مشکلات فرایندهای مربوط به پلی‌استر و راه‌حل رفع آن
الیگومرها
مجموعه‌هایی مختلف با وزن مولکولی کم هستند که حین پلیمریزاسیون دی اتیلن گلیکول
با ترفتالیک اسید برای ایجاد پلی استر تشکیل می‌شوند، ساختارهای مختلفی دارند و با
توجه به تعداد واحدهای تشکیل دهنده شان دسته بندی
می‌شوند. الیگومرها می‌توانند مونومر، دیمر، تریمرهای خطی، تریمرهای حلقه‌ای و غیره
تا حداکثر 7-8 واحد باشند که عمدتا تریمر و حلقه‌ای هستند و میانگین مقدار آن‌ها
را می‌توان 1.5-2.5 درصد تخمین زد.
الیگومرهای
سطحی باعث نقص در رنگرزی می‌شوند. این پلیمرهای اندک، حساسیت حرارتی بالایی دارند به
همین دلیل در فرایندهای گرم و یا عملیاتی که در زمان کوتاه تحت فشار و دمای بالا
انجام می‌شوند، این پلیمرها از عمق الیاف به سطح مهاجرت می‌کنند.
الیگومرها تا حدی روی سطح پارچه رسوب می‌کنند و مانند فیلتر عمل کرده، مانع از نفوذ بخشی از مواد موجود داخل حمام به پارچه می‌شوند. حذف این رسوبات با روش‌های شستشوی قدیمی بسیار دشوار است.
پارامترهای
اصلی موثر بر سرعت مهاجرت الیگومرها عبارتند از:
·
فرمولاسیون و ساختار پلیمر
·
وزن مولکولی و نقطۀ ذوب
·
دما ، مدت زمان و تلاطم در فرایندهای مختلف
صنعتی
·
Phحمام فرایند
·
غلظت و توزیع پلیمرهای کم در الیاف
یک عامل کلیدی که از تشکیل رسوبات سطحی جلوگیری میکند دمای تخلیۀ حمام عملیات، پس از انجام هرگونه عملیاتی است که در دمای بالا صورت می‌گیرد. به منظور جلوگیری از تبلور سریع پلیمرهای کم که منجر به رسوب در سطح الیاف می‌شوند توصیه می‌شود این عملیات در بالاترین درجه حرارت ممکن انجام شود. بهتر است حمام را در دمای 120-130 درجۀ سانتیگراد تخلیه کنید.
مشکلات ناشی از رسوبات الیگومر که منجر به رنگرزی نایکنواخت می‌شود عبارت اند
از:
·
اثر فیلتراسیون ناشی از تجمع
الیگومرها
·
فشار نامناسب پمپ به دلیل
رسوب‌های ایجاد شده
·
تغییر در نرخ افزایش دما به
دلیل رسوب در المنت‌های گرمایی
·
کدر شدن شیدهای رنگی
·
گرد و غبار حین بوبین پیچی
·
افزایش هزینه‌های ناشی از
انرژی
عوامل
موثر در به حداقل رساندن مشکل الیگومر در رنگرزی با دمای بالای(HT)پلی استر:
روش‌های
مختلفی برای به حداقل رساندن الیگومرها وجود دارد و هیچ روشی به تنهایی موثر نیست،
لذا بهتر است از ترکیب چند روش استفاده شود. این روش‌ها شامل موارد زیر است:
·
کنترل پارامترهای رنگرزی:
پارامترهای معمول رنگرزی مانند افزایش درجه حرارت رنگرزی یا زمان رنگرزی تحت دمای
بالا در هنگام نگه داشتن و نرخ برداشت رنگرزی، بر جداسازی و حذف الیگومرها موثر است
(به عنوان مثال سرعت گرمایش رنگرزی باعث جدایی الیگومرها می‌شود).
