Comportamiento cinético de fibras Tencell con colorantes directos

Abstract

Objetivos de la Tesis:<br/><br/>El objetivo principal de la presente Tesis, Cinética de Tintura de Tencel ,se centra en dos objetivos parciales: la sensibilidad a la temperatura y el efecto de la variación de la concentración de electrolito en la misma.<br/><br/>La evaluación cinética del sistema fibra-colorante, se ha realizado mediante la evolución de la expresión Ct/Cinf, relación entre colorante absorbido por la fibra en un tiempo t y la concentración del mismo en el equilibrio, en función de los distintos parámetros estudiados a través del análisis de varios modelos.<br/><br/>Metodología empleada<br/><br/>La aproximación a dicha evaluación puede realizarse mediante: Modelos cinéticos semi-empíricos y Modelos matemáticos provenientes de la segunda ley de Fick. En los primeros, es la constante cinética k el parámetro definitorio del proceso, mientras que, en los modelos matemáticos es el adimensional Dt/r2. <br/><br/>Ambos enfoques describen la evolución del mismo fenómeno y, por lo que debería existir algún tipo de relación entre k y Dt/r2. El estudio del proceso desde ambos puntos de vista y, cuando sea posible, establecer la relación mencionada, es otro de los objetivos de la Tesis. Con ello, se podrá comparar la incidencia estructural del sustrato respecto al comportamiento cinético.<br/><br/><br/>Fases del trabajo<br/><br/>Siendo Tencel una fibra celulósica, se ha realizado un análisis comparativo con Viscosa , mediante un estudio experimental en celda de tintura en flujo continuo con medición espectrofotométrica on line . <br/><br/>Las condiciones experimentales escogidas han sido: Temperaturas de 30, 40, 50, 60, 70 y 80ºC y [NaCl] de 0.5, 1.0 y 1.5 g/L, valorando la cantidad de colorante que la fibra absorbe, en función del tiempo. <br/><br/><br/><br/>Conclusiones y valoración de los resultados obtenidos<br/><br/>La comparación de D/r2 entre ambas fibras indica que:<br/><br/>Exceptuando el modelo de Chrastil, los valores de D/r2 obtenidos, disminuyen con el aumento de la concentración de electrolito .<br/><br/>Los valores obtenidos a partir de la aproximación de Crank y de la de Rais-Militky presentan gran similitud. <br/><br/>Hay un estrecho paralelismo entre los valores obtenidos a partir de la ecuación de Cegarra-Puente-Valldeperas y los de las aproximaciones matemáticas de Crank y Rais-Militky. <br/><br/>Para algunos modelos matemáticos, a la concentración máxima de electrolito, los valores de D/r2 son muy similares en Viscosa y prácticamente coincidentes en Tencel. <br/><br/>El orden de magnitud de los Dap para Tencel pueden apreciarse en la Tabla siguiente.<br/><br/><br/>Dap (cm2/s) Modelo<br/>10-11-10-14 Cegarra-Puente-Valleperas<br/>10-12-10-14 Chrastil<br/>10-11-10-16 Urbanik<br/>10-11-10-14 Crank<br/>10-11-10-14 Rais-Militky<br/>10-13-10-16 Kilby<br/><br/><br/>A pesar de las diferencias según la ecuación considerada, existe en Tencel una variación del Dap en función de los tres niveles de agotamiento en los que se ha estructurado el estudio cinético.<br/><br/>A través de la cinética de tintura se ha podido demostrar la existencia de varias capas de distinto nivel de ordenación microestructural que implicará, la necesidad de reconsiderar los procesos de tintura a fin de obtener unos niveles de penetración del colorante en la fibra similares a los de otras fibras celulósicas, al existir en Tencel velocidades de difusión diferenciadas en sus distintas capas.