ES2326315T3 - Metodo para teñir con tintes al azufre y tintas de tina al azufre. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para teñir materiales de fibra con tintes al azufre regenerando el potencial redox del baño de tinte, lo cual comprende, durante el procedimiento de teñido, hacer circular el licor de teñido entre el aparato de teñido y una celda electrolítica unida y el tinte al azufre que se ha oxidado indeseablemente en el baño de tinte que se reducirá catódicamente en la celda electrolítica.
Description
Método para teñir con tintes al azufre y tintes
de tina al azufre.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para teñir materiales de fibra con tintes al azufre y
tintes de tina al azufre.
El grupo de tintes al azufre y tintes de tina al
azufre (más adelante referidos precisamente como tintes al azufre)
son grupos de tintes del mismo método de fabricación y del mismo
método de teñido. Los tintes al azufre se producen mediante la
reacción de sustancias orgánicas adecuadas con azufre, sulfuros de
metal alcalino, o polisulfuros de metal alcalino. Los productos
formados contienen elementos de estructura orgánica repetitiva los
cuales se unen mediante grupos bisulfuro. La constitución química es
incierta en la mayor parte de los casos. Para teñir, los tintes al
azufre se reducen mediante varios métodos los cuales unen de manera
reductiva una porción de los puentes de bisulfuro (ver ecuación 1).
Los productos formados tienen masas molares más pequeñas, son
solubles en solución alcalina acuosa y se pueden utilizar para
teñir, ya que sólo tienen afinidad por las fibras, por ejemplo
fibras celulósicas.
Una oxidación posterior más o menos completa del
tinte tiene lugar en presencia de oxígeno atmosférico, de
conformidad con la ecuación 2.
- R-S-S-R + 2e^{-} \hskip0,5cm \leftrightarrow \hskip0,5cm R-S^{-} + R-S^{-}
- (1)
\vskip1.000000\baselineskip
- R-S^{-} + R-S^{-} + 1/2O_{2} + H_{2}O \hskip0,5cm \leftrightarrow \hskip0,5cm R-S-S-R + 2OH^{-}
- (2)
Debido a que en la operación de teñido, el baño
de tinte que contiene al tinte reducido tiene que ser protegido
contra la oxidación no deseada del tinte por el aire, ya sea que se
introduzcan agentes químicos reductores dentro del baño de tinte o
se lleve a cabo una reducción de tinte catódica de alcance más
lejano durante la fabricación del tinte o la preparación del licor
colorante (ver WO 99/11716). El procedimiento de WO 99/11716 hace
posible renunciar al uso continuo de agentes reductores en la
producción de tintes reducidos y a sus usos en procedimientos de
teñido continuos siempre que la concentración de tinte empleada sea
suficientemente alta, por ejemplo 50 g/l de tinte al azufre sólido,
de manera que los equivalentes de reducción introducidos dentro del
licor colorante junto con el tinte reducido sean capaces de
compensar la influencia disruptiva de la oxidación por aire. Tal
método es particularmente útil para la producción de productos
relativamente concentrados o licores colorantes los cuales sólo se
exponen brevemente a la acción oxidativa del oxígeno atmosférico
durante el teñido continuo. Una caja de tinte que tiene 25 l de
licor colorante se hace girar durante menos de 3 min a una
velocidad del tejido convencional de 60 m/min, un peso de metro
lineal de 200 g/m^{2} y un porcentaje de absorción de agua de
80%.
No existe una técnica del arte previo para
aplicar tintes al azufre en teñido por agotamiento, por ejemplo en
máquinas de tejidos estacionarios/licor circulante, máquinas de
teñido a chorro, etc., lo cual por analogía también incluye las
escalas de teñido de hilo de urdimbre continuo para la manufactura
de mezclilla. El tiempo largo de teñido es responsable de los
tiempos largos de residencia del tinte en el baño de tinte, el cual
está expuesto a una acción oxidativa continua de oxigeno atmosférico
durante este período. Adicionalmente, las concentraciones de tinte
utilizadas en el teñido por agotamiento son relativamente bajas en
el inicio del teñido y disminuyen adicionalmente durante el
procedimiento de teñido debido al agotamiento del baño. La
inestabilidad del baño de tinte a la oxidación atmosférica no
deseada en consecuencia aumenta más y más a medida que el teñido
progresa.
