دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اراک
رشته مهندسی نساجی
تعداد صفحات:95
نوع فایل :WORD
قسمتی از پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای :
فصل اول
۱- الیاف سلولز طبیعی
۱-۱- پنبه
اگرچه الیاف ساقه ای در نوع خود دارای ارزشی در صنعت نساجی است ولی اهمیت آنها هرگز به پنبه نمی رسد. از خصوصیات مهم این الیاف، استحکام زیاد در پارچه، داشتن قدرت و قابلیت انعطاف درمقابل هرگونه عملیات ریسندگی و بافندگی و تمایل به جذب رنگهای متفاوت است. همین خصوصیات باعث شده است که با وجود افزایش الیاف مصنوعی، پنبه اهمیت خودش را حفظ کند و مقدار محصول و مصرف آن همواره افزایش یابد.[۱]
تاریخ تولید پارچه های پنبه ای به دوران تمدن اولیه مصر قدیم می رسد، مصرف پارچه پنبه ای عمر طولانی چند هزار ساله دارد. پنبه ماده نساجی ارزنده ای است که هنوز هیچ لیفی تاکنون نتوانسته است جای آن را بگیرد. از خصوصیات ویژه این لیف، سهولت کشت و زرع، قیمت مناسب و نسبتاً ارزان، سبکی، نرمی، خنکی، دوام، استحکام و بسیاری از مزایای دیگر راباید نام برد.
نظریه استحکام زیاد و مقاومت ویژه ای که در برابر عوامل قلیایی دارد بویژه در مناطق حاره و در معرض آفتاب سوزان، البسه پنبه ای می توانند بارها و بارها شستشو شوند و به خاطر جذب رطوبت سریع آن به عنوان لباس نجات در مناطق گرمسیری به کار روند.
از لحاظ مصارف صنعتی نیز پنبه دارای شرایط منحصر به فردست بویژه در صنایع دریانوردی و ماهیگیری از طنابها و تورهای پنبه ای استفاده زیاد به عمل می آید. در این مورد باید اشاره کرد که بشر ار ابتدای آشنایی خود به دریانوردی و صید ماهی از این لیف استفاده کرده است.
پنبه قابلیت دارد که بخوبی رنگرزی و چاپ بشود و به این منظور کلاسهای مختلف رنگ نظیر پیگمنت، مستقیم، آزوئیک، خمی گوگردی ، راکتیو ونفتل دایر می شوند.
صرف نظر از مصارف پوششی و صنعتی، پنبه در انواع بیشماری از پارچه های دکوراسیون و چادرهای صحرایی، قالی و مشابه آنها نیز به کار می رود.
۱-۱-۱- خصوصیات گیاهی : پنبه گیاهی است علفی که ارتفاع آن به ۰٫۶ تا ۲ متر می رسد، برگهایش دارای بریدگی است و گلهای سفید، زرد و یا صورتی دارد. میوه پنبه کپسولی است به اندازه یک گردو به نام غوزه پنبه که نخمکها که در واقع همان تخم پنبه هستند درون آن قرار دارند. الیاف پنبه به صورت توده ای متراکم در سطح تخمکها رشد می کنند. گلهائیکه در روی گیاه می رویند، معمولاً هر کدام بیش از ۱۵ تخمک دارند که در توی غوزۀ گیاه قرار دارند. غوزه پس از رشد کامل گیاه باز می شود و
تخمکها و الیاف در داخل غوزه به صورت توده کرکدار در معرض هوا قرار می گیرند هر یک از تخمکهای گیاه در حدود ۲۰۰۰۰تار لیف در سطح خود دارد و بنابراین هر یک از غوزه ها تقریباً حاوی ۳۰۰۰۰۰تار لیف هستند. وقتی که غوزه گیاه باز می شود رطوبت داخل الیاف تبخیر می شود و الیاف حالت استوانه بودن خود را از دست می دهد و این عمل باعث
می شود که دیوارهای سلولی آن جمع شوند و حالت فروریختگی بیابند. در چنین حالتی تار پنبه یک پیچش مختصر، یا نیم تاب به خود می گیرد که آن اصطلاحاً پیچیدگی
می نامند.
۱-۱-۲- ایجاد نپ :الیاف رشد نکرده ممکن است به طرق مختلفی ایجاد مشکلات کند
که اهم آن بدین قرار است:
۱-معمولاً بعد از خاتمه عملیات رنگرزی، الیاف رشد نکرده نسبت به الیاف رشد کرده کمرنگتر هستند و این در اثر ضخیم نبودن دیواره ها و یا عدم تکامل ساختمان لیف ( پنبه نارس ) است.
۲- مقاومت این گونه الیاف فوق العاده کمتر از الیاف رشد کرده است و بسهولت پاره می شود.
۳- برای عملیات ریسندگی قابل استفاده نیستند و به عنوان ضایعات زیاد، د ور ریخته می شوند.
۴- دارای قابلیت انعطاف هستند و به سهولت به د ور الیاف دیگر می پیچند و ایجاد « نپ» می کنند. اگر چنین الیافی در پارچه رنگ شده وجود داشته باشند. به علت کمرنگ بودن آن، کالای رنگ شده یکنواخت به نظر نمی رسد.
۱-۲- مشخصات قسمتهای مختلف ساختمان تار پنبه ( مقطع عرضی )
۱-۲-۱- لایه Cuticle
این لایه خارجی ترین قشر لیف پنبه است. سلولهای این قسمت به یکدیگر بسیار نزدیک هستند و به مقدار زیادی از اثرات زیان بخش عوامل خارجی و نفوذ آب به داخل لیف جلوگیری می کنند. یکی دیگر از خواص مهم این لایه، جلوگیری از عمل اکسیداسیون در مجاورت اکسیژن هوا و اشعه ماوراء بنفش موجود در تابش شدید آفتاب است. ساختمان این لایه بدرستی معلوم نیست اما تا آنجا که تحقیق شده است مواد شمعی و پکتیک در آن وجود دارد. این واکس در واقع مخلوطی از چند واکس و چربی و انواع رزینهاست. اگرچه لایه کیوتیکل د حین رشد لیف تشکیل می شود و لایه اولیه لیف را مانند قالبی در بر می گیرد، ولی جزیی از آن به شمار نمی رود. در حین مراحل رشد لیف، این لایه مانند قشری از چربی بنظر می رسد و هنگامی که لایه دوم شروع به رشد و تشکیل شدن می کند، این قشر سخت می شود و حالت لعاب پیدا می کند.
۱-۲-۲- لایه اولیهPrimary wall
در اولین مراحل رشد لایه لیف پنبه، لایه اولیه شامل هسته و پروتوپلاسم است و این دو ماده هستند که اجزای اساسی و شالوده زندگی هر سلول زنده ای را تشکیل می دهند. اگر لایه اولیه را که تقریباً تماماً از سلولز تشکیل شده است در یک حلال سلولز ( هیدروکسید کوپر آمونیوم ) حل کنیم فقط لایه کیوتیکل باقی می ماند. ضخامت لایه اولیه فقط ۰٫۱ تا ۰٫۲ میکرون است؛ در حالی که ضخامت متوسط لیف در حدود ۲۰ میکرون است. مواد سلولزی که در این لایه است از اولین مراحل رشد لیف تشکیل می شوند و مطالعات میکروسکپی در مراحل مختلف رشد لیف نشان می دهد که این لایه حاوی لیفچه هایی است که در سطح خارجی لایه موازی با محور لیف و در قسمتهای داخلی، درجهت عرضی با محور لیف قرار گرفته اند. در فاصله این دو ناحیه فیبریلهای میانی، تقریباً با زاویه ۷۰ درجه نسبت به محور لیف قرار گرفته اند و بدیهی است که اگر این تمایل در جهت چپ باشد پیچش لیف درجهت (s ) است و اگر در جهت راست باشد شکل ( z ) خواهد داشت.
