Por Mirko R. Costa
Instituto Químico de Lima
El efecto de desgaste que se desarrolla en el tejido denim es consecuencia de la tintura anular. Se usaron matices amarillos –mostaza– y rojos –ladrillo– para hacer el efecto más notorio y el contraste más vistoso. Al desgastado le siguió el sobre-teñido, que primero presenta colorantes directos de pobre solidez al lavado. Luego cambia a colorantes reactivos de solidez aceptable. Los efectos de la tintura informal, o no clásica, conseguidos sobre denim fueron trasladados a otras prendas confeccionadas con otros tejidos.
La tintura clásica o formal se basa en: i) el desplazamiento del colorante en el baño a la fibra (adsorción) y ii) otro desplazamiento del colorante en la fibra al baño (desorción) hasta que la concentración en ambas fases se empareje y se consiga una distribución homogénea en ambos medios (igualación de la tintura).
El tintorero de prendas debe usar estas mismas premisas para conseguir tinturas irregulares, ya sea:
- Impidiendo la adsorción del colorante.
- Previniendo la desorción del colorante.
- Practicando ambas a la vez; esto es, impidiendo su adsorción y previniendo su desorción.
Comencemos por el principio. El teñido clásico busca distribuir colorantes sobre una fibra de una manera uniforme, permanente y reproducible.
Las dos primeras necesidades, que sea uniforme y permanente, son trastocadas en el teñido actual informal y de moda. A veces se requiere de un desgaste prematuro o de una distribución no uniforme del colorante para conseguir un efecto de moda, pero su reproducción es siempre necesaria para garantizar la homogeneidad en los efectos de temporada.
Conozcamos, ¿cómo actúa un colorante? ¿Por qué es necesario entender esto para comprender la tintura y para el acabado?
La mayoría de tintoreros tiene muy poco conocimiento de dónde proviene el color los colorantes y por qué varían sus propiedades de tintura (afinidad e igualación) y permanencia sobre el tejido (solidez). Asumimos que este conocimiento no es importante porque, aun sin saberlo, teñimos. Pero, como conocimiento es fortaleza, vamos a hacer un esfuerzo por saberlo.
Los átomos se unen para formar moléculas a través del intercambio de electrones. Se nos ha enseñado que los electrones giran alrededor del núcleo. Con más propiedad se dice que orbitan y revuelven alrededor de él, describiendo, algunas veces, esferas y otros lóbulos de diferentes siluetas.
Aquellos electrones que describen esferas son conocidos como electrones sigma (σ = S de esfera en griego), pues están más fuertemente atraídos por el núcleo central. Por esto, son más difíciles de desprenderse para ser posicionados en –excitados a, en léxico químico– niveles de energía superiores, más apartados del núcleo. Necesitan mayor cantidad de energía de excitación para conseguirlo.
Otros de revolución no esférica, a veces lobular, son conocidos como electrones pi (π=P porque los lóbulos se revuelven en forma perpendicular entre sí), son menos fuertemente atraídos, más fácilmente excitables y, responsables de conferir el color a los compuestos que los contienen. Entonces, los compuestos que tienen electrones π, fácilmente excitables, poseen color. Otros que poseen los electrones σ, firmemente adheridos al núcleo, son incoloros. Este hecho ya era conocido por Witt en los años 1850, aunque no electrónicamente. Witt solo sabía que hay compuestos con o sin color, y que el color se perdía con tratamientos de agentes oxidantes fuertes, que los hacen más reactivos.
Un colorante está constituido por un armazón químico que suministra electrones pi (π) conjuntamente con electrones sigma (σ). Esta arreglo está conformado por un sistema químico-aromático conjugado de enlaces simples σ que dan resistencia físico-química y enlaces dobles π, generando color pero debilitando la estructura físico-químicamente al hacerla propensa a una fatiga física (solidez).
Este arreglo está coloristamente integrado por un cromogeno, del griego cromos (color) y genos (origen). En pocas palabras, la simiente del colorante.
La cantidad de electrones excitables π en el sistema es responsable del matiz que irradia el colorante.
El conseguir la absorción de banda para que el colorante irradie el matiz deseado por este sistema sería muy complicado, pues interferiría con otras propiedades. Es necesario modificar la densidad electrónica por áreas mediante la presencia de radicales llamados cromóforos, del griego foros (portador). La mayor densidad electrónica facilita la excitación y la absorción preferencial de las bandas de electrones.
Otros radicales conocidos como auxocromos (griego auxanein, aumentar), no tienen mayor influencia en la banda de las longitudes de onda del espectro absorbido. Su efecto es, principalmente, facilitar cualidades y modificar las propiedades tintóreas y de solidez.
Por eso hay:
- Auxocromos de solubilidad
- Auxocromos de solidez (luz, cloro, térmica, etc.)
- Auxocromos de reactividad, etc.
Los colorantes o pigmentos usados para colorear las telas hacen uso de la absorción preferencial de ciertas longitudes de onda de las radiaciones electromagnéticas.
