دانلود مقاله رنگرزی و چاپ و تکمیل

بخشی از مقاله

كردان نقش:
كارخانه كردان نقش در سال 1374 توسط آقاي كرباسيان تأسيس گرديد. توليدات اين كارخانه به دو گروه عمده: 1- توليدات معمولي 2- توليدات سفارشي تقسيم شده است. به طور كلي توليدات كارخانه شامل پارچه‌هاي چاپ و رنگرزي شده مي‌باشد.

موقعيت جغرافيايي
اين كارخانه با مساحتي حدود 25000 مترمربع در منطقه كردان كرج (جنوب اتوبان كرج- قزوين) قرار گرفته و نيز داراي يك دفتر مركزي در تهران خيابان پانزده خرداد غربي است.

وضعيت نيروي انساني:
تعداد كل كارخانه 50 نفر است كه خط تكميل در يك شيفت و خط بافندگي در دو شيفت مشغول به كار هستند.

مشتريان عمده:
افراد متفرقه، اشخاص حقيقي بازار داخلي و توليدكنندگان پوشاك.

مواد اوليه:
نخ، پارچه، رنگ و مواد تعاوني. كه از شركت‌هاي زير خريداري مي‌شود:
شركتهاي خارجي:
Byer (آلمان) توليدكننده رنگ و مواد شيميايي
Ciby Giby (انگليس) توليدكننده رنگ و مواد شيميايي
Dicos (چين) توليدكننده مواد شيميايي
Yohaoo (چين) توليدكننده رنگ
شركتهاي ايراني:
چرمينه محراب، بهاران توليدكننده رنگ پيگمنت سفيد، اكسير نساج توليدكننده مواد تعاوني و بوياخ ساز بزرگترين توليد كننده رنگهاي اسيدي و راكتيو.

واحدهاي مختلف كارخانه
1- واحد برنامه‌ريزي توليد:
توسط مديريت كارخانه آقاي كرباسيان انجام مي‌گيرد، كه پس از دريافت سفارشات با در نظر گرفتن اولويتها از يك طرف و محدوديتهاي مربوط به تكنولوژي و تجهيزات از طرف ديگر، برنامه‌ريزي توليد را انجام مي‌دهند.

2- واحد طراحي پارچه:
در اين قسمت طراحي شابلونها براي چاپ،توسط كارشناس طراحي پارچه انجام مي‌گيرد. طراحي توسط سيستم كامپيوتري صورت مي‌گيرد.

3- واحد خريد و فروش:
فعاليتهاي خريد و فروش نيز توسط مديريت كارخانه و دفتر داخل شهر انجام مي‌گيرد.

4- واحد پشتيباني:
شامل قسمت انبارها (دو انبار 1500 و 1200 مترمربع)، نگهباني، سلف سرويس و ايمني و بهداشت.

5- واحد تأسيسات:
اين واحد 400 مترمربعي شامل دو ديگ بخار 5 تني، دو كمپرسور، قستم برق و تعميرات آن، چند واحد كوچك آهنگري، جوشكاري و ژنراتور مي‌باشد.
6- واحد اداري:
شامل دفتر مديريت، آرشيو فني، كتابخانه، قسمت حسابداري و دفتر متخصصين برق و مكانيك كه مسوليت رسيدگي به دستگاهها، بازديدهاي روزانه، تعميرات دستگاهها اعم از پيش‌گيرانه، اضطراري و ادواري را به عهده دارند.

7- واحد توليد:
اين واحد شامل سالن پتوبافي و گردبافي، سالن بافندگي، سالن رنگرزي، سالن چاپ و تكميل است. به طور كلي خط توليد كارخانه 8000 مترمربع مساحت دارد (سالن چاپ و رنگرزي 3000 مترمربع و سالن بافندگي 1200 مترمربع).

8- واحد آزمايشگاه:
سفارشات پذيرفته شده مورد آزمايش قرار مي‌گيرد، نسخه آنها تهيه گشته و به خط توليد اعلام مي‌گردد تا بر طبق آن عمليات رنگرزي و چاپ صورت گيرد. اين واحد شامل دو قسمت چاپ دستي و رنگرزي با HT مي‌باشد.

9- واحد شابلون‌سازي و عكاسي:
تهيه شابلونهاي مخصوص چاپ در اين واحد صورت مي‌گيرد.

بافندگي

سالن پتوبافي و گردبافي
اين بخش در حال راه‌اندازي و نصب مي‌باشد. دستگاه‌هاي موجود در حالت نصب عبارتند از:
1- پنج ماشين پتوبافي
ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1982
2- يك دستگاه چله‌كشي اكريليك
نخ مورد استفاده در اين بخش (پتوبافي) اكريليك مي‌باشد.
3- دو ماشين خار زني Raising
ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1982
4- ماشين تايرينگ
ساخت كارخانه Niki ژاپن سال 1982 (به منظور بلند كردن پرز در پتو)
5- دو ماشين تيغ‌زني Shearing

ساخت كارخانه Niki ژاپن سال 1982
6- هشت ماشين گردبافي يك رو ساده با گيج 20، 24 و 28
ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1989

سالن بافندگي
سالن بافندگي به ابعاد 42 * 12 شامل 25 ماشين بافندگي تخت مي‌باشد. كه حدوداً دوازده كارگر (چهار خانم و هشت مرد) در دو شيفت مشغول به كار هستند.
ماشينهاي تخت اين سالن ساخت كارخانه Sulzir روسيه سال 1989 مي‌باشد. ماشينها از نوع پروژكتال بادومكي با طرحهاي تافته و پاناما بوده كه بيشتر نخهاي پنبه، پلي‌استر و ويسكوز براي بافت استفاده مي‌شد.

لازم به ذكر است كه منبع تغذيه تمامي ماشينهاي اين قسمت برق است. تهويه سالن توسط فنهاي مكنده هوا صورت مي‌گيرد و همچنين سالن مجهز به سيستم رطوبت‌دهي است.
يكي از انواع پارچه‌هايي كه در اين سالن با توجه به تقاضاي بازار بافته مي‌شد، پارچه مكانيك مي‌باشد. اين پارچه‌ها 100% پلي‌استر بوده كه تار و پود آنها از پلي‌استر فيلامنتي تشكيل مي‌شدو. در اينجا از نخهاي رنگرزي شده و رنگرزي نشده به طور توام براي بافت استفاده مي‌شود،‌تار و پود اين نوع پارچه‌ها بدون تاب بوده و به جاي تاب، الياف را با هوا پوش داده و در بعضي قسمتها با پرس دوخت مي‌دهند.

تكميل و آماده‌سازي

مقدمه:
در بيشتر موارد پارچه پس از توليد به علت همراه داشتن موادي مثل آهار، روغن و همچنين ناخالصيهاي ديگر قابل استفاده نبوده و لازم است كه اين مواد در مرحله مقدمات تكميل به صورت مؤثر از كالا زدوده شود تا پارچه به صورت سفيد درآمده و براي رنگرزي يا چاپ آماده شود و نهايتاً‌ در مرحله تكميل كه ممكن است از نوع مكانيكي و يا عالي باشد، خواص لازم با توجه به كاربرد كالا مثل جلا، زير دست نرم، ضد آب و غيره به آن بخشيده مي‌شود.
لازم به ذكر است كه واژه تكميل شامل سه مرحله زير مي‌باشد:
1- مقدمات
2- تكميل مكانيكي
3- تكميل عالي

انجام مقدمات يكنواخت تضمين كننده گرفتن نتيجه يكنواخت در رنگرزي و چاپ مي‌باشد. از اينرو از نقطه نظر كالا، انجام يكنواخت و مؤثر مقدمات اهميت فراواني را دارا مي‌باشد. به علت بالا بودن مصرف پارچه‌هاي پنبه‌اي و به ويژه مخلوط پنبه- پلي‌استر، مقدمات آنها مورد توجه بوده و از آنجايي كه اين نوع پارچه‌ها به علت كاربرد خود نمي‌توانند قيمت چندان بالايي داشته باشند، نكات زير كمك زيادي به پايين آوردن هزينه تكميلي آنها نموده است:

1- مداوم كردن عمليات
2- انجام عمليات مختلف در يك مرحله (در صورت امكان)
3- استفاده از روشهايي كه انجام عمليات را بدون استفاده از انرژي گرمايي ممكن مي‌سازد و هزينه كل را با صرفه‌جويي در مصرف گرما پايين مي‌آورد.
پارچه‌هاي پنبه‌اي و مخلوط پنبه- الياف مصنوعي نسبت به پارچه‌هاي ديگر به مراحل مقدماتي بيشتري احتياج دارد و پارچه بايستي پس از اتمام مراحل مقدمات، از خواص زير برخوردار باشد:
1- درجه بالا و يكنواخت جذب رنگينه بر اثر تورم زياد و يكنواخت
2- عدم وجود مواد ناخالصي همراه پنبه

3- عدم كاهش درجه پلي مريزاسيون پنبه در اثر تكميل
4- درجه سفيدي كافي براي كسب رنگهاي روشن
5- رطوبت يكنواخت

عوامل مؤثر در عمليات تكميل:
براي بدست آوردن يك تكميل مناسب در روي پارچه بايد عوامل مؤثر در عمليات تكميل را در نظر گرفت. اين عوامل را مي‌توان بطور كلي در پنج طبقه به شرح زير قرار داد:
1- نوع و جنس الياف بكار رفته در پارچه، حالت و ترتيب قرار گرفتن آنها در نخ و يا در پارچه
2- خواص فيزيكي پارچه، مانند قدرت تورم آن در آب بطوريكه هر گاه پارچه در حالت خنك يا مرطوب و يا در حرارت بالا و يا پايين و يا تحت تأثير فشار و يا اصطكاك قرار گيرد حالت تكميل شده آن متفاوت بوده و چگونگي اين تغييرات بستگي به شرايط عمليات خواهد داشت.

