مقایسه عملکردی رنگزاهای راکتیو

ترجمه: آزاده موحد

به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز،  با وجود این که تولیدکنندگان رنگزاها معمولا اطلاعاتی پیرامون ثبات رنگی انواع مختلف رنگزاها فراهم می کنند اما اغلب اطلاعاتی در مورد سایر خواص کاربردی مهم آن ها در دست نیست. این اطلاعات معمولا شامل حساسیت آن ها به نمک یا قلیا، رمق کشی و تثبیت رنگزا و سهولت آبکشی رنگزاهای تثبیت نشده می باشد.

حساسیت یک رنگزا به نمک به این معناست که اضافه کردن نمک به حمام رنگرزی باعث افزایش چشمگیر رمق کشی می شود. اگر رنگزا به قلیا حساسیت داشته باشد، بیشتر رمق کشی پس از افزودن قلیایی به حمام رنگرزی انجام می شود. رنگرز می تواند با آگاهی از حساسیت رنگزا به نمک یا قلیایی فرایند رنگرزی را تنظیم کند و از بروز نایکنواختی در رنگرزی و چرخه های رنگرزی طولانی مدت و غیرضروری جلوگیری نماید.

با این حال اگر تمامی رنگزاهای موجود در دستورالعمل رنگرزی برای مثال به نمک حساس باشند، ممکن است همه نمک را در همان ابتدای فرایند به حمام اضافه کرد. چنانچه یکی از رنگزاهای موجود در دستورالعمل به قلیایی حساس باشد، ممکن است زمان استفاده از قلیایی طولانی تر شود. حساسیت به نمک و قلیایی برای هر رنگزا یک مقدار ثابت نیست. یک رنگزا ممکن است به مقادیر کم نمک حساس باشد ولی به مقادیر زیاد آن واکنشی نشان ندهد.

آگاهی از مقدار رمق کشی و تثبیت یک رنگزا نیز می تواند مفید باشد چون رنگزاهای تثبیت نشده در نهایت وارد پساب ها می شوند. در بهترین حالت ممکن مقدار تثبیت بسیار بالاست(بالای 90 درصد) و مقدار رمق کشی تنها کمی بالاتر است. در این حالت تنها برداشتن مقدار کمی از رنگزا از روی پارچه ضروری است. تنها در حالتی که مقدار تثبیت نیز بسیار بالا باشد، رمق کشی بالا امکان پذیر است. در غیر این صورت باید رنگزاهای تثبیت نشده زیادی را از الیاف جدا کرد.

در نهایت هرچه آبکشی رنگزا از کالا آسان تر باشد مقدار آب کمتری نیز مصرف می شود. پارامترهای متعددی بر فرایند آبکشی تاثیرگذار هستند برای مثال چه میزان از رنگزای تثبیت نشده باید از روی الیاف جدا شود، دشواری جدا کردن رنگزا از پارچه تا چه حد است و رنگزا تا چه حد می تواند در تست ثبات شستشویی پارچه را لک کند.

اخیرا عوامل مذکور در مورد 56 رنگزای راکتیو تولیدکنندگان مطرح مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

روش های آزمایش

تمامی فرایندهای رنگرزی در حمامی با نسبت حجم حمام به کالای 8 لیتر در کیلوگرم و بر روی کالای ژرسه پنبه ای صددرصد سفیدگری شده و با به کارگیری یک رنگزا انجام می شود، وزن پارچه قرار داده شده بر روی خشک کن Mathis LABOMAT IR، 10 گرم است.

به جز رنگزا از کلرید سدیم، کربنات سدیم و هیدروکسید سدیم در رنگرزی و اسید استیک برای خنثی کردن در مرحله آبکشی استفاده شده است. دمای رنگرزی و غلظت نمک و قلیایی بنا به توصیه تولیدکنندگان رنگزاها تنظیم شده است.

رنگرزی با عمق رنگی کم در SDD یا عمق استاندارد رنگرزی 1/3 انجام شده و عمق استاندارد رنگرزی برای عمق های بالا 2/1 بوده است. منظور از SDD میزان رنگزای مورد نیاز برای به دست آوردن برداشت رنگی بر اساس تعاریف بین المللی می باشد. در یک عمق رنگی استاندارد هرچه میزان رنگزا کمتر باشد، استحکام رنگی بیشتر می شود.