A manera de ilustración, ahora se calculará un
ejemplo típico para un teñido por agotamiento obscuro:
Para teñir 1 kg de material de fibra a una
intensidad de 5% (estimado como tinte al azufre sólido) a una
relación de licor de 10:1, se incluirá un total de 50 g de tinte
por 10 l de baño de tinte, de manera que la concentración inicial
de tinte en el baño de tinte será de 5 g/l. Tomando un agotamiento
del baño de 70% para la operación de teñido, la concentración de
tinte habrá disminuido a 1.5 g/l de tinte al final del procedimiento
de teñido. En los procedimientos de teñido conocidos a partir del
arte previo, la estabilización del baño agotado a influencias
oxidativas, por lo tanto sólo se puede obtener a través de la
adición de cantidades apropiadas de agentes químicos reductores
tales como glucosa o hidroxiacetona.
Si no se utilizan estos aditivos, el tinte al
azufre se someterá a una oxidación posterior no controlada durante
la operación de teñido. Las consecuencias que se pueden observar son
una reproducibilidad deficiente de la intensidad de matiz, tinte
desigual y resistencia de desprendimiento del tinte deficiente.
Las escalas de teñido en urdimbre comúnmente
contienen concentraciones de uso de tinte relativamente altas (50
g/l de tinte sólido) y volúmenes de licor relativamente altos, de
manera que la estabilidad del baño al oxígeno atmosférico parezca
ser más alta. Pero estas técnicas de teñido requieren que los baños
tengan un tiempo de uso muy largo, ya que es común introducir tela
húmeda en el baño de tinte y de esta manera sólo se llevan
cantidades pequeñas de licor colorante al baño de tinte. Un volumen
de baño de 4 000 l y una producción de 15 000 kg de hilo de
urdimbre por día y tomando un efecto de exprimido de 70% a
prehumedecimiento y de 95% a teñido da como resultado un consumo de
licor de 15 000 x 0.25 = 3 750 l por día, de manera que el tiempo
de residencia promedio para el licor colorante en la escala de
teñido llega a ser en un día. Si no se utilizan agentes reductores,
el fenómeno de teñido desigual entre los extremos de una pieza (es
decir, el matiz cambia dentro de un lote de tinte de 20 000 m de
longitud, por ejemplo) sería inevitable.
También existen propuestas en la literatura para
utilizar métodos de reducción catódica indirecta. Ver por ejemplo
Textilveredlung 32 (1997) 204-209, Journal of
Applied Electrochemistry 28 (1998) 1243-1250, Recent
Res. Devel. In Electrochem. 1 (1998) 245-264 y WO
90/15182. En estos procedimientos, un sistema redox regenerable
ejecuta la función del agente reductor soluble, de manera que se
asegure la estabilidad del baño requerida. Ejemplos de tales
sistemas son antraquinonoides, complejos de hierro con aminas o
ácidos hidroxicarboxílicos. Pero con estos procedimientos tampoco
es posible renunciar al uso de agentes químicos.
En consecuencia, la presente invención se apoya
en el descubrimiento sorprendente de que los tintes al azufre
pueden ejecutar también la función de un mediador en teñidos por
agotamiento, y se puede obtener una estabilidad del baño adecuada,
cuando se obtiene la regeneración activa del estado reductor. Esto
se obtiene de conformidad con la presente invención cuando se hace
posible la circulación adecuada del baño de tinte a través de una
celda electrolítica unida de manera adecuada durante el
procedimiento de teñido.
En consecuencia, la presente invención provee un
procedimiento para teñir materiales de fibra con tintes al azufre
regenerando el potencial redox del baño de tinte, lo cual comprende,
durante el procedimiento de teñido, hacer circular el licor
colorante entre el aparato de teñido y una celda electrolítica unida
y el tinte al azufre que ha sido oxidado indeseablemente en el baño
de tinte que se redujo catódicamente en la celda electrolítica.
