دانلود مقاله الیاف و رنگرزی

مسئله ی دیسپرس کردن مواد رنگزای دیسپرس جهت حصول نتیجه ی مطلوب از رنگرزی حائز اهمیت است معمولاً عمل دیسپرس کردن بدین صورت انجام می گیرد به اندازه 10 الی 20برابر مقدار ماده رنگرزی مصرفی آب اضافه می شود.

بهتر است آبی که به ماده رنگرزی اضافه می شود، درجه حرارتی بیش از50 الی 60 سانتی گراد نداشته باشد.

ضمناً از جوشاندن مخلوط ماده رنگرزی و آب باید خوداری شود.

زیرا عمل جوشاندن سبب تجمع مولکولی مولکول ماده ی رنگ رزی می شود.

مولکول های ماده رنگرزی موقعی که در اثر جوشاندن به صورت مجتمع درآمدند، تبدیل آن به صورت معلق به آسانی امکان پذیر نیست مگر توسط سایش بطور کلی افزایش دیسپرس کننده به ماده رنگزا ضرورتی ندارد، زیرا مواد رنگرزی دیسپرسی که در بازار موجودند محتوی مواد دیسپرس کننده هستند که به عنوان مواد افزودنی(addative) توسط سازندگان به مواد رنگرزی اضافه شده است،(خواه ماده رنگرزی به صورت پودر با شده خواه به صورت خمیر).

افزایش اسید استیک به حمام رنگرزی جهت تأمین PH مناسب(6-5/5=PH) لازم و ضروری می باشد....

در PH(8 تا12) کاهش تثبیت ماده رنگرزی وجود دارد.

واین امر در مورد رنگزاهای دیسپرس دارای بنیانهای آنتراکسیونی صادق است.

ضمناً با توجه به مکانیزم رنگرزی مواد دیسپرس، حضور یون هیدروکسید در حمام رنگرزی سبب کاهش راندمان رنگی می گردد به همین جهت برای جلوگیری از هر گونه اشکالی در عمل رنگرزی، استفاده از یک(ماده با فری) در حمام رنگ ضروری است.

به عنوان بافر افزایش اسید استیک و حتی در برخی موارد مونوسدیم فسفات پیشنهاد می گردد.

البته لازم به توضیح است که افزایش بیش از حد بافره اثر لکه گذاری مواد رنگرزی دیسپرس را روی قسمت سلولزی کالا افزایش می دهد.

این رنگها(دیسپرس) پس از معرفی الیاف سلولز استات در سال 1920 وارد بازار گردید.

زیرا رنگهای اولیه که برای الیاف طبیعی بکار برده می شوند برای رنگرزی الیاف استاستای سلولز مفید واقع نشوند.

رنگهای آینونی قابل حل در آب نفوذ حین کمی برای الیاف جدید داشتند.

البته رنگهای کایتونی و خمی می توانستند مورد استفاده قرار بگیرند.

کشف اولیه در سال 1923 توسط گرین و ساندرز انجام گرفت این رنگها از سدیم متان سولفوتاتهای رنگهایی تهیه گردید که در مولکول آنها گروه های آمنیوی نوع اول و دوم یافت میشد و به نام Iinamines معروف هستند.

از آنجائیکه بین سال های 60- 1956 مقدار تولید جهانی الیاف پلی استر و استات افزایش یافت، لذا به موارد استعمال رنگ های دیسپرس نیز افزوده شد.

الیاف پلی آمپر(نایلون) تولید نایلون در حقیقت باز کننده راه به سوی تعداد زیادی از الیاف مصنوعی دیگر با خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت بوده است و مهندسی الیاف را و به عبارت دیگر تولید الیاف با تعیین خواص از قبل را امکان پذیر ساخته است.

اولین لیف مصنوعی موفق نایلون 66 بود که از یک دی آمین(هگزا متیلن دی آمین) و یک دیکربوکسیلیک اسید(آدپیک اسید) سنتز گردید.

زنجیره ها در نایلون کاملاً کشیده بوده و دارای گرئه های جانبی حجیم نیم باشد و به صورت صفحاتی متبلور می گردند.

