 1kg di seta asciutta
- Sapone neutro in scaglie
- 10 litri di acqua
Si scalda l’acqua fino a circa 60°C. Si aggiunge abbondante sapone in scaglie fino a d
avere una buona saponata fluida. Si immerge la seta e si mantiene il bagno a 6070°C per 30 minuti. Al termine si risciacqua molto bene in acqua calda. Attenzione:
la seta non deve mai bollire (Quando in una tintura si indica un tempo di ebollizione,
per la seta occorre che la temperatura del bagno non sia superiore a 85-90 °C. Si
mantiene il bagno a questa temperatura per tutto il tempo di bollitura).
MORDENZATURA DELLE FIBRE
Materiale occorrente:
- Spatola a cucchiaio
- 2 Becher da 500 e uno da 300 mL
- Bacchetta di vetro
- Pinzetta
- Spruzzetta
- Navicella per pesata
- Agitatore magnetico con piastra
riscaldante
- Ancoretta magnetica
- Termometro
- Vetrino da orologio
Ingredienti:
- Soda Solvay (Na2CO3)
- Allume potassico (allume di rocca) (KAl(SO4)2·12H2O)
- Acido tannico
- Cremor tartaro (idrogeno tartrato di potassio)
Mordenzatura di fibre vegetali con allume potassico.
 CALCOLO DELLE QUANTITA’ NECESSARIE:
Si determina il peso della fibra asciutta
Preparazione del primo bagno (% in peso rispetto al peso del filato asciutto)
- Estratto di noce di galla (acido tannico): 2%
- Acqua: 80%
Preparazione del secondo bagno (% in peso rispetto al peso del filato asciutto)
- Allume potassico: 20%
- Soda Solvay (carbonato di sodio): 6%
- Acqua: 20 volte il peso del filato asciutto
Il becher necessario per la mordenzatura deve avere una capacità superiore al
volume di acqua necessario che viene calcolato moltiplicando per 20 il peso del
filato asciutto.
Procedimento:
Si lascia il filato in acqua normale per circa 5 minuti e successivamente viene
sottoposto a due bagni di mordenzatura.
Primo bagno di mordenzatura
Si introduce l’acqua nel becher e si aggiunge l’acido tannico ed una ancoretta
magnetica. Si lascia in agitazione e si accende il riscaldamento.
Si toglie il filato dall’acqua, lo si strizza e lo si immerge nel becher. Si copre con un
vetrino da orologio e si scalda a 80-90 °C per un’ora.
Al termine si lascia leggermente raffreddare, si estrae il filato dal bagno, lo si
sciacqua in acqua corrente e lo si lascia asciugare.
Secondo bagno di mordenzatura
Si mette il filato (passato nel primo bagno di mordenzatura)in acqua per bagnarlo.
Si introduce l’acqua nel becher e si comincia a scaldare. Si accende l’agitazione e si
aggiunge l’allume di potassio e si lascia sciogliere. Si aggiunge quindi la soda solvay.
Si osserva che il bagno assume un aspetto lattiginoso. Si lascia ad agitare per 2-3
minuti. Si estrae il filato dall’acqua e lo si immerge nel bagno. Si porta a 80-90°C e si
lascia per un’ora a questa temperatura.
Al termine si lascia raffreddare, si estrae il filato dal bagno, lo si sciacqua in acqua
corrente e lo si lascia asciugare.
Il filato ora è pronto per la tintura.
Mordenzatura di fibre animali con allume potassico.
CALCOLO DELLE QUANTITA’ NECESSARIE:
Si determina il peso della fibra asciutta
Preparazione del bagno (% in peso rispetto al peso del filato asciutto)
- Allume potassico: 20%
- Cremore tartaro (idrogeno tartrato di potassio): 5%
- Acqua: 20 volte il peso del filato asciutto
Il becher necessario per la mordenzatura deve avere una capacità superiore al
volume di acqua necessario che viene calcolato moltiplicando per 20 il peso del
filato asciutto.
Procedimento:
Si lascia il filato in acqua normale per circa 5 minuti e successivamente viene
sottoposto a un bagno di mordenzatura.
Bagno di mordenzatura
Si introduce l’acqua nel becher e si aggiunge l’allume di potassio ed una ancoretta
magnetica. Si lascia in agitazione e si accende il riscaldamento.
Si aggiunge quindi il cremore tartaro e si mantiene in agitazione.
Si toglie il filato dall’acqua, lo si strizza e lo si immerge nel becher. Si copre con un
vetrino da orologio e si scalda a 80-90 °C per un’ora.