3- قدرت جذب و تركيب با مواد شيميايي و پايداري فعل و انفعالات شيميايي حاصل
4- حساسيت الياف پارچه به مواد تكميلي و شيميايي و يا روشهاي بكار رفته شده و شرايط عمليات مانند رطوبت، حرارت، فشار، زمان و ph محيط. مثلاً پارچه‌هاي ابريشمي و يا كتاني كه خود داراي خواص جالبي هستند نياز به عمليات تكميلي زيادي ندارند در صورتيكه پارچه‌هاي فاستوني براي اينكه حالت پوشاكي خوبي داشته باشند نياز به عمليات تكميلي زيادي دارند.

5- ساختمان بافت پارچه اثر زيادي در عمليات تكميلي دارد مثلاً پارچه‌اي كه داراي بافت ساده باشد قابليت پذيرش اغلب تكميلي را دارد. در صورتيكه پارچه‌اي كه بافت پاچيده‌تري دارد عمليات تكميلي را محدود مي‌سازد. مثلاً اكثر پارچه‌هاي تريكو بافت را به علت ضعف در ثبات بعدي نمي‌توان تحت عمليات تكميلي معمولي قرار داد.

روش‌هاي تكميل:
روشهاي تكميل را مي‌توان به سه دسته مختلف زير طبقه‌بندي كرد:
1- روشهاي فيزيكي: مانند تراش پارچه، خارزني، اطو كردن، برس
2- روشهاي شيميايي: مانند تكميل رزين، سفيد كردن و مقاوم كردن پارچه در برابر آتش. در اين روش معمولاً در اثر فعل و انفعالات شيمياي حاصل بين ليف و ماده شيميايي مصرف شده عمل تكميل بدست مي‌آيد و يا اينكه ماده شيميايي مصرف شده در اثر رسوب كردن و يا اضافه شدن در روي پارچه، تكميل مورد نظر را مي‌دهد، كه در نتيجه باعث تغيير در خواص مورد نظر پارچه مي‌شود، مانند آهار دادن پارچه‌هاي پنبه‌اي با مخلوط مواد پليمري.
3- روشهاي مكانيكي شيميايي: در اين حالت از روشهاي شيميايي و

فيزيكي توام استفاده مي‌شود مثل تثبيت حرارتي پارچه و بشور بپوش كردن پارچه.
لازم به ذكر است كه در هر كارخانه‌اي با توجه به عوامل زير فقط برخي از تكميلهاي ممكنه را روي منسوجات توليدي خود انجام مي‌دهند. اين عوامل عبارت‌اند از:
1- انواع الياف بكار رفته در منسوج. چرا كه براي هر نوع ليفي عمليات تكميلي خاصي را بايد انجام داد.
2- هدف از تهيه پارچه هر چه كه باشد عمليات تكميلي متناسب با آن روي پارچه يا ليف انجام مي‌گيرد. به عنوان مثال ضد آب كردن، ضد آتش كردن، جلا دادن، سفيدگري و … .
3- شرايط اقتصادي كه تعيين كننده چگونگي انجام عمليات، مواد كاربردي، تعدد مراحل انجام كار و … مي‌باشد.
4- كيفيت محصول حاصل

ه. يعني با توجه به اينكه بخواهند كيفيت تا چه حد بالاتر باشد، عمليات تكميلي بيشتري را با توجه به نوع كالا و … روي آن انجام مي‌دهند.
از آنجايي كه در كارخانه «كردان نقش» بيشتر پارچه‌هاي پنبه‌اي (اعم از تار و پودي و يا تريكو) و يا پارچه‌هاي پلي‌استري يا مخلوط آنها و گاهي پارچه‌هاي نايلوني مورد تكميل اين نوع پارچه‌ها مي پردازيم. به طور كلي تكميلهايي كه روي پارچه پنبه‌اي انجام مي‌گيرد عبارت‌اند از:
1- تراش Brushing or Shearing

2- پرز سوزي Gassing of Singeing
3- آهارگيري Desizing
4- شستشو Scouring
5- مرسريزاسيون Mercerizing (در صورت لزوم)
6- سفيدگري Bleaching (در صورت لزوم)
7- رنگرزي يا چاپ Dyeing or printing (در صورت لزوم)
8- عمليات تكميلي فيزيكي و يا شيميايي ديگر مانند: كركي كردن پارچه يا خار زدن، سانفريزه كردن، عريض كردن يا سانتتر كردن، آهار دادن و تكميل با رزينهاي مناسب به منظور ضدچروك كردن و يا پليسه كردن.

در مورد تكميل پارچه‌هاي حاصل از الياف مصنوعي نيز مي‌توان گفت كه مهم‌ترين و حساس‌ترين عمليات تكميل در روي پارچه‌هاي حاصل از الياف مصنوعي عمل تثبيت آنها مي‌باشد، لذا لازم است كه تثبيت آنها قبل از هر عمل تكميلي ديگر حتي شستشو صورت گيرد تا پارچه يك ثبات بعدي پيدا كند و بتواند تحت عمليات تكميلي قرار گيرد ولي بعضي مواقع به علت وجود ناخالصيهاي خارجي در پارچه، تثبيت آن قبل از شستشو مقدور نخواهد بود. زيرا تحت شرايط تثبيت، ناخالصيها در روي پارچه ثابت خواهند گرديد. در چنين شرايطي لازم است عمليات شستشو را در صورت امكان قبل از عمليات تثبيت انجام داد در غير اين صورت لازم است كه ابتدا يك تثبيت ملايم روي پارچه داده و پس از مرحله شستشو تثبيت كامل را دنبال كرد.

در اينجا به بررسي برخي از تكميلهاي فوق ابتدا از لحاظ تئوري و سپس به بررسي نحوه عمل در آزمايشگاه و سپس در خط توليد مي‌پردازيم. قبلاً توضيح مي‌دهيم كه هيچگونه عمليات تكميلي مكانيكي در اين كارخانه انجام نمي‌شد از اين رو به بررسي هيچكدام نمي‌پردازيم.

آهار و آهارزدايي:
در مقدمات بافندگي، پارچه‌هاي پنبه‌اي و مخلوط پنبه- پلي‌استر، با آهار پوشش داده شده و سپس خشك مي‌گردند. به اين ترتيب، انتهاي آزاد الياف روي سطح نخ به بدنه اصلي آن چسبانده مي‌شود. فرآيند آهار علاوه بر استحكام نخ مقاومت سايشي آن را هم افزايش مي‌دهد و در ن

تيجه، كاهش گسيختگي نخ باعث افزايش راندمان بافندگي مي‌گردد. مقدار و نوع آهار به عوامل زير بستگي دارد:
1- نمره و نوع نخ: نخهاي ظرفيتر به آهار قويتر احتياج دارند. و به نخهاي قوي و چند لا آهار زده نمي‌شود.
2- تراكم تار و پود: هر چه ازدياد تراكم داشته باشيم به آهار قويتري احتياج داريم.
3- نوع بافت: از آنجايي كه در بافتهاي ساده اصطكاك بيشتري بين نخهاي تار وجود دارد لذا آهار قويتري براي تارهاي آن نياز است.
4- نوع الياف: آهار زني الياف طبيعي به دليل سطح نايكنواخت و جذب رطوبت بالاتر آسانتر است.
به طور كلي مواد آهاري به دو گروه طبيعي و مصنوعي تقسيم مي‌شوند. آهارهاي طبيعي عبارتند از :
1- نشاسته‌ها و مشتقات آنها
2- مشتقات سلولزي
3- پروتئينها
نشاسته و مشتقات آن:
خواص نشاسته‌ها از نظر اثر به عنوان آهار و آساني زدودن آنها متفاوت است. از بين نشاسته‌هاي طبيعي، نشاسته سيب‌زميني كه به طور كلي بهترين شناخته شده است به عنوان آهار بيشتر بكار گرفته مي‌شود. كاربرد آن بيشتر براي نخهاي پنبه و گاهي مخلوط پنبه و الياف مصنوعي است.

و مقدار لازم آن بين 8-2 درصد نسبت به وزن نخ متغير است. نشاسته‌ها حلاليت كمي در آب داشته و زدودن آنها از الياف فقط توسط آنزيمها، متدهاي شيميايي ويژه و يا هيدروليز امكان‌پذير است و عليرغم قيمت ارزان آنها، مشكل زدودن آنها از الياف، از كاربرد آنها كاسته است.
وجود نشاسته روي پارچه به كمك تست يد (Lodine Test) ثابت مي‌گردد. آهارهاي نشاسته بايستي قبل از شروع ديگر عمليات مقدمات، از الياف جدا گردند چون وجود آنها نفوذ مواد را به داخل نخ و الياف مشكل ساخته و اثر عمليات را يكنواخت مي‌سازد.

مشتقات سلولزي:
مهمترين آهار از نوع مشتقات سلولزي، كربوكسي متيل سلولز (CMC) است. از اين نوع آهار به تنهايي و يا از مخلوط آن با آهارهاي مصنوعي براي آهار زدن نخ (مخصوصاً ويسكوز ريون) استفاده مي‌گردد. حلاليت آن در آب نسبتاً خوب بوده و در آب داغ سريعتر حل مي‌گردد.

