انواع رنگزا در نساجی

انواع رنگزا در نساجی

رنگزاها در محیط رنگرزی (به طور مثال آب) محلول هستند یا ‌می‌توانند در بستر الیاف نساجی حل شوند. رنگزاها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با مولکول‌های پلیمری تشکیل‌دهنده الیاف، پیوند قوی داشته باشند. رنگزاها باید مقداری افینیته یا تمایل به یک یا چند مادۀ نساجی داشته باشند و از محلول آبی به الیاف جذب شوند. رنگزا‌ها در یک راکتور سنتز و فیلتر شده و سپس خشک ‌می‌شوند و در نهایت برای تولید محصول نهایی با سایر مواد افزودنی ترکیب ‌می‌شوند. روش‌های مختلفی برای طبقه‌بندی رنگزا‌ها وجود دارد. از نظر کاربرد، رنگزا‌ها به گروه‌های مختلفی طبقه‌بندی ‌می‌شوند که هر گروه برای انواع خاصی از گروه‌های نساجی مناسب است. برخی از رنگزا مناسب یک دسته از الیاف هستند. به عنوان مثال، رایج‌ترین نوع رنگزا مورد استفاده برای پنبه، پلی‌استر و اکریلیک به ترتیب رنگزا‌های راکتیو، رنگزا‌های دیسپرس و رنگزا‌های بازیک هستند.

ویژگی‌های رنگزاها:

چهار ویژگی عمدۀ رنگزا‌ها به شرح زیر است:

ü     رنگزا‌ها باید به صورتی باشند که مقدار بسیار کمی از آنها برای رنگرزی کافی باشد.

ü     باید به طور دائم یا موقت در آب محلول باشند. کلاس‌های رنگی مختلف به میزان حلالیت متفاوتی نیاز دارند و از این رو، گروه‌های رنگی، انحلال پذیر متفاوتی دارند.

ü     رنگزاها باید نسبت به یک یا چند نوع الیاف نساجی میل ترکیبی یا افینیتی داشته باشند. رنگزاها ممکن است گروه‌های شیمیایی مختلف مانند گروه‌های آنیونی، کاتیونی، قطبی، تعداد زیادی گروه بنزنی و گروه‌های فنلی، را با الیاف نساجی به اشتراک بگذارند. مادۀ رنگزاها ممکن است دارای گروه‌های واکنشی (مانند کلروتریازین) باشند که ‌می‌تواند پیوند کووالانسی با لیف ایجاد کنند.

ü     مواد رنگ شده کاربردهای متنوعی دارند. در نتیجه، آنها در شرایط متنوع تحت عملیات با چندین عامل خارجی قرار ‌می‌گیرند. مقاومت در برابر چنین عوامل خارجی به عنوان ویژگی‌های پایداری شناخته ‌می‌شود.

مهمترین ویژگی‌های پایداری عبارتند از:

·        ثبات شستشویی

·        ثبات نوری

·        ثبات مالشی

·        ثبات در برابر تعریق

·        ثبات در برابر حرارت

درجات پایداری به صورت عددی بیان می‌شوند.  "1" کمترین و "5" بالاترین (8 برای پایداری نوری با استفاده از روش پشم آبی) درجۀ پایداری است. درجه‌بندی ثبات ممکن است بین دو عدد کامل باشد و ممکن است به صورت 2-3، 4-5 یا 2.5، 4.5 و غیره بیان شود. در اکثر تست‌ها، درجه‌بندی با توجه به تفاوت رنگ مواد قبل و بعد از آزمون تعیین ‌می‌شود. کنتراست به صورت بصری توسط مقیاس خاکستری (Gray scale) مقایسه ‌می‌شود.

ویژگی‌های اساسی که انتقال رنگزا از محلول به لیف را کنترل ‌می‌کند عبارتند از:

§         pH محلول در حمام رنگرزی (برای رنگزاهای اسیدی و بازی)

§        الکترولیت (محلول سدیم سولفات یا کلرید)

§        دما (در محدوده محیط تا 400 کلوین)

§        مواد شیمیایی، که به عنوان دیسپرس‌کننده شناخته ‌می‌شوند، و یک محلول دیسپرس‌ آبی پایدار از رنگزا‌هایی با حلالیت بسیار کم ایجاد ‌می‌کنند.