·
افزودن مادۀ دیسپرس کننده[1] و یکنواخت کنندۀ[2]
الیگومر حین رنگرزی: مایعات دیسپرس کنندۀ الیگومر ، الیگومرها را در حین رنگرزی به
خوبی پراکنده کرده و تجمع و رسوب آن‌ها را روی سطح منسوج یا قطعات ماشین کاهش می‌دهند. می‌توان
آن‌ها رابدون رسوب‌گذاری مجدد زیاد، به
راحتی در دمای بالا تخلیه کرد. به دلیل تورم الیاف همراه با تسریع نفوذ عمقی یا خاصیت
مهاجرت، مایع دیسپرس کننده باعث خروج موثرتر اولیگومرها در مقایسه با عوامل یکنواخت
کنندۀ معمولی می‌شود همچنین، استفادۀ بیشتر از عوامل دیسپرس کنندۀ رنگ، ثبات پراکندگی
خوبی را در حضور الیگومرها تضمین میکند بنابراین از تجمع و انباشتگی مواد رنگزای
پراکنده در حمام جلوگیری میکند.
·
استفاده از حلال‌های خاص در
رنگرزی با دمای بالاHT: حلال‌های خاص،
در رنگرزی با دمای بالا،سرعت نفوذ یا اثر مهاجرت مناسبی را تضمین می‌کنند که باعث بهبود
ثبات پراکندگی و به حداقل رساندن مشکل الیگومر می‌شود. حلال ابتدا الیگومرها را از
الیاف جدا و سپس آن‌ها را در محلول حمام حل میکند با تخلیۀ محلول داخل حمام، حلال
بدون تاثیر بر شید نهایی رنگ از بین می‌رود. با این حال، این روش به دلایل اکولوژیکی
دیگر در برخی کشورها کاربردی نیست.
·
تخلیۀ محلول داخل حمام در
شرایطHT: تخلیۀ محلول حمام تحت دمای بالا
(110-130 درجه سانتیگراد) مشکل را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
·
رنگرزی در شرایط قلیایی:
رنگرزی پلی استر در محیط قلیایی متوسط سودا (pH 9-9.5) برای حمام یک مرحله‌ای رنگرزی دیسپرس / راکتیو، مخلوط پلی‌استر /
سلولز، مشکل الیگومر را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. رنگ‌های دیسپرس مناسبی وجود
دارند که در محدوده pH قلیایی پایدار باشند.
·
استفاده از سورفکتانت در حین
شست و شوی احیائی: از ترکیبات خاص چهار ظرفیتی[3] به عنوان شتاب دهنده‌های قلیایی برای حذف الیگومرهای
پلی استر از ماشین‌آلات تحت شرایط دمای بالاHT استفاده می‌شود. این ترکیبات در شست و شوهای قلیایی احیائی
معمول در دمای 80 درجه سانتیگراد، الیگومرهای سطحی را صابونی میکند.
·
شست و شوی ماشین آلات: تمیز
کردن بقایای ماشین رنگرزی همچنان یک مشکل اساسی در طرح توجیهی کارخانه‌های رنگرزی
است. این امر اخیراً به ویژه در مواردی که الیگومر به دلیل سرعت زیاد چرخش و افزایش
سختی آب مصرفی ایجاد می‌شود، صدق میکند. علاوه بر این، افزایش رنگرزی پارچه‌های ترکیبی حلقوی/ تاری‌پودی
که اغلب به بیش از یک مادۀ رنگزا نیاز دارند، احتمال پودگذاری دشوار را افزایش
داده است.
برای دستیابی به بهترین نتیجه
در رنگرزی ، پیشنهاد می‌شود که مرتباً ماشین‌آلات تمیز شوند.
برخی از کارخانجات تولید
کنندۀ مواد شیمیایی، مواد بسیار خوبی برای پاکسازی ماشین و از بین بردن تجمع الیگومرها، عرضه کرده‌اند. این مواد عوامل دیسپرس کنندۀ ذاتی بسیار خوبی برای الیگومرهای پلی
استر دارند و می‌توانند به عنوان یک مادۀشویندۀ موثر برای رسوبات الیگومر که ممکن
است در ماشین رنگرزی ایجاد شده باشند، استفاده شوند.
ترجمه: دپارتمان نساجی آرمان شیمی افروز