پروتئينها:
آهارهاي پروتئيني (ژلاتين) عليرغم ارزان بودن، به علت داشتن كيفيت متغير، خواص ضعيف آهاري و مشكل زدودن، كمتر بكار گرفته مي‌شوند. اين مواد بيشتر به عنوان چسب مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

آهارهاي مصنوعي نسبتاً در آب به سادگي حل مي‌شوند. و عبارت‌اند از:
1- انواع پلي‌وينيل الكل كه براي انواع نخ بكار مي‌رود و داراي قدرت چسبندگي خوبي است.
2- انواع پلي‌اكريلات براي انواع نخ به ويژه نخ‌هاي فيلامنتي بكار مي‌رود و به آساني زدوده مي‌شود.
3- انوا كوپليمر استايرين و مالئيك اسيد. به آساني قابل شستشو است و به مقدار محدود براي آهارزني فيلامنتهاي استات و ويسكوز ريون بكار مي‌‌رود.

روشهاي آهارگيري:
بطور كلي برطرف كردن آهار نشاسته با يكي از چهار روش زير ممكن است:
1- آهارگيري با اسيد Acid steeping of "Grey scouring”
2- آهارگيري با روش تخمير Rot steeping
3- آهارگيري با اكسيد كننده ها Oxidising agents
4- آهارگيري با آنزيم Treatment with ensymes
از بين روشهاي فوق آهارگيري با آنزيم و اكسيد كننده ها بيشتر مورد استفاده قرار مي گيرند از اين رو ما هم به بررسي آنها مي پردازيم.

1- آهارگيري با اكسيد كننده ها:
به كمك موادي مثل الف) پرسولفات سديم يا آب اكسيژنه و ب) دي پرسولفات آمونيوم و اسيد منوپرسولفات و ج) سديم بروميت انجام مي شود.

در روش اول كالا را در محلول آب اكسيژنه 2-1 حجمي كه حاوي 15-7 گرم در ليتر سود است در حرارت 40-20 درجه سانتيگراد خيسانده و بعد به مدت 5/1-1 دقيقه بخار مي دهند. هرگاه زمان بخار دادن به 3-5/2 دقيقه افزايش يابد، علاوه بر آهارگيري سفيدگري هم انجام مي شود.
در روش دوم كالا را در جعبة اختناق از محلول قليايي اكسيد كننده در حرارت 90-60 درجه سانتيگراد عبور داده و پد مي كنند. در اين روش مقدار قابل توجهي از آهار در عرض 30 ثانيه حل مي گردد.2- آهارگيري با آنزيم:
آنزيمها از نظر شيميايي پروتئينهايي هستند با وزن مولكولي زياد و با كاتاليزورهاي شيميايي معمولي تفاوت دارند زيرا در حرارت و ph محدودي عمل مي كنند.

نامگذاري آنها براساس نام ماده اي است كه بايد تجزيه گردد مثلا آنزيمهايي كه آميلوز (Amylose) و آميلوكتين (Amylopectin) يعني آهار نشاسته را تجزيه مي كنند، آميلازها (Amylopectin) يعني آهار نشاسته را تجزيه مي كنند، آميلازها (Amylose) ناميده مي شوند. آميلازها به دو دستة آميلاز آلفا كه توليد كنندة دكسترين است و آميلازبتا كه توليد كنندة ساكاروز است، تقسيم مي شوند.

آميلاز آلفا و بتا به طور مشابه اتصال گلوكزي را هيدروليز مي كنند اما محل فعل و انفعال آنها متفاوت است. آميلاز آلفا زنجيره پليمري نشاسته را به صورت راندم پاره كرده و درجة پليمريزاسيون را به سرعت كم مي كند ولي آميلاز بنا زنجير را از واحد مالتوز در انتهاي مولكول احيا مي كند لذا جهت آهارگيري سريع مناسب نيست. در جدول زير درجه حرارت و ph مناسب جهت عملكرد چهار نوع آميلاز كه از روشهاي مختلف تهيه شده اند و همچنين اثر دو نوع الكتروليت در محيط عمل (حداقل 03/0 نرمال) آنها نشان داده شده.

آميلاز PH درجه حرارت
اثر NaCl اثر CaCl2
پانكريتي
مالت- آلفا
مالت- بتا
باكترئي 6.8-7.0
4.6-5.2
4.6-5.2
5.0-7.0 40-55
55-65
40-50
60-70 +
-
-
0 +
+
-
+
با افزايش درجه حرارت فعاليت آنزيم افزايش مي يابد ولي پايداري آن كاهش مي يابد و با افزايش زمان فعاليت آنزيم كاهش مي يابد. در محدودة PH معيني آنزيم حداكثر فعاليت خود را خواهد داشت و در محدودة معين ديگري حداكثر پايداري خود را كه اين دو محدوده بر هم منطبق نيستند لذا در انتخاب PH بايد نهايت دقت را كرد. در ضمن حضور بعضي نمكها بر فعاليت آنزيمها موثر است. در مورد هر آنزيم بايد به تاثير نمكهاي مورد استفاده در حمام يا نمكهاي موجود در آب سخت بر آن، توجه كرد.

جهت آهارگيري كالا به صورت عرض باز يا طنابي با محلول آنزيم آغشته مي شود و سپس براي مدتي به همان حال انبار مي گردد تا آنزيم اثر خود را روي آهار نشاسته بگذارد. به منظور يكنواختي عمليات و جلوگيري از تبخير و خشك شدن لايه هاي سطحي، مخزن را با پوششهاي لاستيكي مي پوشانند. اين عمل با توجه به جنس و وزن و تراكم پارچه تغيير كرده و با توجه به دماي محيط بين 6-4 ساعت و گاهي يك شب طول مي كشد.

عمل آهارگيري را مي توان در ماشينهاي وينچ- ژيگر و ماشينهاي مداوم مخصوص انجام داد و يا پارچه را با محلول آهارگير پد كرده و بچ حاصل را در حال حركت انبار كرد. در آهارگيري با دستگاههاي مداوم چون دما بالاتر بوده و زمان واكنش كمتر است معمولا از آنزيمهاي با باكتريهايي كه مقاومتشان در برابر حرارت بيشتر است، استفاده مي گردد.
توجه: آهارگيري به كمك آنزيم داراي اين عيب است كه امكان ادغام آن با عمليات ديگر مثل پخت و سفيدگري وجود ندارد. ولي انجام آهارگيري با مواد اكسيد كننده همزمان با عمليات مقدماتي ديگر در يك مرحله امكان پذير است.

تست نشاسته همراه پارچه:
محلول تست به روش زير تهيه مي گردد:
مقدار 5 گرم يديد پتاسيم (KI) و 2 گرم يد در يك ليتر آب حل گرديده و از آن به عنوان محلول تست نشاسته استفاده مي گردد. جهت تست ابتدا پارچه را خيس كرده و بعد از گرفتن آب اضافي آن توسط كاغذ فيلتر ، چند قطره محلول تست به پارچه اضافه مي گردد. در صورت عدم وجود نشاسته رنگ خاكستري مشاهده مي شود.

پخت: (Scouring)
پنبه خام داراي مقداري چربي و موم مي باشد كه به آن زيردستي نرم مي بخشد ولي در مقابل باعث دفع آب گرديده و تكميل را با مشكلاتي مواجه مي سازد. اين مواد همچنين باعث سفيدگري و رنگرزي نايكنواخت مي گردند. جهت جدا كردن ناخالصيهاي پنبه از پخت استفاده مي گردد. گرچه جدا شدن چربيهاي همراه پنبه از آن باعث نفوذ بيشتر آب در پارچه مي گردد به هر حال باقي ماندن مقدار كمي چربي روي پنبه زير دست ليف را بهبود مي بخشد. از اين رو بايد سعي شود تا از به صفر رساندن چربي روي پنبه جلوگيري شود.

در فرآيند پخت پارچه پنبه اي در محلول قليا و در دماي 130-100 درجه سانتيگراد پخت مي گردد و چنانچه در حرارت جوش انجام شود آن را پخت معمولي و در صورت تحت فشار بودن آن را پخت تحت فشار گويند. در حين پخت، چربيها صابوني شده و صابون حاصل، خود به جدا شدن ناخالصيهاي ديگر از پنبه كمك مي كند. در پخت، اكسيژن هوا و قليا قادر به صدمه زدن به الياف پنبه مي باشند.

در پخت تحت فشار به دليل بسته بودن محفظة تحت عمل به الياف صدمة كمتري مي رسد. جهت كاهش صدمه در ضمن پخت مي توان مواد احيا كننده ويژه به حمام اضافه كرد، كه اين امر مقدار سود مصرفي را هم مي تواند بالا ببرد. مقدار سود براي پخت بدون مواد احيا كننده محافظ الياف در حدود 19-9 گرم درليتر است. پخت را مي توان توسط ماشينهاي ژيگر- وينچ و به روشهاي مداوم و نيمه مداوم انجام داد.

مرسريزاسيون:
مرسريزاسيون يك فرآيند شيميايي- مكانيكي است كه از طريق فرو بردن الياف سلولزي در محلول قليايي با غلظت معين، نفوذ محلول در شرايط لازم به داخل ليف، سپس عمليات شستشو، خنثي سازي، شستشوي مجدد و خشك كردن صورت مي گيرد. عمل مرسريزاسيون موجب تورم قطري و كوتاه شدن طولي الياف مي شود و اين باعث ازدياد شفافيت و جلاي كالاي سلولزي مي گردد.

