Study of cochineal present in dyed cotton fabrics: chemical identification and analysis of the changes in the mechanical properties of dyed specimens

Abstract

This paper describes the use of cochineal natural dye in old cotton textiles. Cochineal-dyed cotton samples were prepared in the laboratory with the use of old materials and formulas. Firstly, the characterization of samples through chemical and mechanical tests helped establish standards for comparisons with current textiles. The identification of carminic acid and mordant agents was performed by spectrophotometric, microscopic and chromatographic techniques. Secondly, tensile tests were run in a weft direction. Stress-strained curves helped determine the stiffness and flexibility of each sample as well as their elongation and their probability of tearing under specific environmental conditions. The objective of this research is to determine the effects of dyeing and mordanting on the mechanical properties of cotton fabrics. Cochineal was used to represent natural dyes for experimental testing purposes. The mordants selected included Tin(IV) chloride, Copper sulphate, Potassium dichromate, Ferrous sulphate and Alum.

La presente investigación detalla el empleo de la cochinilla como tinte natural de tejidos de algodón en piezas textiles de valor histórico. A partir del volcado y optimización de recetarios y fórmulas tradicionales son elaboradas muestras de referencia mediante procesos de tinción directa y con mordientes. La fibra de algodón, el ácido carmínico presente en la cochinilla así como los mordientes son caracterizados mediante técnicas espectroscópicas (Espectrofotometría UV-Vis), cromatográficas (HPLC-DAD) y microscópicas (MO y SEM/EDX). Así mismo, han sido desarrollados ensayos de tracción en sentido trama para cada una de las muestras. A partir de las curvas esfuerzo deformación obtenidas, el estudio plantea la comparación entre el comportamiento de cada una de las muestras atendiendo a cuestiones tales como la flexibilidad y rigidez así como su capacidad de elongación y resistencia máxima en determinadas condiciones de temperatura y humedad. Los resultados obtenidos demuestran que los diversos procesos de tinción provocan diferente respuesta en las propiedades mecánicas y dimensionales del tejido tratado, observándose una gradación de comportamiento dependiendo del agente de mordentado empleado.