Ciencias Agropecuarias y de Alimentos

PP-CM-18-MA Creación de pintura y tintes para ropa y uso común a base de ingredientes naturales para evitar la contaminación del agua y suelo

Producción y consumo responsables

Asesor: Itzel Rodríguez Mejía

Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)

Resumen

Elaboración de pintura y tintes para ropa y uso común a base de ingredientes naturales para evitar la contaminación del agua y suelo.

Buscar elementos naturales para hacer colorantes de uso artístico que sean biodegradables en el agua y suelo para no contaminar.

Pregunta de Investigación

¿Cómo hacer colorantes que no contaminen el medio ambiente?

Planteamiento del Problema

Cada vez existe más contaminación ambiental, buscar una manera de disminuir la huella ecológica ayudará a poner el granito de arena necesario para evitar comprar tantas pinturas que contaminan el agua y suelo

Antecedentes

Desde antiguo en Mesoamérica se utilizaban los tintes de origen natural -animal o vegetal-. Ya desde su notable crónica sobre la vida de los pobladores de México durante los primeros años de la Colonia, Fray Bernardino de Sahagún hacía mención del uso de diversos colorantes naturales que se siguen procesando en la actualidad con los mismos recursos técnicos que entonces.

Es necesario reafirmar que esos colorantes son de origen prehispánico, es decir que se conocían antes de la llegada del conquistador español.

Entre ellos mencionaba la grana cochinilla –un insecto que infesta la planta de nopal- llamado nocheztli –o sangre de tunas- con el que se obtenía un rojo vibrante, de gran reconocimiento y calidad que ya para la tercera parte del siglo XVI se exportaba hacia China y Turquía. Amarillos obtenidos de la flor de xochipalli y de los tallos de la hierba zacatlazcali. El rojo obtenido del chiotl –o chía- mezclada con el insecto del axe, y el azul obtenido de la flor matlalli.

Otros recursos naturales registrados para los colorantes desde esa época son los tonos azules obtenidos del índigo o el añil; el rojo y el púrpura obtenidos de la secreción del caracol en algunas comunidades de la costa del Pacífico, y los tonos rosados con la corteza de los árboles palo de Brasil y palo de Campeche, entre varias más. En la actualidad algunas comunidades siguen conservando la tradición de los tintes naturales, no obstante que los hilos sintéticos han invadido el mercado y que se utilizan en muchas otras poblaciones tanto para el bordado como para el tejido.
Cada fibra tiene su color natural: el algodón blanco o marrón; la lana blanca, café, gris o negra; la seda natural tiene un color cremoso; y el chichicastle –planta americana parecida al lino- es pardo. Sin embargo el textil indígena se nutre de muchos otros colores para confeccionar sus prendas, es por ello que acude a los tintes que cumplen la función de darle uno o varios colores a los hilos, diferentes a sus colores naturales.

Sabiendo eso podemos platicar que antes para colorar telas se usaban técnicas diferentes que eran mas amigables con el medio ambiente.

El principal colorante de origen animal que utilizaban los pueblos prehispánicos provenía de la grana cochinilla (Coccus cacti L), insecto que se alimentaba del nopal. De este animal se obtenía un color rojo tan intenso que opacó a los utilizados en el Viejo Mundo, por lo que su demanda fue intensa e inmediata. Los indígenas lo llamaban nocheztli o sangre de tunas, por extraerse del cuerpo seco de la hembra del insecto, y lo usaban principalmente para teñir el algodón.

El color fino de la grana da un rojo muy intenso o carmín, el cual fue muy apreciado por los antiguos indígenas, y fue incluso uno de los principales tributos que se le pagaban a Moctezuma. Este colorante se valora y utiliza hasta el día de hoy, especialmente por los grupos indígenas de Oaxaca. Con la grana se pueden obtener tonos que van desde el naranja hasta el violeta.