قلياهاي مصرفي عبارتند از : سود، پتاس، هيدروكسيد ليتيم، هيدروكسيد روبيديم، آمونياك و غيره. كه اغلب از سود به دليل ارزاني آن استفاده مي شود . مرسريزاسيون مي تواند با اعمال كشش نيز انجام شود. به اين ترتيب كه ابتدا كالاي پنبه اي درون حمام قليا قرار مي گيرد، طول كالا براثر نفوذ قليا كاهش يافته و پديدة جمع شدگي رخ مي دهد. با اعمال كشش مي توان كالا را به صورت اوليه برگرداند. اعمال كشش مي تواند درون حمام قليا، هنگام شستشو، هنگام خنثي

سازي و يا هنگام خشك كردن صورت گيرد كه هر يك ويژگيهاي خاصي دارد. براثر مرسريزاسيون جلاي پنبه افزايش مي يابد علت افزايش جلاي پنبه بعد از مرسريزاسيون ناپديد شدن پيچيدگيها در طول پنبه و دايره اي شكل شدن سطح قاعده در نتيجه صاف شدن سطح ناهموار آن توضيح داده مي شود. سطح صاف پنبه مرسريزه انعكاس نور را بيشتر و يكنواخت تر مي كند علاوه بر آن استحكام نيز افزايش مي يابد. اين افزايش ممكن است تا 50% استحكام اوليه برسد ولي در عوض ارتجاعيت آن كاهش مي يابد. افزايش استحكام براثر مرسريزاسيون را مي توان چنين توضيح داد كه براثر كشش در حالت تورم مواضع كريستالي الياف در جهت محور ليف جهت گيري مي كنند. بر اثر مرسريزاسيون قدرت تورم پنبه در آب و در نتيجه جذب رنگ افزايش مي يابد. پنبه مرسريزه شده به طور كلي در مقايسه با پنبه مرسريزه نشده، در شرايط رنگرزي مساوي پررنگتر جلوه مي كند.

مرسريزاسيون پارچه:
پارچه را مي توان به صورت خام، بعد از مقدمات و يا حتي بعد از رنگرزي مرسريزه كرد. پارچه معمولا بعد از آهارگيري و پخت و در بعضي موارد بعد از پخت و سفيدگري مرسريزه مي شود. از آنجايي كه ممكن است درجه سفيدي پارچه تا حدي بر اثر مرسريزاسيون آسيب ببيند در صورت امكان،

مرسريزاسيون قبل از سفيدگري انجام مي شود. مرسريزاسيون را مي توان روي پارچه خشك و يا تر انجام داد. غلظت سود بايد در طول عمل ثابت بوده و كنترل شود. بهترين غلظت آن 30-25 درجه حاصل مي گردد. از آنجايي كه مدت زمان مرسريزاسيون حداكثر 30 ثانيه است الياف پنبه صدمه اي نمي بينند. اصولاً الياف پنبه در حرارتهاي پايين بهتر متورم مي شوند و به همين علت بهتر است

دماي مرسريزاسيون بين 15-13 درجه سانتيگراد انتخاب شود. اگر محلول رقيق تر باشد از دماي 20 هم مي توان استفاده كرد. در طول عمل بايد دما ثابت باشد ، در غير اين صورت مرسريزاسيون نايكنواخت و در نتيجه رنگرزي نايكنواخت خواهيم داشت.

سفيدگري:
پنبه مثل الياف طبيعي ديگر داراي رنگدانه مي باشد كه ظاهر آن را زردرنگ تا قهوه اي روشن نشان مي دهد. هدف از سفيدگري از بين بردن اين رنگدانه ها و در نتيجه سفيد جلوه دادن الياف پنبه است. سفيدگري بعد از پخت، جداسازي كامل رنگدانه ها و ناخالصيهاي ديگر را از پنبه امكان پذير مي سازد. بطور كلي اهداف آن عبارتند از :
1- بالا بردن كيفيت رنگرزي و چاپ
2- بهتر جلوه دادن ظاهر پارچه

3- بهبود زير دست لازم
سفيدگري بيشتر با مواد اكسيد كننده مثل كلريت سديم و هيپوكلريت سديم و آب اكسيژنه انجام مي شود. در بين سفيد كننده ها، آب اكسيژنه بيشتر كاربرد دارد و كاربرد سفيد كننده هاي كلردار چندان معمول نيست. به كمك آب اكسيژنه و سود سوزآور مي توان پخت و سفيدگري را در يك مرحله انجام داد.

سفيدگري با آب اكسيژنه:
امروزه آب اكسيژنه متداول ترين سفيد كننده است و عامل سفيدگري آن هم اكسيژن اتمي آزاد است كه در محيط قليايي آزاد مي شود. مقداري اكسيژن مولكولي هم براثر تجزيه آب اكسيژنه آزاد مي شود كه خاصيت سفيد كنندگي ندارد.




چنانچه آب اكسيژنه توسط قليا فعال گردد، غلظت آنيون پراكسيد هيدروژن با ازدياد آنيون زياد شده و همزمان توليد اكسيژن مولكولي هم افزايش مي يابد كه باعث وارد آمدن صدمه به پنبه در سفيدگري گشته و آنها را ضعيف مي كند. از اين رو جهت كنترل و كاهش سرعت تجزية آب اكسيژنه، به محلول قليايي آن مواد با ثبات كننده اضافه مي شود. وجود كاتاليست ها (فلزات) هم سرعت تجزيه آب اكسيژنه را افزايش مي دهد كه بايد آنها را هم قبل از سفيدگري در مرحلة پخت از بين ببريم.
در محيطهاي اسيد برخلاف محيط قليايي، آب اكسيژنه با ثبات است و براي سفيدگري به كمك آن بايد از فعال كننده استفاده كرد، تا تجزية آب اكسيژنه آغاز شود. آب اكسيژنة اسيدي قادر به كاهش سختي آب بوده و به پارچه خواص زير دست نرم و جذب آب عالي مي دهد و كمترين اثر را بر روي پارچه هاي رنگرزي شده دارد و از اين جهت، براي سفيدگري پارچه هاي رنگرزي شده مناسب مي شود.

به منظور سفيدگري با آب اكسيژنه مي توان از ژيگر- وينچ با بخار تحت فشار به روش نيمه مداوم يا مداوم استفاده كرد.

سفيدگري با هيپوكلريت سديم (آب ژاول):
هيپوكلريت ها مواد اكسيد كننده قوي هستند و با انرژي كمي اكسيژن اتمي آزاد مي كنند، از اينرو دقت در سفيدگري با هيپوكلريت ها جهت جلوگيري از صدمه ديدن الياف لازم مي باشد. هيدروليز و سفيدگري آن با واكنشهاي زير صورت مي گيرد:


ph در حدود 6 باعث هيدروليز كامل هيپوكلريت سديم مي شود و در نتيجه الياف پنبه هم صدمه مي بيند. با اسيدي تر شدن محيط گاز كلر آزاد مي شود ولي در محيط قليايي (11-9=ph) اسيد هيپوكلريت به مقدار كمتري توليد و در نتيجه اكسيژن اتمي صدمة كمتري به الياف مي زند. ازدياد دما نيز سبب آزاد شدن زياد اكسيژن اتمي و در نتيجه صدمه به الياف مي شود. بهترين دما براي اين كار 25 درجه سانتيگراد است، همچنين بايد با عمليات پخت قبل از سفيدگري نمك هاي فلزات كاتاليست را از الياف جدا كرد تا باعث صدمه نشوند.

كالاي سفيدگري شده با هيپوكلريت سديم بعد از مدتي به زردي مي گرايد و اين يكي از عيوب سفيدگري با هيپوكلريت سديم مي باشد. پخت و سفيدگري را مي توان همزمان با سودا و هيپوكلريت در ژيگر- وينچ، به صورت مداوم يا نيمه مداوم انجام داد. بعد از سفيدگري، كلر باقي مانده روي كالا كه بعدها براثر تبديل به اسيد اثر تخريبي زيادي روي كالا خواهد داشت، به كمك موادي مثل بي سولفيت سديم و يا پيرو سولفيت سديم كلرزدايي مي گردد.

سفيدگري با كلريت سديم:
محلول آن قليايي بوده و ph آن در حدود 5/8 است. عامل سفيد كننده مانند دو حالت قبل اكسيژن اتمي است و بيشترين مقدار اكسيژن آزاد در 4/4-3=ph توليد مي شود. با اسيدي تر شدن محيط خطر صدمه زدن به الياف افزايش مي يابد. از اينرو براي كاهش بيشتر Ph از 3، از بافر دي سديم فسفات استفاده مي شود و دماي كار بين 95-70 است و مكانيسم كار به شكل زير است:




پنبه سفيد شده با كلريت سديم هم ممكن است بعد از مدتي به زردي گرايد ولي اين زردي در مقايسه با پنبه سفيدگري شده با هيپوكلريت سديم كمتر مي باشد. سفيدگري با كلريت سديم را مي توان به كمك ژيگر يا وينچ Pad- Roll انجام داد.