Al termine si lascia raffreddare, si estrae il filato dal bagno, lo si sciacqua in acqua
corrente e lo si lascia asciugare.
Il filato ora è pronto per la tintura.
Tintura di una fibra vegetale con l’Indaco
L’indaco appartiene alla classe chimica degli indigoidi. Come classe
tintoriale è un colorante al tino. I coloranti al tino sono insolubili in
acqua. Per applicarli alle fibre devono essere portati in soluzione. Ciò è
possibile attraverso una reazione di riduzione.
Per questa classe di coloranti esistono due forme:
a) la forma ossidata, insolubile in acqua e dal colore brillante
b) la forma ridotta, solubile in acqua ma incolore. Questa forma, che
ha perso la coniugazione, è detta “leuco” (bianco)
Per la riduzione viene utilizzato un riducente (idrosolfito di sodio Na2S2O4) in ambiente basico (NaOH).
3 C16H10N2O2 + 2 Na2S2O4 + 10 NaOH  3 C16H14N2O2 + 4 Na2SO4 + 2 H2O
La forma ridotta si fissa facilmente alle fibre vegetali in quanto forma dei legami a idrogeno con gli ossidrili
della cellulosa.
Dopo il fissaggio, la fibra viene esposta
all’aria e l’ossigeno atmosferico agisce da
ossidante. Si riforma la forma ossidata,
insolubile e colorata, ma stabilmente
fissata alla fibra.
L'indaco risulta sicuramente il colorante più conosciuto in quanto è usato per colorare i jeans.
Materiale occorrente:
- Spatola a cucchiaio
- Reattore alto con chiusura
- Cristallizzatore grande e Bacinella
- Pinzetta
- Pipetta graduata da 2 mL
- 2 Navicelle per pesata
Ingredienti:
- Indaco
- Idrosolfito di sodio (Na2S2O4)
-
Agitatore magnetico con piastra riscaldante;
Termometro
Ancoretta magnetica e Bacchetta di vetro
Pipetta Pasteur
Cilindro graduato da 250 mL
Fibra da tingere
-
NaOH 6M (idrossido di sodio)
Aceto
-
PROCEDURA (proteggere sempre le mani con i guanti)
1. Pesare la stoffa da tingere
2. Mettere circa 2 L di acqua nella bacinella e immergerci la stoffa
3. Calcoli stechiometrici:
- Grammi di Indaco da pesare: 5% dei grammi di stoffa pesata
-
-
-
Grammi di idrosolfito di sodio da pesare: 80% dei grammi di indaco pesato (considerato che l’
idrosolfito di sodio disponibile è puro all’85%, il numero di grammi da pesare è pressoché
uguale a quello dell’indaco pesato)
Grammi di idrossido di sodio da pesare: 80% dei grammi di indaco pesato (poiché è disponibile
una soluzione di NaOH 6M, il volume in mL da prelevare viene calcolato considerando che a
ogni 0,1 g di NaOH corrispondono 0,42 mL della soluzione di NaOH 6M)
Volume di acqua da utilizzare complessivamente: 20 volte i grammi di stoffa pesata (la densità
dell’acqua è 1 g/mL)
4. Mettere nel cristallizzatore circa 1 L di acqua, appoggiarlo sulla piastra
riscaldante e accendere il riscaldamento. Pesare in due navicelle le
quantità calcolate di indaco e di idrosolfito di sodio. Prelevare con il
cilindro graduato il volume di acqua da utilizzare.
5. Mettere l’indaco nel reattore e aggiungere col la pipetta Pasteur alcune
gocce di acqua distillata (circa 5-6). Mescolare con una bacchetta di vetro
fino a “bagnare” completamente la polvere. Aggiungere l’acqua prelevata
col cilindro e introdurre l’ancoretta magnetica. Mettere il reattore nel
cristallizzatore per scaldare a bagnomaria fino a circa 55°C. Agitare per
sciogliere gli eventuali grumi fino ad ottenere una sospensione omogenea.
6. Prelevare, con la pipetta graduata, il volume calcolato della soluzione di idrossido di sodio 6M
e versarlo nel reattore. Aggiungere anche l’idrosolfito di sodio e chiudere il reattore con il
coperchio. Ne risulterà una soluzione giallo verde la cui colorazione è dovuta alla forma ridotta
dell'indaco. Spengere l’agitazione e lasciare riposare la soluzione a 55 °C per 15 minuti
(Attenzione! La temperatura della soluzione non deve superare i 60-65°C)
7. Sollevare il coperchio e immergere la stoffa (bagnata e strizzata) nel
bagno di colore, cercando di evitare che vi siano delle piegature
(servirsi delle pinzette). Rimettere il coperchio. Se la stoffa si solleva e
fuoriesce dalla soluzione risommergerla con l’aiuto di una bacchetta di
vetro che può essere introdotta nel reattore attraverso il foro sul
coperchio. Lasciare la stoffa nel bagno per circa 10 minuti.