خصوصیات کلی الیاف پلی آمپر: از جمله الیاف مصنوعی اند که در محیطهای اسیدی ضعیف مقاومند.

و محیطهای اسیدی قوی باعث متلاشی شدن زنجیره مولکولی آنها می گردد.

جهت شناسایی پلیمر پلی آمپری می توان از اسید فرمیک و یا فنل استفاده کرد.

هر دو معرف حتی در درجه حرارت اتاق نایلون را در خود حل می کنند.

الیاف پلی آمپری درصد جذب رطوبت پایینی دارند معمولاً بین(20-15درصد) در صورتی که آزمایش مقایسه ای انجام دهیم ملاحظه می شود که درصدد ذکر شده در مورد الیاف سلولزی طبیعی یا تغییر فرم یافته در حدود50 درصد گرفتن مولکول های مواد زنگزای معمولی به آسانی امکان پذیر نیست.

الیاف پلی آمپری در برابر محیطهای قلیایی مقاومند.

اگر به مدت 100ساعت در85 درجه با محلول 5 درصد سودکستیک عمل شوند.

مقاومت اولیشان تغییر چندانی پیدا نمیکند.

پارچه های نایلونی نسبت به مواد رنگزای آنیونیکی تمایل به جذب کمتری خواهد داشت.

رنگرزی الیاف پلی آمپر با مواد رنگزای دیسپرس : مکانیزم رنگرزی بر مبنای Solid Solution mechanismمی باشد.داده شده.

ماده رنگزای دیسپرس(nonionic) و فاقد رادیکال اسید سولفوتیک بوده، در نتیجه غیر محلول درآب می باشد وبا توجه به این که محتوی کمی ماده دیسپرس کننده است، در داخل حمام رنگرزی به صورت معلق عمل می کند، چون تمایلی به حل شدن درآب ندارد، و بالعکس متمایل به حل شدن در لیف می باشد، سریعاً منتشر می شود، پس از انتشار قادر است در پلی آمپر حل بشود.

وبا توجه به ماهیت ساختمان ماده رنگرزی دیسپرس، ماده رنگرزی حل شده می تواند مجدداً به حمام رنگرزی رجعت پیدا کند و باز با افزایش کاتالیزور حرارتی از حمام به لیف مهاجرت نماید ولو این که در ابتدای امر رنگرزی به صورت نا یک نواخت مشاهده گردد.

مواد رنگرزی دیسپرس جهت فامهای روشن برای رنگرزی الیاف پلی آمپر استفاده می شود و بهتر است برای فامهای متوسط و تیره از خانواده مواد رنگرزی اسید کمک گرفته شود.

الیاف نایلون هر دو گروه انتهایی آمین و کربوکسیلیک را در بر دارند و با انتضاب شرایط مناسب جهت رنگرزی یکی از آنها، مواد رنگرزی آنیونی یا کاتیونی می توانند جذب گردند.

همچنین نایلون می تواند با مواد رنگزای دیسپرس سهولت رنگرزی شود.

از این رو، تقریباً اکثر طبقات مواد رنگرزی نسبت به نایلون تمایل به جذب شدن دارند و از این رو جهت تعداد کثیری از مواد رنگرزی می توانند جذب نایلون شوند.

به علاوه می تواند خواص ثباتی بسیار خوبی با اکثر رنگ همانند به وجود آورد....

مواد رنگزای آنیونی به علت نحوه التصال آنها نسبت به هر گروه آمین انتهایی(شیمیایی) و تغییرات آنها در لیف حساسند و این سبب رگه رگه شدن در محصول رنگرزی شده نهایی می گردد....

اما این امکان وجود دارد که با انتخاب ماده رنگرزی، با تغییر دادن سرعت جذب ماده رنگرزی، با استفاده از مواد کمکی مناسب،با تنظیم PH و درجه حرارت بالا مشکل رگه رگه شدن را حل کرد.

رنگرزی الیاف پشم با مواد رنگزای اسیدی: به طور خلاصه رنگینه های اسیدی از لحاظ کاربردی به سه دسته تقسیم می شوند.

- رنگینه های اسیدی یکنواخت شوند.

Leveling- اندازه ی کوچک- 5/3-2PH= - رنگینه های اسیدی نمدی شوند.

Miling- اندازه بزرگ- 5/5-5/3=PH - رنگینه های اسیدی خیلی نمدی شوند.

Super miling- اندازه خیلی بزرگ- 7-5/5=PH رنگهای اسیدی دارای بار منفی هستند.

پشم 3 گروه آمینی- سولفیدی- کربوکسیلیک دارد که S-S(گروه سولفیدی) مهمترین گروه است که استحکام اسیدی پشم به این گروه وابسته است.

وقتی گروه COOH در زنجیره باشد رنگ نیم تواند به آن بچسبد(به دلیل دافعه) به همین علت بار منفی COOH و رنگ اسیدی دافعه ایجاد شده و رنگ نمی چسبد و باید 2NH را به +3NH تبدیل کرده و رنگ به آن می چسبد.

پشم به دلیل داشتن گروه های آمینه و کربوکسیل دارای خاصیت اسیدی و بازی است به نحوی که گروه های آمینی امکان رنگرزی با رنگ اسیدی و گروه های کربوکسیل امکان رنگرزی با رنگ بازی را به آن می دهند.

در رنگرزی به جز رنگ معمولاً اسید هم وجود دارد.

در این مرحله یون های هیدروژن در قسمت های منفی یعنی COO- جذب می شوند و با خنثی کردن این گروه ها باعث می شوند که پشم در مجموع بار مثبت پیدا کند جهت خنثی نمودن این مکان های مثبت آنیون اسید و آنیون رنگ در حمام رنگرزی وجود دارد.

از آنها که آنیون رنگ بسیار بزرگتر از سایر آینون های موجود در حمام می باشد لذا نفوذ رنگ به کندی انجام شده و خنثی سازی اولیه ی پشم توسط آنیون اسید صورت می پذیرد.

در مرحله ی بعد به دلیل تمایل بیشتر آنیون رنگ به لیف جابجایی آن به دلیل نزدیک شدن به گروه های آمینه با آنیون اسید اتفاق می افتد.

NH – WOOL – COOH ↓آب WOOL - COO-- +3NH باردار می شود.

H+X- واکنش با اسید ↓ WOOL – COOH - +3XNH به دارای بار ثبت می چسبد.

واکنش با مولکول رنگ +na-3so – D ↓ WOOL - COOH - +3D-NH مولکول رنگ بزرگتر از مولکول اسید است X- تورم بیشتر و حلالیت بیشتر مولکول ها کوچکتر شده و راحت تر نفوذ به کالا می کنند.

روش انجام آزمایش: ٭ برای رنگهای دیسپرس 2 حمام در نظر گرفته شده: حمام 1 و حمام 2 که هدف بررسی اثر مواد دیسپرس کننده بین آنها می باشد.

٭ برای رنگ های اسیدی 4 حمام در نظر گرفته شده: حمام 3، حمام 4، حمام 5، حمام 6 که هدف بررسی اثر اسید استیک و اسید فرمیک، بر کالاهای پشمی و نایلونی و توجه به اثر زمان بر رمق کشی کالای نایلونی می باشد.

روش کار: در مرحله ی اول پس از محاسبات رنگ را تهیه و درون تمام بشرها طبق مقادیر جدول داده شده رنگ و مواد دیگر را وارد کرده، آن گاه برای حمام شماره 1و2 طبق گراف(1) و برای حمام شماره 4،3و6 طبق گراف(2) عمل می شود.

نام رنگ دیسپرس آبی: Disperse Blue E2BLN نکته1: در حمام 5: رنگ ترکیبی ساخته شود: 4 سی سی رنگ سبز را به دستور روبرو تهیه کنید:(2 سی سی زرد + 2 سی سی آبی) اما به دلیل وجود کالای 4 گرمی رنگها 2 برابر می شوند: (4سی سی زرد + 4 سی سی آبی) در حمام 5 دقت شود به دلیل بررسی اثر زمان کالاها را در70-80 درجه وارد کرده دقت شود هر یک گرم از کالا در4 بشر قرار داده و به دستور زیر از حمام خارج کرده.

