“EXTRACCIÓN Y EVALUACIÓN DE PIGMENTOS NATURALES OBTENIDOS A PARTIR DE FLORES DE ÑACHAG (Bidens humilis.), Y FLORES DE MARIGOL (Tagetes erecta) PARA LA TINTURACIÓN DE FIBRAS TEXTILES” Mauricio Rosales INTRODUCCIÓN Industria Textil Contaminación Colorantes Sintéticos Ecológico Alternativa Sostenible Sustentable OBJETIVOS GENERAL Aplicación de pigmentos naturales extraidos a partir de Flores de Ñachag (Bidens humilis) y Flores de Marigol (Tagetes erecta) como alternativa colorante en fibras textiles ESPECÍFICOS Extraer a nivel laboratorio, el tinte natural de las flores de Ñachag (Bidens humilis) y de las flores de Marigol (Tagetes erecta), utilizando 3 solventes (agua y alcohol etílico al 35% y al 70%). Determinar la concentración de grupos componentes de pigmentos colorantes obtenidos a nivel de laboratorio presentes en los tintes mediante espectrofotometría Establecer el rendimiento de colorante de cada una de las especies a nivel de laboratorio Aplicar los tintes naturales extraídos, a fibras de lana y algodón MARCO TEÓRICO Colorante Sustancias Capaces de Teñir Fibras de origen: Vegetal Animal Sintéticas Obtenidos a partir de: Plantas Animales Minerales Color Percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas Interpretan las longitudes de onda Frecuencias en la región Visible 380 – 750 nm TRANSMITIDO ABSORCION LONGITUD DE ONDA ABSORBIDA EN nm Verde azulado Rojo 650 – 700 Azul verdoso Anaranjado 600 - 650 Azul Amarrillo 570 – 600 Púrpura Verde 490 – 570 Rojo Azul verdoso 475 – 490 Amarillo Azul 440 – 475 Verde Amrillento Violeta 400 – 440 Colorantes Naturales Plantas Animales Remplazados Por colorantes sintéticos Costos Flores de Ñachag y Marigol Pigmentos Flavonoides Compuestos fenólicos abundantes en la naturaleza Flavonas Flavonoles Chalconas Auronas Isoflavonas Biflavonil Color Amarillo Extracción de Flavonoides Solventes Polares Agua Etanol Infusión Decocción Maceración Plantas Frescas Secas Calor Identificación Cromatografía Espectrofotometría Reacciones Coloridas Pigmentos Carotenoides Formados a partir de Isopreno Abundantes en la Naturaleza Beta-caroteno (90%) -caroteno Licopeno Xantófilas Colores: Naranjado Amarillo Rojos Extracción de Carotenoides Solventes liposolubles Hexano Eter de petroleo Acetona Benceno Maceración Infusión Decocción Plantas Frescas Identificación Cromatografía Espectrofotometría Espectro máximo de Carotenoides Componente Eter de petróleo Hexano Disulfuro de Carb. Benceno Etanol Cloroformo Isooctano -caroteno 447 nm 442 nm 477 nm -- -- -- 446 nm -caroteno 451 nm 450 nm 485 nm -- 452 nm 466 nm 451 nm -caroteno 462 nm -- 496 nm 477 nm -- 477 nm -- Criptoxantina 452 nm 452 nm 483 nm -- 452 nm 463 nm -- Neo--caroteno -- 443 nm -- -- -- -- -- Neo--caroteno U -- -- -- -- -- -- 443 nm Descripción Botánica Familia: Asteraceae Genero: Bidens Especie: Bidens humilis Nombre Común: Ñachag Hierba mala Requerimiento: Agua Familia: Asteraceae Genero: Tagetes Especie: Tagetes erecta Nombre Común: Marigol Planta ornamental, Controladora de nematodos Requerimientos: Cultivo anual Fibras naturales Material de Hilos Tejidos Obtienen de: Plantas: Algodón Lino Yute Animales: Lana Seda Pelo Mineral: Asbesto Fibra de vidrio Espectrofotometría Método de Análisis óptico Compara la radiación absorbida Solución de soluto conocido y Una solución con soluto desconocido Espectrofotometro MATERIALES Y MÉTODOS Flores de Ñachag (Frescas, Deshidratadas) Flores de Marigol (Frescas, Deshidratadas) Alcohol (35% y 70%) Espectrofotómetro Calentador agitador Extracción Recolección Secado Maceración con reflujo Evaporación Recolección Determinación Rendimiento Pesado de cristales obtenidos después de la evaporación Concentración Espectrofotómetro Ñachag 300 nm Marigol 361 nm Densidad Picnómetro Tinturación de lana y algodón RESULTADOS Densidad: X = 0.924 g/mL CV= 0.409 % Grupos X densidad (g/ml) G1 Ñachag fresco 2.775 a G2 Ñachag deshidratado 2.766 a G3 Marigol fresco 2.773 a G4 Marigol deshidratado 2.775 a Tratamientos Densidad (g/ml) T1 0.969 a T2 0.934 a T3 0.871 a T4 0.958 a T5 0.937 a T6 0.871 a T7 0.966 a T8 0.936 a T9 0.871 a T10 0.966 a T11 0.939 a T12 0.870 a RESULTADOS Concentración: X = 8.059 mg/L CV = 23.74 % Grupos X concentración (mg/L) G1 Ñachag fresco 15.45 b G2 Ñachag deshidratado 50.51 a G3 Marigol fresco 3.16 c G4 Marigol deshidratado 27.59 b Tratamientos Concentración (mg/L) T1 4.17 c T2 1.85 c T3 9.42 c T4 10.48 b T5 15.95 b T6 24.08 a T7 0 d T8 1.3 c T9 1.86 c T10 2.22 c T11 7.63 c T12 17.74 b RESULTADOS Rendimiento : X = 0.509 g CV = 15.218 % Grupos X rendimiento (g) G1 Ñachag fresco 1.18 c G2 Ñachag deshidratado 1.97 a G3 Marigol fresco 1.31 c G4 Marigol deshidratado 1.64 b Tratamientos Rendimiento (g) T1 0 d T2 0.553 b T3 0.633 b T4 0.343 c T5 0.86 a T6 0.766 ab T7 0.17 c T8 0.593 b T9 0.55 b T10 0 d T11 0.82 a T12 0.82 a Tinturación Lavado de las telas Premordentados Tinturación Sulfato de aluminio Secado Acido Cítrico RESULTADOS Ñachag Deshidratado, alcohol 35% 500 mg/L 10g tela RESULTADOS Ñachag deshidratado, alcohol 70% 500 mg / L 10 g de tela RESULTADOS Ñachag deshidratado, agua 500 mg / L 10 g de tela RESULTADOS Pruebas de solidez del color al lavado y manchado Escala: 1 al 5 Norma AATCC 61-Test 3A Muestra Solidez al lavado Solidez al manchado (Sobre algodón) T1-L 2 4-5 T2-L 2 4 T3-L 2-3 3-4 T1-A 1 4 T2-A 1 4 T3-A 1-2 4 RESULTADOS Pruebas de solidez del color a la luz Escala: 1 al 8 Norma ISO 105-B02 Muestra Solidez a la luz T1-L 5 T2-L 6 T3-L 3 T1-A 4-5 T2-A 4-5 T3-A 2 CONCLUSIONES Los colorantes obtenidos a partir de flores de Ñachag deshidratadas son los mejores para la tinturación de fibras de origen animal Las flores de Marigol no son una buena opción como fuente de colorante natural para la tinturación de fibras textiles, ya que su pigmento es apolar y los solventes necesarios para su obtención no son una alternativa ecológica ni económica El mejor tratamiento fue el T6 (colorante natural obtenido a partir de flores de Ñachag deshidratadas con alcohol al 70%), él cual obtuvo un rendimiento de 0.86g (43%), una concentración de 24.08 mg/L de flavonoides y una densidad de 0.871g/ml CONCLUSIONES El mejor grupo de tratamientos fue el G2 (T4, T5, T6), los cuales estadísticamente demostraron tener mejor rendimiento y mejor concentración. Todos estos tratamientos fueron a base de flores de Ñachag deshidratadas El mejor solvente para la obtención de tintes naturales fue el alcohol al 70%, ya que los tratamientos que tuvieron este solvente, estadísticamente demostraron conseguir mejores rendimientos y concentraciones de flavonoide La variable de densidad no es una herramienta útil para el análisis y determinación de los mejores tintes naturales, ya que esta presento un coeficiente de variación de 0.409%. CONCLUSIONES Las muestras de lana tinturada con colorantes naturales obtenidos a partir de flores de Ñachag deshidrata consiguieron mejores resultados en las pruebas de solidez de color al lavado, al manchado y a la luz artificial, por lo tanto estos tintes naturales son mas adecuados para utilizarlos en fibras de origen animal RECOMENDACIONES Se recomienda utilizar los colorantes naturales obtenidos de flores de Ñachag deshidratas con alcohol al 70% en la industria textil y en el sector artesanal, ya que son una excelente opción ecológica Se recomienda utilizar alcohol como solvente para la extracción de colorantes naturales en aquellos tejidos vegetales que tengan en su estructura pigmentos polares Se recomienda utilizar diferentes tipos de mordientes para la tinturación de fibras naturales con colorantes de flores de Ñachag, ya que el sulfato de aluminio no demostró ser un mordiente efectivo para este tipo de tinturas RECOMENDACIONES Se recomienda realizar una investigación en relación a mordientes naturales, para establecer si podrían ser una alternativa sustentable y sostenible para la industria textil y para el sector artesanal