فرآیند رنگرزی تحت تأثیر سه عامل، یعنی رنگینه، الیاف و محلول رنگی قرار می گیرد. هر سه عامل توسط موارد مستقلی کنترل می شوند که خود بر روش رنگرزی تأثیر می گذارند. رنگینه باید در آب قابل حل باشد تا بتوان منسوجات را با آن رنگ کرد. ماهیت رنگینه ها به گونه ای است که به واسطه تداخلات شیمیایی قابل حل شدن هستند.
فرآیند رنگرزی منسوجات
رنگرزی منسوجات در سه مرحله زیر انجام می شود:
محلول رنگی که از آن استفاده می شود، حمام رنگ نام دارد. ممکن است یک رنگینه میل ترکیبی مستقیم با الیاف داشته باشد و یا بالعکس. به همین دلیل به محض اینکه الیاف در حمام رنگ غوطه ور می شوند، الیاف به صورت فیزیکی یا شیمیایی رنگینه را در خود نگه می دارند. تجمع رنگینه ها در داخل الیاف ممکن است یک روند تدریجی باشد؛ به سرعت این جمع شدن به اصطلاح نرخ رنگرزی گفته می شود.
نرخ رنگرزی توسط شرایط حمام رنگ یعنی غلظت رنگینه، دما و حضور الکترولیت ها کنترل می شود؛ هر یک از این عوامل متناسب با یکی یا هر سه عامل اولیه می باشند.سرعت رنگرزی تحت تأثیر نسبت «ماده به محلول» قرار دارد که به صورت کسری بیان می شود؛ به عنوان مثال عبارت کسری 1:20 نشان می دهد که 1 قسمت رنگینه در حمام رنگی است که 20 برابر وزن خود حل شده است.
سرعت رنگرزی با افزایش نسبت محصولات به محلول کاهش پیدا می کند. در اصل رنگینه ها برای تهیه یک سایه رنگ خاص توسط یک رنگ مخصوص در محلول پراکنده می شوند؛ تفاوت در سایه رنگ ها به دلیل تفاوت ته رنگ ها است. مثلا ممکن است یک سایه رنگ آبی یک ته رنگ مایل به سبز یا مایل به قرمز داشته باشد. رنگ مورد نیاز برای تشکیل سیری خاصی از سایه رنگ به صورت درصدی از بار پارچه بیان می شود. مثلا رنگرزی یک دهمی، سایه رنگی را نشان می دهد که برای تولید آن 100 پوند پارچه با یک پوند رنگینه در شرایطی کاملاً مشخص شده رنگ شده است.
شرایط رنگرزی به دلیل تأثیری که بر رمق کشی حمام رنگ دارد باید تعریف شود. رمق کشی مقداری از ماده رنگینه را تعیین می کند که بر الیاف تأثیر می گذارد و یا به عبارت دیگر نشان دهنده مقداری از رنگینه است که بعد از برقراری تعادل بین رنگینه و الیاف در حمام رنگ باقی می ماند.فرآیند اعمال رنگ به توده الیاف، نخ یا پارچه، رنگرزی نامیده می شود. در این فرآیند ممکن است رنگ افزا به صورت کامل یا جزئی به الیاف یا نخ ها نفوذ کند.
رنگ هایی که غالبا برای رنگرزی الیاف حیوانی، گیاهی یا مصنوعی به کار برده می شوند، باید دارای میل ترکیبی نسبت به آنها باشند. رنگینه های نساجی شامل رنگینه های اسیدی هستند که عمدتاً به صورت مستقیم یا به تنهایی برای رنگرزی پشم، ابریشم و نایلون مورد استفاده قرار می گیرند؛ ضمناً این رنگینه ها، میل ترکیبی زیادی به الیاف سلولزی دارند. رنگینه های دندانه ای برای اینکه میل ترکیبی نسبت به پارچه ای که قرار است رنگ شود پیدا کنند باید با مواد شیمیایی مانند نمک ترکیب گردند.
بعد از اینکه این مواد با نمک های فلزی عمل آوری شدند بر روی الیاف سلولزی مانند پشم یا ابریشم اعمال می شوند. رنگینه های گوگردی یا رنگینه های مرسوم سلولزی نسبتاً ارزان تر هستند، اما رنگ هایی بدون درخشندگی تولید می کنند. رنگینه های آزوئیک، رنگدانه های نامحلولی هستند که در هنگام آغشته نمودن الیاف با آنها درون الیاف را پر می کنند؛ این کار ابتداً با یک محلول ترکیبی پیوندی و دی آزوته شده انجام می شود.
رنگینه های خمی در آب حل نمی شوند و با استفاده از هیدروسولفیت سدیم قلیایی به ترکیبات بی رنگ محلول تبدیل می شوند. این ترکیبات بی رنگ توسط سلولزها جذب شده و متعاقباً به یک رنگدانه نامحلول اکسیده می گردند. اینگونه رنگینه ها ثبات رنگ بالایی دارند. رنگینه های دیسپرس به صورت سوسپانسیون هایی هستند که به رنگدانه های آلی غیر محلول رنگینه های مرسوم تقسیم می شوند و برای رنگرزی الیاف آب گریزی مانند پلی استر، نایلون و استات سلولز به کار برده می شوند.
رنگینه های راکتیو مستقیماً با الیاف ترکیب می شوند و ثبات رنگ بالایی از خود نشان می دهند. دامنه اولیه رنگ های راکتیو برای الیاف سلولزی در اواسط سال 1950 معرفی شدند. امروزه این نوع رنگینه ها تنوع زیادی در بازار دارند.
روش های رنگرزی منسوجات
1- رنگرزی چله ای (Beam Dyeing)
در این روش نخ تا قبل از بافت، رنگ می شود. تولید کنندگان نخ تار را به دور یک چله مشبک می پیچند و رنگینه را از طریق سوراخ ها عبور می دهند، در نتیجه نخ اشباع از رنگ می شود.
2- رنگرزی نقطه ای یا رنگرزی ذرات گیاهی باقیمانده در پارچه
این کار روی هم رفته بر روی پارچه ها یا نخ های پشمی انجام می گردد. در این روش رنگرزی، لکه ها و چروک ها با استفاده از پیوندهای رنگی خاصی که در بسیاری از رنگ ها و سایه رنگ ها وجود دارند، پوشانده می شوند. این روش رنگرزی یک روش کاملاً دستی است.
3- رنگرزی به روش ژیگر
در این روش، رمق کشی به واسطه یک ژیگر، پاتیل، حمام رنگ یا مخزن به صورت روباز بر روی محصولات انجام می شود. مواد از طریق یک حمام رنگینه تیره از یک غلتک به غلتک دیگر منتقل می شوند تا سایه رنگ مورد نیاز به دست بیاید.
4- رنگرزی متقاطع
رنگرزی متقاطع یک روش رنگرزی بسیار محبوب است که در آن اثرات رنگی متنوع در یک حمام رنگ برای پارچه ای که متشکل از الیاف با میل ترکیبی متفاوت به رنگینه مورد استفاده است، قابل دستیابی است. مثلا ممکن است یک رنگیزه آبی به نایلون 6 یک سایه رنگ کبود و به نایلون 6.6 یک رنگ آبی روشن بدهد، و هیچ تمایلی به رنگ کردن ناحیه سالم پلی استر یا سفید نداشته باشد.
5- رنگرزی به روش محلول
به این روش، رنگرزی پلیمری یا رنگرزی ریسندگی نیز گفته می شود؛ در این روش رنگدانه های رنگی در داخل محلول پیوند می خورند و به دلیل اینکه فیلامنت ها در داخل محلول شکل می گیرند، سریعاً در داخل آنها نفوذ می کنند. الیاف سلولزی و غیر سلولزی دقیقاً با همین روش رنگ آمیزی می گردند. این روش رنگرزی سریع و تمیز است، و الیاف رنگ شده براق و شفاف به نظر می رسند.
6- رنگرزی عدلی
این یک روش خاص و مقرون به صرفه برای رنگرزی پارچه است. در این روش پارچه بدون تمیزکاری یا صمغ گیری در داخل یک حمام آب سرد که در آن نخ های تار آهار زده دارای میل ترکیبی به رنگینه هستند، پخش می شود. پارچه های چیت بدلی و مشابه اغلب با این روش رنگ می گردند.
7- رنگرزی باتیک
این روش یکی از قدیمی ترین شکل های شناخته برای انسان است. منشاء این شیوه رنگرزی به جزیره جاوه اندونزی بر می گردد. در این روش، بخش هایی از مواد با موم پوشانده می شوند تا فقط مناطق بدون موم با رنگ سروکار داشته باشند. این عملیات چندین بار تکرار می شود و ممکن است از چندین رنگ دیگر نیز برای ایجاد اثرات خارق العاده استفاده گردد. در این شیوه رنگرزی، نقوش رنگارنگ، موجی یا مش به وجود می آیند که در چاپ های ماشینی از آنها تقلید می شود.
8- رنگرزی به روش مداوم
از این روش زمانی استفاده می شود که رنگ و پارچه مقاومت کمی داشته باشند. چندین برش یا تکه از مواد به صورت سر به سر و موقت به هم دوخته می شوند، و به صورت یک زنجیره پیوسته از داخل رنگ عبور داده می شوند. این روش برای تولیدات انبوه قابل استفاده است.
9- رنگرزی توپ پارچه
رنگرزی پارچه در خلال برش ها، طاقه ها یا توپ های پارچه، رنگرزی طاقه ای نامیده می شود. در این روش رنگینه بافت منسوجات را دنبال می کند و بدین صورت پارچه رنگ می شود. پارچه های سرژه آبی یا ارگاندی سبز به این روش رنگ آمیزی می گردند.