مقدمات پارچه هاي بافته شده پنبه- پلي استر:
الياف پلي استر كه بيش از الياف مصنوعي ديگر براي مخلوط شدن با الياف سلولزي انتخاب مي شود تمييز بوده و بندرت ناخالصي به همراه خود دارد كه احتياج به سفيد شدن داشته باشد. به طور كلي مي توان گفت كه ناخالصيهاي همراه مخلوط پنبه – پلي استر تماماً به پنبه تعلق دارد. مخلوط ويسكوز- پلي استر معمولا مشكلي در مقدمات تكميل خود ندارد.

پخت:
پخت پارچه هاي پنبه- پلي استر مثل پارچه هاي تمام پنبه امكان پذير نمي باشد، چون غلظت بالايي قليا پلي استر را صابون كرده و آن را تضعيف مي كند، با انتخاب صحيح قليا، مدت زمان واكنش و درجه حرارت، مي توان صدمه وارد بر الياف پلي استر را بر اثر پخت به حداقل رساند.

مدت زمان طولاني حتي در غلظتهاي پايين به الياف پلي استر صدمه مي زند به همين جهت در پخت پارچه هاي پنبه – پلي استر معمولا زمانهاي كوتاه انتخاب مي شوند. به طور كلي در حرارت حدود 100 درجه سانتيگراد غلظت و زمان واكنش بايد دقيقاً محدود گردند و براي مدت زمان نسبتا طولاني بايد از افزايش درجه حرارت به بيش از 80 درجه سانتيگراد خودداري كرد. توصيه مي شود كه حتي از حرارتهاي پايين تر استفاده شود.

سفيدگري:
معمولا مخلوط هاي پنبه- پلي استر حداقل 50% پلي استر دارند و سفيدگري آنها به صورت مداوم يا غيرمداوم صورت مي گيرد.
ساير عمليات تكميل اين پارچه ها مانند پارچه تمام پنبه است.

نرم كننده ها:
نرم كننده ها جهت نرم تر كردن و تهيه ساختن زير دست پارچه به آن اضافه مي گردند. اكثر اين مواد همزمان خاصيت پرسازي هم دارند. نرم تر شدن زيردست با كاهش خصوصيات اصطكاكي حاصل مي گردد، اين مواد را مي توان به سه گروه تقسيم بندي كرد:

1- نرم كننده هاي آنيوني:
كه معمول ترين آنها عبارتند از:
1- روغنها و چربيهاي سولفونه شده
2- آليكل سولفاتها
3- مواد كندانسه اسيدهاي چرب

اين مواد به طور كلي به پارچه زير دست پر مي دهند. چنانچه نرم كننده همزمان با مواد تكميلي رزيني بكار گرفته شود بايد در مقابل گرما مقاوم باشد و از اين نظر آلكيل سولفاتها و مواد كندانسه اسيدهاي چرب مناسب تر مي باشند. نرم كننده هاي آنيوني در مقايسه با نرم كننده هاي ديگر به علت عدم تغيير رنگ در مقابل گرما، اثر نرمي كمتري به پارچه مي بخشند. بيشتر نرم كننده هاي

آنيوني در محيط هاي قليايي تا 9 : PH ثابت دارند و ثبات آنها در محلولهاي اسيدي كمتر است.
در تكميل عالي كالاي سفيد معمولا از سفيد كننده هاي نوري استفاده مي گردد. از آنجائيكه سفيد كننده هاي نوري براي الياف سلولزي بيشتر آنيوني مي باشند لذا فقط نرم كننده هاي آنيوني و غيريوني را مي توان با آنها به كار گرفت.

2- نرم كننده هاي كاتيوني:
اين نرم كننده ها بيشتر از مواد زير انتخاب مي شوند:
1- نمكهاي آمونيوم
2- آمينو استرها
3- آمينو آميدها
آنها داراي اثر نرم كنندگي عالي بوده و تقريبا براي تمام الياف موثر هستند و از آنها براي تكميل پارچه هاي رنگرزي شده استفاده مي گردد. اين نوع نرم كننده ها زير دست را تحت تاثير قرار نمي دهد كاربرد آنها با سفيد كننده هاي نوري به دليل تشكيل رسوب توليد اشكال مي كند.

3- نرم كننده هاي غيريوني:
علاوه بر پارافين و امولسيونهاي چرب، آنها را از مواد زير تهيه مي كنند:
1- پلي گليكول اترها
2- پلي گليكول استرها
3- مواد اكسي اتيلاسيون ديگر

گرچه اين نرم كننده ها داراي اثر نرم كنندگي كمتري در مقايسه با نوع كاتيون آن مي باشند ولي عدم وابستگي آنها به PH و آب سخت و مقاومت در برابر گرما از مزاياي آنها است نرم كننده هاي آمفوتر هم جزء اين دسته هستند اين نوع نرم كننده ها در محيط اسيدي خاصيت قليايي ضعيف نشان داده و در PH بيش از 7 غيريوني اند. نرم كننده هاي سيليكن كه اثر دفع آب نسبتا متوسط دارند زير دست نرم و ابريشم مانند ايجاد مي كنند.

رنگرزي

رنگرزي پلي استر- مقدمه:
پلي استر اصلاح نشده را تنها با كلاسهايي از رنگهاي نساجي مي توان رنگرزي كرد كه در آب حلاليت كمي داشته باشند لذا در اين ميان از رنگهاي ديسپرس، بعضي از تركيبات آزوئيك كه با روش خاصي مصرف مي گردند و از تركيبا خاصي كه معمولا رنگهاي خمي و يا پيگمنت كه وزن مولكولي و حلاليت كمي دارند و قادر به نفوذ به روزنه هاي الياف هستند مي توان استفاده نمود.

بعضي از رنگهاي كلاس ديگر شامل رنگهاي بازيك، گوگردي، راكتيو، كرومي، متال كمپلكس، اسيدي و مستقيم كه در آنها نسبت خاصيت آبدوستي به آب گريزي كم باشد قابليت رنگي نمودن طيف را دارند ولي اين رنگين نمودن هميشه به صورت سطحي و به شكل لكه گذاري ضعيف بوده كه خواص ثباتي پاييني را داراست. بعضي از اين رنگها مانند رنگهاي خمي محلول آنچنان پارچه را لكه گذاري مي نمايند كه به دليل داشتن ثباتهاي بسيار مناسب ارزش تجاري لازم را نيز كسب نموده است.

الياف پلي استر اصلاح شده كه به صورت كوپليمرهايي با منومرهاي اسيدي مانند 5-sulphoisophthalic acid مي باشد قابليت رنگرزي با رنگهاي كاتيونيك را دارند. رنگهاي بازيك اصلاح شده اي كه براي الياف اكريليكي معمولي به كار برده مي شوند بر روي اين الياف قابل استفاده بوده و ثبات هاي لازم خصوصا ثبات نوري مورد نياز را دارا هستند.

تلاشهاي فراواني براي توليد پلي استر اصلاح شده اي كه قابليت رنگرزي با رنگهاي اسيدي را داشته باشد صورت گرفته است ولي تاكنون الياف توليد شده ارزش تجاري نيافته اند.
رنگهاي ديسپرس مهمترين رنگهايي هستند كه براي رنگرزي الياف پلي استر بكار برده مي شوند و اين رنگها محدودة وسيعي از فامها را همراه با قدرت پوشانندگي خوب و ثباتهاي موردنظر ايجاد مي نمايند. اين رنگها نسبت به سرعت جذبي كه بر روي ساير الياف مصنوعي دارند از سرعت كمتري بر روي اين ليف برخوردار بوده ولي تمايل آنان به پلي استر خوب است.

با افزايش حرارت به 130 درجه سانتيگراد و يا با افزايش شتاب دهنده ها و كريرها در جوش، سرعت رنگرزي رنگهاي ديسپرس را بر روي اين ليف مي توان تا حد قابل قبول اقتصادي بالا برد. رنگهاي ديسپرس را در تحت شرايط حرارتي خشك مي توان بر روي الياف پلي استري نشاند. اصول كلي اين روش براساس غوطه ور ساختن كالا در رنگ ديسپرس مناسب و خشك نمودن و فيكسه كردن بعدي كالا در حرارت 190 الي 220 درجه سانتيگراد است.

از تركيبات آزونيك براي شيدهاي تيره مانند مشكي و سرمه اي استفاده مي گردد. از اين گونه تركيبات براي حصول شيدهاي قهوه اي، آبي، گلي سير، قرمز سير نيز استفاده مي شود ولي بايد يادآور گرديد كه در صورتي كه مولكول رنگ كوپله شده به اندازه كافي بزرگ نباشد تمايل به خروج رنگ از ليف در طي هر عمل تثبيت حرارتي يا بخار وجود دارد كه باعث كدر شدن شيد و ايجاد ثابت سايشي پايين مي گردد.
بجز 2 hydroxy – 3 nophthonic acid از آميدها و آمينهاي ساده تر با وزن مولكولي پايين براي گلي ها و قرمزها استفاده مي شود.
از رنگهاي خمي بطور وسيع در رنگرزي الياف پلي استري استفاده نمي شود. روش حرارت بالا و پخت (bake) روش نسبتا متوالي در اين مورد است. از تعداد كمي از رنگهاي خاص خمي در هنگامي كه ثباتهاي مرطوب بالايي مورد نياز باشد به روش ذرات بسيار ريز ديسپرسيون يعني حالت پيگمنتي رنگهاي خمي و يا به صورت فرم لوكوي اسيدي استفاده مي شود. در استفاده از رنگهاي خمي، كريرها نقش عمده اي ندارند ولي استفاده از حرارت بين 130 تا 140 درجه سانتيگراد الزامي است. بعضي از شيدهايي كه توسط رنگهاي خمي بر روي الياف پلي استر حاصل مي شوند بسيار شفاف هستند. بعنوان مثال قرمزهاي حاصل از تئواينديگوئيدها (thioindigiod) بسيار شفاف و روشن و به صورت صورتي فلورسانس مي باشند.

