CCP - Colorimetría, Colorantes y Pigmentos

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1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ESEIAAT - Escuela Superior de Ingenierías Industriales, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa ETP - Departamento de Ingeniería Textil y Papelera MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS DE MATERIALES FIBROSOS (Plan 2012). (Unidad docente Optativa) 5 Idiomas docencia: Castellano, Inglés Profesorado Responsable: F. Xavier Carrión Fité Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Básicas: CB07-METP. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio CB06-METP. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación CB09-METP. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades CB08-METP. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios CB10-METP. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. Específicas: 3. METMF_Aplicar tecnologías ambientales y de sostenibilidad dentro del ámbito del título. 5. METMF_Utilizar técnicas relacionados con el diseño y planificación de experimentos, y con los métodos cuantitativos experimentales para el análisis y la toma de decisiones dentro del ámbito del título. 6. METMF_Identificar y evaluar las diferentes materias primas, productos intermedios y finales en los respectivos ámbitos de los procesos de fabricación textil, papelero y gráfico, y del cuero. 7. METMF_Capacidad para aplicar las técnicas de análisis multivariante en el conocimiento del mercado relativo a las materias y productos textiles y para implantar un sistema de producción en flujo. 8. METMF_Capacidad para optimizar y gestionar procesos de ecoennoblecimiento textil, producción en blanqueo, tintura, estampación, aprestos y procesos de depuración y tratamiento de aguas residuales textiles. Capacidad para entender y gestionar la seguridad química de los artículos textiles. 9. METMF_Capacidad para utilizar las distintas técnicas analíticas para el análisis cualitativo y cuantitativo de la microestructura y composición de fibras y productos auxiliares textiles. 10. METMF_Capacidad para cuantificar el color y para la caracterización de colorantes y pigmentos y para seleccionar los productos auxiliares y detergentes más adecuados a un determinado proceso textil. CE01-METP. Identificar y evaluar las diferentes materias primas, productos intermedios y finales en los respectivos ámbitos de la titulación. CG4. METMF_Capacidad para realizar investigación, desarrollo e innovación en el ámbito de la Ingeniería Textil, Papelera y Gráfica, y del Cuero. CG2. METMF_Capacidad de proyectar, calcular y diseñar productos, procesos, instalaciones y plantas, relacionados con el ámbito de la Ingeniería Textil, Papelera y Gráfica, y del Cuero. 1 / 10

2 Transversales: CT2-METP. Sostenibilidad y Compromiso Social. Conocer y comprender la complejidad de los fenómenos económicos y sociales típicos de la sociedad del bienestar; tener capacidad para relacionar el bienestar con la globalización y la sostenibilidad; lograr habilidades para utilizar de forma equilibrada y compatible la técnica, la tecnología, la economía y la sostenibilidad. Metodologías docentes - Sesiones presenciales de exposición de contenidos. Clases presenciales teóricas con presentaciones digitales. La evaluación se realizará en dos evaluaciones parciales (o el examen final opcional, para los alumnos con evaluación deficiente en la primera evaluación) - Sesiones presenciales de prácticas de laboratorio. Trabajo en parejas o individual (si el total son menos de 8 alumnos). Los estudiantes dispondrán, de los guiones de Prácticas correspondientes y de las explicaciones iniciales del profesor sobre la realización de las mismas. La evaluación se realizará en función del trabajo realizado al laboratorio y los informes presentados. Objetivos de aprendizaje de la asignatura OAG1. Capacita al estudiante para medir, analizar y reproducir el color con los modelos normalizados apropiados y adquirir los conocimientos fundamentales de la ciencia del color. La correcta ordenación, aplicación de software disponibles y comunicación del color para la utilización de los procesos de fabricación en los productos textiles acabados y afines, en vistas a su calidad, así mismo para realizar investigación, desarrollo e innovación en este ámbito. OAG2. Capacita al estudiante para la selección adecuada de los colorantes y pigmentos según sus características de constitución química, propiedades y relación con el color para completar el diseño del producto textil. OAG3. Conocimientos de las particularidades de presentación según necesidades de aplicación de los colorantes y pigmentos en vistas a su utilización racionalizada pera conseguir la calidad necesaria para el producto final. OAG4. Conocimientos de los parámetros medioambientales de los productos colorantes y pigmentos utilizados para garantizar su buen comportamiento respecto al medio ambiente Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 125h Horas grupo grande: 33h 26.40% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 12h 9.60% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 80h 64.00% 2 / 10

3 Contenidos Tema 1: Fundamentos de la ciencia del color Dedicación: 3h Grupo grande/teoría: 3h 1.1. Definición del color Percepción del color: apariencia y atributos del color Luz y color: definiciones y unidades Percepción visual del color: Fisiología y sensibilidad espectral de la retina de los conocimientos del ojo, luz y color recibidos. Tema 2: Componentes en la percepción del color 2.1 Fondo de luz e iluminados y métodos para producir luz. 2.2 Objeto: Modificaciones de la radiación de iluminación por parte de los objetos. 2.3 Observador: Observadores normalizados. Tema 3: Sistemas para la ordenación del color 3.1 Parámetros de color 3.2 Escalas de medida 3.3 Sistemas basados en la percepción 3.4 Sistemas de color CIE. 3.5 Mecanismos psicofísico de los colores. 3.6 Cuantificación del color. 3.7 Diagrama de cromacidad 3.7 Espacios de color. 3 / 10