La región de las radiaciones electromagnéticas en el espectro visible es muy pequeña; todos los compuestos absorben radiaciones electromagnéticas, pero no muchos absorben radiaciones visibles. Por eso pocos compuestos poseen color.
La luz blanca está compuesta por todas las radiaciones electromagnéticas visibles:
Un compuesto coloreado refleja las radiaciones que le dan nombre a su color, el resto es absorbido. 
Todos los compuestos absorben energía de la luz, que incide sobre ellos para que sus moléculas adquieran energía interna.
La cantidad de energía absorbida por cada molécula depende del paquete cuántico requerido para ocasionar la excitación electrónica a un nivel superior.
Las reacciones o interacciones de los radicales, cromo o auxocromos, son de dos tipos genéricos: intra e inter moleculares.
La atracción o fuerza interna entre los átomos que conforman una molécula son intra moleculares, y pueden ser de tres clases:
- i) Iónicas: de manifiestas cargas eléctricas en enlace, de mayor fortaleza, pero más sensibles a la distancia de separación entre los átomos.
- ii) Covalentes: de débil carga eléctrica (aunque algunas sí tienen carga), insensibles a la distancia de separación, más débiles en fortaleza.
- iii) Dativo-covalentes: una mezcla de las anteriores, de carga eléctrica media e insensibles a la distancia de separación entre átomos.
Partamos de premisas populares ampliamente reconocidas:
- i) Lo que es fácil de entrar, es fácil de salir, y
- ii) que la velocidad es la responsable de la mayoría de accidentes. El control del proceso es más difícil y las oportunidades de accidente más frecuentes.
El balance de los enlaces de los radicales con la fibra (afinidad del colorante) y con agua (solubilidad del colorante) hacen más fácil o difícil su tintura. La vía de esta es la solidez al agua (a aquellos agentes a los que se expone una fibra en estado húmedo: lavado acuoso, al frote húmedo, etc.).
Cuanto mayor es la diferencia entre las atracciones, más alta es la afinidad y más difícil su tintura. La atracción intramolecular-iónica solo es posible si la fibra y el colorante poseen carga eléctrica; entonces su velocidad de tintura será alta y la dificultad de tintura mayor.
Las fibras celulósicas están, afortunadamente, impedidas de este tipo de tintura por no poseer carga, salvo cuando están degradadas y contienen grupos carboxílicos en la celulosa, -COO–. En ese caso, sería una repulsión, dado que el grupo -SO3–, presente en mayoría de colorantes usados para tintura, es de la misma carga.
Las fuerzas intermoleculares son mucho menos fuertes que las intramoleculares pero más numerosas entre el colorante y la fibra.
Toda fibra y todo colorante comercial poseen átomos de hidrógeno y de oxígeno en su molécula, por lo que los puentes de hidrógeno están presentes entre casi todas las fibras textiles y en casi todos los colorantes usados para teñirlas. La eficiencia para formarse entre los diferentes colorantes de una misma clase y entre las distintas clases de colorantes se debe al número y la orientación estéreo-espacial con la fibra.
Lo mismo ocurre con las fuerzas intermedias de Van der Waal que operan en modo similar a los puentes de hidrógeno: su formación está condicionada a la presencia de átomos electronegativos como nitrógeno y azufre, en sustitución o adicionales al oxígeno, presentes en la fibra y/o colorante.
Los débiles momentos dipolares son fuerzas comunes a todos los colorantes, debido a la ubicación de los electrones durante la rotación de la masa electrónica alrededor del núcleo y común a todo colorante y a toda fibra. Son las únicas responsables de la interacción, aunque la presencia del enlace dativo-covalente se suma a ellos, cuando está presente para mejorar su solidez acuosa.
Entonces, la afinidad es el equilibrio de distribución del colorante entre la fibra y el agua. Los colorantes de alta sustantividad sirven para teñir colores oscuros (difícil igualación) y los de baja sustantividad (fáciles de teñir) están vetados para colores intensos.
El aumento del peso molecular del colorante trae un aumento de la afinidad, conjuntamente con características deseables y perjudiciales.
Entre las primeras:
- Mayor solidez a los procesos húmedos.
- Tinturas intensas más económicas.
Y entre las segundas:
- Mayor dificultad de tintura.
- Menor velocidad de difusión del colorante al interior de la fibra.
Entonces, la tintura es resumida a un proceso de sorción: transferencia selectiva de uno o más solutos (colorantes, auxiliares y químicos) desde un fluido (agua) hacia una matriz orgánica sólida adsorbente (fibra) de estructura amorfa o micro-cristalina.
Adsorción: desplazamiento de solutos en el fluido (medio más amorfo), baño, a matriz sólida adsorbente (más ordenado) o fibra.
Desorción: desplazamiento inverso, desde medio más ordenado (fibra) hacia más desordenado (baño).
Mediante el control de las gradientes de concentración de los solutos en ambos medios se homogeniza la distribución y se asegura la igualación de la tintura.
Al momento del equilibrio de la reacción:
- Cuanto más alto es el equilibrio, más rápida será la reacción y mayor la afinidad del colorante.