رنگرزي با رنگهاي ديسپرس:
بيشتر بحثهاي انجام شده بر روي رنگرزي پلي استر با رنگهاي ديسپرس به اين موضوع مي پردازند كه رنگ ديسپرس عمدتا در حالت تك مولكولي در درون ليف قرار مي گيرد. در پايان فرآيند رنگرزي، رنگي كه جذب ليف گرديده است در تعادل ترموديناميكي با رنگ باقيمانده در حمام رنگرزي قرار دارد. اين استنباط نيز معقول است كه انتقال رنگ به ليف نيز در حالت تك مولكولي از داخل محلول رنگ صورت مي گيرد.

چهار مرحله از مكانيزم پيشنهادي براي رنگهاي ديسپرس بر روي الياف پلي استري به شرح زير است:
1- مقداري از رنگها در حمام رنگرزي حل مي شوند.
2- مولكولهاي رنگ از محلول به سطح رويي ليف انتقال مي يابند.
3- بوسيله حل شدن مقدار بيشتري از رنگ جامد موجود به حالت ديسپرسيون، مجددا مقداري رنگ به صورت محلول درمي آيد (با توجه به كسب تعادل ثابت)

4- رنگ جذب شده بر لاية سطحي ليف به صورت تك مولكولي به داخل ليف نفوذ مي نمايد.
پروسس انتقال رنگ از محلول مائي به ليف با استخراج يك جسم حل شده در يك حلال توسط حلال ديگر قابل مقايسه است. حلالهاي مخلوط نشدني و قوانين مشابه جداسازي در اينجا نيز قابل كاربرد است. ضرايب توزيع كه به حلاليت رنگ در فازهاي آب و ليف مربوط مي شود، براي درجه حرارتهاي مختلف مي تواند بدست آيد گرچه آنها ممكن است تحت تاثير تعادل مشابه اي بين فاز

مائي و جامد رنگ واقع شوند. سرعت اوليه و دومين مرحله از مكانيزم پيشنهادي بوسيله حلاليت تعيين مي شود. حلاليت مائي رنگ ديسپرس بسيار كم است و اين مقدار در حرارت 100 درجه سانتيگراد بين 3% تا 200 ميلي گرم در ليتر و حرارت 130 درجه سانتيگراد بين 6% تا 900 ميلي گرم در ليتر مي باشد. اگرچه اغلب رنگهاي ديسپرس در حرارت 130 درجه سانتيگراد حلاليتي بين 2 تا 70 ميلي گرم در ليتر دارند.

كريستالهاي هيدروفوب رنگ ديسپرس خالص بسيار آهسته در آب حل مي گردد ولي در يك رنگرزي معمولي شكل محلول به صورت ذرات بسيار ريز پايدار و تفكيك شده اي است كه توسط ديسپرس كننده ها ايجاد گرديده است. شكل كريستالي رنگ نيز بسيار حائز اهميت است.
در شرايط حقيقي رنگرزي، پايداري سيستم رنگهاي ديسپرس جامد- آب- ليف معمولا از شرايط ايده آل به دور است و اين تمايل براي ذرات بزرگتر ديسپرس شده وجود دارد كه اندازه خود را با ادغام با ذرات كوچكتر بزرگتر نمايد كه در نهايت باعث ايجاد تجمع رنگ خواهد شد. اين تمايل كه با حضور

الكتروليت و يا حتي بعضي از سطح فعالها تشديد مي شود در نهايت منجر به زوال و نابودي ديسپرسيون شده و رنگهاي مجتمع شده بر روي كالاي رنگ شده قرار مي گيرند. به اين دليل انتخاب شرايط در فرآيند رنگرزي بسيار مهم بوده به نحوي كه فرآيند رنگرزي قبل از تخريب ديسپرسيون به درجه و حالت مطلوبي برسند.

اختلاف مهمي كه بين رفتار رنگرزي بين الياف پلي استر ساير الياف قابل رنگرزي با رنگ ديسپرس (مانند دي استات و نايلون) وجود دارد سرعت رنگرزي آنهاست. الياف پلي استر در حرارت زير 100 درجه سانتيگراد بسيار آهسته رنگ مي گردند. در دماي 85 يعني حرارتي كه به طور عادي براي رنگرزي الياف استاتي بكار برده مي شود، سرعت رنگرزي پلي استر با يك رنگ خاص بين 700 الي 1000 بار كمتر از سرعت رنگرزي دي استات و نايلون با همان رنگ است. ولي بايد يادآور گرديد كه در انتها در صورتي كه زمان لازم براي نزديك شدن به تعادل در همان رنگرزي براي ليف پلي استري فراهم گردد ميزان رنگ برداشته شده توسط پلي استر تقريبا مشابه دي استات بوده و دو برابر بيشتر از نايلون مي باشد. الياف پلي استر تمايل زيادي به رنگهاي ديسپرس دارند و اين تمايل باعث جذب سريع اولين رنگ بر سطح ليف مي گردد.

سرعت نفوذ كم رنگ به ليف باعث مي گردد كه از فرايند انتقال با توجه به غلظت رنگ نشسته شده سطحي جلوگيري گردد زيرا به دليل تعادل موجود تا زماني كه انتقال از يك فاز به فاز ديگر يعني انتقال از سطح رويي ليف به درون آن صورت نپذيرد، سيكل مزبور قابل تكرار نخواهد بود.
افزايش سرعت رنگرزي همچنان كه دما بالا مي رود به طور خارجي با افزايش حلاليت رنگ و به طور داخلي با سرعت نفوذ رنگ در ليف ارتباط دارد.

عاملي كه در رنگرزي پلي استر نقش مهمي دارد سرعت مهاجرت داخلي است و تقريبا تمامي اين افزايش سرعت در رنگرزي ناشي از تغيير ساختمان داخلي ليف به دليل افزايش حرارت مي باشد. بخشي از تغييرات به افزايش خاصيت جذب آب در درجه حرارت بالا توسط ليف نسبت داده مي شود. اين مسئله با عمل و نقشي كه كريرها در افزايش شتاب رنگرزي در جوش دارند مقايسه مي شود. به هر حال نقش اصلي در بالا رفتن سرعت نفوذ رنگ در تاثير حرارت در افزايش رحكت و تحرك زنجيرهاي مولكولي در ساختمان ليف مي باشد. اين تغييرات را به مشابه تغييرات در رفتار و

ويسكوالاستيكي ليف به دليل افزايش حرارت مي توان در نظر گرفت. فضاهاي داخلي الياف كه مناطق قابل نفوذ رنگ هستند. مرزها و ابعاد كوچكتري را نسبت به مولكولهاي رنگ نشان مي دهند و لذا مولكولهاي رنگ در محدوده نيروهايي كه براي اتصال پليمر مي باشد محصور مي‌مانند.
شرايط در سطح ليف نيز در حرارت بالا تغيير مي يابد. در 130 درجه حلاليت مائي رنگهاي ديسپرس را مي توان 5/3 برابر بيشتر از حلاليت آنان در 95 درجه انتظار داشت و به اين دليل رنگرزي در شرايط H.T اثرات يكنواختي و قدرت پوشانندگي بهتري را عايد مي سازد.

استفاده از كرير در روش هاي H.T نيز به منظور حصول يكنواختي بهتر در هنگام رنگرزي متداول است. علاوه بر آن استفاده از كرير باعث بالاتر رفتن قدرت پوشانندگي رنگ مي گردد. رفتار كرير در اين مواقع با رفتار آن در جوش متفاوت بوده و كرير بيشتر نقش حلال را پيدا مي كند از متيل نفتالن ها (methyl naphthalene) و بنزن هاي كلره شده (chlorinated benzene) به مقدار 5% تا دو گرم در ليتر به اين منظور استفاده مي شود.
استفاده از موادي مانند بوتيل بنزوات (buttyl benzoote) كه در حرارتهاي پايين (جوش) اثر كريري متوسطي بر روي الياف پلي استري دارند در روش H.T متداول مي باشد.

مواد تعاوني در رنگرزي:
مهمترين اين مواد ديسپرس كننده‌ها هستند كه به دليل كمك به حصول رنگهايي با ذرات ريز در هنگام آسياب نمودن رنگ توسط سازنده رنگ به آنها اضافه شده‌اند. هيچ ماده اضافه ديگري كه باعث تأثير منفي بر خاصيت ديسپرس شوندگي رنگ شود نبايد به حمام اضافه گردد. در حرارت H. T تمايل آب گريز ماده ديسپرس كننده براي جدا شدن از سطح رنگ افزايش مي‌يابد و لذا عاقلانه

است كه مقادير استاندارد شده اضافي از ديسپرس كننده در مراحل شروع رنگرزي به حمام اضافه گردد. مقاديري از ديسپرس كننده كه در اين موارد لازم مي‌‌باشد متناسب با عمق رنگ مورد نظر متفاوت است و در عمقهاي سنگين و نسبت حجم حمام به وزن كالاي كم اين مقدار در محدوده 0.75- l g/l پيشنهاد شده است.