ایننحوه قرار گرفتن لیفجه ها سبب می شود که قدرت لیف در جهت طولی کمتر از جهت عرضی باشد. به همین دلیل است که قدرت و استحکام زیاد لیف در جهت طولی ممکن است در اثر الیاف نارس باشد که استحکام کشش آنها کمتر از الیاف رسیده است. اگرچه لایه اولیه را کلاً سلولز تشکیل می دهد، ولی ناخالصیهای این لایه مواد پکتین و چربیها هستند.[۱]
۱-۲-۳- لایه دوم Secondary wall
این لایه که تقریباً ۹۰% وزن کل لیف را تشکیل می دهد. در مرحله دوم رشد لیف به وجود می آید . این دیواره از رسوب طبقات متوالی لایه های سلولز در داخل لیف تشکیل می شود بدون اینکه قطر لیف افزایش یابد. اگر دراین مرحله از رشد مقطع عرضی لیف رابررسی کنیم متوجه حلقه های مزبور که نمایشگر رشد روزانه و تکامل این لایه است می شویم. مرحله تشکیل ابعاد و شکل حلقه ها، بستگی زیادی به درجه حرارت و نور در مراحل رشد دارد. چناچه گیاه در شرایط ثابت قرار گیرد، یا اینکه یکی از عوامل مؤثر وجود نداشته باشد، امکان دارد که این لایه در لیف تشکیل نشود، یا حداقل ناقص باشد، وجود این لایه در استحکام کشش لیف اهمیت زیادی دارد و در الیاف
جوان، معمولاً بعد از ۳۵ روز که از گل کردن گیاه پنبه گذشت، این افزایش دراستحکام کشش لیف جوان پدیدار می شود. مطالعاتی که در مورد لایه دوم انجام گرفته است نشان می دهد که شبکه فیبریلها از لیفچه های بلند و بسیار نازک تشکیل شده است که احتمالاً در یک لیف متورم و یا خرد شده دیده می شود. اما ابعاد لین لیفچه ها بر حسب نوع نمونه لیف بسیار متغیر است، ولی معدل قطر آنها بین ۱٫۴-۰٫۱ میکرون تغییر می کند.
تحقیقات بیشتری که به وسیله میکروسکپهای الکترونی انجام شده است حاکی از این است که لیفچه ها کوچکترین واحد ساختمان لیف نیستند بلکه میکروفیبریلها کوچکترین جزء شناخته شده اند و حدود ۱۰۰تا ۲۵۰ انگستروم قطر دارند. فیبریلها در قشرها و طبقات متوالی به حالت مار پیچ در امتداد محور طولی لیف قرار گرفته اند و اولین قشر آنها که مجاور لایه اولیه است، دارای زاویه ای در حدود ۲۰ تا ۳۰ درجه نسبت به محور لیف است و قشر بعدی زاویه ای در حدود ۳۰ تا ۴۰ درجه دارد. فیبریلها در لایه دوم به طور متوالی جهت گردششان به دور محور لیف تغییر می کند. هنگامی که گردش یک لیفچه، در یک نقطه خاتمه می یابد، لیفچه بعدی در همان جهت و یا در
جهت مخالف جهت قبلی ، حول محور طولی لیف می گردد، این تغییرات معکوس حول محور لیف یکی ازدلایل پیچش طبیعی لیف پنبه، حول محور طولی آن است و هنگامی که پنبه می رسد و غوزه باز می شود و الیاف خشک میشوند در جهت عرضی لیف جمع شدگی بیشتری نسبت به جهت طولی لیف به وجود می آید. نظر به ساختمان مارپیچ لیفچه ها در جهات معکوس، این جمع شدگی لیف سبب پیچش طبیعی لیف در حول محور طولیش می شود یعنی در آن نواحی که قشرهای متوالی یا لیفچه ها، در لایه دوم تغییر جهت داده اند. پیچش طبیعی لیف هم در همان نواحی انجام می شود.
۱-۲-۴- کانال لومن Lumen
کانال لومن لوله ای است در داخل لیف و در سرتاسر طول آن، از ریشه لیف تا نوک آن، ادامه دارد. قطر فضای لومن در طول لیف متغیر است. هنگامی که لیف در حال رشد کردن است و هنوز غوزه پنبه باز نشده است سطح مقطع لومن تقریباً یک سوم سطح مقطع لیف را تشکیل می دهد. هنگامی که غوزه می رسد و لیف خشک می شود، این قسمت به کمتر از پنج صدم می رسد و به شکل شکاف باریکی دیده می شود. هنگامی که لیف در حال رشد است فضای لومن حاوی پروتوپلاسم است که سبب ایجاد رشد و نمو سلولهاست، ولی پس از خشک شدن لیف مقداری پروتوپلاسم خشک از لیف باقی می ماند. در داخل لومن مقداری مواد پروتئین، مواد معدنی و مقداری پیگمنتهای رنگی وجود دارد که سبب رنگ کرم پنبه اهلی می شود.
۱-۳- مواد تشکیل دهنده الیاف سلولزی (پنبه)
صرفنظر از سلولز که تقریباً ۹۴-۸۸% از وزن الیاف پنبه را تشکیل می دهد مواد دیگری نظیر پکتین، واکس، پروتئین و مواد کانی در این لیف وجود دارد.
۱-۴- اثر حرارت
پنبه جزء الیافی است که مقاومت آن در برابر حرارت زیاد است، چنانچه در معرض حرارت ۱۲۰ درجه سانتیگراد قرار گیرد، پس از چند ساعت شروع به زرد شدن می کند. در ۱۵۰ درجه در اثر اکسیداسیون به مقدار قابل توجهی تجزیه می شود و بلاخره در ۲۴۰درجه به مدت چند دقیقه شدیداً آسیب می بیند. پنبه به آسانی و به سرعت در مجاورت هوا می سوزد و بوی کاغذ سوخته می دهد.[۱]
۱-۵- اثر زمان
پنبه مقاومت بسیار عالی در گذشت زمان دارد به شرطی که در انبارداری آن شرایط لازم مراعات شود در اثر ماندن پنبه به مدت ۵۰ سال در انبار( در شرایط مناسب ) فقط مقدار بسیار کمی از استحکام آن کاسته می شود و این مقدار شبیه پنبه ای است که به مدت ۲ سال در انبار بوده است. نمونه های بدست آمده از پارچه پنبه ای از معابر قدیمی که قدمت ۵۰۰ ساله دارند نشان داده است که در مقایسه با پارچه مشابه نو فقط ۲۰ درصد از استحکامش کاهش یافته است.