طبقه‌بندی رنگزاها:

به طور کلی رنگزا‌ها به دو صورت طبقه بندی ‌می‌شوند:

·        ساختار شیمیایی

·        خواص رنگرزی

رنگزا‌ها را ‌می‌توان بر اساس روش‌های کاربرد به شرح زیر طبقه بندی کرد:

ü     رنگزاهای مستقیم

ü     رنگزاهای اسیدی (شامل رنگزاهای اسیدی متال کمپلکس)

ü     رنگزاهای بازیک یا کاتیونی

ü     رنگزاهای کرومی (دندانه‌ای)

ü     رنگزاهای آزوئیک

ü     رنگزاهای خمی

ü     رنگزاهای خمی محلول

ü     رنگزاهای گوگردی

ü     رنگزاهای ‌راکتیو

ü     رنگزا دیسپرس

ü     رنگزا اینگرین

ü     رنگ اکسیدشونده

ü     پیگمنت رنگی

طبقه‌بندی رنگزا‌ها بر اساس ساختار شیمیایی:

شاخص رنگ (کالر ایندکس)، رنگزا‌ها را بر اساس ساختار شیمیایی به یکی از 25 کلاس ساختاری اختصاص ‌می‌دهد. از جمله مهمترین آنها در زیر ذکر شده است:

·        رنگزاهای آزو

·        رنگزاهای آنتراکینون

·        فتالوسیانین‌ها

انواع رنگزا و الیاف نساجی:

§        الیاف سلولزی (پنبه، ویسکوز، لایوسل و غیره)——–> مستقیم، آزوئیک، گوگردی، خمی، خمی محلول، ‌راکتیوک‌ا، اینگرین، پیگمنت، رنگزا‌های اکسیدشونده (استفاده محدود).

§        الیاف پروتئینی (پشم، ابریشم، نایلون) ——–>  رنگزاهای اسیدی و مستقیم، رنگزاهای بازیک (مصرف محدود).

§        پلی استر، استات سلولز و نایلون ——–> رنگزا‌ها دیسپرس کننده.

§        اکریلیک و مداکریلیک ——–>  رنگزاهای بازیک معمولی و اصلاح شده.

شاخص رنگ(کالر ایندکس):

هزاران رنگزا توسط تولید کنندگان مختلف رنگ در سراسر جهان تولید ‌می‌شود. محصولات جدید به طور مستمر معرفی ‌می‌شوند و برخی اوقات محصولات قدیمی کنار گذاشته ‌می‌شوند. این وضعیت با تغییر مکرر نام محصولات پیچیده ‌می‌شود.

این مشکل نیاز به طبقه‌بندی و ثبت سیستماتیک داشت، که منجر به سیستمی به نام شاخص رنگ (کالر ایندکس) شد. کالر ایندکس توسط انجمن رنگرزان و رنگ‌سازان بریتانیا در سال 1924 ایجاد و مکمل آن در سال 1928 معرفی شد. در سال 1945، انجمن شیمی‌دانان نساجی آمریکا و Colorists (AATCC) همکاری کردند و این نشریه اکنون به طور مشترک در هشت جلد منتشر ‌می‌شود. چهار جلد اول، جلدهای اصلی و بقیه نسخه‌ها مکمل آن‌ هستند.

 Color Index Internationalیک پایگاه داده مرجع است که برای اولین بار در سال 1925 چاپ شد اما اکنون به طور انحصاری در وب (http://color-index.com) منتشر ‌می‌شود.

نام تجاری رنگزاها:

نام تجاری یک رنگ معمولاً شامل موارد زیر است:

§        نام تجاری، که نشان دهنده کلاس رنگزا تولید شده توسط یک تولید کننده خاص است مانند Sandolan، Cibacron،  Dispersol  و غیره.

§        یک یا چند حرف و شکل پسوندی مانند R ، G و B را به ترتیب برای قرمز، زرد و آبی نشان می‌دهند. پسوند G برای زردی یا سبزی است. این پسوندها ممکن است برای مقایسه تناژ بین رنگزاهای مشابه مختلف شماره گذاری شوند. یک آبی با پسوند  2R قرمزتر از رنگ آبی با پسوند R خواهد بود. رنگ آبی با پسوند RR قرمزتر از R و قرمزتر از 2R خواهد بود.

همانطور که قبلا ذکر شد، رنگزا‌های مورد استفاده در رنگرزی باید در برابر عملیات‌های شیمیایی و فیزیکی مختلف که در طی فرآیندهای تولید محصولات نساجی انجام می‌شود، از استحکام و پایداری بالایی برخوردار باشند. مناسب ترین کلاس‌های رنگزا برای الیاف مختلف به شرح زیر است:

ü     پنبه و سایر الیاف سلولزی‌: رنگزا‌های راکتیو و تا حدودی رنگ‌های آزوئیک.

ü     پشم، ابریشم و نایلون: رنگزاهای اسیدی و رنگزاهای متال کمپلکس (1:1 و 1:2).

ü     اکریلیک: رنگزاهای بازیک معمولی و اصلاح شده.

ü     پلی‌استر: رنگزا دیسپرس.

منبع      textilelearner.net