رنگرزي به روش H. T:
ph حمان رنگرزي مي‌بايد با استفاده از اسيد ضعيف مانند اسيد استيك با استفاده از اسيد ضعيف مانند استات سديم به محدوده 5/4 تا 5 كنترل شود. رنگرزي از شروع شده و حرارت حمام در ظرف مدت 30 دقيقه به افزايش مي‌يابد و متناسب با عمق و شيد مورد نظر به مدت 30 تا 90 دقيقه در اين حرارت نگاهداري مي‌شود. بديهي است سرعت نفوذ رنگ از عوامل تعيين كننده در زمان رنگرزي است. استفاده از مواد ديسپرس كننده و يكنواخت كننده صرفاً در صورت ضرورت در اين روش لازم است.

خواص كالاي پلي‌استري رنگ شده با رنگ ديسپرس
ثبات نوري:
كالاي پلي‌استر رنگ شده با رنگ ديسپرس بطور عمومي ثباتهاي خوب و قابل توجهي دارند ولي ثبات نوري تعداد كمي از رنگهاي قديمي بر روي پل‌استر پايين است. رنگهايي مانند آبي روشن يعني ديسپرسهاي آبي شماره 13 و 14 در هنگامي كه در معرض نور قرار گيرند قرمزتر و خفته‌تر و رنگ پريده مي‌گردند ولي مي‌توان رنگهايي را در ميان رنگهاي ديسپرس براي پلي‌استر يافت كه از ثبات نوري خوبي برخوردار باشند و بتوان از آنها براي مصارف بيروني و كالاي حساسي ماند رومبلي براحتي استفاده نمود.

ثبات تصعيدي:
شايد مهمترين خاصيت ثباتي كالاي پلي‌استري رنگ شده با رنگ ديسپرس پس از ثبات نوري ثبات تصعيدي آن باشد. خواص مهاجرتي و همچنين ثبات شستشويي الياف رنگ شده در اغلب موارد در ارتباط با ثبات تصعيدي است. به دليل انجام عمليات پرس و اتو بر روي پارچه و يا لباس رنگ شده، ثبات در برابر حرارت بسيار حائز اهميت است. بسياري از پارچه‌هاي رنگ شده قبل از رنگرزي تثبيت حرارتي مي‌شوند ولي ممكن است بعضي از آنها را پس از رنگرزي تثبيت حرراتي كنند.
به دلايل فوق و دلايل متعددي ديگري، توجه به انتخاب رنگ متناسب با مصرف نهايي كالا ضروري است.

رسوب سطحي رنگ:
آزمايشات استانداردي مربوط به عرق بدن و آب معمولاً در حرارت بدن صورت مي‌پذيرد و شستشوهاي خانگي نيز معمولاً در محدوده حرارتي 20 تا 60 درجه سانتيگراد انجام مي‌شود در چنين شرايطي خروج رنگ از لايه‌هاي داخلي ليف پلي‌استر بسيار آهسته بوده و منجر به كاهش قابل ملاحظه‌اي در رنگ و يا لكه‌گذاري جزء در عمقهاي سنگين و يا رنگهايي كه متعلق به

كلاسهاي سريع‌النفوذ هستند نمي‌گردد. اما در صورتي كه در سطح ليف مقادير بسيار جزئي مثلاً حتي كمتر از 200 ميلي‌گرم در رنگ در گرم ليف بصورت تثبيت نشده وجود داشته باشد مي‌تواند باعث كاهش قابل ملاحظه‌ رنگ و همچنين لكه‌گذاري بر روي منسوجات سفيد رگدد. براي زدودن اين رنگهاي سطحي ضروري است از فرآيندهايي استفاده شود كه بر رنگهاي نفوذ كرده بي‌اثر باشند اما قادر به پاك نمودن لكه سطحي باشند.

انتخاب رنگهاي ديسپرس:
انتخاب رنگ مناسب به شدت تحت تأثير شرايطي است كه رنگرزي در آن انجام مي‌گيرد و طبيعتاً به ماشين‌آلات موجود در كارگاه نيز بستگي دارد. بديهي است مطابق معمول مبناي انتخاب براساس برآورد نمودن ثبات مورد نظر متناسب با مصرف نهايي كالا و قدرت و فام مورد نياز مي‌باشد و در اين ميان مسائل تجاري هم چون قسمت رنگ نيز از عوامل تعيين است. طبيعي است شرايط عمل و انتخاب رنگ و مواد تعاوني مناسب نيز مي‌بايد متناسب با امكانات و جهت حصول يكنواختي و نفوذ خوب انتخاب شوند.

رنگرزي با رنگهاي مستقيم:
مقدمه: علت اينكه اين رنگها را مستقيم (direct) مي‌نامند ايست كه اين كلاس رنگي اولين كلاسي بود كه قابليت رنگرزي پنبه را بطور مستقيم را دارا بود. اين رنگها را سابستنتيويته (substantive) نيز مي‌نامند. سابستننتيويته را جاذبه بين كالا و رنگ يا هر ماده جذب شدني ديگر در تحت شرايطي كه آزمايش صورت مي‌گيرد تعريف نموده‌اند. تا قبل از سال 1884 پنبه را توسط رنگهاي بازيك با ايجاد دندانه بر روي پنبه و يا توسط رنگ اينديگو از كلاس رنگهاي خمي مي‌باشد رنگ مي‌نمودند لذا اين رنگها اولين رنگهايي بودند كه با برخورداري از يك تمايل ذاتي قادر به رنگرزي پنبه با روشهاي بسيار ساده و اقتصادي بودند.

ثباتهاي مرطوب علي‌الخصوص ثبات شستشويي كالاي رنگرزي شده با رنگهاي مستقيم مطلوب نبوده و حتي بعد از عمليات مناسب بعد از رنگرزي (aftertreat) نيز در بسياري از موارد هنوز نامطلوب است. با اين حال هنوز اين كلاس رنگي در صنايع نساجي كاربرد وسيعي دارد. بديهي است استقبال از اين رنگها معطوف به منسوجاتي مي‌گردد كه ثباتهاي مرطوب بالايي نياز ندارند. در موارد متعددي تكميلهاي بعدي (resing finish) كالا باعث افزايش ثباتهاي مرطوب مي‌گردد هر چند به دليل احتمال تغيير فام و كاهش ثبات نوري در انتخاب رنگ مي‌بايد توجه كافي مبذول داشت علاوه بر صنعت نساجي از اين كلاس رنگي در صنايع ديگر مانند رنگرزي كاغذ و رنگرزي چرم نيز استفاده مي‌شود.

اصول جذب رنگهاي مستقيم:
همانگونه كه قبلاً گفته شد رنگهاي مستقيم در محلوله‌هاي مائي بصورت ذرات مجتمع شده حضور دارند. در چنين حالتي از مجموع سطوح خارجي مولكولهاي رنگ كاسته شده و لذا از سطح تماس بين رنگ و ليف كاسته مي‌گردد و وقوع چنين امري از نيروي جاذبه بين رنگ و ليف خواهد كاست. از سوي ديگر منافذ داخلي الياف نيز اندازه محدود و معيني داشته و به اندازه‌اي بزرگ نيستند كه بيش از دو يا سه مولكول مجتمع شده وارد آنها شوند ولي بديهي است در صورتيكه مولكولهاي رنگ بطور جداگانه وارد ليف گردند امكان تجمع دوباره آنان متناسب با اندازه منافذ ميسر است.

با عنايت به دو مورد فوق به نظر مي‌رسد كه شكستن ذرات مجتمع شده رنگها جهت غلبه بر مشكلات فوق‌الذكر ضروري است. آزمايشات انجام شده نشان داده است كه درجه تجمع رنگها در حرارتهاي بين 90 تا 100 درجه سانتيگراد خيلي كم بوده و بخش بيشتر رنگها بصورت مولكولهاي جداگانه در مي‌آيند.
علت تمايل رنگهاي مستقيم به الياف سلولزي كاملاً مشخص نيست. S. D. C رنگهاي مستقيم را به عنوان رنگهاي آنيونيكي كه به الياف سلولزي تمايل (سوبستانتيويته) دارند و معمولاً در يك حمام مائي حاوي الكتروليت بكار مي‌روند تعريف نموده است.
از آنجا كه سلولز فاقد گروههايي است كه با رنگ مستقيم ايجاد پيوند نمكي نمايند لذا تصور مي‌گردد كه نيروي جاذبه بين مولكول رنگ و ليف نيروهاي فيزيكي باشند. از سوي ديگر اهميت دو عامل زير در رنگ و ليف قابل توجه است.

1- اهميت گروههاي هيدروكسيل در ليف:
نقش اساسي اين گروهها در ليف مشخص است زيرا در صورتيكه اين گروهها استيله شوند تمايل ليف به رنگهاي مستقيم ازدست مي‌رود (الياف استاتي) در صورتيكه گروههاي استيله شده هيدروليز گردند با ظهور مجدد گروههاي هيدروكسيل تمايل رنگ و ليف پيدا خواهد شد.
2- ضرورت خطي و صفحه‌اي بودن مولكول رنگهاي مستقيم:
اين تئوري از سال 1928 و توسط آقاي ماير عنوان شد. بر مبناي نظريه وي هرگاه يك ماده رنگي داراي ساختمان مولكولي خطي باشد مي‌تواند بر روي مولكول خطي سلولز كاملاً دراز كشيده و در صورت وقوع چنين امري نيروهاي موثر در جذب رنگ بر روي سلولز قيوتر از حالتي خواهد بود كه مولكول خطي نباشد. تقريباً فرمول تمامي رنگهاي شناخته شده مستقيم را مي‌‌توان بصورت خطي

و صفحه‌اي رسم كرد و هرگونه انحراف از حالت خطي بودن با از دست دادن سابستنتيويته همراه است. بديهي است در همين زمينه آرايش فضايي و ايزومرهاي سيس وترانس نيز مي‌تواند تعيين كننده باشد. بطور مثال در يك رنگ آزو شكل ترانس مي‌تواند خطي باشد ولي شكل سيس چنين امكاني را ندارد و لذا كاملاً مشخص است كه تنها ايزومر ترانس سابستيو است. رنگهاي تجاري مخلوطي تعادلي از هر دو ايزومر هستند و اعتقاد بر اين است كه تبديل سيس به ترانس در حين رنگرزي صورت گرفته و رنگ جذب ليف خواهد شد.

