Progetto lauree Scientifiche - Matematica
Modellizzazione di un
processo tintoriale
Autori: Mariarca Faliti, Antonio Scardapane
ITIS “Leonardo da Vinci” - Napoli
Convegno conclusivo - Napoli, 8 maggio 2007
Chi siamo
ITIS Leonardo da Vinci - Napoli
Anno di fondazione: 1905
Specializzazioni:
•chimica industriale
•chimica tintoria
•tessile
•elettrotecnica
Progetti:
•Lauree scientifiche (Matematica, Fisica, Chimica, Scienze dei materiali)
•Pr.O.F.
•Envirad
•Ragazzi in commercio
•EdA
•Studiare l’impresa, l’impresa di studiare
L’indirizzo Chimica Tintoria
•Specializzazione unica nell’Italia Centro meridionale
•Formazione di tecnici del settore chimico qualificati nelle
problematiche inerenti la tintura delle stoffe e dei pellami
•Consolidati rapporti di collaborazione con le industrie del settore
•Opportunità di veloce occupazione presso numerose e prestigiose
aziende operanti sull’intero territorio nazionale
Il processo tintoriale
Tintura= conferire ad un manufatto
tessile una determinata coloritura
che permette la personalizzazione
del prodotto
•Sciogliere un colorante in un
bagno acquoso
•introdurre la soluzione di colorante
nella macchina
•trasferire il colorante dal bagno
alla fibra
•distribuire uniformemente il
colorante sulla fibra
•far penetrare il colorante nella
struttura della fibra e fissarlo
•lavare la merce per eliminare il
colorante non fissato
La tintura ad esaurimento
E’ la parte del processo che attiene il
trasferimento del colorante dal
bagno di tintura alla fibra.
Fasi:
1. Soluzione a dispersione del
colorante
2. Adsorbimento
In questa seconda fase, per effetto
dell’affinità colorante-fibra, il colorante
viene adsorbito alla superficie della
fibra, formando con essa dei legami.
Al passare del tempo la
concentrazione di colorante nel bagno
diminuisce, mentre il colore si fissa alla
fibra.
Il monitoraggio della fase di
adsorbimento
•prelievo della soluzione a intervalli di tempo prestabiliti
•misurazione dell’assorbanza della tintura allo spettrofotometro
•determinazione della percentuale di esaurimento del colorante nel bagno
•valutazione dell’equilibrio colorante su fibra/colorante nel bagno
T alta
curva di esaurimento
% Es
T media
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
T bassa
0
10
20
30
tempo
40
50
60
La curva di taratura
Per determinare la concentrazione di
colorante nel bagno si misura
l’assorbanza della tinta con uno
spettrofotometro.
Diventa essenziale allora
l’elaborazione della curva di taratura
che “mappa” i valori di assorbanza
con i valori della concentrazione.
Trovata la curva di taratura si potrà
procedere in modo matematico per
determinare le concentrazioni del
colorante nel bagno.
Le fasi della modellizzazione
Primo passo:
Preparazione della soluzione.
Colore diretto: Arancio cromasol
Concentrazione iniziale: c0=10g/l
Soluzione di colorante:
2 ml in 500 ml di acqua
Le fasi della modellizzazione
Secondo passo:
Determinazione del valore
della lunghezza d’onda della
radiazione alla quale si ha il
massimo assorbimento
della tinta.
Per la soluzione in esame la
lunghezza d’onda di max
abs è pari a =416,4 nm
Le fasi della modellizzazione
Terzo passo:
Determinazione dei dati sperimentali dell’assorbimento.
Dalla soluzione di colorante preparata si sono diluiti successivamente 2
ml, 4 ml, 6 ml e 8 ml in 100 ml di acqua e si sono misurati i valori
dell’assorbimento corrispondenti a queste concentrazioni.
Abs
0,0272
0,0529
0,0800
0,1055
V (ml)
2
4
6
8
c (g/l)
0,8 x 10-4
1,6 x 10-4
2,4 x 10-4
3,2 x 10-4
Le fasi della modellizzazione
Quarto passo:
Determinazione della curva di taratura.
Uso del foglio excel e determinazione del valore della pendenza della
retta e dell’intercetta (praticamente nulla nell’ambito degli errori
sperimentali).
Abs
0,1200
0,1000
0,0800
0,0600
0,0400
0,0200
0,0000
0,00000
0,00005
0,00010
0,00015
0,00020
0,00025
0,00030
0,00035
c (g/l)
dati sperimentali
retta interpolante