10- رنگرزی تصادفی
در این روش فقط قسمت های مشخصی از نخ رنگ می شوند. سه راه برای انجام این نوع رنگرزی وجود دارد: در یک روش، کلاف های نخ که کاملاً به هم فشرده هستند در دو یا چند قسمت رنگ می شوند به گونه ای که یک طرف آنها با یک رنگ و طرف دیگر با رنگی دیگر رنگ گردد. در روش دیگر، کلاف های نخ به صورت باز شده بر روی بخش نمدی شده ماشین چاپ قرار می گیرند و با رنگ چاپ می گردند.
در روش سوم دوک ها یا بسته های نخ که بر روی قرقره های توخالی پیچیده شده اند به گونه ای چیده می شوند که نخ از میانه آنها به وسیله پانچ با هوا حرکت کند؛ ضمناً مواد رنگی با مکش از طریق این سوراخ ها کشیده می شوند. نخ در ناحیه نزدیک پانچ، رنگ را به خود جذب می کند و به این ترتیب اثرات رنگی تصادفی بر روی نخ به وجود می آید.
11- رنگرزی الیاف خام
روند رنگرزی الیاف خام قبل از ریسیدن الیاف به نخ صورت می گیرد. رنگرزی الیاف پس از چربی زدایی از الیاف پشمی و خشک کردن دسته الیاف صورت می گیرد.
12- رنگرزی نخ
در این روش، نخ ها قبل از بافته شدن و یا پس از ریسیده شدن رنگ می شوند. در این حالت به منظور رمق کشی نخ، باید به صورت کامل یا جزئی در حمام رنگ غوطه ور گردد.
روند رنگرزی
برای اینکه الیاف منسوج رنگ شوند ابتداً باید در یک محلول غالباً آبی که به آن محلول رنگ یا حمام رنگ گفته می شود قرار بگیرند. حالت رنگ پذیری پارچه و میزان جذب رنگ توسط پارچه از مهم ترین عوامل تأثیرگذار بر فرآیند رنگرزی محسوب می شوند.
رنگرزی
رنگرزی باید نسبتاً دائمی باشد: رنگ نباید با شستشو در آب یا شستن لباس با روش های مرسوم به راحتی از بین برود. علاوه بر این رنگ منسوجات نباید بعد از قرار گرفتن در معرض نور به سرعت کمرنگ شود.
جذب
روند اتصال مولکول های رنگینه به الیاف در کل فرآیند جذب یکسان است: در هر حالت مولکول های رنگینه باید خود را به سطح الیاف برسانند. چهار نوع نیرو وجود دارد که مولکول های رنگینه با پشتوانه آنها خود را به الیاف می رسانند:
رنگرزی پشم
از آنجاییکه پشم حاوی پروتئین های پیچیده حاوی 20 اسید آمینه مختلف است؛ لذا در فرآیند رنگرزی پشم، روغن ویترول اضافه شده به حمام رنگ موجب ایجاد پیوندهای یونی با گروه های اسید آمینه پروتئین های پشم می گردد. در خلال فرآیند رنگرزی، آنیون سولفات جایگزین آنیون رنگینه می شود. در روند رنگرزی پشم، ابریشم و الیاف مصنوعی احتمالاً پیوندهای هیدروژنی بین آزو، آمینو، آلکیل آمینو و سایر گروه ها و آمینوهای گروه های Co-NH برقرار می شود.
پیوندهای شیمیایی کووالانسی در داخل حمام رنگ در اثر واکنش بین الیاف و مولکول های واکنش پذیر رنگینه که حاوی مراکز واکنش شیمیایی هستند و یک گروه هیدروکسی از الیاف پنبه در حضور مواد قلیایی صورت می گیرد.
فرآیند رنگرزی از نظر شیمیایی
در روند رمق کشی در هر فرآیند رنگرزی، صرف نظر از طبقه شیمیایی رنگینه مورد استفاده، گرما باید از درون حمام رنگ تامین شود؛ در هنگام انتقال مولکول های رنگینه در پاسخ به الیاف از انرژی استفاده می گردد، به همین صورت انرژی باعث تورم بیشتر الیاف شده و آنها را برای پذیرش بیشتر رنگ آماده می کند. به این فرآیند از نظر فنی رمق کشی گفته می شود. به یکنواختی کیفیت رنگرزی، همواری یا برابری می گویند که یک ویژگی کیفی بسیار مهم است و نقشی حیاتی در کیفیت رنگرزی انواع الیاف طبیعی و مصنوعی بازی می کند. همواری یا برابری رنگ با کنترل شرایط رنگرزی حاصل می شود.
کنترل شرایط رنگرزی به واسطه تحریک برای اطمینان از تماس مناسب بین محلول رنگینه و منسوجات، و با استفاده از عوامل مهارکننده برای کنترل نرخ رنگرزی یا نرخ برداشت رنگ توسط منسوجات در حمام رنگ، شدنی است. در فرآیند رنگرزی به روش محلول، توجه جدی به روش های رنگرزی در داخل آب شده است، زیرا محیط آبی می تواند جایگزین محیط های محلولی مانند هیدروکربن های کلر که در فرآیند تمیز کاری مورد استفاده قرار می گیرند، شود.
مزایای فناوری های به کار رفته در رنگرزی محلول عبارتند از:
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