Elaboración de colorantes

Colorantes El proceso de elaboración de productos textiles consiste en una serie de operaciones unitarias que emplean diferentes materias primas como algodón, lana, fibras sintéticas y tintes o colorantes. Los líquidos que son generados al final de los diversos procesos contienen contaminantes de muy diversa naturaleza, entre ellos sales inorgánicas, almidón, peróxidos, EDTA, tensoactivos, enzimas, surfactantes, colorantes, metales y otros compuestos. En la actualidad se utilizan diferentes tipos de tintes en las industrias, clasificados en dos grandes grupos: los colorantes y los pigmentos. Los colorantes son solubles en agua y son definidos como compuestos capaces de impartir color a una fibra, sin ser afectados por factores como la luz, temperatura y jabón. No se conoce con claridad el año en el cual el hombre empezó a teñir su vestimenta, pero existen escritos que abarcan desde el año 2600 A.C., documentado en China, hasta la época de Alejandro Magno en 330 A.C. En éstas épocas se obtenían, principalmente, los colorantes por medio de diferentes insectos y plantas; este conocimiento pasó de generación en generación como un proceso casero. Pero acorde la civilización evolucionó, el proceso de teñido se ha ubicado como uno de los sectores más importantes del sector industrial.

Contaminación de aguas y suelo.

Desde la creación del primer colorante sintético, se han producido alrededor de 10 000 colorantes, de los cuales, el 30% son el de mayor uso dentro de la industria textil, que se calcula aproximadamente al 70% de la producción total. Con esto, al incrementar el empleo de los colorantes, incrementa la demanda de agua, ya que el proceso de fijación de los colorantes en las telas se da en medio acuoso. Aproximadamente se requieren de 200 L de agua para producir 1 kg de producto textil. Se estima que hasta un 50% de los colorantes utilizados en la industria textil termina en las aguas descargadas por este sector industrial, debido a su bajo grado de fijación en las telas.

Los efluentes, líquidos o gaseosos producidos por cualquiera de estas industrias, son perjudiciales para la salud y el bienestar general del hombre, flora y fauna del espacio cerca de donde se depositan los residuos. Cuando las sustancias contaminantes están presentes en líquidos, pueden ser desastrosos ya que su presencia presenta una gran amenaza inmediata a sus destinatarios. Las aguas residuales de todas las industrias, fábricas, maquilas, etc., son un problema bastante serio para el medio ambiente. Actualmente existe una gran variedad de procesos para el tratamiento de las aguas residuales provenientes de la industria textil.

Las aguas residuales provenientes de la industria textil ponen en riesgo el medio ambiente, al descargar sus efluentes con diversos contaminantes, sobre todo con los colorantes utilizados durante todo el proceso de producción.

Ingredientes naturales.

Existe una gran cantidad de pigmentos relacionados con las frutas y vegetales, entre ellos las clorofilas, ( en espinacas, perejil, acelgas etc) los carotenoides,(zanahoria) las antocianinas,(moras, frambuesas) los flavonoides, los taninos, las betalaínas, y otros.

Sabiendo extraer los pigmentos naturales y mezclándolos con ácidos o alcalinos naturales como limón o vinagre y bicarbonato de sodio podemos conseguir una inmensa gama de colores naturales.

Objetivo

Obtener diferentes colorantes a base de plantas y probar sus diferentes usos.

Justificación

Hoy en día tenemos que poner cada uno de nosotros nuestro granito de arena para reducir la huella ecológica, la creación y uso de colorantes naturales, nos ayudaran a disminuir en gran medida la contaminación de mares, ríos y océanos donde desgraciadamente, descargan las aguas residuales contaminándose, así como peces, fauna y flora marítmia y suelos cercanos afectando también a humanos y animales.

Si logramos crear una base de colorantes naturales para teñir ropa o uso recreativo entonces ayudaremos a bajar nuestra huella ecológica .

Hipótesis

Si logramos crear una base de colorantes naturales para teñir ropa o uso recreativo entonces ayudaremos a bajar nuestra huella ecológica .

Método (materiales y procedimiento)

Deshidratación de flores y hortalizas para la creación de polvos base para colorantes.

COLORANTE VERDE

Materiales:

Colador o tamiz fino

Embudo

Frasco para guardar polvos

Plumón y etiqueta

Ingredientes: Para colorante verde:

1 manojo de Espinaca

1 manojo pequeño de perejil

1 manojo de acelgas

Cúrcuma en polvo (especie que se consigue en el supermercado)

Clavo en polvo para conservar nuestro producto final

Piedra de alumbre para fijar los colores

Limón o vinagre para cambiar el color según el PH.