4 Tema 4: La medición instrumental del color 4.1 Instrumentos para la medida del color. 4.2 Clasificación de los instrumentos 4.3 Espectrofotómetros: Componentes ópticos; geometría de medición y vídeo cámaras para la medida del color; preparación y presentación de las muestras. 4.4 Colorímetros. 4.5 Procesador de la señal: señales digitales y presentación de los parámetros y software de cálculos apropiados, según normativas. Tema 5: Metamerismo 5.1 Definiciones y tipos. 5.2 Metamerismo del iluminante 5.3 Metamerismo del observador. 5.4 Metamerismo geométrico. 5.5 Valoración cuantitativa del metamerismo y controles. 5.6 Índice de metamerismo. Tema 6: Diferencias de color Dedicación: 4h Grupo grande/teoría: 4h 6.1 Ecuaciones normalizadas para el cálculo de las coordenadas cromáticas en los espacios de color. 6.2 Evaluación de las diferencias de color 6.3 Métodos de evaluación visual 6.4 Fórmulas para la medida de las diferencias de color en los espacios de color. 6.5 Medida del blanco y del amarilleamiento 4 / 10

5 Tema 7 : Aplicación de la teoría de Kubelka-Munk a los textiles 7.1 Ley de Kubelka-Munk (K-M) 7.2 Aplicación de la K-M a los materiales textiles 7.3 Igualación de color con la ley de K-M- Tema 8: Colorimetría informatizada en el textil Dedicación: 4h Grupo grande/teoría: 4h 8.1 Reproducción del color mediante computación 8.2 Supervisión de la calidad del color. 8.3 Control total del color. 8.4 Comunicación del color. Tema 9: Color y constitución química 9.1 Teoría del color: efectos de los grupos químicos de la molécula de colorante. 9.2 Color y constitución química y substantividad: factores influentes. 9.2 Teoría de la mesomería. 9.3 Absorción y color 5 / 10

6 Tema 10: Materias colorantes Dedicación: 5h Grupo grande/teoría: 5h 10.1 Introducción histórica : diferenciación de colorantes naturales y sintéticos Clasificación de los colorantes textiles "Colour Index" Primeras materias y productos intermedios para la obtención de colorantes: introducción a la obtención industrial de colorantes Presentación comercial de los colorantes Clasificación tintórea de los colorantes textiles Pigmentos, 10.7 Colorantes insolubles Colorantes solubles Importancia de los colorantes sintéticos y afinidad Solidez del color: mejoras de la solidez de los colorantes La ecología de los colorantes Tema 11: Características y propiedades de los diferentes tipos de colorantes y pigmentos Dedicación: 5h Grupo grande/teoría: 5h 11.1 Colorantes mordentables Colorantes premetalizados Colorantes directos Colorantes ácidos Colorantes básicos Colorantes sulfurosos Colorantes tina Colorantes naftoles Colorantes indigosols Colorantes reactivos Colorantes dispersos Pigmentos. 6 / 10

7 Planificación de actividades SÍNTESIS DE PRODUCTO INTERMEDIO Prácticas de laboratorio sobre la determinación de un colorante por síntesis: Obtención de la antraquinona Prácticas realizadas al Laboratorio. Evaluación continuada del trabajo práctico. Trabajo en equipos de 2 alumnos (si el total de estudiantes es superior a 8 alumnos, en caso contrario será individual) que seguirán una evaluación continuada. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada a los temas evaluados. Registro por parte del profesor de la comprobación del Aprendizaje dirigido del estudiante durante la realización de la práctica en el Laboratorio. Realización de informes de laboratorio, corregidos por el profesor y devueltos, para favorecer el auto aprendizaje. Peso 20% de la evaluación global de prácticas. CE5 SÍNTESIS DE COLORANTE AZOICO Prácticas de laboratorio sobre la determinación de un colorante azoico por síntesis: Obtención del colorante Orange II Prácticas realizadas al Laboratorio. Evaluación continuada del trabajo práctico. Trabajo en equipos de 2 alumnos (si el total de estudiantes es superior a 8 alumnos, en caso contrario será individual) que seguirán una evaluación continuada. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada a los temas evaluados. Registro por parte del profesor de la comprobación del aprendizaje dirigido del estudiante durante la realización de la práctica en el Laboratorio. Realización de informes de laboratorio, corregidos por el profesor y devueltos, para favorecer el auto aprendizaje. Peso 20% de la evaluación global de prácticas. CE5 y CE6 PRESENTACIÓN Y EXPOSICIÓN DE UN TRABAJO DE COLORIMETRÍA Y PRÁCTICA CON UTILLAJE DE MEDIDA DE COLOR 7 / 10