۱-۶- اثر نور خورشید
چنانچه پنبه به مدت طولانی در معرض نور خورشید قرار گیرد، بتدریج رنگ ان زرد میشودواستحکامش کاهش مییابد.این تغییرات به دلیل وجود اشعه ماورابنفش موجود در نور خورشید وطول موجهای کوتاهتر نور مریی است. اثرات مخرب نور خورشید در هوای گرم و مرطوب شدید تر خواهد بود. در اثر کاربرد برخی از رنگهای مناسب می توان مقاومت پارچه های پنبه ای را در برابر نور افتاب افزایش داد.
۱-۷- خواص شیمیایی پنبه
الیاف پنبه هنگامی که از بوته چیده می شوند حاوی ۹۶% سلولز هستند و ۶% بقیه را مواد غیر سلولزی تشکیل می دهند. مقدار زیادی از این نا خالصیها با شستشو و سفید گری جدا می شوند و مقدار سلولز خالص موجود در لیف تقریباً یه ۹۹% می رسد. پنبه ای که سفید گری شده و مواد ناخالص آن جدا شده است محکمتر و سفیدتر است و جذب رطوبت آن افزایش می یابد.چربی طبیعی الیاف پنبه سبب می شود که مراحل رسیدگی با اشکال کمتری طی شود و تقریباً درهمه موارد ابتدا نخ و پارچه ساخته می شود. بعداً مواد اضافی آن شستشو و زدوده می شود. آزمایش نشان داده است که مقدار واکس، پلتین و پروتئین پنبه خام بیشتر از پنبه رسیده است.
مقاومت پنبه در برابر عوامل شیمیایی در مصارف معمولی بسیار بالاست. مواد سفید کننده ملایم که در شرایط معمولی در شستشو البسه پنبه ای به کار می رود، چنانچه احتیاطها و دستورالعملهای لازم بدرستی اجرا شوند صدمه ای به الیاف وارد نمی کند. محلولهای سفید کننده که اکسیژن هستند نظیر آب اکسیژنه و ترکیبات کلردار، به مرور ایام که مصرف می شوند، استحکام پارچه را کاهش می دهد. محلول اسیدهای گرم و رقیق و یا سود غلیظ سبب تجزیه می شوند. ولی محلول رقیق و سرد اسیدها به مدت کوتاه اثر مخرب ندارد.
محلول قلیائیات مانند سود کستیک که در مرسریزه کردن پنبه به کار می رود سایر ترکیبات قلیایی نظیر صابون و اغلب دترجنتها و پودرهای شستشو لباس اثر مخرب روی پنبه ندارد.
حلال های آلی بجز در چند مورد نظیر کمپلکسهای مس هیدروکسیدآمونیوم و کوپراتیلن دی آمین اثر مخربی روی پنبه ندارد.
۱-۸- اثر میکروارگانیسم ها
پنبه توسط قارچ ها و باکتریها مورد حمله قرار می گیرد. به عنوان مثال کپکها روی پارچه پنبه ای تکثیر حاصل می کنند و صرفنظر از ایجاد بوی کپک، سبب پوسیدگی و ضعیف شدن پارچه می شوند. بویژه در اثر ایجاد رنگ طبیعی پارچه رنگ طبیعی پارچه را لکه دار می کنند. علت اصلی ایجاد و رشد کپک روی پارچه، آهار نشاسته ای است که به پارچه زده می شود والا سلولز خالص غذای مناسبی برای کپک نیست.
نظر به اینکه شرایط گرم و مرطوب سبب افزایش فعالیت های مخرب کپکها و قارچ ها می شود، لذا پارچه های پنبه ای که باید در چنین شرایطی بکار روند قبلاً به موادی نظیر نفتنات مس و ترکیبات مشابه دیگر آغشته می شوند.
۱-۹- اثر طول الیاف در خواص نساجی آنها
می دانیم که الیاف واحدهای سازنده نخ را تشکیل می دهند و در عملیات حلاجی و ریسندگی با مکانیزم های مختلف، الیاف در هم را از یکدیگر باز می کنند و به طور موازی کنار یکدیگر قرار می دهند و با اعمال کشش وتابیدن الیاف گردهم دیگر، نخ ساخته می شود مهمترین خاصیت نخ استحکام و یکنواختی آن است. زیرا صرفنظر از اینکه باید مراحل مختلف بافندگی راطی کند در استحکام پارچه سهم بسزایی دارد. عوامل مختلفی که در استحکام یک نخ مؤثر هستند، خواص سطحی لیف تجعد و طول الیاف آن است. دربارۀ خواص سطحی می توان
به ساختمان سطحی پشم و فلسهای آن و ساختمان نواری پنبه اشاره کرد. بدیهی است که در هنگام ریسندگی این ناهمواریهای سطحی بهتر در همدیگر درگیر می شوند. در مورد تجعد نیز به پیچشهای طبیعی طول لیف در پشم و مارپیچهای پنبه و سایر الیافی که این کیفیت را به اشکال مختلفی دارا هستند می توان اشاره کرد. می دانیم که به نسبت بیشتر بودن طول لیف تماس سطحی آن باالیاف مجاور بیشترست و دارای تعداد بیشتری موج زدگی و در نتیجه خواص سطحی بهتر است. بدیهی است که در این مورد هم باز به درگیری الیاف در نخ کمک می شود.
گذشته از مورد بالا، یکنواختی طول الیاف از نظر ریسندگی عامل مهمی به شمار می رود که در مراحل مختلف کشش در ماشینهای شش لاونیم تاب و رینگ نقش مؤثری بازی می کند[۱]
فصل دوم
۲- شستشو Scouring
عمل شستشو اولین عمل تکمیل مرطوب می باشد و بمنظور برطرف کردن مواد خارجی مانند روغنهای ریسندگی و کثافات و ناخالصیهای قابل حل در محلولهای شستشو انجام می گیرد. علاوه بر از بین رفتن ناخالصیها، ساختمان بافت پارچه متراکم شده و ابعاد آن کاهش پیدا ی کند و زیر دست آن نیز تغییر می کند.[۲]
باوجود اینکه برای تمییز کردن و از بین بردن مواد خارجی و کثافات از روی پارچه یک شستشوی مناب لازم و ضروری می باشد ولی باید دقت کرد که در اثر عمل شستشو خساراتی به پارچه چه از نظر استحکام و چه از نظر خواص ظاهری مانند رنگ زیردست و غیره وارد نشود. بعضی مواقع ممکن است برای برطرف کردن کثافات سنگین و زیاد احتیاج به شستشوهای طولانی و قوی باشد که در نتیجه آثار نامطلوبی در خواص پارچه ایجاد خواهد شد.
عملیات شستشو عبارتست از عمل کالا با پاک کننده های مناسب همراه با مواد قلیایی و یا در غیاب مواد قلیای. هر گاه صابون در عملیات شستشو مورد مصرف قرار گیرد احتیاج به آب نرم می باشد ولی برای پاک کننده های مصنوعی چگونگی سختی آب اهمیت ندارد.