8. Con l’aiuto di una pinzetta, estrarre la stoffa (la cui colorazione tenderà al verde) e esporla
completamente stesa all'azione ossidante dell'aria. Fissarla con le mollette ad un filo.
Sistemare della carta assorbente sotto il filo per raccogliere la soluzione che
sgocciola dalla stoffa. Nel trasporto della stoffa dal reattore al filo evitare anche
che la soluzione sgoccioli sulle attrezzature. Accompagnare questo
trasferimento con un contenitore da tenere sotto la stoffa, contenente carta
assorbente.
LA SOLUZIONE GIALLO-VERDE ALL’ARIA DIVENTA BLU E
MACCHIA TUTTI GLI OGGETTI CON I QUALI VIENE A CONTATTO. In breve
tempo la stoffa diventerà di colore blu. Lasciarla per circa 15 minuti.
9. All’acqua contenuta nella bacinella aggiungere un misurino di aceto. Immergere la stoffa
(tenuta con la pinzetta) e agitare per togliere i residui di colore. Estrarla e risciacquare più
volte, cambiando ogni volta l’acqua della bacinella, fino a che l’acqua resta incolore. Stendere
e lasciare asciugare. LAVARE SUBITO MOLTO BENE TUTTA L’ATTREZZATURA UTILIZZATA.
Tintura di una fibra vegetale con Alizarina
L’alizarina si trova in natura come glucoside e viene estratta dalle radici della rubia tinctorum.
Appartiene alla classe chimica degli antrachinonici. E’ un colorante al
mordente. I coloranti al mordente tingono le fibre animali e vegetali. Quando il
colorante non ha presa sulle fibre si mordenza il tessuto con dei sali metallici. Il
colorante si fissa al tessuto formando dei complessi chelati coi metalli legati
sulle fibre. Per secoli l’alizarina è stata impiegata come colorante naturale su
mordente d’alluminio, così da ottenere il rosso turco o il rosso di alizarina. Le
camicie rosse dei garibaldini sono state tinte con questa metodologia.
Materiale occorrente:
- Spatola e bacchetta di vetro
- 2 Becher da 500 mL
- Pinzetta
- Navicella per pesata
- Ancoretta magnetica
Ingredienti:
- Alizzarina
-
Termometro
Vetrino da orologio
Cilindro graduato da 100 mL
Agitatore magnetico con piastra
riscaldante
- Stoffa già mordenzata
La mordenzatura
La mordenzatura consiste nel mettere la stoffa in un bagno di mordente prima di
immergerla nel bagno di colore. Questo processo richiede tempo.
Lo studente utilizza quindi una stoffa già mordenzata ed esegue direttamente la
tintura.
Tuttavia, lo stesso studente, se necessario, può preparare anche la mordenzatura di
una nuova stoffa che verrà utilizzata dagli studenti della classe successiva. Per
effettuare la mordenzatura con allume potassico bisogna fare riferimento alla
procedura descritta nel foglio della Mordenzatura.
La tintura
Preparazione del bagno di colore:
1. Pesare la stoffa (asciutta) mordenzata
2. Immergere la stoffa in un becher da 500 mL contenente acqua.
3. Calcoli stechiometrici:
- Grammi di alizarina da pesare: 5% dei grammi di stoffa pesata
- Volume di acqua da utilizzare complessivamente: 20 volte i grammi di stoffa
pesata (la densità dell’acqua è 1 g/mL)
4. Pesare l’alizarina e metterla in un becher da 500 mL. Aggiungere l’acqua (da
prelevare con il cilindro) e un’ancoretta. Riscaldare fino a 50-60°C, mantenendo
in agitazione.
Tintura:
1. Con una pinza afferrare la stoffa, estrarla dal bagno d’acqua e immergerla nel
bagno di colore. Mantenere la stoffa immersa nel bagno di colore e iniziare a
riscaldare. Sia per la fibra di cotone sia per quella di seta portare a circa 80°C e
lasciare per mezz’ora a questa temperatura. Coprire con un vetrino da orologio.
2. Al termine afferrare la stoffa con una pinza, estrarla dal bagno e immergerla in
un contenitore contenente acqua. Risciacquarla più volte in acqua corrente e
metterla ad asciugare.

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