Angel Lanchas

 

 

 

Por Angel Lanchas Hervalejo

 

Se define como el proceso durante el cual la madera, puesta en contacto con la solución o dispersión de un colorante, absorbe a éste de tal forma que el cuerpo teñido tiene alguna resistencia a devolver la materia colorante al baño del cual la absorbió.

La resistencia  a devolver el colorante a la solución es una consecuencia de la energía  de unión del colorante. Cuanto más penetra el colorante en el interior de la fibra, más íntima es su unión a ella y más resistencia opone a ser separada de ella. El objetivo de este articulo es dar a conocer los colorantes, materias primas y procesos de tintura para obtener chapas de madera coloreadas en profundidad

 

PROCESO DE TINTURA DE LA MADERA EN PROFUNDIDAD

El proceso tintóreo  sigue de una forma teórica éstas etapas:

  1. Disgregación del colorante en el baño
  2. Difusión del colorante en el baño
  3. Absorción en la cara superficial de la fibra de madera
  4. Difusión del colorante en la fibra
  5. Fijación del colorante en la fibra

Imagen1

QUÍMICA DE LOS COLORANTES SELECCIONADOS

Tras los estudios efectuados, se ha comprobado que los colorantes ácidos son los que mejor se comportan para el coloreado de la madera en profundidad.

Colorantes Ácidos:

Derivados sulfónicos en forma de sales sódicas de compuestos azoicos de peso molecular poco elevado y estructura molecular sencilla.  Caracterizados por la abundancia de grupos sulfónicos, lo que les confiere gran solubilidad y afinidad por la fibra de madera. Son colorantes cuya fijación sobre la fibra de madera requieren un pH bajo, comprendido entre 2 y 4.

Estructura química de colorantes ácidos

Imagen2

TEORÍAS DE LA UNIÓN ENTRE COLORANTES Y  MADERA

Las teorías más importantes que explican los fenómenos de unión entre colorante y madera son:

TEORÍA MECÁNICA: Es aplicable a colorantes insolubles, con pigmentos mediante la reacción en la fibra de sustancias que la impregnan.

TEORÍA QUÍMICA: Explica el proceso de la unión mediante una reacción química entre el colorante y la fibra de madera. Esta combinación podría constituir un nuevo cuerpo que no tenga las primitivas cualidades de sus iniciales.

TEORÍA FÍSICA: Se fundamenta en admitir la existencia del estado coloidal en las disoluciones de los colorantes y las fibras de la madera, verificándose fenómenos de absorción primero y adsorción después.

CONCLUSIONES PARTICULARES: Es poco probable el dar la totalidad del proceso de unión a una sola interpretación expuesta, ya que, en el mismo entran en juego fenómenos de orden físico, químico y mecánico de una madera extremadamente compleja. Es más prudente buscar la explicación del proceso del teñido en una combinación de todos los enumerados. Dándole mayor importancia a la teoría física.

LA TRICROMÍA

Los colorantes a emplear en la tintura de las fibras de la madera son tres: Amarillo, Rojo, y Azul, completando con Negro.

Estos colorantes son:

Amarillo Sulfacide 3 GT

Rojo Amacide 88

Azul Novamina A

Negro Directo 44 E

Dichos colorantes presentan las siguientes características:

AMARILLO SULFACIDE 3GT:

Imagen3

ROJO AMACIDE 88:

Imagen4

AZUL NOVAMINA A:

Imagen5

VELOCIDAD DE PENETRACIÓN DE LOS COLORANTES

En todo proceso de tintura en profundidad, las velocidades de difusión del colorante dentro de la fibra de la madera deben ser homogéneas.  Es decir, el transporte de la materia colorante a través de la fibra debe ser constante en todos los colorantes que componen la fórmula.

Cuando un  colorante se deposita en la superficie de la fibra de madera se denomina adsorción con “d”, y cuando se introduce en el interior de la fibra se denomina absorción con “b”.

DIFUSIÓN DEL COLORANTE EN EL  INTERIOR DE FIBRA DE MADERA

Existen dos teorías para explicar el estado de agregación de los colorantes en el interior de la madera:

  1. Los colorantes se encuentran en la solución individualmente y su agregación a la penetración la efectúan individualmente, ocupando espacios de color.

Imagen6

  1. Los colorantes están en una solución conjunta formando un nuevo color equivalente a la tricromía establecida en forma monomolecular, de forma que hay entre ellos un equilibrio dinámico.

Imagen7

La comprobación de que las velocidades de penetración son correctas se efectúa una vez terminada la tintura, secando y lijando la madera en profundidad.

AGOTAMIENTO DE BAÑO

La velocidad de tintura viene dirigida por el peso de colorante absorbido en unidad de tiempo, o en los “t” primeros minutos de tintura, expresándose el colorante absorbido por la fibra, en función del % de agotamiento del baño de tintura.

El método para determinar este agotamiento consiste en medir la concentración de colorante en el inicio y el final del proceso de tintura mediante un espectrofotómetro UV.

Imagen8

INFLUENCIA  DE LA CONCENTRACIÓN DEL COLORANTE A LA VELOCIDAD DE DIFUSIÓN

Los sistemas de tintado en profundidad de la madera funcionan por agotamiento de baño.  Este agotamiento de baño está en función de la concentración del colorante y repercute directamente en el coeficiente de difusión del colorante. Si representamos gráficamente esta influencia en los colorantes vemos lo siguiente:

Imagen9

INFLUENCIA  DE LA CONCENTRACIÓN EN LA COLORACIÓN

Vemos que para el caso de la madera y los colorantes que mejor se comportan para su tintado, los ácidos, necesitamos sobrepasar una determinada concentración de colorante para que se produzca una penetración o difusión y de esta forma lograr una intensidad deseada del color de la madera.

Imagen10

INFLUENCIA  DEL pH

Al ser colorantes de tipo ácido su funcionamiento es en pH ácido.  Con un pH 4.5 – 6.0 se produceImagen11 una mayor velocidad de difusión. Penetra rápido pero su agotamiento de baño es bajo. Con un pH entre 3.0 – 4.5 se produce un equilibrio entre ambas velocidades. El colorante penetra más lentamente pero tiene agotamientos mayores. Con un pH < 3.0 se produce una mayor velocidad de absorción que de difusión, se agota mucho el baño pero el colorante queda en la superficie.

 

Continua en la 2ª parte…