هدف از شستشو پارچه :
۱- برطرف کردن آلودگیهای موضعی وکلی مانند روغنهای ریسندگی،اهار-گردوغبار
۲- برطرف کردن لکه های مخصوص و استثنایی
۳- اصلاح سفیدی پارچه و شفافیت رنگ الیاف آن
۴- حفظ و اصلاح مشخصات اصلی لیف در پارچه
۲-۱- شستشوی کالای پنبه ای
بمنظور آماده کردن کالای پنبه ای جهت سفیدگری یا رنگرزی و چاپ لازم است ناخالصیهای آن توسط عملیات شستشوی مناسب برطرف گردند. بر حسب تقاضای درجه سفیدی و آب پذیری روشهای مختلف تمیز کردن و شستشو به کار گرفته می شوند. شدت عملیات شستشو بستگی به عوامل زیر دارند:
۱- نوع رنگ و درجه تمیزی پنبه
۲ – تاب نخ ونمره نخ
۳-ساختمان بافت پارچه
۴-ناخالصیهای اضافه شده در عملیات ریسندگی وبافندگی
غیر از عوامل فوق شدت عملیات شستشو بستگی به ناخالصیهای طبیعی پنبه نیز خواهد داشت که مهمترین این ناخالصیها را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد
۱-ذرات حاصل از تخم پنبه
۲- پروتئینها و اسیدآمینه های قابل حل در آب
۳- پکتوزها، پکتین ها و پکتیدها
۴- واکسها و روغنهای طبیعی پنبه
۵- مواد رنگی طبیعی پنبه
معمولاً قبل از عمل شستشو ناخالصیهایی که قابل حل در محلولهای آهارگیر می باشند و یا اینکه بوسیله محلولهای آهارگیر تغییر حالت داده شده و قابلیت حل شدن در آبرا پیدا کرده اند لازم است توسط شستشو با آب بر طرف شوند تا اینکه از مصرف قلیایی زیاد در محلول شستشو و در تنیجه از تولید محلولهای احیاء کننده جلوگیری بعمل آید. زیرا هرگاه پارچه دارای طرح نقشه دار رنگی باشد و مخصوصاً رنگهای مزبور از نوع رنگهای خمی باشند دراین صورت محلول احیاء کننده حاصل رنگهای خمی نامحلول درروی کالا را در محیط قلیایی احیاء کرده بصورت رنگ خمی محلول در اب یعنی لوگوی رنگ درمیاورد و در نتیجه رنگ از روی پارچه جدا می شود.
عملیات شستشو را می توان در روی نخ و یا الیاف پنبه انجام داد ولی شستشو پارچه پنبه ای راحت تر است لذا معمولاً پارچه پنبه ای را تحت عملیات شستشو قرار می دهند.
پارچه های پنبه ای را معمولاً برای ارزانی قیمت به فرم طنابی تحت عملیات شستشو و سفیدگری قرار می دهند ولی در بعضی مواقع و بسته به نوع کالای مورد عمل آنرا می توان بحالت عرض باز شستشو سفیدگری کرد. معمولاً پارچه های سبکتر را بصورت طنابی و پارچه های سنگین و پارچه هائی که قابلیت چروک شدن و تغییر ابعاد را دارند بصورت باز شستشو و سفیدگری می کنند.
پنبه طبیعی بر خلاف پشم فقط دارای مقدار کمی ناخالصی می باشد اما برطرف کردن واکسهای آن که وزن مولکولی زیاد دارد مشکل می باشد و مواد پروتئینی فقط در مرکز لیف قرار گرفته و از اثر حمله مواد شیمیایی دور می باشد.
پنبه طبیعی را می توان در محلول سود تا غلظت ۲ درصد و بمدت زیادی بدون اینکه تغییرات مهمی در خواص آن داده شود جوشاند. بشرط اینکه در عملیات جوشاندنی هوا از محیط عمل برطرف شده باشد تا از اکسیده شدن آن جلوگیری شود. در این شرایط تمام ناخالصیهای کالای پنبه ای غیر از مواد رنگی طبیعی آن، تغییر حالت پیدا کرده و تبدیل به مواد قابل حل در آب می شود و در شستشوهای بعدی برطرف می گردند.
۲-۲- تغییرات حاصل در روی پنبه در اثر جوشیدن در محلول قلیائی
تغییرات حاصل در روی پنبه در اثر جوشیدن در سود رقیق بشرح زیر خلاصه شده است.
۱- روغنهای صابونی شونده و اسیدهای چرب آزاد پنبه تبدیل به صابون می شوند.
۲- پکتین ها و پکتوزها (Pectin & Pectoses) تبدیل به نمک های قابل انحلال اسید پکتیک می شوند.
۳- مواد معدنی پنبه حل می شود.
۴- روغنهای صابونی نشونده توسط صابونی که در اثر هیدرولیز مواد صابونی شونده حاصل شده است تشکیل امولسیون می دهند.
۵- مواد پروتئینی تجزیه شده وتبدیل به آمونیاک و یا اسیدآمینه های قابل حل در آب می شوند.
۶- مواد پوشش دهنده و آهار شکسته و تبدیل به مواد قابل انحلال می شوند.
۲-۳- قدرت تمییز کنندگی محلول شستشو یا درجه تمیزی کالای شسته شده
برطرف کردن ناخالصیها واندازه کیری آنها نشان دهنده قدرت، تمیز کنندگی محلول شستشو می باشد. مثلاً کاهش وزن کالا، تغییر در مقدار پروتئین کالا ( که برمبنای نیتروژن موجود آن اندازه گیری می شود) و واکسهای مانده در روی کالا و غیره
می تواند قدرت تمییز کنندگی محلول شستشو را ارزیابی کند.
قدرت تمیز کنندگی محلول شستشو را می توان با یکی از روشهای زیر اندازه گرفت و با کالای شسته نشده ارزیابی کرد.
۱- اندازه گیری درصد کاهش وزن کالا که نمایانگر درصد برطرف شدن ناخالصیهای آن می باشد.
۲- اندازه گیری واکس موجود در روی کالای شسته شده بوسیله استخراج آن توسط حلال مناسب ( کلروفرم)از روی کالای شسته شده
۳- اندازه گیری کاهش جذب رنگ آبی متیلن ( Methylene Blue ) توسط کالا که نمایانگر برطرف شدن مقدار مواد پکتیک (Pectic) از کالاخواهد بود.
۴- اندازه گیری کاهش جذب عدد مس ( Copper number) در کالا که نمایانگر برطرف شدن مقدار همی سلولز و شکرHemicelluloses & Sugars از کالا خواهد بود.
۵- اندازه گیری قابلیت جذب آب Absorbency یا زمان مرطوب شدن
Time of wetting کالای شسته شده در زمان معین
۶-اندازه گیری قابلیت جذب نور توسط کالا بوسیله دستگاه Refractometer [2]
فصل سوم
۳- سفید گری Bleaching
در عملیات شستشوی پارچه، مقدار زیادی از واکسها و ناخالصیهای الیاف برطرف
می شود و جذب رطوبت آن افزایش پیدا می کند ولی فقط رنگ طبیعی الیاف باقی
می ماند. بوسیله عملیات شیمیائی، رنگ زرد طبیعی الیاف را نیز می توان برطرف کرد و رنگ سفید مطلوب بدست آورد.[۳]
۳-۱- سفیدگری کالای سلولزی
مهمترین کالای سلولزی که تحت سفیدگری قرار می گیرد کالای ساخته شده از الیاف سلولزی طبیعی و از آن جمله پنبه می باشد. الیاف سلولز را بوسیله مواد اکسید کننده رنگرزی می کنند و نمی توان آنها را بوسیله مواد احیاء کننده سفیدگری کرد.
