colorantes textil

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CICATA-LEGARIA
CENTRO DE INVESTIGACION EN CIENCIA
APLICADA Y TECNOLOGIA AVANZADA DEL
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD LEGARIA

TRATAMIENTO DE RESIDUALES LÍQUIDOS TEXTILES
MEDIANTE OXIDACIÓN CON OZONO

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QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
DOCTORADO EN TECNOLOGIA AVANZADA
PRESENTA:
PABLO COLINDRES BONILLA
DIRECTORES DE TESIS:
DR.EDILSO REGUERA RUIZ
DR. HERNANI YEE MADEIRA

MEXICO, D.F.

DICIEMBRE, 2010

RESUMEN

El propósito de este trabajo fue estudiar la degradación mediante oxidación con
ozono de tres colorantes ampliamente utilizados en la industria textil para el
teñido de artículos de algodón con buena resistencia al lavado. La finalidad del
tratamiento con ozono es reutilizar el agua en procesos deteñido; de esta
manera se aprovechan tanto el agua tratada como las sales en ella contenidas.
Se utilizaron los colorantes Amarillo Reactivo 84 (AR84), Negro Reactivo 5
(NR5) y Rojo Reactivo 141 (RR141). Se estudió a los colorantes en forma
individual, variando su concentración inicial y variando auxiliares químicos
inorgánicos para simular un efluente de teñido; se les analizó también en formacombinada.
La oxidación con ozono se llevó a cabo en un reactor semicontinuo (0.5 L), con
una concentración de ozono de 2 mg/L y un flujo de 0.5 L/minuto. Se monitoreó
la descomposición de los colorantes mediante espectroscopias UV-VIS y FTIR.
Se verificó la persistencia de iones de sodio, necesarios en los procesos de
teñido, utilizando espectroscopia de absorción atómica.
Por otra parte,se realizaron tinturas de algodón usando agua tratada con
ozono, sometida a procesos de contaminación-ozonación hasta por cinco
veces. Se emplearon colorantes de dos clases tintóreas diferentes: colorantes
directos y colorantes reactivos. Se tiñó cada uno por separado. Se midió la
diferencia de color con respecto a muestras testigo, teñidas con agua destilada
mediante espectrofotocolorimetríade reflectancia.
En todos los casos la decoloración se llevo a cabo durante la primera hora, no
obstante la baja concentración de ozono empleada. La adición de auxiliares
inorgánicos acelera la reacción del ozono con los colorantes textiles. La
influencia de los subproductos de la degradación de los colorantes sobre las
tinturas realizadas con el agua tratada depende de la acumulación deestos a
través de los ciclos de contaminación ozonación, pero también de la clase
tintórea del colorante utilizado en la tintura con el agua tratada, así como de la
constitución química de éste último

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ABSTRACT
The scope of this work was to study the ozone mediated degradation of three
dyestuffs with wide application in textile industry for good wash fastness cotton
dyeing. Ozonetreatment was applied in order to reuse the treated water in
dyeing processes; in this way it is possible to take advantage of the treated
water and the salts contained in it. Textile dyestuffs Reactive Yellow 84 (AR84),
Reactive Black 5 (NR5) and Reactive Red 141 (RR141) were used. The
dyestuffs were studied in individual form, varying initial concentration and
varying inorganic chemicalauxiliaries in order to simulate a spent dyebath. The
dyestuffs were analyzed too in combined form.
The oxidation process with ozone was carried out in a semibatch reactor (0.5L)
using 2 mg/L of initial concentration and 0.5 L/minute of ozone-oxygen flow.
The decomposition of dyes was monitored using UV-VIS spectroscopy and
FTIR spectroscopy. The persistence of sodium ions was verified using atomicabsorption spectroscopy.
On the other hand, dyeing of cotton sample were carried out using treated water
by means of ozone as far as five contamination-ozonation cycles. For dyeing
processes were used dyestuffs of two different tinctorial classes: Direct Dyes
and Reactive Dyes. Each one of these was applied separately. Differences of
coloration from colored samples using treated water...