Tintura del Cuoio con Inchiostri - Aicc

Tintura del cuoio con INCHIOSTRI all’acqua
Dott. Andrea Zamperlin
Dott.ssa Giulia Fontana
Gabriele Pegoraro
VII° CONVEGNO A.I.C.C. VENETO
COLORANTI TRADIZIONALI PER LA TINTURA DEL CUOIO
Quasi tutti i coloranti da botte per cuoio sono di origine
sintetica
Nero basico
CAS 59709-10-3
Acid Black 234
I gruppi funzionali che interessano la tintura sono di due
tipi:
Gruppi auxocromi
Gruppi cromofori
[Gruppi solfonici (-SO3-) o amminici]
[anelli benzenici + gruppi azoici]
Sono responsabili della formazione del
legame con il substrato da tingere.
A loro è dovuta la solubilità in acqua del
colorante.
Si può affermare che, più gruppi auxocromi
abbiamo, più la molecola si legherà al
substrato pelle, ma allo stesso tempo più
sarà solubile, provocando di conseguenza
scarse solidità al lavaggio finali.
Sono responsabili della colorazione che
poi assumerà la pelle.
Non si può esagerare con le dimensioni
di questi gruppi, altrimenti sarebbe
compromessa la diffusione del colorante
nelle fibre da tingere.
COLORANTI TRADIZIONALI PER LA TINTURA DEL CUOIO
Struttura ad elica
del Collagene
+
H3N – CH – COOH
OH
H+
+
H3N – CH – COO
R
R
pH < P.I. (acido)
Coloranti anionici che contengono
gruppi solfonici come gruppi auxocromi.
Meglio si adattano per le pelli conciate al
cromo o in quelle conce dove il
collagene sia caricato positivamente
Acid Black 234
H+
H2N – CH – COO
R
Amminoacido
Ione dipolare
COLORANTI ACIDI
OH
pH > P.I. (basico)
COLORANTI BASICI
Coloranti cationici che contengono gruppi
amminici come gruppi auxocromi.
Meglio si adattano per pelli conciate al
vegetale
Nero basico
CAS 59709-10-3
COLORANTI TRADIZIONALI PER LA TINTURA DEL CUOIO
‘Tra tutte le fasi costituenti il processo conciario, l’operazione di tintura è indubbiamente
quella dove il connubio tra scienza ed arte raggiunge la sua massima espressione’
G.Manzo
Conoscenza della chimica
Fondamenti scientifici
Studio della formazione dei legami e dei processi
chimico fisici che danno luogo ai legami
Es. per coloranti acidi
Tintura superficiale
Tintura passante
pH basso
pH elevato
Fondamenti empirici
temperatura elevata
temperatura bassa
rapporto bagno elevato
rapporto bagno limitato
rotazione lenta
rotazione veloce
COLORANTI TRADIZIONALI PER LA TINTURA DEL CUOIO
Limiti della tintura tradizionale
- Scarsa solidità del colore alla luce
- Migrazione su PVC elevata per alcuni colori (da verificare di volta in volta)
- Compromesso tra solubilità del colorante e resistenze al lavaggio
- Scelta del colorante in base al tipo di concia
- Quindi serve un compromesso tra tinta voluta e resistenze finali ottenibili
COME SUPERARE ALCUNI LIMITI
COSA SONO GLI INCHIOSTRI ALL’ACQUA PER BOTTE?
Coloranti in grado di garantire migliori o pari
risultati da ogni punto di vista rispetto alle ‘aniline’
classiche utilizzando la stessa tecnologia e
tipologia di ricettazione della tintura tradizionale
Indipendentemente
da tipo di concia
Pelle wet white
Pelle wet blue
Pelle al vegetale
INCHIOSTRI
COSA SONO GLI INCHIOSTRI ALL’ACQUA PER BOTTE?
Prodotti
chimici
Miscela liquida formata da una dispersione di
pigmenti o da una soluzione di coloranti in un mezzo
acquoso con l’aggiunta di additivi fluidificanti
(collanti, tensioattivi, polimeri, etc.) che viene
trasferita su superfici di materiali diversi secondo gli
usi.
INCHIOSTRO
Micromacinazione
Qualche
centinaio di µm
Frazioni di µm
COSA SONO GLI INCHIOSTRI ALL’ACQUA PER BOTTE?
ADSORBIMENTO
L'adsorbimento è un fenomeno chimico-fisico che consiste nell'accumulo di una o
più sostanze fluide (liquide o gassose) sulla superficie di un condensato (solido o
liquido).
Nel fenomeno dell'adsorbimento le specie chimiche (molecole, atomi o ioni) instaurano
tra loro un'interazione di tipo chimico-fisico (attraverso forze di Van der Waals o legami
chimici intramolecolari) sulla superficie di separazione tra due diverse fasi, tale superficie
è detta "interfase".
Processo di interfase che coinvolge dipoli indotti e prodotti chimici ‘bridge’
-
-
+
Collagene
Molecola polare
Dipolo permanente
Molecola apolare
+
Dipolo permanente
Dipoli indotti (colorante)
circondati di molecole
‘bridge’ (prodotti chimici)
che fanno da ponte/legame
con il collagene
-
+
Dipolo indotto
ESEMPIO DI APPLICAZIONE
Dalla teoria alla pratica
TINTURA CON ANILINE
TINTURA CON INCHIOSTRI
%*
Tintura
passant
e
%*
Componente Tempo Temperatura
20%
Acqua
INCHIOSTRO
X%
75%
X%
acqua
Ac. Formico
ambiente
90'
ambiente
5'
20'
55°C
55°C
20%
Tintura 0,5%
passan X%
te
150%
X%
Componente Tempo Temperatura
Acqua
Ammoniaca
ANILINA
acqua
Ac. Formico
10'
90'
5'
20'
ambiente
ambiente
ambiente
55°C
55°C
Scolare e lavare con 200% acqua
Scolare e lavare con 200% acqua
%*
%*
Rimonta
superfic
iale
100%
INCHIOSTRO
Componente Tempo Temperatura
Acqua
X%
X%
Ac. Formico
55°C
10'
55°C
30'
55°C
Rimont 200%
a
X%
superfi
X%
ciale
Confronto
Inchiostro NERO
Inchiostro ROSSO
Inchiostro BRUNO
Acqua
ANILINA
10'
55°C
55°C
Ac. Formico
30'
55°C
Scolare e lavare con 200% acqua
NERO Anilina
Scolare e lavare con 200% acqua
Componente Tempo Temperatura
[Acid Black 234]
ROSSO Anilina
[Direct red 23]
BRUNO Anilina
[Acid Brown 432]
*% su peso rasato
Pelli conciate al Cr e
ingrassate per ottenere pelli
da arredamento.
Per ogni colore ogni pelle
tagliata a metà
RISULTATI
Risultati dopo tintura
SUNTEST – 72h
Per la natura chimica degli INCHIOSTRI le tenute alla luce sono garantite
Inchiostro ROSSO
Rosso Anilina
Inchiostro NERO
Nero Anilina
Inchiostro BRUNO
Bruno Anilina
Crust
RISULTATI
XENOTEST
Solidità del colore e invecchiamento alla luce artificiale ad alta temperatura UNI EN ISO 105-B06
180 ore – 100°C – 60W/m2
Inchiostro ROSSO
Inchiostro BRUNO
Inchiostro NERO
Bruno Anilina
RISULTATI
Migrazione su PVC plastificato ISO 15701:2001
Inchiostro BRUNO
Bruno Anilina
Inchiostro NERO
Nero Anilina
Inchiostro ROSSO
Rosso Anilina
ATTENZIONE: potrebbero servire altri colori per raggiungere il tono desiderato!
Altri toni di verde e bruno anilina
Altri toni di rosso anilina
RISULTATI
Solidità del colore al lavaggio delicato UNI EN ISO 15703:2001
Inchiostro NERO
Inchiostro ROSSO
Inchiostro BRUNO
Nero Anilina
Rosso Anilina
Bruno Anilina
Inchiostro BRUNO
Bruno Anilina
Degrado
Lana
Acrilico
4
4/5
4
2/3
3/4
3/4
4/5
4/5
4/5
3/4
4
4/5
4/5
4/5
4/5
3/4
4
4/5
Poliestere Poliammide Cotone
4/5
4/5
4/5
3/4
4/5
4/5
Inchiostro ROSSO
Rosso Anilina
4/5
4/5
4/5
1/2
3/4
4
4/5
4
4
1/2
1
1/2
Acetato
4/5
4/5
4/5
4
4/5
4/5
Inchiostro NERO
Nero Anilina
RISULTATI
Assenza di sali quali solfati, cloruri, ecc.
INCHIOSTRI
TDS refui tntura passante
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
ppm 1500
1000
500
0
TDS refui tntura superfciale
1400
4366
1186
1160
1200
3395
Aniline
733
800
600
ppm
536
E’ la misura di tutti costituenti
anionici (solfati, nitrati, cloruri
ecc) e cationici (sodio,
potassio, calcio, magnesio)
disciolti nell'acqua.
1000
2121
500
400
420
340
Si esprime in ppm (mg/l)
200
370
0
COD refui tntura passante e tntura superfciale nero
COD = domanda chimica di
ossigeno
400
TDS = solidi totali disciolti.
3500
Refluo rimonta
anilina
Refluo rimonta
inchiostro
3000
Rappresenta la quantità di
2500
ossigeno necessaria per la
completa ossidazione per via
2000
chimica dei composti organici ppm
ed inorganici presenti in un
1500
campione di acqua.
1000
Si esprime in ppm (mg O2/l)
500
0
1520
3560
5301560
Passante
Nero
Rimonta Nero
Esaurimento bagni
CLASSIFICAZIONE ed ETICHETTATURA
id
Ac
b
1
k
lac
7
4
9
1
2/
In
ch
io
st
ro
N
ER
O
CLASSIFICAZIONE ed ETICHETTATURA
Nessun
pittogramma
H
Nessuna
frase di
rischio
...idem per tutti i colori
SICUREZZA, SALUTE E AMBIENTE
Sono prodotti liquidi non in polvere quindi facilmente manipolabili
Ecofriendly per ambiente e uomo.
In caso di necessità sono facilmente eliminabili dalle acque per adsorbimento su
fanghi attivi. Per la loro bassa idrosolubilità i prodotti possono essere separati
meccanicamente negli impianti di depurazione.
Assenza di sviluppo di ammine aromatiche: i colori alla base della formulazione degli
inchiostri non possono dar luogo, in condizioni di scissione riduttiva, alla formazione di
ammine aromatiche (basti pensare ad es. agli Ossidi di ferro e al biossido di titanio).
Assenza di metalli pesanti nella molecola di sostanza colorante utilizzata negli inchiostri
(Sb, As, Cd, Cr, Co, Pb, Hg, Ni)
Assenza di sali quali solfati, cloruri,
ecc.
CONCLUSIONI
I
R
T
S
O
INCHI
LOSI
RICO
E
P
NON
A
REZZ
SICU TA’ DI
LI
FACI IZZO
UTIL
I
MA D
GAM RI
COLO TA
RET
RIST TA’ DI
LI
FACI OR
O
C L NG
CHI
MAT
ENZA
IVAL
EQU TI CON
COS SSO
E
PROC D
ST
www.synbios.com
www.inkforleather.com
Grazie per l’attenzione
VII° CONVEGNO A.I.C.C. VENETO