کالای پنبه ای را با چهار ماده اکسید کننده می توان تحت عملیات سفیدگری قرار داد:
۱- پودر سفید گری Bleaching powder
2- هیپوکلریت ها (Hypochlorites NaOCl, Ca(OCI)
3- پراکسیدها (Proxides)
4- کلریت سدیم (Sodium Chlorite (NaO2Cl)
۳-۱-۱- سفیدگری کالای سلولزی با پراکسیدها
مهمترین پراکسیدهائیکه جهت سفیدگری کالای سلولزی بکار می روند عبارتند از:
۱- آب اکسیژنه (پراکسید هیدرژن ) (Hydrogen Peroxide)
2- پراکسید سدیم (Sodium Peroxide )
3-پربورات سدیم
۴- پرکربنات سدیم
۵- پراستیک اسید
۳-۱-۲- سفید گری کالای سلولزی با آب اکسیژنه
در ابتدا عمل سفیدگری در روی کالای پنبه ای بوسیله پراکسید باریم و پراکسید سدیم انجام می گرفت، ولی بعداً آب اکسیژنه به علت ارزانی قیمت و در دسترس بودن، جای پراکسید باریم و پراکسید سدیم را گرفت در مقایسه اقتصادی، هر چند که قیمت مواد شیمیائی که در سفیدگری با آب اکسیژنه بکار می رود گرانتر از سفیدگری با هیپوکلریت ها می باشد ولی بعلت اینکه سفیدگری با آب اکسیژنه در نزدیک نقطه جوش محلول قلیائی انجام میشود لذا بعد از عمل سفیدگری میتوان کالا را مستقیماً تحت عملیات شستشو قرار داد و در نتیجه هزینه نهائی عملیات تکمیل را کاهش داد. در ضمن آب اکسیژنه بصورت مایع بی بو و به راحتی در دسترس قرار می گیرد و در
نگهداری و مصرف آن صرفه جویی در کارگر می شود و غلظت مورد نیاز در عملیات بسهولت تهیه می شود و در اثر تجزیه آن محصولات نامطلوب و مزاحم حاصل نمی شود، محصولات سفیدگری شده نیز دارای سفیدی دائم وبدون بو خواهند بود. مهمترین عامل دیگری که مصرف آب اکسیژنه را برتر می سازد پایداری آن می باشد بطوریکه موقع مصرف و یا انبار کردن آن به مدت طولانی، تغییرات و کاهش قدرت در آن حاصل نمی شود و لذا می توان عملیات سفیدگری را همواره براحتی هدایت و کنترل کرد. در عملیات سفیدگری کالای سلولزی با هیپوکلریت ها لازم است ناخالصیهای پروتئینی سلولز را ابتدا بوسیله محلول سود سوزآور و در حرارت بالا و در ماشین کی یر کاملاً شستشو داده و برطرف کرد در غیر اینصورت این مواد پروتئینی با هیپوکلریت ها ترکیب شده و تولید کلرآمین را کرده که این کلرآمین ها در عملیات شستشوی بعدی با قلیائی داغ تجزیه شده و درنتیجه تولید لکه های قهوه ای رنگ در روی کالای سلولزی می کند اما چون آب اکسیژنه با مواد پروتئینی ترکیب نمی شود لذا بدون انجام
مراحل شستشوی اولیه می توان یک سفیدگری خوب را مستقیماً انجام داد، خاصیت تثبیت کردن پراکسیدها را نیز داشته و از متصاعد شدن آب اکسیژنه زیاد از محلول، قبل از عمل سفیدگری جلوگیری بعمل می آورد.
ابتدا تصور بر این بود که در اثر شستشوی کالای پنبه ای با محلول قلیایی واکسهای سطحی الیاف برطرف می شود و درنتیجه موجب افزایش جذب رطوبت کالا می گردد. ولی امروز معلوم شده است که واکس الیاف در داخل دیواره ثانویه آن قرار دارد و در اثر جوشیدن لیف در قلیایی دیواره اولیه شکسته شده و در نتیجه موجب افزایش جذب رطوبت در لیف می شود.
در سیستم سفیدگری مداوم، جوشاندن کالا بمدت طولانی در محلول قلیایی قبل از عمل سفیدگری یکی از مشکلات بشمار می آید اما در سفیدگری مداوم با آب اکسیژنه می توان این مرحله شستشو را حذف کرده و عمل سفیدگری را در مدت نیم ساعت و یا حتی کمتر از آن انجام داد که نتیجه یک سفیدگری مداوم و سریع را ارائه داد.
مزیت دیگر سفیدگری کالای پنبه ای با آب اکسیژنه این است که خطر کاهش مقاومت کالا در اثر طولانی شدن زمان سفیدگری وجود ندارد. [۳]
۳-۲- ارزش آب اکسیژنه
محلول آب اکسیژنه ناپایدار بوده و تجزیه می شود و اکسیژن آزاد می سازد از تجزیه یک مولکول آب اکسیژنه ۲۳ کیلوکالری انرژی آزاد می شود. حضور کاتالیزورهای کاتیونی از فلزات سنگین مثل آهن، مس، سرب تجزیه آب اکسیژنه را سرعت می بخشد ارزش آب اکسیژنه را بر حسب تعداد حجم اکسیژن آزاد شده از یک حجم محلول آب اکسیژنه بیان می کنند. مثلاً هرگاه یک سانتیمتر مکعب محلول آب اکسیژنه در شرایط استاندارد، یک سانتیمتر مکعب اکسیژن آزاد سازد آن را آب اکسیژنه یک حجمی و در صورتیکه ۱۰۰ سانتیمتر مکعب اکسیژن آزاد سازد آن را آب اکسیژنه صد حجمی می نامند.
۳-۲-۱- روش تعیین ارزش آب اکسیژنه
ساده ترین روش تعیین ارزش آب اکسیژنه تیتره کردن آن با پرمنگنات پتاسیم یکدهم نرمال می باشد
۳-۲-۲- عمل سفید کنندگی آب اکسیژنه، تجزیه و ترکیب آن با سلولز
آب اکسیژنه بصورت یک اسید ضعیف عمل می کند زیرا ثابت یونیزاسیون آن خیلی پائین بوده و تا حدودی شبیه آب است.
محلول خالص آب اکسیژنه و تا حد زیادی محلول خالص واسیدی شده آب اکسیژنه را منحصراً بحالت یونیزه نشده ( فعال نشده ) آب اکسیژنه اطلاق می کنند.
PH آب اکسیژنه صنعتی کمتر از ۳ می باشد و بشرط آنکه PH آن را در حد پائین تر نگهداریم پایداری محصول در حرارت بالا خیلی خوب خواهد بود.در فاصلهPH بین ۲ و ۶ و در حرارت ۱۰۰ درجه سانتیگراد، حتی پس از چند ساعت غلظت آب اکسیژنه عملاً ثابت می ماند.