حمام 5: نمونه 1: پس از1 دقیقه در جوش کالا را خارج کرده.

نمونه2: پس از5 دقیقه در جوش کالا را خارج کرده.

نمونه3: پس از10 دقیقه در جوش کالا را خارج کرده.

نمونه4: پس از30 دقیقه در جوش کالا را خارج کرده.

نکته 2: هر کدام از کالا های رنگرزی شده ی حمام 1و2و3و4 را به دو نیم کرده، یکی از نیمه ها را با قطعه ای کالای سفید داخل 50 سی سی حمام(حاوی: 05/0 گرم دترجنت + 05/0 گرم سود) در دمای 60 دقیقه به مدت 15 دقیقه عمل نمائید، سپس نمونه ها را آبکشی کرده و در صورت دسترسی با Grag Scale مقایسه کنید.

نکات مشاهده شده: در مقایسه ی بین 2 حمام شماره 3و6 ٭ جذب رنگ حمام 6 با کالای پشمی نسبت به حمام 3 با کالای نایلونی سریع تر صورت گرفته.

در نگاهی گذرا به تئوری رنگرزی پشم با رنگینه های اسیدی: پشم به دلیل داشتن گروه های آمینه و کربوکسیل دارای خاصیت اسیدی و بازی است به نحوی که گروه های آمینی امکان رنگرزی با رنگ اسیدی و گروه های کربوکسیل امکان رنگرزی با رنگ بازی توانایی ترکیب داردند.

در شرایط رنگرزی به جز رنگ معمولاً اسید هم وجود دارد.

اسید فرمیک 5 درصد محلو ل 10 درصد cc1 اسید اسیتک 10 درصد کالای 4 گرمی cc4= 2×2 مواد دیسپرس کننده 10 درصد مصول 10 درصد cc2 L:R 1:50 کالای 2 گرمی cc100=2 ×50 کاتالوگ نمونه ها: رنگرزی کالای پلی آمپر با مواد رنگزای دیسپرس و اسیدی: رنگ دیسپرس رنگ اسیدی (2) (3) (4) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) نمونه های لکه گذاری شده (5) حلقه ی پشم یا زنجیره ی پشم گره کربو کسیلیت- COO 2NH گروه آمینی S-S گروه سولفیدی 654321شماره حمام____22رنگ دیسپرس درصد2222__رنگ اسیدی درصد____10_مواد دیسپرس کننده درصد1010_51010اسید استیک درصد__5___اسید فرمیک درصد1:501:501:501:501:501:50L:Rپشم 2 گرمنایلون 4 گرمنایلون 2 گرمنایلون 2 گرمنایلون 2 گرمنایلون 2 گرمجنس و وزن کالا 2 درصد : رنگ --- : مواد دیسپرس کننده 10 درصد : اسید استیک 1:50 : L:R Gr2 : کالای نایلونی2 درصد: رنگ 10درصد: مواد دیسپرس کننده 10درصد : اسید استیک 1:50 : L:R Gr2 : کالای نایلونی 2درصد : رنگ 5درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2 : کالای نایلونی2درصد : رنگ 5درصد: اسید فرمیک 1:50: L:R Gr2 : کالای نایلونی Cm5/14 Cm4 Cm5/14 Cm5/7 2 درصد : رنگ اسیدی ترکیب سبز 10 درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2: کالای نایلونی 30 دقیقه در جوش2 درصد : رنگ اسیدی ترکیب سبز 10 درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2: کالای نایلونی 10 دقیقه در جوش2 درصد : رنگ اسیدی ترکیب سبز 10 درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2: کالای نایلونی 5 دقیقه در جوش2 درصد : رنگ اسیدی ترکیب سبز 10 درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2: کالای نایلونی 1 دقیقه در جوش Cm5/14 Cm4 Cm4 Cm4 2 درصد : رنگ اسیدی 10 درصد: اسید استیک 1:50: L:R Gr2: کالای پشمی