Bicarbonato de sodio para agregar alcalinidad a los colorantes.

 Procedimiento:

1.Poner a deshidratar en horno a 60°C por 1 hra o menos ó al sol envueltas en papel periódico al sol por varios días hasta obtener un polvo parecido al talco.

2.Una vez que las hojas estén completamente secas pasar en procesador o molino las espinacas, acelgas y perejil, una cucharadita de piedra de alumbre, una cucharadita de clavo en polvo y una cucharada de curcuma, que nos va a ayudar a estabilizar los colores verdes.

3.Moler hasta obtener un polvo fino como talco, y pasar por el tamiz a un frasco con tapa.

Diluir con alcohol o agua para usar como acuarela

Diluir en agua el polvo y poner a hervir tela para usar en ropa.

Ilustración 3 hojas verdes trituradas para pigmento

Ilustración 4 Polvo de hojas verdes en frasco para conservación

COLORANTE ROJO

Materiales:

Mortero o molcajete

Colador o tamiz fino

Cuchara

Frasco para guardar polvos

Plumón y etiqueta

Ingredientes:

Para colorante rojo:

¼ taza de cochinilla grana

(se encuentra silvestre el los nopales)

Clavo en polvo para conservar nuestro producto final

Piedra de alumbre para fijar los colores

Limón o vinagre para cambiar el color según el PH.

Bicarbonato de sodio para agregar alcalinidad a los colorantes.

Procedimiento:

1.Cortar el nopal con grana

  1. Retirar la grana con una brocha y colocar en un recipiente con mucho cuidado sin aplastarla
  1. Colar la grana para retirar la tierra y dejar secar por 2 semanas o más
  2. Cunado la grana este seca pasar por un mortero o molcajete hasta obtener una pasta roja
  3. Separar la pasta en varios recipientes para poder mezclar y obtener diferentes colores
  4. Agregar a pocos en un recipiente vinagre o limón para obtener un color naranja
  5. Agregar a pocos en un recipiente vinagre o limón para obtener un color rojo carmín
  6. Agregar a pocos en un recipiente bicarbonato para obtener un color purpura

Diluir con alcohol o agua para usar como acuarela

Diluir en agua el polvo y poner a hervir tela para usar en ropa.

 

Galería Método

Resultados

Después de experimentar con varios  vegetales obtuvimos varios colorantes naturales que podemos mezclar entre si para poder hacer una variedad de colores más grande. Pude observar que la naturaleza tiene colores muy bonitos que nos pueden ayudar para crear colorante naturales.

Galería Resultados

Discusión

Después de experimentar con varios  vegetales obtuvimos varios colorantes naturales que podemos mezclar entre si para poder hacer una variedad de colores más grande. Pude observar que la naturaleza tiene colores muy bonitos que nos pueden ayudar para crear colorante naturales

Conclusiones

Aprendí que podemos hacer colorantes, extrayendo los pigmentos naturales de flores, frutas, insectos etc, y de esa manera contaminar menos el medio ambiente, pues usando ingredientes naturales ayudamos a disminuir la contaminación del medio ambiente.

 

Bibliografía

El códice florentino,

https://www.codices.inah.gob.mx

Badui D.S, Química de los alimentos, Addison Wesley y Logman de México (1999).

Braverman, J.B.S., Introducción a la Bioquímica de los Alimentos. El Manual Moderno. México (1988).

Museo Franz Mayer

Laboratorio de extracción de pigmentos naturales, Curso de
Hacienda es Patrimonio Cultural, Secretaría de hacienda y Crédito Público.

 

Revista de la Facultad de Ciencias Químicas ● ISSN: 1390-1869 ● N° 19 ● enero – abril, 2018

 

Cómo obtener colorantes naturales para pintar o teñir

 

https://climate.selectra.com/es/que-es/huella-ecologica

 

https://www.gob.mx/agricultura/es/articulos/grana-cochinilla-un-rojo-muy-mexicano-con-mucha-historia

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography