رنگرزی منسوجات با رنگزای دیسپرس
رنگرزی منسوجات با رنگزای دیسپرس
رنگزاها ترکیبات شیمیایی آلی غیراشباعی هستند که برای رنگ کردن یا رنگرزی یک بستر (پارچه) استفاده می‌شوند.
رنگزاهای دیسپرس ترکیبات آلی فاقد گروه‌های یونیزه
هستند، حلالیت کمی در آب دارند و برای رنگرزی الیاف آبگریز مناسب‌اند. این مواد تمایل
جذبی مناسبی نسبت به الیاف آبگریز مانند استات سلولز، نایلون، پلی استر، اکریلیک و
سایر الیاف مصنوعی دارند.
مکانیزم رنگرزی با رنگزای دیسپرس
در فرایند رنگرزی الیاف آبگریز مانند الیاف پلی‌استر با رنگزای
دیسپرس، انتقال مولکول‌های رنگ از حلال مایع (آب) به حلال جامد آلی (لیف) صورت می‌گیرد.
رنگزای دیسپرس را همراه با یک سطح فعال به عنوان دیسپرس کننده، به آب اضافه می‌کنند تا یک محلول دیسپرس آبی
تهیه شود. رنگزای دیسپرس بدلیل نامحلول بودن در آب به الیاف تمایل بیشتری دارند،
از این رو به راحتی از محلول رنگی خارج می‌شوند. در این فرایند حرارت، انرژی
مولکول های رنگ را افزایش می‌دهد و رنگرزی الیاف را تسریع می‌کند. بالا بردن دمای
حمام رنگرزی، باعث تورم الیاف شده و به نفوذ رنگ به داخل پلیمر لیف کمک می‌کند. در
نتیجه مولکول‌های رنگ در مناطق آمورف لیف قرار می‌گیرند و توسط پیوند هیدروژنی و
کووالانسی نگه داشته می‌شوند.
روش‌های رنگرزی پلی‌استر
با رنگزای دیسپرس
سه روش متداول برای رنگرزی با رنگزای دیسپرس وجود دارد:
1. روش رنگرزی حامل (کریر).
2. رنگرزی با دمای بالا (HT)
3.
رنگرزي به روش پد– ترموزول
1. رنگرزی با استفاده از حامل یا مواد كمكي متورم كننده (Carrier)
كريرها، مواد كمكي هستد كه حین
رنگرزی در دماي كمتر از جوش سبب متورم شدن و باز شدن ساختمان الياف پلي استر مي‌شوند،
تا مادۀ رنگی سريع‌تر و آسان‌تر جذب الياف پلي استر شود. كريرها از طريق باز كردن
ساختمان داخلي الياف به مادۀ رنگزا اين اجازه را مي‌دهند تا با سرعت بيشتر و در
زمان كوتاه‌تري به داخل لیف نفوذ كند. استفاده از كرير، سرعت رنگرزي را تا حد معمول افزايش مي‌دهد ولي باقيماندۀ آن روي كالا سبب كاهش
ثبات نوري رنگزا مي‌شود. از این رو، پس از رنگرزي باید كريرهاي مصرفي از روي كالا
زدوده شوند تا هم سميت آنها از بين برود و هم بر ويژگي‌هاي رنگي كالا از قبيل ثبات
شستشويي و نوري تاثير نگذارد. جهت حذف كريرهاي مصرفي از روي كالا از روش شستشوي
احيايي استفاده مي‌شود كه به آن کریرزدایی مي‌گويند.
2. انجام رنگرزي در درجه حرارت بالا (HT)
براي رنگرزي الياف پلي استر به
روش دمای بالا از ماشين‌هاي رنگرزي مخصوص استفاده مي‌شود. عموماً الياف در ماشين
رنگرزي توده الياف و نخ به صورت بوبين و پارچه‌ها اغلب در ماشين‌هاي رنگرزي بيم و
جت رنگرزي مي‌شوند. با اینکه هر ماشين رنگرزي كه بتواند دماي مورد نظر را تأمين
كند، برای رنگری پلی استر مناسب است ولي به منظور رسیدن به دماهای بالا (120 تا 130 درجۀ سانتي گراد) لازم است
از ماشين‌هاي دربستۀ مخصوص كه فشار حاصل از اين دما را تحمل مي‌كنند، استفاده شود.
ماشين‌هاي رنگرزي در بسته با قابليت رنگرزي در فشارهای بالاي 1 اتمسفر، ماشين‌هايي
نظير جت، الياف رنگ كني و بوبين رنگ كني هستند. در رنگرزي پلي استر با مواد رنگزاي
ديسپرس در درجه حرارت بالا امكان استفاده از آن دسته رنگزاها که مولكول‌هاي درشت‌تری
دارند، وجود دارد.
در صورتي كه كالا با رنگ تيره رنگرزي شده باشد يا ثبات
رنگی خيلي بالايي مد نظر باشد، بايد عمل شستشو در حمام احياء که pH قلیایی
دارد انجام شود. به اين عمل شستشوي احيايي يا ریداكشن كليرينگ (reduction clearing) گویند.
3. انجام رنگرزي به روش پد– ترموزول
جهت رنگرزي پلي استر خالص يا
مخلوط پلي استر با الياف سلولزي مي‌توان از روش رنگرزي پد- ترموزول استفاده كرد.
در اين روش، پارچه پس از آغشته شدن به مادۀ رنگزا در قسمت فولارد، در دماي حدود
100 درجۀ سانتي گراد خشك مي‌شود و سپس در دستگاه ترموزول يا استنتر عمل تثبيت
رنگزا بر روي كالا در دماي 175 تا 220 درجۀ سانتي گراد صورت مي‌گيرد. در اين دما
ساختمان داخلي الياف
پلي‌استر، نرم
و باز شده و ورود مولكول‌هاي رنگزا به داخل ليف آسان‌تر مي‌شود. در این حالت حبس
فيزيكي رنگزا اتفاق مي‌افتد. از طرف ديگر مادۀ رنگزا در اين دما تصعيد و به صورت
بخار جذب الياف شده و بين زنجيرهاي
مولكولي لیف قرار می‌گیرد.
مراحل رنگرزی به
روش پد-ترموزول
پس از تثبيت رنگزا و خنك كردن كالاي رنگرزي شده، كالا را
با محلول صابون يا شوينده در دماي 75 درجۀ سانتي گراد به مدت 15دقيقه شستشو می‌دهند
تا مواد رنگزاي اضافي سطحي و مواد كمكي از روي پارچه زدوده شود .
مهمترين
مزاياي رنگرزي پلي استر با رنگزاهاي ديسپرس با ماشين پد- ترموزول عبارت اند از:
1.
فرايند
رنگرزي پد- ترموزول مداوم و براي متراژ هاي زياد پارچه مقرون به صرفه است.
2.
امكان
ايجاد شيدهاي عميق و پر رنگ وجود دارد.
3.
تثبيت
حرارتي و رنگرزي كالا به طور هم زمان انجام مي‌شود.
4.
به
ماده ي كمكي نیاز نیست.
5.
امكان
برداشت بالاي رنگزا وجود دارد.
6.
آب و
انرژي کمتری مصرف می‌شود.
7.
رنگرزي
پارچه با عرض باز انجام شده و چين و چروك و نا یکنواختی ایجاد نمی‌شود.
اما استفاده از روش رنگرزي پد- ترموزول محدوديت هايي نيز
دارد . مثلاً نمي‌توان از تمامي مواد رنگزاي ديسپرس در اين روش استفاده كرد، زيرا
ممكن است دماي بالا باعث تخریب و از بين رفتن ساختار مواد رنگزا شود.
بنابراین با توجه به کاربرد نهایی کالای مورد رنگرزی و
رنگزای دیسپرس مورد استفاده، می‌توان یکی از این روش‌ها را انتخاب کرد.
ترجمه: دپارتمان نساجی آرمان شیمی
افروز
مرجع:
www.textilelearner.net