علت سفیدگری محلول آب اکسیژنه مربوط به خاصیت فعال شدن (activation) و پایدار شدن (Stabilisation) هم زمان آن در شرایط مناسب، مخصوصاً PH می باشد. در اثر فعال شدن ( یونیزه شدن ) یون پرهیدراکسی (Perhydroxy ions) حاصل
می شود که در حقیقت عامل اصلی سفیدکنندگی آب اکسیژنه بشمار می رود. از طرفی در عمل پایدار شدن ( از طریق دیسوسیه شدن) از تشکیل مولکول اکسیژن که اثری در عمل سفیدگری ندارد و ارزش اقتصادی این روش را از بین می برد جلوگیری بعمل می آید.
آب اکسیژنه را می توان با یک روش از روشهای زیر تجزیه و فعال ساخت:
۱- با اضافه کردن قلیایی ها باقدرتهای مختلف
۲- بوسیله کاتالیز با فلزات سنگین ( و غیره ) یا آنزیمها
۳- با تبدیل آن به شتقاتی از فعالیت بالاتر ( پراسیدهای معدنی و آلی )
۳-۲-۳- تجزیه و فعال شدن آب اکسیژنه بوسیله قلیائی alkaline activation ) )
آب اکسیژنه در محیط محلولهای خنثی ویا اسیدی یک ماده فعال سفیدگری برای کالای سلولزی به شمار نمی رود زیرا یونهای پرهیدروکسی که عامل اصلی سفیدگری می باشند، خیلی آهسته تشکیل می شود. افزودن قلیایی به محلول خالص آب اکسیژنه تعادل فرمولI را به سمت راست سوق می دهد و تشکیل یونهای پرهیدراکسید را ترغیب می کند.
فرمول I
فرمول II
مهمترین عاملی که باعث تجزیه آب اکسیژنه می شود PH محلول است.
در بالاتر از ۵ میزان تجزیه تا حدی افزایش پیدا می کند و در PHبالاتر از ۸ تجزیه سریعتر می شود. از طرف دیگر باید یادآور شد که علاوه برPH مهمترین عامل موثر دیگر استفاده از مواد شیمیائی می باشد که جهت ایجاد محیط قلیایی بکار گرفته
می شوند که این مربوط می شود به آنیونهائی که رل پایدارکنندگی در مقابل کاهش خاصیت کاتالیزی یونهای هیدروکسی دارند. درضمن انتخاب نوع قلیایی که باید در عملیات سفیدگری جهت بدست آوردن یک سفیدی مطلوب بکار گرفته شود بستگی زیادی به حساسیت کالا در مقابل آن قلیایی دارد.[۳]
۳-۳- اسیدی کردن کالا پس از سفیدگری (Soring)
پودر سفیدگری با دی اکسید کربن هوا ترکیب می شود و درموقع سفیدگری بصورت مواد نامحلول در سطح کالای سفید شده رسوب می کند و زیر دست زبری به کالا می دهد رسوبات حاصل را می توان با شستشوی کالا در محلول اسید کلرئیدریک ۱٫۵% و یا اسید سولفوریک ۱% برطرف کرد و سپس برای از بین بردن آثار اسید باید کالا را با آب کاملاً آبکشی کرد والا امکان ایجاد هیدروسلولز در کالای انبار شده وجود خواهد داشت. [۳]
فصل چهارم
۴- رنگرزی الیاف سلولزی با رنگینه های راکتیو
رنگینه های راکتیو دارای یک عامل فعال می باشند که می تواند تحت شرایط قلیایی با گروهای هیدروکسیل (OH) الیاف سلولزی پیوند شیمیایی تشکیل دهد. به همین جهت، این رنگینه ها راکتیو ( واکنشی ) نام گرفته اند. وجود پیوند شیمیایی بین مولکول رنگینه و لیف باعث ایجاد ثبات شستشویی بالا برای این رنگینه ها شده و آنها را از رنگینه های مستقیم که دارای ثبات شستشویی بسیار پائین تری است متمایز می سازد. رنگینه های راکتیو ممکن است دارای عامل فعال متفاوت باشد و با توجه به این گروهها تقسیم بندی گردند. بعضی از عوامل فعال مثل دی کلروتری آزین(DCT)، تری کلروپریمیدین (TCP) و منوفلوئوروتری آزین (MFT) دارای میل زیادی به انجام واکنش با گروههای هیدروکسیل سلولز می باشد به نحوی که می توان رنگرزی را در حضور قلیا و در دمای اطاق رنگرزی انجام داد این رنگینه ها که دارای قدرت واکنشی بالا می
باشند به رنگینه های سرد معروف بوده و برای رنگرزی به روش پد-بچ مناسب است عوامل فعال دیگری مثل: مونوکلروتری آزین (MCT) قدرت واکنشی خود را دردمای بالا نشان می دهد از این رو رنگینه های دارای این نوع گروههای فعال به رنگینه های گرم معروف است و برای روشهائی مثل پد- بچ که در آن از انرژی گرمائی استفاده نمی شود مناسب نیست چون ممکن است به زمان بیش از حتی ۴۵ ساعت جهت انجام واکنش بین عوامل فعال وگروه هیدروکسیل در حضور قلیا احتیاج باشد.[۴]
همانطور که قبلاً گفته شد در رنگرزی با رنگینه های راکتیو، عوامل فعال در محیط قلیایی با گروه هیدروکسیل سلولز بصورت شیمیایی پیوند می خورد اما این خطر نیز وجود دارد که عوامل فعال رنگینه ها، با هیدروکسیل آب وارد واکنش شده و با آن پیوند شیمیایی بر قرار کند که در این صورت رنگینه به حالت غیر فعال درآمده و دیگر نمی تواند با گروه هیدروکسیل سلولز پیوند شیمیایی تشکیل دهد به عبارت دیگر رنگینه هیدرولیز می گردد. در رنگرزی با رنگهای راکتیو می باید به این مسئله توجه زیاد گردد و تا حد امکان مقدار هیدرولیز به حداقل کاهش داده شود. رنگینه های هیدرولیز شده با الیاف پنبه متصل نبوده و در شستشو از الیاف جدا شده و کاهش عمق رنگ را باعث می گردد.جهت جدا کردن مولکولهای رنگینه هیدرولیز شده و ترکیب نشده از الیاف، بعد از رنگرزی به شستشوی موثری با آب داغ و دترجنت احتیاج است. در رنگرزی به روش
نیمه مداوم ومداوم می باید به زمان ثبات رنگینه در محیط قلیایی توجه شود و رنگینه بیش از آن در حمام قلیایی باقی نماند تا مقدار رنگینه هیدرولیز شده به حداقل ممکن کاهش یابد. رنگینه های راکتیوی که در محیط اسیدی با سلولز پیوند برقرار می کنند هم تولید شده اند.
