Utente:7Nene/colori: differenze tra le versioni

 

I nitrosocoloranti sono caratterizzati da un equilibrio tautomerico tra la forma idrossinitrosa e la forma chinonossina. Il colore della molecola dipende dal metallo con cui sono complessate; sono particolarmente importanti i complessi verdi del ferro che hanno trovato applicazione grazie alla solidità alla luce.<ref>Gordon e Gregory, pp. 253-257</ref>

I metodi per applicare un colorante a un substrato dipendono dalla struttura del colorante, dalla natura del substrato e dalle proprietà fisiche di entrambi. I coloranti si potranno suddividere in base al tipo di applicazione e molecole con struttura simile potranno essere poste in gruppi diversi.

 

I coloranti reattivi possono creare dei legami covalenti con i gruppi OH, SH e NH2 presenti sul substrato grazie all presenza di gruppi reattivi attaccati al cromoforo del colorante i quali permettono reazioni di addizione o sostituzione. Questa classe di coloranti sono diffusi per la brillantezza, le diverse tonalità e l'elevata aolidità al lavaggio. Tutte le classi di coloranti possono essere utilizzate come coloranti reattivi, in particolare i coloranti azoici, antrachinonici e ftalocianine. I primi sono i più diffusi e possono fornire coloranti monoazoici eterociclici con tonalità dal giallo al verde. I composti disazoici forniscono colori dall'arancione al nero. Gli antrachinoni danno dei coloranti dal blu al viola, in particolare i colori blu sono molto brillanti. Le ftalocianine forniscono tonalità verdi e turchesi che non sono ottenute dagli altri coloranti. <ref>Hunger, pp. 113</ref>

 

I sistemi a multi-ancora esistono ma non sono particolarmente utilizzati a causa della poca affinità a fissarsi sul substrato.

 

I coloranti dispersi sono poco solubili in acqua, quindi sono applicati con una dispersione acquosa che permette al colorante di essere adsorbito sulla superficie della fibra e poi diffuso al suo interno. Il processo varia con la temperatura, con la geometria e la polarità del colorante. La maggior parte di coloranti dispersi sono i coloranti azoici, il 25% è composto da coloranti antrachinonici e il restante è composto da altri coloranti tra cui coloranti metinici o nitro. I coloranti azoici dispersi possono dare tutte le tonalità di colore, i coloranti antrachinoci sono usati per le tonalità rosse, viole, blu e turchesi. Il resto dei coloranti dispersi viene sfruttato per dare tonalità gialle. L'applicazione dei coloranti dispersi dipende dalla grandezza delle particelle le quali devono essere piccole e uniformi per dare risultati ottimali. Il colorante può essere ridotto in polvere da un macinatore in presenza di un agente disperdente per ottenere particelle <1µm. Come agente disperdente possono essere usati i ligninsolfati o altri composti. Se la molecola ha un basso punto di fusione le particelle non tingono uniformemente e deve essere eseguito un trattamento termico dopo l’applicazione del colorante.

 

I coloranti chinaftloci verdi e gialli hanno una buona solidità alla luce e Per tingere le fibre sintetiche di toni gialli e verdi si usano i coloranti chinoftalonici. Per tingere le fibre acetate di colori gialli, verdi o blu vengono usati i coloranti metinici. Possono essere usati anche coloranti indigoidi come il tioindaco che tinge il polyester di un rosso brillante. I coloranti nitro sono usati per tingere sia la cellulosa acetato che il polyester di tonalità gialle.<ref>Hunger</ref>

 

Sono coloranti che vanno a tingere direttamente fibre di cellulosa senza l’aiuto di un mordente. Sono applicati alla cellulosa mediante una soluzione acquosa salina e la capacità di essere assorbita sulla fibra va a determinare la sostantività del colorante. L’assorbimento avviene tra la singola molecola di colorante e la cavità intermicellare della fibra. Si andrà a formare un aggregato molecolare che, raggiunta una certa dimensione, non riesce piu ad uscire dalla cavità e viene effettuata una solvatazione per bloccare l’aggregato e renderlo resistente ai lavaggi con acqua. La formazione dell’aggregato avviene a temperatura ambiente e la sostantività, cioè la diffusione nella fibra, deve avvenire a temperatura più alte in cui la diffusione nella fibra è possibile. La capacità di formare aggregati è favorita dalla coplanarità della molecola quindi la loro sostantività sarà maggiore rispetto alle molecole non planari che si posizionano per tutta la lunghezza sulla fibra. Le principali caratteristiche di questa classe sono la facilità di applicazione e il prezzo economico.

 

Gli antrachinoni sono poco diffusi in questo campo a causa del povero potere di tintura, sono alcuni coloranti verdi sono ancora in commercio.

 

Sono dei pigmenti insolubili in acqua ma sono definiti coloranti perché vengono convertiti in una forma ridotta solubile in acqua per poter essere applicati. I coloranti al tino sono usati per tingere il cotone e altre fibre di cellulosa. Il processo di applicazione avviene grazie alle forze di Van Der Walls e ai legami ad idrogeno che si formano tra le molecole della fibra e del colorante. Una volta che la fibra è tinta viene ossidata in modo tale da rendere il colorante nuovamente insolubile in acqua. La caratteristica di questo metodo è che si ottiene un substrato resistente all'acqua e anche alla luce. I coloranti al tino però sono poco utilizzati a causa del complesso processo di applicazione e del costo elevato. Principalmente questa classe di coloranti è composta da coloranti indigoidi o antrachinonici che presentano tra i cinque e dieci anelli aromatici in cui è legato un ossigeno carbonilico che partecipa alla riduzione della molecola.

 

I coloranti antrachinonici al tino sono ridotti alla corrispondente forma solubile in acqua, gli antraidrochinoni, mediante un agente riduttivo quale l'idrosolfito di sodio in presenza di idrossido di sodio. Il sale di sodio riesce a diffondere facilmente all'interno della fibra di cellulosa e si riossida per mantenere il colorante attaccato alla fibra. Si possono avere differenti coloranti antrachinonici al tino tra cui gli amminoacilantrachinoni, antrachinonazoli, antrimmidi, antrimmidi carbazoli e altri anelli policondensati.

 

I coloranti acidi sono acidi solfonici e vengono commercializzati sotto forma di sali di sodio. I coloranti presentano una buona solubilità in acqua. Sono applicati a fibre come poliammide, lana, seta, fibre acriliche e propileniche. I coloranti acidi donano dei colori lucenti al substrato mentre la resistenza alla luce e al lavaggio dipende dal tipo di molecola del colorante e della fibra. In questa classe presenti principalmente coloranti azoici e antrachinonici, ma possono essere coloranti acidi anche molecole con gruppi nitro e nitroso.

 

I coloranti azoici acidi hanno una bassa massa molecolare e presentano da uno a tre gruppi solfonici. Il loro uso è molto vasto ma principalmente vengono applicati su lana e poliammide. Il processo di tintura è condotto in soluzione acquosa acida. Le fibre proteiche contengono in gruppo amminico e carbossilico ionizzati e ,in presenza dell'acido, il carbossilato si trasforma in carbossilico mentre il gruppo amminico si accoppia con il controione dell'acido. Il vero processo di tintura vero e proprio avviene quando l'anione del colorante va a sostituire il controione dell'acido legato elettrostaticamente al gruppo NH3+. Inoltre l'anione del colorante deve presentare una maggiore affinità rispetto a quello dell'acido per poter essere a sua volta adsorbito e attaccarsi alla fibra. L'affinità dipende dalla grandezza della molecola e si possono suddividere i coloranti acidi in coloranti uniformi che comprendono molecole piccole che formano un legame elettrostatico con la fibra proteica, coloranti a macinazione? sono molecole grandi che tendono a essere adsorbiti grazie alla natura idrofobica del colorante e della fibra proteica, i coloranti con molecole intermedie che si legano alla fibra grazie alle forze elettrostatiche e intermolecolari.

 

I coloranti basici sono noti anche come coloranti cationici perché presentano una carica positiva dovuta al gruppo ammonio. Hanno la caratteristica di essere solubili in acqua, il catione del colorante si dissocia e genera una soluzione colorata. Se sono presenti legami anionici sulla fibra il catione va a formare un legame covalente. I coloranti basici però donano alla maggior parte delle fibre un colore spento, l'unica eccezione sono le fibre acriliche a cui si riescono a legare covalentemente. La permanenza del colore dipenderà dalla quantità di siti anionici presenti sulla fibra. I coloranti che presentano un sito cationico sono principalmente i coloranti azoici e metinici ma anche i coloranti di/tri-arilcarbonici.

 

Coloranti a solvente: sono coloranti insolubili in acqua ma solubili in solventi organici. Sono maggiormente rappresentati da composti azo, antrachinonici, basici, ftalocianinici, complessi metallici. Vengono generalmente applicati sulle fibre tramite dissoluzione nel solvente, così da ottenere tinte più intense e permettendo in seguito il recupero del solvente, con scarso impatto ambientale. Tuttavia però l’utilizzo di questi composti è limitato alla colorazione di materiali plastici, resine e oli, inchiostri e carburanti.

 

Le fibre tessili possono essere classificate in tre tipi: naturali, semi-sintetiche e sintetiche.