رمق کشی نمک خنثی با توجه به دمای رنگرزی و غلظت نمک توصیه شده توسط تولیدکننده و در محدوده PH بین 5 و 8 تعیین شده است. پس از 30 دقیقه رنگرزی در دمای ثابت پارچه از حمام خارج می شود. مقدار رمق کشی از روی محلول باقیمانده و با استفاده از آنالیزور حمام رنگرزی Mathis SmartLiquor تعیین می گردد.

در پایان فرایند رنگرزی مقادیر رمق کشی با استفاده از SmartLiquor و از روی بقایای حمام محاسبه می شود. مقادیر تثبیت نیز توسط SmartLiquor و با اندازه گیری هر کدام از چهار حمام شستشو(c° 50، c° 50، c° 95، c° 75، نسبت حمام به کالا ده لیتر در کیلوگرم) و در نظر گرفتن انتقال آب از یک حمام به حمام دیگر محاسبه شده است. پس از چهارمین و آخرین شستشو از یک واحد Mathis Morapex برای برداشتن رنگزاهای تثبیت نشده از روی پارچه استفاده می شود. غلظت رنگزا در حمام رنگرزی باقیمانده توسط SmartLiquor محاسبه می گردد.

رتبه آبکشی نیز بین 1(بسیار ضعیف) تا 5(عالی) متغیر است که متناظر با ثبات رنگی در برابر شستشو بر اساس استاندارد ISO 105 C06  و پس از رنگرزی در عمق رنگی استاندارد 1/3 و دو بار شستشوی ده دقیقه‌ای در دمای c° 50(شستشوی دوم با اسید به منظور خنثی سازی انجام می گیرد) و نسبت حجم حمام به کالای 10 لیتر در کیلوگرم می باشد. میزان ثبات با استفاده از دستگاه دیجیتال سنجش ثبات Mathis SmartScan اندازه گیری می شود.

نتایج

به طور میانگین بیشترین میزان رمق کشی در عمق متوسط پس از اضافه کردن نمک (58/7%) و در عمق زیاد پس از اضافه کردن نمک (49/2%) و قلیایی (37/5%=40/2-77/7) بوده که در جدول 1 نشان داده شده است.

جدول1-خلاصه نتایج

همان طور که انتظار می رفت با افزایش مقدار رنگزا، رمق کشی و تثبیت کاهش پیدا کرد. در عمق متوسط بین 41/2 و 91/81 درصد از رنگزا بر روی الیاف تثبیت شد. در عمق بالا این مقادیر به ترتیب به 15/1 و 79/1 درصد کاهش پیدا کرد. بنابراین در عمق بالا اختلاف بین بهترین و بدترین رنگزاها حتی برجسته تر شد. میانگین رمق کشی در عمق متوسط 87 درصد و در عمق زیاد 78 درصد بوده در حالی که میانگین تثبیت در عمق متوسط 70 درصد و در عمق زیاد 51 درصد بوده است. به عبارت دیگر در عمق متوسط 17 درصد رنگزای به کار رفته(20 درصد رنگزای موجود بر روی الیاف) و در عمق زیاد 27 درصد رنگزای به کار رفته(35 درصد رنگزای موجود بر روی الیاف) باید از آن جدا شود.

سهولت آبکشی در میان رنگزاهای مختلف به شدت متفاوت و از یک تا 5 متغیر است.

نمودارها نشان دهنده چگونگی توزیع رنگزا برای هر کدام از چهار پارامتر بر اساس عملکرد آن ها می باشد.

شکل 1 نشان می دهد که بیشتر رمق کشی ها در حالت خنثی در عمق کم بین 40 و 70 درصد(حساسیت بالا به نمک) و برای عمق زیاد بین 20 و 60 درصد است.

رمق کشی نهایی در تقریبا 9 نمونه از هر ده نمونه بیشتر از 80 درصد در عمق متوسط و بین 50 و صد در صد در عمق بالا بوده است(شکل 2).

مقدار تثبیت برای 85 درصد از رنگزاها حداقل 60 درصد در عمق متوسط بوده اما در عمق بالا این مقدار برای تمامی رنگزاها به 40 درصد افت پیدا کرده است. تثبیت هیچ کدام از رنگزاها در عمق بالا بیشتر از 80 درصد نبوده است(شکل 3).

در مورد آبکشی نیز بیش از 90 درصد رنگزاها دارای رتبه بین سه و پنج و حدود 60 درصد رنگزاها دارای رتبه بیشتر از 4 بوده اند(شکل 4).