۴-۱- نکات مهم در رابطه با رنگرزی رنگینه های راکتیو
الف- مقدمات برای پارچه هایی که با رنگینه های راکتیو رنگرزی می شود. [۴]
پارچه بافته شده ای که به روش مداوم رنگرزی می شود باید دارای قدرت جذب آب بالایی باشد از اینرو این کالا به عملیات مقدماتی موثری احتیاج دارد. چنانچه در پارچه، آهارهای نشاسته ای وجود داشته باشد باید قبل از رنگرزی، کالا به صورت موثر آهارگیری شود چون در غیر اینصورت رنگینه های راکتیو با نشاسته ترکییب شده و کاهش جذب رنگینه ( راندمان رنگی ) و ثباتهای پائین را به همراه خواهد داشت. پارچه معمولاً قبل از رنگرزی با رنگینه های راکتیو، پخت و سفید گری می گردد. ( مخصوصاً برای رنگهای روشن ). برای کسب بالاترین مقدار جذب رنگینه (راندمان ) در رنگرزی انجام مرسریزاسیون و یا مرسریزاسیون بدون کشش توصیه می گردد.
ب- سختی آب
از آنجائیکه ممکن است بعضی از رنگینه های راکتیو به سختی آب حساسیت نشان دهد و علاوه بر این، قلیاهای بکار رفته در حمام نیز با آب سخت تولید رسوب نماید لذا، در رنگرزی با رنگینه های راکتیو استفاده از سختی گیر آب با توجه به توصیه های شرکت های تولید کننده رنگینه ضروری می باشد.
ج- حل رنگینه
رنگینه های راکتیو معمولاً به صورت پودر و یا مایع در دسترس قرار می گیرد. برای حل رنگینه های پودر آب جوش به آنها اضافه می شود. در بعضی موارد ممکن است لازم باشد که بعد از اضافه کردن آب جوش زمان کوتاهی محلول حرارت داده شود تا از حلالیت کامل اطمینان حاصل شود. رنگینه های مایع را می توان با آب رقیق نمود. در تمام روشهای مداوم و نیمه مداوم یک حمامی لازم است که جهت بالابردن زمان ثبات حمام رنگینه، درجه حرارت حمام پائین نگه داشته شود. از این رو باید از حداقل آب جوش لازم در حل کردن رنگینه پودر استفاده شود( ۳ تا ۴ برابر مقدار رنگینه ) و سپس رنگینه حل شده را بعد از گذاردن از صافی به آب سرد اضافه کرد توصیه می شود از نگه داشتن رنگینه در حالت غلیظ و جوش به مدت طولانی خودداری گردد.
د- اوره
در صورت پائین بودن حلالیت رنگینه، اوره می تواند به بالا بردن حلالیت کمک نماید و همچنین در صورت استفاده ازتثبیت گرمایی خشک، وجود اوره در محیط ضروری است. اوره را نباید همراه با رنگینه حل نمود بلکه باید بعد از اضافه نمودن محلول رنگینه به آب سرد ( دمای کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد) به حمام اضافه شود و با هم زدن حل گردد. چون حل شدن اوره در آب گرماگیر ( اندوترمیک ) بوده و باعث سرد شدن محلول می گردد.
هـ- الکترولیت
در رنگرزی با رنگینه های راکتیو ممکن است تا ۲۵۰ گرم در لیتر الکترولیت مورد احتیاج باشد. به عنوان الکترولیت می توان از نمک طعام و یا سدیم سولفات استفاده نمود در صورت استفاده از سدیم سولفات لازم است که مقدار آن نسبت به نمک طعام تقریباً دو برابر گردد. استفاده از الکترولیت ممکن است اثر سوء بر حلالیت رنگینه داشته باشد. همچنین امکان دارد به طور کلی برای بعضی از رنگینه ها، یکی از این دو نوع الکترولیت اثر بهتری داشته باشد. نمک طعام بهتر از سدیم سولفات در آب حل می گردد.در رنگرزی رمق کشی، الکترولیت به صورت جامد به حمام اضافه می شود. گاهی نمک طعام مقداری نمکهای منیزیم و کلسیم را به همراه دارد این املاح باعث سختی آب می گردد. آب دریا دارای مقدار زیادی املاح منیزیم است که حتی سختی گیرهای آب نیز قادر به جلوگیری از فعالیت آنها نمی باشد. املاح منیزیم با قلیای به کارگرفته شده تولید رسوب می نماید و جهت زدودن آن باید کالا را با استیک اسید به صورت موثر شستشو داد. به علاوه بر اثر رسوبات از قدرت قلیایی حمام هم کاسته شده و لازم است که به قلیای حمام اضافه گردد تا از راندمان رنگی کاسته نشود.
ط-قلیا
به عنوان قلیای مورد احتیاج در رنگرزی با رنگینه های راکتیو می توان از مواد زیر استفاده نمود :
سود سوزآور – سدیم کربنات( سودا) تری سدیم فسفات – آب شیشه
ز- میل جذبی و تثبیت
رنگرزی با رنگینه های راکتیو در دو مرحله صورت می گیرد . ابتدا رنگینه جذب لیف می شود در این مرحله مکانیزم رنگرزی ، با رنگرزی رنگینه های مستقیم مشابه می باشد سپس در محیط قلیایی عوامل فعال با گروههای هیدروکسیل یونیزه شده سلولز پیوند می خورد. همانطور که گفته شده رنگینه های راکتیو ممکن است با توجه به نوع عوامل فعال خود در حضور قلیا، در گرما و یا دردمای اطاق با هیدروکسیل سلولز وارد واکنش گردد.
۴-۲- رنگرزی رمق کشی ( غیر مداوم ) با رنگینه های راکتیو
در رنگرزی به روش رمق کشی معمولاً برای کسب یکنواختی بالا ابتدا رنگرزی را فقط با محلول رنگینه، الکترولیت و در صورت لزوم ترکننده شروع کرده و محیط به تدریج قلیایی می گردد. [۴]
فصل پنجم
۵- پاک کننده های مصنوعی
۵-۱ طبقه بندی پاک کننده های مصنوعی
پاک کننده ی مصنوعی را از نقطه نظر کیفیت یونیزه شدن آنها در آب به چهار گروه زیر طبقه بندی می کنند:
الف- پاک کننده های آنیونی
ب- پاک کننده های کاتیونی
پ- پاک کننده های بی تفاوت
ت- پاک کننده های غیر یونی
۵-۱-۱– پاک کننده های آنیونی (Anionic detergents)
پاک کننده های آنیونی مهمترین و پرمصرف ترین نوع پاک کننده ها می باشند و در انتهای مولکول آنها یکی از گروههای
وجود دارد و صابون معمولی با گروه کربوکسیل از این طبقه بشمار می آیند. پاک کننده های آنیونی در اثر هیدرولیز در آب حاوی بار منفی می شوند. [۲]
تمام مرطوب کننده ها و پاک کننده های اسید سولفوریک و سولفوریک استر، جزء طبقه بندی آنیونی می ّاشند.
Sodium dodecyl sulphate (Teepol 530)
فرآورده های پاک کننده های آنیونی را می توان به پنج دسته مهم زیرتقسیم بندی کرد.
۱- الکلهای چرب سولفاته یا آلیفاتیک سولفاتها
۱- Fatty Alcohol-Sulphates or Aliphatic – Sulphates.
2- آلکان سولفوناتها و یا آلیفاتیک سولفوناتها
۲- Alkane- Sulphonates or Aliphatic Sulphonaties
3- الکیل آریل سولفوناتها
۳- Alkyl-Aryl-sulphonates
4- اولفین سولفاتها و سولفوناتها
۴- Olefine – Sulphates and Sulphonates
5- منوکلیسریدهای سولفاته
۵- Sulphated – Monoglycerides
5-1-2– پاک کننده های کاتیونی (Cotonic detergents)
پاک کننده های کاتیونی عبارت از پاک کننده هائی هستند که در اثر یونیزاسیون در آب یک رادیکال کاتیونی و یک گروه آنیونی تولید می کنند رادیکال کاتیونی که حاوی بار مثبت می باشند زنجیر طویل مولکول اسید چرب را تشکیل می دهد و خاصیت لیپوفیلی ( هیدروفوبیک) را دارد و بدین جهت این نوع پاک کننده هاه را پاک کننده های کاتیونی می نامند. گروه آنیونی از هالوپنها و یا ازگروههای دیگر مانند تشکیل می شود.
پاک کننده ای کاتیونی معمولاً مشتقات نمک های چهارگانه آمونیوم و یا پریدی نیوم
می باشند.
Ammonium or pyridinium deriratives Quartening
یا به عبارت کلی از ترکیبات ازت پنج ارزشی تشکیل می گردند.
مشتقات نمکهای چهارگانه آمونیوم معمولاً از ترکیب یک آمین درجه سوم با کلرور بنزیل تهیه می گردند.
اغلب مواد نرم کننده در صنایع نساجی مصرف می شوند از ترکیبات کاتیونی تهیه
می گردند.
چون سطح الیاف نساجی اغلب در آب حاوی بار منفی می گردند بدین جهت ترکیبات کاتیونی توسط الیاف جذب می شوند و روی الیاف رسوب می کنند هرگاه این ترکیبات کاتیونی از زنجیر بلند پارافینی و یا مواد روغنی شکل تشکیل شده باشند در اینصورت زیر دست نرم به پارچه خواهند داد.
بعضی از ترکیبات کاتیونی یا آنیونهای رنگهای اسیدی و یا رنگهای مستقیم ترکیب شده و مولکولهای پیچیده بزرگ و نامحلول در آب تولید می کنند. بدین ترتیب می توان مقاومت این نوع رنگها را در مقابل شستشو افزایش داد بعنوان مثال می توان Fixanol-C که عبارتست از
را نام برد.
Layryl prydinium Bromide یکی دیگر از پاک کننده های کاتیونی می باشد و جهت تهیه آن ابتدا الکل لوریک را با HBr به برمورلوریل تبدیل می کنند و سپس بوسیله حرارت آنرا با پیریدن ترکیب می سازند.
از این جسم بعنوان ماده ضدعفونی کننده در موسسات بهداشتی و همچنین جهت تثبیت رنگ روی کالای نساجی استفاده می شود.
Cetyltrimethyl ammonium bromide تحت نامهای تجاری Cetab, Cavolon,Cetavolon
Cirrasol OD جهت نرم کردن کالای پشمی در صنایع نساجی و شتسشو و ضدعفونی کردن البسه و پتو در بیمارستانها مورد مصرف قرار می گیرد.
تکمیل ضد آب کردن پارچه (Water proff) نیز می توان بوسیله رسوب دادن ترکیبات کاتیونی مناسب در سطح پارچه و پلیمزاسیون بعدی آن در اثر حرارت بدست آورد بعنوان مثال می توان از Velan-PF که عبارت است از Stearoamidomethyl proydinium chloride استفاده کرد.
۵-۱-۳ – پاک کننده های آمفولیتیک (Ampholytic – Detergents)
این پاک کننده ها در مولکول خود گروه اسیدی و گروه بازی را توأماً دارا می باشند و بدین جهت در محیط قلیایی بحالت آنیون و در محیط اسیدی به حالت کاتیون در
می آیند.
در پاک کننده های آمفولیتیک اسید فسفریک یا کربوکسیلیک گروه اسیدی و ازت غیرچهارگانه گروه بازی مولکول را تشکیل می دهند. مانند محصول « دوسیل بتا آلانین» بفرمول جهت تهیه پاک کننده های آمفولیتیک یک آمین چرب را با یک استرآکریلیک ترکیب کرده و سپس بوسیله سود آنرا هیدرولیز می کنند.
پاک کننده های آمفولیتیک اغلب جهت تهیه شامپو و مواد آرایشی و بهداشتی و همچنین در صنعت بعنوان ماده منع کننده (Inhibitor) از عمل خورندگی (Corrosion) بکار
می رود.
۵-۱-۴- پاک کننده های غیریونی (Nonoioc- detergents)
ترکیبات آنیونی و کاتیونی را نمی توان تواماً در روی کالای نساجی و یا در عملیات تکمیلی و شیمیائی بکار برد. زیرا یونهای مثبت ومنفی بهم متصل شده یا رسوب کرده و یا اثر یکدیگر را خنثی می کنند. هرگاه ذرات صابون آنیونی در روی کالای نساجی، پس از عمل شستشو باقی بماند، در اینصورت این ذرات با مواد تکمیلی کاتیونی در عملیات بعدی ترکیب شده و مواد نامطلوب چسبنده در روی کالا تولید می کند. یونهای مواد رنگی معمولاً یا کاتیونی می باشند یا آنیونی بنابراین هرگاه مواد رنگی همراه با مواد واسطه ای در عملیات رنگرزی و یا تکمیل مصرف شوند باید نوع یون حاصل ازماده شیمیایی واسطه ای مورد بررسی و کاملاً مشخص باشد.
بدین جهت مصرف پاک کننده های غیریونی اهمیت فراوانی پیدا می کند زیرا هیچ گونه فعل و انفعالا با آنیونها و یا کاتیونهای محیط انجام نمی دهند و می توان براحتی آنها را همراه با مواد رنگی و مواد تکمیلی و ترکیبات کاتیونی و یا آنیونی دیگر بکار گرفت.
مولکول در ترجنت های غیریونی مانند دترجنتهای یونی دیگر حاوی عامل آبگریز (Hydrophobic) مانند زنجیر پارافینی گروههای معطره و یا معطره آلکیل شده (Alkylated) و گروه آبدوست (Hydrophilic) مانند – COO,-CO-NH,-OH
می باشد، آبدوستی این گروهها کمتر از گروههای می باشد بطوریکه ملاحظه می شود پاک کننده های غیریونی در آب یونیزه نمی شوند و فقط بعلت وجود گروههای آبدوست در ساختمان مولکولی آنهاست که موجب انحلال آنها در آب می شود.
پاک کننده های غیریونی را به سه دسته زیرمی توان طبقه بندی کرد:
۱- مشتقات اتیلن و پروپیلن Ethylene-propylene -Drevative
2- الکیلول آمیدهاAlkylol-Amides
۳- پلی هیدراکسی ها Polyhydroxy
۵-۲- اثر مواد تعاونی درپاک کننده ها
بمنظور افزایش قدرت پاک کنندگی، افزایش مرغوبیت و حالت ظاهری و کاهش قیمت تمام شده پاک کننده ه&
دانلود پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای
