L'indaco (C₁₆H₁₀N₂O₂, altrimenti noto come 2,2'-bis(2,3-diidro-3-ossoindoliden)) ha una storia piuttosto lunga, originario dell'India come colorante organico di colore blu intenso estratto dalle piante. La rarità di un colore così vivace ha portato al suo commercio come merce di lusso in molte civiltà antiche. La seta, la lana e il cotone erano tinti con l'indaco e coloro che indossavano tessuti così colorati lo facevano in segno di ricchezza. Entro la fine del 19° secolo, alla BASF fu scoperto un processo sintetico per creare industrialmente il composto indaco ed è ancora in uso oggi. Il cotone accetta particolarmente il composto indaco a causa della grande dimensione dei pori nelle fibre di cellulosa e non rilascia facilmente la molecola dopo che il colorante è stato fissato. Questa combinazione di colore e robustezza ha portato all'ascesa globale del denim/blue jeans nel secolo scorso, e non è più visto come raro o un indicatore di ricchezza.

L'indaco stesso è insolubile in acqua, quindi per essere utilizzato correttamente come colorante, deve essere prima ridotto con idrosolfito di sodio (ditionite di sodio, Na₂S₂O₄) (Reazione 1) in un bagno fortemente alcalino. È noto come colorante in tino, così chiamato perché il processo di tintura avviene in un bagno contenuto chiamato «tino». La riduzione produce una molecola idrosolubile denominata leuco-indaco (bianco indaco). Questo è in realtà più di un composto giallo-verde che si riconverte nella forma blu insolubile in acqua in presenza di ossigeno. Una buona circolazione all'interno della vasca è necessaria per una copertura costante dei composti, sebbene sia necessario prestare attenzione per limitare la quantità di ossigeno introdotta. La vasca viene mantenuta a temperature più elevate (fino a 80 °C) che devono essere mantenute costanti, poiché ciò incide su altri parametri come il pH, il consumo dell'agente riducente e la diffusione del leuco-indaco nelle fibre tessili.

Sono necessari più bagni per tingere correttamente i tessuti insieme a sistemi di circolazione per mantenere le concentrazioni stabili in tutta la vasca a causa della natura colloidale della grande molecola di colorante. I tessuti vengono immersi e spostati delicatamente intorno ai bagni di tintura caldi in circolazione per garantire una copertura uniforme senza introdurre ossigeno in eccesso. Sono necessarie più immersioni per un colore blu più scuro nel prodotto finito, con cura di ossidare il tessuto tra ogni immersione per intrappolare il leuco-indaco all'interno delle fibre. L'indaco ossidato non si risciacqua facilmente quando il tessuto viene lavato perché ora è di nuovo insolubile in acqua. I tessuti sintetici sono più difficili da tingere con l'indaco perché le grandi molecole hanno più difficoltà a penetrare nelle loro fibre fitte.

Per ottenere un colore uniforme, è necessario controllare molti parametri per i processi di tintura in continuo: il pH per un corretto dosaggio di NaOH (alcali), le concentrazioni di entrambi Na₂S₂O₄ e indaco, così come la temperatura della vasca. Anche il potenziale redox del bagno di tintura deve essere controllato per una corretta tintura del tessuto.

I metodi manuali di laboratorio possono essere piuttosto ingombranti e possono introdurre pregiudizi a seconda dell'analista. Pertanto, la complessità del processo richiede l'analisi in linea o online dei bagni di tintura per ottenere risultati più precisi. Un'ottima scelta per il monitoraggio online dell'indaco, dell'idrosolfito e di altri parametri come il pH e la conducibilità nei bagni di tintura è il 2035 Process Analyzer - Potenziometrico (Figura 1) di Metrohm Process Analytics. Insieme al sistema di circolazione dell'impianto, questi analizzatori di processo online a risposta rapida possono aiutare a mantenere alta la produttività del bagno di tintura senza perdere denaro a causa del consumo eccessivo di sostanze chimiche a causa di processi inefficienti, garantendo che la qualità del tessuto tinto rimanga costante.

L'analisi dell'idrosolfito di sodio e dell'indaco deve essere effettuata sotto gas N₂ per prevenire l'evaporazione e l'ossidazione del colorante con l'aria ambiente. Se la linea del campione contiene particelle di tessuto, è necessario filtrarla prima dell'ingresso del campione dell'analizzatore per evitare ostruzioni. Questo metodo può essere utilizzato anche per applicazioni di tintura ad anello per fili e filati.

Metrohm Process Analytics 2060 TI Process Analyzer e 2035 Potentiometric Process Analyzer non solo possono misurare la concentrazione di indaco e idrosolfito, ma anche misure di pH e conducibilità per fornire senza indugio uno stato di salute generale dei bagni di colorante.

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• Aumento della produttività del prodotto, riproducibilità, tassi di produzione e redditività.
• Migliore uniformità del colore si ottiene monitorando costantemente la composizione chimica dei bagni. ­
• Diagnostica completamente automatizzata – allarmi automatici per quando i campioni del bagno non rientrano nei parametri specificati.