Sistema de Color Floriderm Una nueva generación de colorantes negros para cuero D.Heckhoff* * , J.Berenguer* , M.Dien* * * Clariant Productos S.A., P.O. Box 83, E - 08820 El Prat de Llobregat, Spain * * Clariant Deutschland GmbH, Benzstraþe 11, D-70771 Leinfelden - Echterdingen, Germany 1- Introducción Dentro del mercado mundial de colorantes negros para cuero, que es, dependiendo de la moda, entre un 50 y un 60% del mercado total de colorantes usados en las curtiembres, se conocen una cantidad enorme de diferentes productos comerciales1. Estos colorantes negros pueden ser ácidos, directos, de complejo metálico, sulfurosos, sustantivos, reactivos, básicos..., a parte de mezclas de todo tipo entre ellos. A parte de las ventajas específicas de cada uno de ellos, todos tienen también sus desventajas específicas. Por ejemplo, los colorantes ácidos no metalizados y los colorantes directos tienen en general un buen rendimiento de color, pero a menudo tienen pobres valores de solideces a la luz y a la migración. Además, puede haber dificultades en obtener atravesados completos en algunos tipos de pieles. Los colorantes de complejo metálico tienen buenas solideces a la luz y a la migración, pero son menos económicos. Contienen metal y por esta razón no pueden ser usados cuando se quieren obtener pieles sin metales. Los colorantes sulfurosos tienen, en general, muy buenas solideces, especialmente a la luz y a la migración. No contienen aminas prohibidas ni metales. Desafortunadamente, su aplicación en pieles es limitada debido a su bajo poder colorante, mal agotamiento del baño y por dejar el corte de la piel teñida con poca intensidad. Los colorantes básicos clásicos tienen buen rendimiento de color pero su nivel de solideces es bajo. Así, para poder obtener todos los requisitos de una piel teñida de negro intenso, completamente atravesada con un corte negro, no gris, y con buenas solideces a la luz al sudor y al PVC, las recetas utilizadas habitualmente pueden llegar a utilizar hasta cuatro colorantes diferentes. Para superar esta situación, Clariant ha investigado y desarrollado una nueva generación de colorantes negros, obteniendo un nuevo Sistema de Color que comprende los colorantes2 Floriderm Negro A-P CP y Floriderm Negro C-DL 2- MODIFICACIÓN DE COLORANTES SULFUROSOS La presión que se está realizando en los últimos años sobre los metales pesados y la legislación sobre bienes de consumo y ciertas aminas aromáticas cancerogénicas, ha sido el factor decisivo para la investigación y desarrollo de nuevos tipos de colorantes. La base para este desarrollo es la modificación de un viejo colorante, conocido desde 1889, el Sulphur Black 1 El trabajo de síntesis se ha realizado en dos direcciones principales (Esquema 1): COLORANTE CATIÓNICO SULFUROSO Colorante sulfuroso COLORANTE HÍBRIDO AZO-SULFUROSO Esquema 1: Modificaciones estudiadas de colorantes sulfurosos Los resultados son dos colorantes negros completamente nuevos; un colorante sulfuroso catiónico y un colorante híbrido azo-sulfuroso. Ninguno de los dos contiene aminas aromáticas de las listas MAK III A1, A2 ni B ni metales pesados. 