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¿De dónde vienen los pigmentos?

por Karla Torres Saldaña.

Se denominan colorantes o tintes naturales a aquellas sustancias coloreadas extraídas de plantas y animales aptas para la tintura o coloración de las fibras textiles. En lo que a los colorantes se refiere, fue la producción indiscriminada desde el s. XIX de colorantes sintéticos, que contribuyó con una alta contaminación y daño a la naturaleza. Como consecuencia de ello la calidad de forma de producción de los colorantes sintéticos, fibras y productos químicos en general, está evolucionando favorablemente con respecto al impacto medioambiental. Pero la toma de conciencia del rol del ser humano en la contaminación de la naturaleza ha llevado para tener en cuenta a los colorantes naturales como una base para el desarrollo industrial sustentable con visión al futuro.

 

Un criterio útil de clasificación de los colorantes es en base a su estructura molecular, que permite agrupar componentes afines en cuanto a su comportamiento y propiedades genéricas. Con los colorantes naturales comenzaremos por estudiar al grupo más numeroso, como es el de los vegetales.


 

Carotenoides

Los carotenoides son estructuras isoprenoides, presentes en colorantes y pigmentos naturales en plantas superiores, algas, hongos y bacterias. Los restantes constituyen el grupo de los carotenos. Los colorantes y pigmentos de este grupo presentan una paleta de colores que varía desde amarillo pálido, pasando por anaranjado, hasta rojo oscuro.

 

Clorofílicos

Son los pigmentos más abundantes en la naturaleza. La clorofila A representa de manera aproximada, 75% de toda la clorofila de las plantas verdes, pero también se encuentra en las algas verdeazuladas. La clorofila B es un pigmento que acompaña a la clorofila A. Absorbe luz de una longitud de onda diferente y transfiere la energía a la clorofila A, que se encarga de convertirla en energía química. Los pigmentos clorofílicos son insolubles en agua, pero sí en solventes orgánicos como el alcohol etílico y la acetona y en tetracloruro de carbono y éter de petróleo.

 

Antocianínicos

Las antocianinas forman uno de los seis grupos de flavonoides existentes. Las antocianinas son verdaderos colorantes naturales, ya que son pigmentos hidrosolubles. Las funciones de las antocianinas en las plantas son múltiples, y van desde la protección de la radiación solar hasta la de atraer insectos polinizadores. Se ha estudiado que el cambio de un pH ácido hacia otro alcalino hace variar de color hacia el rojo dando compuestos inestables que se decoloran rápidamente.

También las antocianinas son afectadas por la temperatura, produciéndose cambios en su estructura molecular que resulta en una pérdida del color.

 

Flavonoideos

Otro grupo de flavonoides importantes son lasflavonas, colorantes amarillos presentes en pétalos de flores como la prímula, o en la piel de frutos como las uvas, responsables del color amarillento de los vinos blancos.

 

Betalaínicos

Las betacianinas son unos cincuenta colorantes naturales identificados de color rojo o violeta que se encuentran en plantas como la remolacha y frutos de la tuna y en algunos basidiomicetos. Las betaxantinas en cambio, cuentan con un grupo de casi 25 componentes de color amarillo encontradas en algunas variedades de hongos venenosos, y en las bayas de los cactus pitaya. Los taninos son colorantes naturales extraídos de plantas superiores. Los taninos tienen olor característico, sabor amargo y son muy astringentes. Los taninos hidrolizables son colorantes polímeros heterogéneos formados por fenoles y azúcares simples. Son más pequeños que los taninos condensados y se hidrolizan sin dificultad en medio ácido.

 

Ahora pasaremos a los colorantes animales

Insectos

La primera de ellas es la denominada cochinilla, que involucra una variedad de especies de un insecto parásito de diversas plantas según su origen, y que produce un color rojo muy apreciado.

 

Organismos marinos

Los colorantes de animales de organismos marinos tienen en común la especie de moluscos cefalópodos. 

 

Las fuentes naturales de obtención de colorantes son principalmente las plantas superiores, también las algas, hongos y líquenes en el reino vegetal y ciertos tipos de insectos y algunos organismos marinos invertebrados dentro del reino animal. Es importante tener conciencia de la función de los colorantes y pigmentos en la naturaleza. Esta clasificación la publico en su web La Red Textil Argentina, se constituye como el más extenso y completo material publicado en su web.


Para el proceso de pigmentación se siguen los siguientes pasos:

· Selección o identificación de las fibras presentes.

La selección de las fibras es factible cuando se empieza el proceso desde cero, es decir, cuando aun no se dispone del textil que se va a colorear, entonces se selecciona en función de las necesidades o de las posibilidades, cuál será la fibra o fibras que mejor se adaptan a las características buscadas. En el caso que se tenga un material textil ya elaborado, por ejemplo una prenda o una tela, se deberá comprobar que fibras contiene, ya que no todas las fibras son teñidas con los mismos colorantes, ni dan el mismo color con un determinado colorante. Cuando ya conocemos las fibras que vamos a colorear, el siguiente paso es proceder a su limpieza y preparación para recibir el colorante¿.

 

· Fijación del colorante aplicado en etapas anteriores

En el caso que se tenga un material textil ya elaborado, por ejemplo, una prenda o una tela, se deberá comprobar que fibras contiene, ya que no todas las fibras son teñidas con los mismos colorantes, ni dan el mismo color con un determinado colorante. Cuando ya conocemos las fibras que vamos a colorear, el siguiente paso es proceder a su limpieza y preparación para recibir el colorante lo más hidrófila posible, ya que ese será uno de los factores que influyen en el rendimiento del color final. Una vez que el material está listo para ser teñido, se seleccionan los colorantes y los métodos más adecuados de aplicación. Estos incluyen tanto los métodos de aplicación directa, donde se extrae el color y luego se tiñe en el mismo baño de extracción, con los métodos indirectos, más elaborados y con más posibilidades de variedad colorísticas y los tratamientos, y que involucran la presencia de un mordiente, como una parte fundamental del método.

 

Control de calidad de colorantes naturales 

El objetivo primario para la aplicación del control de calidad es la detección de los colorantes que no superan las exigencias mínimas de los usuarios, como lo es la poca solidez a la luz, que es sinónimo de decoloración o pérdida de color por exposición a la luz solar o tintes débiles y con matices sucios, entre otras.

Este proceso se sigue sin importar si el pigmento es natural o sintetico pero ¿cómo se hacen los pigmentos sintéticos? Los pigmentos sintéticos se producen en laboratorios por medio de reacciones químicas. Uno de los primeros pigmentos fabricados de esta manera fue el blanco de plomo o albayalde, hace más o menos 2400 años. En la actualidad se produce con otros métodos, es un pigmento muy tóxico y tiene restricciones para su uso y aplicaciones. Los procesos actuales para fabricar pigmentos sintéticos pueden incluir métodos más complejos ya que son elaborados en grandes cantidades y buscando minimizar tanto los costos como el impacto ambiental.

 

Para obtener un pigmento específico se estudia cuáles compuestos químicos reaccionan juntos y reproducen el color. Los cromóforos son los responsables de generar el color y los auxócromos tienen la propiedad de intensificar la acción de los cromóforos.

Algunos ejemplos del proceso de obtención de pigmentos sinteticos son:

 Índigo: uno de los pigmentos más conocidos, utilizado para teñir telas. Es el color que da el azul a los jeans. Este pigmento se obtenía de la planta del mismo nombre, Indigofera tinctoria, cultivada en la India desde tiempos antiguos. En la América colonial fue común su elaboración.  En el proceso artesanal se maceran las hojas de la planta y dejan en agua para que se fermenten. Después de unos días se revuelven y se dejan reposar de nuevo para que el sedimento quede en el fondo. Para terminar, se filtra y seca.

 Amarillo indio: pigmento que también tiene su origen en la India. Para realizarlo, se recogía y calentaba orina de vacas que habían sido alimentadas con hojas de mango. Se dejó de producir de esta manera hace más de 100 años.

 Carmín: es un pigmento rojo que se obtiene pulverizando el insecto llamado cochinilla (Dactylopius coccus). En Perú y México se procesa tradicionalmente desde hace cientos de años. Los incas lo usaban para teñir algodón y alpaca, en la actualidad se utiliza para dar color a lápices labiales, caramelos, helados y pinturas. Las hembras de esta especie de insecto se cultivan en pencas y cactus. Cuando están en el estado apropiado, se recogen y secan al sol. Luego se cocinan en agua para separar la sustancia de la que se obtiene el color: el ácido carmínico.

 Negro de humo y negro hueso: estos dos pigmentos se obtienen desde la prehistoria y la época romana respectivamente. El negro de humo es un polvo que se elabora con el hollín producido al quemar aceites y grasas. El negro hueso, como su nombre lo dice, se obtiene calcinando o quemando huesos, como los cuernos de algunos animales.

  Siena natural: tierra natural de color amarillo que contiene hierro y manganeso. Su nombre se deriva de la ciudad de Siena, en Italia, donde se obtenía el material. Así como otras tierras y minerales de color, este pigmento solo necesita pasar un proceso de secado y pulverizado para producir un fino polvo apto para la pintura.


Ahora que hemos visto los distintos tipos de obtención de pigmentos, tanto naturales como artificiales, y su función en la naturaleza podemos tener una mejor conciencia del trabajo que requiere la maquilación de nuestra ropa y el impacto de la industria de la moda en el medio ambiente.


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