El proceso de teñido clásico puede ser dividido en:
- Transporte de colorante desde baño de teñido hasta la superficie de la fibra.
- Penetración del colorante a través de los poros en las regiones accesibles de la parte amorfa de la fibra.
La absorción de humedad del medio ambiente y el grado de hinchamiento de la fibra cuando está sumergida en agua están íntimamente ligados. Son reflejo de su estructura físico-química interna y de su comportamiento de teñido, dado que facilita u obstaculiza el ingreso o salida de las moléculas de colorante.
Los modelos de mayor aceptación para las fibras asumen la existencia de regiones de variado grado de orden y desorden molecular en su constitución interna. La región de máximo ordenamiento o cristalina le confiere su fortaleza, rigidez e inercia reactiva y está albergada dentro de otra amorfa de máximo desorden responsable de la reactividad, comodidad y flexibilidad. Por lo tanto, la proporción de material cristalino con relación al amorfo ejerce marcada influencia sobre las propiedades de la fibra.
En las fibras naturales esta relación es característica y nata; en las fibras sintéticas está determinada por su fabricación.
En tintura, el colorante está contenido en un espacio muy amplio (baño), y se reduce a un aparente espacio reducido, la fibra. El colorante viaja apresuradamente desde el baño hasta el poro en la fibra; la difusión por el poro es la etapa más lenta. A la entrada del mismo es donde hay mayores oportunidades de congestión. La congestión es más factible en los inicios de la tintura, cuando el colorante en la solución se apresura a ingresar y otros a regresar al baño. Las oportunidades de colisiones entre moléculas o tinturas disparejas serán mayores al inicio y disminuirán conforme avanza la tintura.
Con este conocimiento elemental analicemos los diferentes teñidos conocidos en prenda:
SPOT DYE (tintura en manchas): manchas puntuales de forma irregular, en uno o más colores, aplicando resinas o productos químicos por nebulización, brocha o esponja para diminuir o intensificar la adsorción del colorante.
TIE DYE (tintura de prenda amarrada): las prendas atadas se someten al teñido en lavadoras o baldes para obtener tinturas irregulares al azar o siguiendo un patrón con un solo colorante o varios. Esto debido a la restricción ocasionada por las ataduras hechas en la prenda, que disminuyen la adsorción.
TINT, DIRTY O ENGRASADOS: teñidos muy cortos y en tonalidades suaves o medias sobre prendas procesadas por lavado industrial, stone wash, lavado ecológico y stone bleach.
Sobre tinturas con esponjas
No se da adsorción, ni desorción.
OMBRÉ O DIPPING (remojo): tintura sombreada, mono o bicolor, practicada solo con colorantes reactivos que son adsorbidos por la prenda por capilaridad y fijados en el horno de prendas (se permite adsorción e impide desorción).
Dipping
PIGMENT OVERDYE (sobre teñido con pigmentos): tintura hecha con pigmentos sobre fondos teñidos, ya sea con colorantes reactivos o directos para resaltar el efecto de desgaste en las costuras o donde el desgastado se encuentre (adsorción impedida preferencialmente por las costuras).
Pigment overdye
PIGMENT BLASTING (arenado con pigmentos): Aplicación de un pigmento por nebulización, aerógrafo, pincel, brocha o trapo sobre una prenda cruda o procesada para mejor efecto.
Impedimento de adsorción y desorción.
COLD DYE (tintura en frío): con pigmentos para resaltar el efecto en las costuras y tinturas con efectos en blanco y apariencia irregular. Se impide la desorción.
La tintura en frío brinda menores consumos de energía, hasta 30% menos comparada con procedimientos clásicos de tintura con directos, reactivos o sulfurosos. No necesita el uso de auxiliares y tienen un consumo menor de productos químicos.
TINTURAS CON NEBULIZADOR / SPRAY: aplicación de pigmentos y colorantes reactivos con nebulizador, que luego se fijan en horno de prendas para dar contrastes.
Se impide la adsorción y desorción.
BAG DYE (tintura en paquete): Una variante del tie dye. Tinturas irregulares hechas con pigmentos, reactivos, azufres o índigo verdadero. El acceso del colorante a la prenda es parcialmente impedido por la restricción que ofrece la bolsa que las aloja.
Para no dejar nada en el tintero
LOS MATICES DEL ÍNDIGO: los blue jeans son azules, y el matiz azul del índigo es característico en ellos, pero el fabricante del tejido lo puede variar de acuerdo a:
- Bottoning (fondeado): cuando el hilado es primero teñido con un colorante tina-sulfuroso de color negro.
- Topping (cobertura): cuando el hilado es teñido con un colorante tina-sulfuroso de color negro después de la tintura del índigo.
Ambas técnicas disimulan el matiz violáceo original mientras se desarrolla un matiz neutro final con el lavado.
Los efectos descritos hasta el momento se basan en la eliminación acelerada del colorante de la prenda. El mantener el color original se logra con el uso de resinas que cierran los poros de la fibra, previniendo la salida del colorante.
OTROS EFECTOS: el uso de trama teñida con colorantes sólidos como tinas y amplía la gama de efectos obtenibles.