El procedimiento de la presente invención se
puede llevar a cabo por ejemplo como un procedimiento por
agotamiento, o bien como un procedimiento continuo. El aparato de
teñido útil incluye en consecuencia, para el procedimiento por
agotamiento, máquinas de tejidos estacionarios/licor circulante, por
ejemplo máquinas de teñido de hilo, tinas de aspa, máquinas de
teñido en urdimbre, y máquinas de teñido a chorro o en cascada. Para
el procedimiento continuo, en contraste, se utilizan las escalas de
teñido que son comunes para este procedimiento.
El baño de tinte tiene que ser circulado entre
el aparato de teñido y la celda electrolítica de conformidad con la
concentración de tinte y la carga oxidativa. Cuando la carga
oxidativa es alta y la concentración de tinte baja, el licor tiene
que ser circulado a una velocidad de flujo de volumen mayor que
cuando la concentración de tinte es alta y la carga de oxígeno
baja.
El tinte reducido catódicamente pasa de la celda
electrolítica al aparato de teñido y el baño de tinte oxidado
parcialmente fluye del aparato de teñido a la celda electrolítica.
El intercambio de licor necesario en l/min entre la celda
electrolítica y el aparato de teñido depende de múltiples
condiciones generales. Estas incluyen por ejemplo la concentración
del tinte, el grado de reducción deseado en el aparato de teñido, el
grado máximo de reducción que se puede obtener para un tinte al
azufre mediante la reducción catódica, el grado mínimo de reducción
del tinte al azufre requerido para teñir, la densidad de corriente
que se puede utilizar con la celda dada, y también la entrada de
oxigeno dentro del aparato de teñido (carga oxidativa).
Cuando las concentraciones del tinte al azufre
son altas, como es usualmente en el caso de las operaciones de
teñido de hilo de urdimbre, también es posible contemplar una
regeneración en forma discontinua del tinte al azufre y de esta
manera una circulación de baño intermitente.
Una persona con conocimientos medios en la
técnica es fácilmente capaz de calcular la transferencia de masa
necesaria entre la celda y el aparato de teñido dando conocimiento
de la presente invención y de las condiciones generales esenciales
mencionadas.
Si por ejemplo, una intensidad de corriente de
10A por kg de fibra es tomada a ser necesaria para compensar la
entrada de oxigeno y si la cantidad de tinte disponible en la
circulación del baño de tinte se pone a 0.01 mol/l, entonces se
necesita una circulación del baño de tinte de 5 l/min para que la
conversión obtenida en la celda no pueda aumentar por arriba de 10%
de la concentración de tinte existente. Una velocidad de circulación
de 10 l/min kg cambiará la solución de tinte en el estado reducido
por sólo 5%. Dependiendo de las condiciones generales, el
intercambio de licor por kg de fibra variará entre 0.5 l/min kg y
100 l/min kg, preferiblemente entre 1 y 50 l/min kg y más
preferiblemente entre 5 y 30 l/min kg.
La concentración de tinte en el baño de tinte en
el procedimiento de la presente invención está preferiblemente en
la escala de 0.5 a 100 g/l de tinte puro y más preferiblemente en la
escala de 5 a 50 g/l de tinte puro.
El procedimiento de la presente invención se
lleva a cabo ventajosamente a temperaturas de 20 a 135ºC y más
preferiblemente a temperaturas de 60 a 95ºC.
En una modalidad preferida del procedimiento de
conformidad con la presente invención, la operación de teñido está
influenciada por un control de bucle abierto del potencial redox.
Esto se obtiene ajustando la corriente de la celda, haciendo
posible cambiar o cerrar el control de bucle del potencial redox en
el baño de tinte dentro de ciertos límites de potencial. La escala
del potencial ajustable se determina mediante el tinte al azufre
utilizado, su concentración y también mediante el pH y temperatura
de teñido.
La corriente de la celda está definida en
particular por la entrada de oxigeno y varía entre 0.5 y 50 A/kg y
preferiblemente entre 1 y 10 A/kg para aparatos de teñido
convencionales. Empleando medidas adecuadas, tal como una atmósfera
de gas protector de nitrógeno por ejemplo, se pueden disminuir los
valores.
El pH del baño de tinte es por ejemplo de entre
9 y 14 y preferiblemente de entre 11 y 13.