3. PROPIEDADES DE LOS COLORANTES 3.1 Negro Floriderm A-P CP Las características clave de este colorante es su carácter aniónico, homogéneo (no es una mezcla física de dos colorantes existentes) y su innovadora química de colorante híbrido azo-sulfuroso. Este colorante combina el buen rendimiento de color de los colorantes azoicos con la buena penetración de los colorantes sulfurosos. Tiene un matiz ligeramente verdoso, parecido al del Acid Black 210 que varía, dependiendo del substrato y de la oferta de colorante, desde gris oscuro amarillento hasta negro neutro. En comparación con los colorantes ácidos y directos, con el Negro Floriderm A-P CP se obtienen tinturas mejor atravesadas en cuero al cromo y débilmente recurtidas, especialmente con la presencia de un auxiliar de tintura anfotérico a. El agotamiento de baño es excelente comparado con las sales de Bunte (colorantes Sulfurosos solubilizados), pero una sobreoferta debe ser evitada como sucede con todos los colorantes de débil afinidad, especialmente en semicromo y nubuck. Negro Floriderm A-P CP no endurece la piel y no tienen efectos negativos en la fuerza tensora y la resistencia a la gota Las principales propiedades de este colorante son: - buena solidez al sudor, especialmente cuando se realiza una sobretintura con colorante catiónicos homogéneos como Negro para Cuero C liq. o Negro Floriderm C-DL liq. o cuando se trata con un auxiliar de tintura catiónicob. - muy buena estabilidad al agua, al lavado y al lavado en seco - excelente solidez a la migración en PVC. Los valores de otras propiedades del colorante quedan descritos en las tablas siguientes: Propiedades generales de Negro Floriderm A-P Estabilidad a los ácidos, IUF 203 5 Solidez al ácido fórmico, IUF 202 5 Solidez al ácido sulfúrico, IUF 202 5 Solidez a las bases, Veslic C 2030 2 Estabilidad en agua dura, IUF 205 5 Solubilidad en g/l a 20ƒC, IUF 201 50 Solubilidad en g/l a 60ƒC, IUF 201 50 Solidez a la luz a 1/1 SD, IUF 402 2 Solidez a la gota de agua, IUF 420 4 tintura sin tratar Solidez a la gota de agua, IUF 420 4-5 tratado con Dermafix T liq Migración en PVC plastificado,IUF 442 4-5 (SD: Intensidad standard) Solideces de Negro Floriderm Black A-P N Solidez al sudor, IUF 426 CA Co PA PES PAC Wo 4-5 2 2 4 3-4 3 tintura sin tratar Solidez al sudor, IUF 426 tratado con Dermafix T Solidez al lavado en seco 4-5 3-4 3 4 4-5 4 4-5 4 4-5 4 5 5 4-5 4-5 2-3 4-5 4 5 5 4-5 4-5 4 4-5 4-5 4 5 5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 5 4-5 4-5 Veslic C 4330 Solidez al lavado, IUF 423 tintura sin tratar Solidez al lavado, IUF 423 tratado con Dermafix T Solidez al agua, IUF 421 tintura sin tratar Solidez al agua, IUF 421 tratado con Dermafix T N: cambio de matiz Ca: acetato de celulosa Co: algodón PA: poliamida PES: poliéster PAC: poliacrílico 3.2 Negro Floriderm C-DL liq Las características clave de este colorante son su caracter homogéneo y su química innovadora de colorante sulfuroso catiónico. Este colorante combina la buena solidez a la luz y a la migración de los colorantes sulfurosos con el buen rendimiento de los catiónicos, sin el riesgo de bronceado de estos últimos. Como este colorante tiene poca penetración, su uso principal es para la tintura superficial de pieles que se han teñido anteriormente con colorantes aniónicos. Al ser en forma líquida, no se necesita disolución previa. Las principales características de este colorante son: - excelente solidez a la luz, valores de 3-4 en piel recurtida con vegetal y 4 con sintético. - buena solidez al lavado y al sudor - excelente solidez a la migración en PVC plastificado Los valores concretos de sus propiedades quedan descritos en las tablas siguientes. Propiedades generales de Negro Floriderm C-DL Estabilidad a los ácidos, IUF 203 5 Solidez al ácido fórmico, IUF 202 4-5 Solidez al ácido sulfúrico, IUF 202 4-5 Solidez a las bases, Veslic C 2030 3-4 Estabilidad al agua dura, IUF 205 5 Solidez a la luz a 1/1 SD, IUF 402 4 Solidez a la gota de agua, IUF 420 4-5 tintura sin tratar Migración a PVC plastificado,IUF 442 4-5 SD: Intensidad standard Solideces de Negro Floriderm C-DL N Solidez al sudor, IUF 426 CA 4 Co PA PES PAC Wo 3-4 3 tintura sin tratar Solidez al lavado en seco 3-4 3 3 2-3 2 2 3 2-3 5 4-5 5 4-5 4-5 4-5 4-5 2 1 1-2 1-2 1-2 1-2 Veslic C 4330 Solidez al lavado, IUF 423 tintura sin tratar Solidez al agua, IUF 421 tintura sin tratar N: cambio de matiz Ca: acetato de celulosa Co: algodón PA: poliamida PES: poliéster PAC: poliacrílico 4- el sistema de color floriderm Debido a su posición única en el mercado así como la química innovadora de estos colorantes, es imposible el realizar una comparación directa con otros colorantes. El Sistema de Color Floriderm permite, utilizando sólo dos colorantes, el Negro Floriderm A-P CP y el Negro Floriderm C-DL, multitud de diferentes posibilidades de aplicación. Con las recetas que siguen para empeine de vacuno, nappa vestimento y cuero para muebles, pretendemos dar unas posibles propuestas de aplicación. Nappa vestimento: pieles de oveja, de wet blue Recurtición - Tintura - Engrase Operación Productos Temp Cantidad Tiempo pH Comentarios min ƒC % Lavado Agua 35 TergolixÆ D liq. 200 0,5 20 Vaciar 10 Vaciar Vaciar Lavado Agua 30 200 Recurtición Agua 30 100 Lavado TanfixÆ SZS p 3 CatalixÆ GS liq 3 50 200 10 Agua 35 Vaciar Neutralización Agua SandotanÆ DSN p 35 100 3 30 TergotanÆ EF liq 4 20 Bicarbonato sódico 1,5 30 6,0 Vaciar Tintura Agua 30 NegroFloriderm A-P Engrase Tintura superf. Agua 100 3 60 60 100 DermalixÆ N pa 3 SandolixÆ TK 51 pa 6 60 Ácido Fórmico 85% 2 30 Agua 60 NegroFloriderm C-DL líq mirar penetración 3,5 200 2 20 Vaciar Tintura superf. Agua 60 200 Negro Floriderm A-P 3 30 Ácido Fórmico 85% 1,5 30 3,2 Vaciar Lavado Agua 25 200 10 Vaciar Operaciones mecánicas: Apilar sobre caballete, estirar, colgar, acondicionar, molissa, bombear en seco, toggle Empeine de vacuno: Bovine, de wet blue Recurtición - Tintura – Engrase Operaciones Productos Temp Cantidad Tiempo pH Comentarios Lavar Agua ƒC % 40 200 Tergolix CA liq. 0,3 min 20 3,7 Vaciar Neutralización Agua 35 100 Formiato sódico 2 Bicarbonato sódico 0,5 90 4,7 Vaciar Lavar Agua 40 200 10 Vaciar Recurtición Adición Tintura Engrase Adición Agua 30 50 Tergotan MCN liq 2 Sandotan SGN p 2 Tergotan GSN p 2 Extracto de Mimosa 2 Tergotan FG p 2 Dermagen GP liq 1 Floriderm Black A-P 3 Agua 70 10 30 90 mirar penetración 100 Sandolix BUP liq 6 90 Ácido fórmico 85% 1,5 10 Ácido fórmico 85% 1,5 20 3,3 Vaciar Lavar Agua 60 300 10 Vaciar Tintura superf. Adición Agua 60 200 Floriderm Black A-P 1 20 Ácido fórmico 85% 0,5 20 3,2 Vaciar Adición Agua 60 Floriderm Black C-DL liq 200 1 20 Vaciar Lavar Agua 25 300 10 Vaciar Operaciones mecánicas Apilar sobre caballete, estirar, secar a vacio a 70ƒC por 90 sec, colgar, acondicionar, molissa, vacio a 70ƒC por 30 sec Cuero para muebles Bovine, de wet blue Recurtición - Tintura - Engrase Operaciones Productos Lavar Agua Temp Cantidad Tiempo pH Comentarios ƒC % 40 200 Tergolix CA liq. 0,3 min 10 Vaciar Neutralización Agua 35 100 Sal de cromo basic. 4/12 2 Formato Sódico 1,5 30 Bicarbonato sódico 1,5 60 5,4 Vaciar Lavar Agua 40 300 10 Vaciar Recurtición Agua 30 100 Tergotan LR liq 2 Sandotan WZ p 6 Tergotan GSN p 2 Tergotan FG p 2 30 Tintura Floriderm Black A-P 2,75 60 Engrase Agua Adición Adición 70 mirar penetración 100 Sandolix FFS liq 15 90 Ácido fórmico 85% 1 10 Ácido fórmico 85% 1,5 20 3,8 Vaciar 10 Vaciar Lavar Agua 60 300 Tintura superf. Agua 60 200 Adición 10 Floriderm Black C-DL 2 20 Floriderm Black A-P 2,5 30 Ácido fórmico 85% 1 20 3,4 Vaciar Tintura superf. Agua Floriderm Black C-DL 40 200 1 20 Vaciar Lavar Agua 25 300 10 Vaciar Operaciones mecánicas: Apilar sobre caballete, estirar,toggle, acondicionar, molissa, bombear en seco, toggle Comentarios: En la receta anterior para empeine de vacuno, Negro Floriderm A-P es usado para el atravesado y par la tintura superficial después de la acidificación con ácido fórmico, y el Negro Floriderm C-DL es usado como tintura superficial final. Otra posibilidad de uso de estos colorantes se muestra en nappa vestimenta, donde el Negro Floriderm A-P se usa para atravesar y para tintura superficial final y el Negro Floriderm C-DL liq. se usa como tratamiento catiónico intermedio. La piel para tapicería se tiñó de la siguiente manera: Negro Floriderm A-P se usa para atravesar en un primer paso. Después de la acidificación con ácido fórmico, se tiñe superficialmente con Negro Floriderm C-DL y A-P. En el paso final, Negro Floriderm C-DL se usa otra vez como tintura final. La combinación de estos dos coloranes permite obtener niveles de solideces que no se podían obtener anteriormente con colorantes no metalizados. Los artículos obtenidos con las recetas anteriores alcanzan valores de 5 en la solidez al sudor y migración al PVC, y una nota de 7 para la solidez a la luz. 5- Conclusiones El Sistema de Color Floriderm en un nuevo estado de la técnica. Los dos colorantes son únicos en el mercado. El comportamiento específico de los colorantes en si mismos permiten el obtener todo tipo de cueros negros. Con el solo uso en combinación de estos dos colorante, se pueden obtener cueros completamente penetrados, intensos, tinturas económicas, sin problemas ecotoxicológicos y excelentes niveles de solideces. 6- Referencias 1- Color Index 2- Los colorantes Floriderm y su aplicación están sujetos a patentes y solicitudes de patente de Clariant en la mayoría de paises industrializados. 3- Nombres comerciales: a) Dermagen GP liq b) Dermafix T liq - Clariant, Floriderm dyestuff card, 1998 Un gran numero de colorantes, pigmentos y productos quimicos de la Clariant AG han sido patentados por esta casa en numerosos paises industriales. Marca registrada por Clariant AG en numerosos paises El signo ³ solamenta figura cuando la marca correspondiente se menciona en el texto por primera vez. Las indicaciones tecnicas de aplicacion dadas deben considerarse como punto de partida para la utilisacion de nuestros productos y corresponden al estado actual de nuestros conocimientos. Debido a las numerosas y diversas posibilidades de aplicacion practica y al numero, necesariamente limitado, de ejemplos de aplicacion, su publicacion se hace sin compromiso alguno por nuestra parte.