8 Presentación de un trabajo de aplicación de la colorimetría y exposición oral des los contenidos del trabajo delante del profesor de la asignatura y de los estudiantes y prácticas con utillaje de medida del color. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada y consultas en internet y bibliotecas Registro por parte del profesor de la comprobación del aprendizaje dirigido del estudiante durante la presentación y exposición por parte del alumno de un trabajo. Peso 20% de la evaluación global de prácticas. CE9,CE10 y CE12 PRESENTACIÓN Y EXPOSICIÓN DE UN TRABAJO SOBRE CARACTERÍSTICAS DE UNA FAMILIA DE COLORANTES O PIGMENTOS Presentación de un trabajo sobre características de los colorantes, pigmentos y exposición oral de los contenidos de este trabajo delante del profesor de la asignatura y de los estudiantes. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada y consultas en internet bibliotecas Registro por parte del profesor de la comprobación de aprendizaje dirigido del estudiante durante la presentación, y exposición por parte del alumno de un trabajo. Peso 20% de la evaluación global de prácticas. CE9,CE10 y CE 12 1 ª EVALUACIÓN Prueba individual en el aula, una parte de los conceptos teóricos mínimos indispensables de los contenidos referidos y aplicación de algunos ejemplos prácticos. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada a los temas evaluados Entrega de la prueba escrita. Corrección por parte del profesor. Posibilidad de consulta y/o revisión posterior por parte del alumno. Peso 40% de la evaluación global CE1,CE2, CE3, CE3, CE4, CE 5, CE6, CE7,CE8,CE9 y OE10 2ª EVALUACIÓN 8 / 10

9 Prueba individual en el aula, una parte de los conceptos teóricos mínimos indispensables de los contenidos referidos y aplicación de algunos ejemplos prácticos. Apuntes del profesor y bibliografía vinculada a los temas evaluados Entrega de la prueba escrita. Corrección por parte del profesor. Posibilidad de consulta y/o revisión posterior por parte del alumno. Peso 40% de la evaluación global CE1,CE2, CE3, CE3, CE4, CE 5, CE6, CE7,CE8,CE9 y OE10 EXAMEN FINAL (OPCIONAL) Prueba alternativa aplicable a los alumnos que hayan obtenido un mal resultado en la 1ª evaluación, la evaluación de la cual substituirá a la del primer parcial y substituirá a la nota obtenida con anterioridad, a efectos de promedio con las otras. Todos los apuntes editados por los profesores y la bibliografía indicada al efecto Forma parte de la prueba escrita de la primera evaluación y segunda evaluación. Entrega de la prueba escrita. Corrección por parte del profesor. Posibilidad de consulta y/o revisión posterior por parte del alumno, Peso 40% de la evaluación global. CE1,CE2, CE3, CE3, CE4, CE 5, CE6, CE7,CE8,CE9 y OE10 Sistema de calificación - Primera evaluación: 40% - Segunda evaluación: 40% - Prácticas de laboratorio y presentación y exposición de dos trabajos: 20% 9 / 10

10 Bibliografía Básica: Ohta, Noboru; Robertson, Alan A. Colorimetry: fundamentals and applications. Chichester, England; Hoboken, NJ: Wiley, cop ISBN McDonald, Roderick. Colour physics for industry. 2nd ed. Bradford: Society of Dyers and Colourists, cop ISBN Best, Janet. Colour design: theories and applications. Oxford [etc]: Woodhead Publishing, cop ISBN Shore, John. Colorants and auxiliaries: organic chemistry and application properties. 2nd ed. Bradford: Society of Dyers and Colourists, ISBN Peters, R.H. Textile chemistry. Amsterdam [etc.]: Elsevier, ISBN Perkins, Warren S. Textile coloration and finishing. Durham, NC: Carolina Academic Press, cop ISBN Christie, Robert M. Colour chemistry. Cambridge: Royal Society of Chemistry, cop ISBN Vigo, Tyrone L. Textile processing and properties: preparation, dyeing, finishing, and performance. Amsterdam [etc.]: Elsevier, ISBN Park, James. Instrumental colour formulation: a practical guide. Bradford: Society of Dyers and Colourists, ISBN Trotman, E.R. Dyeing and chemical technology of textile fibres. 6th ed. London: Edward Arold, ISBN McDonald, Roderick. Colour physics for industry. 2nd ed. Bradford: Society of Dyers and Colourists, ISBN Hunt, R.W.G.; Pointer, M.R. Measuring colour. 4th ed. Chichester: John Wiley & Sons, ISBN MacAdam, D.L. Color measurement: theme and variations. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, ISBN Judd, D.B.; Wyszecki, G. Color in business, science, and industry. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons, Carrión, F.J. Apuntes de química textil. Terrassa: EUETIT, Carrión, F.J. Apuntes de colorimetría. Terrassa: EUETIT, Otros recursos: 10 / 10