El potencial redox en el baño de tinte está
definido por el tinte y por el resultado del teñido deseado y es de
entre -300 mV y -900 mV y preferiblemente entre -400 mV y -700
mV.
El aparato de teñido tiene unido a él una celda
electrolítica con circulación de licor. La celda electrolítica
utilizada puede ser cualquier celda electrolítica disponible a
partir de los fabricantes de celdas o en el mercado. Se pueden
utilizar celdas normales o bien multicatódicas. Sin embargo, para
evitar la oxidación anódica posterior del tinte al azufre, la celda
electrolítica se construye preferiblemente como una celda dividida,
y a su vez es particularmente preferible utilizar una celda
electrolítica de membrana. Más preferiblemente, se utiliza como
separador una membrana de intercambio de cationes.
El electrolito de conducción utilizado
preferiblemente se selecciona de soluciones alcalinas,
preferiblemente soluciones alcalinas de sales de metal alcalino,
especialmente de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio,
carbonato de sodio, cloruro de sodio o sulfato de sodio. De acuerdo
a una preferencia particular se recomienda utilizar el álcali
agregado al baño de tinte, ventajosamente una solución acuosa de
hidróxido de sodio, solución acuosa de hidróxido de potasio, o
carbonato de sodio. De manera similar, las sales se agregan durante
el teñido, preferiblemente cloruro de sodio o sulfato de sodio,
pueden mejorar la conductividad como electrolitos.
En una modalidad preferida adicional del
procedimiento de conformidad con la presente invención, este
procedimiento se lleva a cabo bajo una atmósfera inerte. Para este
fin, el baño de tinte en el aparato de teñido se protege con
nitrógeno o un gas noble y más preferiblemente argón.
Debido a que la carga oxidativa básica se reduce
mediante la reducción de la presión parcial del oxígeno atmosférico,
es posible de esta manera dimensionar las celdas electrolíticas
necesarias con corrientes de celdas muy pequeñas y por lo tanto más
económicas.
El procedimiento de la presente invención sin
reserva es útil para todos los tintes al azufre. No sólo se pueden
utilizar tintes oxidados, tortas de filtro acabadas de sintetizar,
sino también tintes prerreducidos química o catódicamente, y
preparaciones de tintes. Una preferencia particular es dada para
tintes al azufre producidos mediante la reducción catódica como se
describe por ejemplo en DE-A 1 906 083 ó WO
99/11716.
El procedimiento de conformidad con la presente
invención se puede utilizar para teñir todos los materiales de
fibra que en principio se pueden teñir al azufre. En particular,
existen materiales de fibra compuestos de celulosa y poliamida y
también de mezclas de celulosa-poliéster y
celulosa-poliamida. Los materiales de fibra se
refieren preferiblemente a materiales de fibra textiles.
Cuando se tiñe con tintes al azufre, el oxigeno
atmosférico introducido dentro del baño de tinte se reduce mediante
el tinte al azufre reducido presente. En el procedimiento de
conformidad con la presente invención, el comportamiento redox de
los tintes al azufre, el cual se caracteriza por una pluralidad de
estados de reducción, (ver por ejemplo Journal of Applied
Electrochemistry 28 (1998) 1243-1250 y Recent Res.
Devel. in Electrochem. 1 (1998) 245-264, se explota
ventajosamente trabajando con una circulación de celda adecuada y
reducción suplementaria catódica del tinte al azufre oxidado, de
manera que se realicen estados de baño estables.
En el procedimiento de conformidad con la
presente invención, el tinte al azufre ejecuta la función de los
agentes reductores o mediadores regenerables catódicamente hasta
ahora considerados indispensables en el teñido por agotamiento. Por
lo tanto, es posible renunciar al uso de agentes químicos que
generan costos en la compra y tratamiento de aguas residuales, y se
obtiene un balance total ecológico ventajoso.
Inesperadamente, las concentraciones bajas del
tinte al azufre utilizadas en procedimientos por agotamiento son
suficientes para llevar a cabo el procedimiento de conformidad con
la presente invención. Es particularmente ventajoso llevar a la
práctica el procedimiento de la presente invención cuando se tiñe a
partir de un baño estacionario, siendo simplemente necesario
rellenar el baño de tinte con el tinte al azufre efectuado con la
tela.
Los siguientes ejemplos de uso
1-5 ilustran posibilidades típicas para el
procedimiento de conformidad con la presente invención. Para
obtener una demostración clara de su efecto, los teñidos de muestra
se iniciaron con tinte al azufre oxidado el cual no es directamente
adecuado para teñir y solamente es capaz de funcionar sobre el
material después de la reducción catódica.
Ejemplo de uso
1
La celda electrolítica utilizada fue una celda
dividida por una membrana de intercambio de cationes.
Cátodo: cátodos de acero inoxidable, área de
superficie total del cátodo de 0.43 m^{2}, volumen total de 2
l.
Ánodo: placa de acero inoxidable de 0.01 m^{2}
de área. Volumen de 0.3 l.
El anolito utilizado es NaOH 0.1 M.
Corriente de la celda: 0.9 A, voltaje de la
celda de entre 2.7 V y 4.1 V.
El baño de tinte (volumen total de 2 l) se
bombea a 150 ml/min a través del espacio catódico, de manera que
tenga lugar una regeneración activa del baño de tinte a través del
intercambio con el catolito.
10 g/l de Cassulfon® pasta de carbón CMR de
DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG; 0.6 g/l de agente
humectante; 3 g/l de NaOH.
El baño de tinte contiene un tejido de punto de
bucle con estirado de algodón (muestra 1) que tiene una masa de 6.9
g. La circulación y calentamiento del licor se proveen por medio de
un agitador magnético. La temperatura del catolito se lleva a 70ºC.
Durante un tiempo de electrólisis de 197 min, el potencial redox
disminuye de -259 mV (vs. una referencia de Ag/AgCl, KCl 3 M) a
-499 mV. La muestra teñida 1 se retira, se enjuaga con agua y se
oxida con peróxido/ácido acético como de costumbre.
El baño de tinte se introduce con una muestra
adicional (muestra 2, masa 6.9 g) la cual se tiñe durante 30 min
continuando la operación electrolítica. El potencial redox disminuye
a -545 mV. La muestra 2 se retira después de 30 min y se termina
como ya se describió.
El pH del baño de tinte es de aproximadamente
12.2.
La intensidad de matiz se puede describir por
medio de una medición de lugar geométrico de color.
Como los valores L muestran, la muestra 2 es más
obscura aún y cuando el tiempo de teñido fue más corto. Esto se
atribuye al aumento del potencial redox en el baño de tinte. A pesar
de la concentración baja de tinte, esto confirma la reducción del
tinte exitosa bajo las condiciones de teñido por agotamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo de uso
2
La celda electrolítica utilizada fue una celda
dividida por una membrana de intercambio de cationes. Cátodo:
cátodos de acero inoxidable, área de superficie total del cátodo de
0.43 m^{2}, volumen total de 2 l.
Ánodo: placa de acero inoxidable de 0.01 m^{2}
de área. Volumen de 0.3 l.
El anolito utilizado es NaOH 0.1 M.
Corriente de la celda: 0.9 A, voltaje de la
celda de entre 3.0 V y 4.7 V.
El baño de tinte (volumen total de 2 l) se
bombea a 150 ml/min a través del espacio catódico, de manera que
tenga lugar una regeneración activa del baño de tinte a través del
intercambio con el catolito.
10.5 g/l de Cassulfon® pasta de carbón CMR de
DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG; 0.6 g/l de agente
humectante; 3 g/l de NaOH.
El baño de tinte contiene un tejido de punto de
bucle con estirado de algodón (muestra 3) que tiene una masa de 6.8
g. La circulación y calentamiento del licor se proveen por medio de
un agitador magnético. La temperatura del catolito se lleva a
62-64ºC. Durante un tiempo de electrólisis de 175
min, el potencial redox disminuye de -309 mV (vs. una referencia de
Ag/AgCl, KCl 3 M) a -440 mV. La muestra teñida 3 se retira, se
enjuaga con agua y se oxida con peróxido/ácido acético como de
costumbre.
El baño de tinte se introduce con una muestra
adicional (muestra 4, masa 7.0 g) la cual se tiñe durante 80 min
continuando la operación electrolítica. El potencial redox disminuye
a -437 - -431 mV. La muestra 4 se retira después de 80 min y se
termina como ya se describió.
El pH del baño de tinte es de aproximadamente
12.1 - 12.2.
La intensidad de matiz se puede describir por
medio de una medición de lugar geométrico de color.
Como los valores L muestran, la muestra 4 es más
obscura aún y cuando el tiempo de teñido fue más corto. Esto se
atribuye al aumento del potencial redox en el baño de tinte. A pesar
de la concentración baja de tinte, esto confirma la reducción del
tinte exitosa bajo las condiciones de teñido por agotamiento.
Ejemplo de uso
3
La celda electrolítica utilizada es una celda
dividida por una membrana de intercambio de cationes.
Cátodo: cátodos de acero inoxidable, área de
superficie total del cátodo de 1 m^{2}, volumen total de 10
l.
Ánodo: electrodo de titanio con revestimiento de
óxido, metal expandido que tiene un área de superficie geométrica
de 0.04 m^{2}. Volumen de 1.5 l.
El anolito utilizado es NaOH 1 M.
Corriente de la celda: 10 A, voltaje de la celda
de entre 3.0 V y 4.7 V.
Una escala de teñido de laboratorio de Looptex
para teñidos de mezclilla, se acopla a la celda. Después de un
tiempo de electrólisis de 17.5 h a 10 A (75 Ah) para alcanzar el
potencial de teñido, una porción del catolito 4 l) se bombea de la
celda al interior de la escala de teñido y las muestras 5 y 6 se
tiñen a 50ºC (-491 mV) y 80ºC (-567 mV), respectivamente (hebras de
hilo de 150 m de longitud, hilo de algodón virgen).
Programa de teñido: prehumedecer (3 g/l de
agente humectante), exprimir, sumergir en la tina al azufre,
exprimir, oxidación por aire, enjuague subsecuente en agua
fría.
Después de los teñidos 5 y 6, el baño de tinte
se bombea posteriormente dentro de la celda y se reduce de nuevo
mediante reducción catódica.
Después de un tiempo de reducción de 3.7 h a 10
A (3.7 Ah), una porción del contenido de la celda se bombea de
nuevo dentro de la escala de teñido y las muestras 7 y 8 se tiñen de
conformidad con el programa descrito previamente a 57ºC/-538 mV y
83ºC/-536 mV, respectivamente.
Volumen total del baño de tinte: 12 l.
80.25 g/l de torta de filtro de negro al azufre
1 (50% de contenido de agua); 2.0 g/l de agente humectante; 4 ml/l
de solución acuosa de hidróxido de sodio.
Al regenerar el contenido del baño, es posible
de esta manera asegurar el mantenimiento del estado reducido.
El pH del baño de tinte es de aproximadamente
12.5 - 12.7.
La intensidad de matiz se puede describir por
medio de una medición de lugar geométrico de color.
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Ejemplo de uso
4
Una solución de 20 ml/l de Cassulfon® Carbón CMR
de DyStar Textilfarben GmbH & Co. Deutschland KG
(aproximadamente 30-40% solución de Negro al Azufre
Leuco 1) se electroliza a un pH de 12 y a temperatura ambiente en un
aparato como se describió en el Ejemplo de uso 1 en presencia de 20
g/l de Na_{2}SO_{4} anhidro. El anolito utilizado es de nuevo
solución acuosa de hidróxido de sodio (40 g/l de NaOH). La solución
del tinte al azufre reducido tiene un contenido de equivalentes de
agente reductor de 0.075 mol/l (determinado por titración
yodométrica) en el inicio de la electrólisis. La reducción catódica
se lleva a cabo a una densidad de corriente de 0.26 mA/cm^{2} en
línea con el contenido bajo de tinte al azufre del catolito. La
electrólisis se finaliza a un contenido analíticamente determinado
de 0.125 mol/l. Posteriormente la solución tiene un contenido de
equivalentes de agente reductor de 335 Ah con base en un 1 kg de
tinte al azufre sólido. La solución preparada de esta manera del
tinte al azufre se puede utilizar directamente para teñir, por
ejemplo como se describe en el Ejemplo de uso 1.
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Ejemplo de uso
5
La celda electrolítica utilizada es una celda
dividida por una membrana de intercambio de cationes.
Cátodo: cátodos de acero inoxidable
tridimensionales, dimensiones visibles del cátodo 60 x 55 cm, área
de 0.33 m^{2}, volumen total del espacio catódico de 100 l.
Ánodo: electrodo de titanio con revestimiento de
óxido mezclado con platino que tiene 0.3 m^{2} de área. El
anolito utilizado es NaOH 0.1 M.
Corriente de la celda: 85 A, voltaje de la celda
de entre 5.3 V y 5.7 V.
El baño de tinte (volumen total de 230 l) se
bombea a través del espacio catódico, de manera que tenga lugar una
regeneración activa del baño de tinte a través del intercambio con
el catolito.
Composición del baño de tinte/catolito: 4.5 g/l
de Cassulfon® pasta de carbón CMR de DyStar Textilfarben GmbH &
Co. Deutschland KG (= tinte prerreducido electrolíticamente); 1.0
g/l de agente humectante; 7 g/l de sosa cáustica 38º Bé.
El baño de tinte contiene un tejido de punto de
bucle con estirado de algodón que tiene una masa de 8 kg. La
circulación del licor y agitación de la tela se proveen por medio de
la bomba asociada con el chorro. El calor se suministra mediante un
sistema de calentamiento de vapor indirecto. El teñido se lleva a
cabo bajo una atmósfera de gas protector (nitrógeno) para que se
pueda minimizar el acceso de aire. Para este fin, una corriente de
nitrógeno de 10 l/min se pasa continuamente en el aparato.
La velocidad de la tela es de 50 m/min. La
circulación del licor a través de la celda es de 30 l/min.
La temperatura del catolito se lleva a
aproximadamente 55ºC, después de lo cual se conecta la circulación
de la celda y el calentamiento continúa a 76ºC. Durante un tiempo de
electrólisis de aproximadamente 80 min, el potencial redox es de
entre -630 mV y -720 mV cuando se mide en la celda y entre -460 mV y
-432 mV cuando se mide en el chorro de tinte (vs. una referencia de
Ag/AgCl, KCl 3 M).
El pH del baño de tinte es de aproximadamente
12.1 - 12.2.
Después del enjuague del sobrante, el teñido
negro se acaba de manera convencional, por ejemplo mediante
oxidación con hidrógeno peróxido/ácido acético, enjuagando y
regulando el pH.
Claims (8)
1. Un procedimiento para teñir materiales de
fibra con tintes al azufre regenerando el potencial redox del baño
de tinte, lo cual comprende, durante el procedimiento de teñido,
hacer circular el licor de teñido entre el aparato de teñido y una
celda electrolítica unida y el tinte al azufre que se ha oxidado
indeseablemente en el baño de tinte que se reducirá catódicamente
en la celda electrolítica.
2. El procedimiento de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado además porque el potencial
redox del baño de tinte es un bucle cerrado controlado por la
corriente de la celda.
3. El procedimiento de conformidad con la
reivindicación 1 y/o 2, caracterizado además porque la celda
electrolítica utilizada es una celda electrolítica dividida y más
ventajosamente una celda electrolítica de membrana.
4. El procedimiento de conformidad con una o más
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque
el electrolito de conducción utilizado se selecciona de soluciones
alcalinas y más preferiblemente de soluciones alcalinas de sales de
metal alcalino, especialmente de hidróxido de sodio, hidróxido de
potasio, carbonato de sodio, cloruro de sodio o sulfato de
sodio.
5. El procedimiento de conformidad con una o más
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque
la concentración de tinte en el baño de tinte está en la escala de
0.5 a 100 g/l de tinte puro y más preferiblemente en la escala de 5
a 50 g/l de tinte puro.
6. El procedimiento de conformidad con una o más
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque
se conduce a una temperatura en la escala de 20 a 135ºC y más
preferiblemente en la escala de 60 a 95ºC.
7. El procedimiento de conformidad con una o más
de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque
se conduce bajo una atmósfera inerte.
8. El procedimiento de conformidad con una o más
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque
los materiales de fibra utilizados son materiales de fibra
compuestos de celulosa o poliamida o mezclas de
celulosa-poliéster o
celulosa-poliamida.
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