مكانيزم نگهداري رنگ توسط ليف:
در خصوص نيروهاي موثر در جذب رنگهاي مستقيم بر روي سلولز تا چندي قبل عقيده بر اين بوده كه نيروي نگهدارنده رنگ توسط ليف اتصالات هيدروژني است. طبق اين تئوري اتم هيدروژن مخصوصا‌ً هنگامي كه به ازت و يا اكسيژن متصل باشد مي‌تواند يك الكترون گيرنده باشد و از طرفي عواملي مانند اكسيژن و ازت را كه يك زوج الكترون با خود حمل مي‌نمايند مي‌توان دهنده الكترون (Donner) دانست. بنابراين احتمال ايجاد پيوند هيدروژني با توجه به حضور گروه هيدروكسيل در مولكول سلولز و گروه‌هاي آزو، آمينو، آميد و يا فنل در مولكول رنگ وجود دارد.

ROSE و Paine با ساختن مدل اتمي رنگهاي مستقيم و سلولز عقيده داشتند كه باندهاي هيدروژني در فواصل 8/10 آنگسترومي كه مطابقت با تكرار گروههاي هيدروكسيل در سلولز وجود دارد بوجود مي‌آيد.
در ابتدا ارتباط بين فواصل گروههاي هيدروكسيل در سلولز و گروه‌هايي در مولكول رنگ كه ايجاد باند هيدروژني مي‌نمايند قانع كننده بود ولي با ساختن مدلهاي اتمي صحيحتر و دقيقتر كه توسط Robinson و همكارانش ارائه گرديد نظريه ارائه شده رد گرديد. بعضي از رنگهاي مستقيم داراي تمايل فوق‌العاده خوبي هستند فاقد گروههاي گيرنده و يا دهنده الكترون در فاصله دقيق 8/10 آنگسترومي مي‌باشند و لذا اين نتيجه گرفته شده كه اتصال هيدروژني در امكانهاي قبلي ايجا

د مي‌شود و لازم نيست كه با تكرار فواصل واحدهاي سلولزي حتماً مطابقت داشته باشد در سال 1955 پيترز (peters) و سومر (sumner) به اين نكته اشاره كردند كه اتصال هيدروژني تنها توجيه كننده تمايل بسياري از رنگهاي خمي نمي‌باشد، زيرا آنها نه ساختمان خطي دارند و نه حاوي گروه‌هاي اتصال دهنده هيدروژني هستند. لذا اتصال رنگ به ليف مي‌‌بايد با توجه به نيروي واندروالس صورت پذيرد.

آنها هيچگاه اتصال هيدروژني را نفي نكردند و عنوان نمودند كه حضور گروه‌هاي اتصال دهنده در مولكول رنگ باعث افزايش سابستنتيويته رنگ مي‌گردد. موادي مانند استيلن 4- سولفونيك اسيد علي‌رغم اينكه هيچ گروه تشكيل دهنده اتصال هيدروژني را ندارند سابستنتيو هستند.
جايلز (Giles) و حسن (hassan) نيز با پيگيري اين موضوع پيشنهاد كردند كه مولكولهاي آب حلقه‌هاي كمپلكسي آب- سلولز را با ليف ايجاد مي‌نمايند كه به اندازه كافي از نزديك شدن مولكولهاي رنگ به سلولز جهت ايجاد اتصالات هيدروژني ممانعت به عمل مي‌آورد. با چنين فرضيه‌اي لازم است كه جاذبه بين رنگ و ليف از نوع نيروهاي غيرپلار واندروالس باشند.

در بعضي از منابع به سمت جذب نور پلاريزه توسط مولكولهاي رنگ توجه گرديده است. اگر مولكولهاي رنگهاي مستقيم همانطور كه پيشنهاد گرديده است به زنجيرهاي سلولزي اتصال پيدا كنند مي‌بايست جهت اتصال آنها موازي محور ليف باشد و از اين رو مي‌بايد رفتار دو رنگي (دي‌كرماتيزم) داشته باشد. پريستون (preston) نشان داد كه در صورتي كه سلولز با رنگ مستقيم CongoRed و يا ساير رنگهاي مستقيم رنگرزي شود جذب نور هنگامي كه جهت تابش نور پلاريزه در جهت محور ليف است بزرگتر از حالت عمود بر آن است. اين خاصيت دورنگي

(دي‌كروماتيزم) هنگامي كه مولكولهاي سلولز در ليف آرايش يافته‌تر باشند تشديد مي‌گردند. اين قبيل مشاهدات منجر به اين بحث گرديد كه مولكولهاي رنگ در جهت طولي زنجيرهاي سلولزي و موازي با محور ليف جذب مي‌شوند و لذا مكانيزم اساسي و اصلي، تثبيت در سطح مناطق كريستالي و اين نكته است كه مولكولهاي رنگ جهت رسيدن به اين مناطق و اتصال اين گونه از قسمتهاي آمورف عبور مي‌نمايند مي‌باشند.

عامل ديگري كه مي‌بايد در نظر گرفته شود تأثير گروه‌هاي سولفونيك در رنگ است. وجود اين گروه‌ها كه جهت حل كردن رنگ الزامي است باعث مي‌گردد كه رنگ تمايل بيشتري به انحلال در آب داشته باشد تا اينكه جذب سلولز گردد. از طرف ديگر گروه‌هاي سولفونيك عامل ايجاد بار منفي در رنگ مي‌شود و از آنجا كه سلولز در آب نيز به ميزان كمي يونيزه و داراي بار منفي مي‌شود، دفع رنگ صورت گرفته و لذا سابستنتيويته كاهش مي‌يابد. بطوري كه هرگاه در حمام رنگرزي رنگ C. I. Direc Bluel كه داراي چهار گروه سولفونه است الكتروليت اضافه نشود پنبه رنگرزي نخواهد شد. در صورتي كه رنگ C.I.Derect Yellow 12 كه داراي دو گروه سولفونه است حتي بدون حضور الكتروليت تا حدودي پنبه را رنگرزي مي‌نمايد.

Shirm برعكس نظريات بالا، عنوان داشت كه يك خاصيت قطبي توسط گروه‌هاي سولفونيك در سراسر مولكول ايجاد و توزيع مي‌گردد كه به سابستنتيويته رنگ مك مي‌نمايد. در اين صورت رنگ كاملاً بر روي زنجيره‌هاي سلولزي قرار گرفته و گروه‌هاي سولفونيك به سمت خارج از سلولز جهت مي‌گيرند. به نظر مي‌رسد در صورتي كه چنين شكلي صحيح باشد بايد سلولز رنگ شده با رنگ مستقيم به دليل حضرو گروه‌هاي سولفونه در موقعيت‌هاي ذكر شده هيدروفيلتر از سلولز رنگ نشده باشد. آزمايشات انجام شده نشان داده است كه پنبه رنگ شده با رنگ Diamond Sky Blue جاذب‌الرطوبه‌تر از پنبه رنگ نشده مي‌باشد و همينطور پنبه‌اي كه توسط رنگ بازيك لكه‌گذاري (رنگرزي) شده در مقايسه با پنبه رنگ نشده كمتر جاذب‌الرطوبه است.

هنگامي كه سلولز در محلول رنگ مستقيم فرو برده شود تا هنگام حصول تعادل رنگ را از محلول جذب مي‌نمايد و در حالت تعادل بيشتر رنگها توسط ليف جذب شده‌اند. سرعت حصول تعادل و مقدار رنگ جذب شده تا رسيدن به اين نقطه براي رنگهاي مختلف متفاوت است. مقدار رنگ رمق‌كشي شده تا مرحله تعادل نسبت به رنگهاي باقيمانده در حمام به عنوان سابستنتيويته شناخته مي‌شود.

S. D. C سابستنتيويته را به عنوان جاذبه بين ليف و ماده رنگي و يا هر ماده ديگري در شرايط آزمايشي تعريف نموده است در كارهاي كمي از ترم افينته مي‌بايد استفاده گردد زيرا اين ترم ترموديناميكي بطور دقيق مي‌تواند با يك مقدار عددي بيان شود (معمولاً‌ در اوحد ژول بر مول).
افنيته را مي‌توان به صورت اختلاف بين پتانسيل شيميايي رنگ در حالت استاندارد در ليف و مطابق آن در حمام رنگرزي تعريف نمود.
اختلاف در مقدار جذب رنگهاي مستقيم تا كسب تعادل بين پنبه مرسريزه شده و نشده مورد بررسي قرار گرفته است. جذب تا رسيدن به تعادل به رنگهاي C. I. Derect Yellow 2 و C. I. Derec Blue 1 بر روي پنبه اكسيده شده با مواد اكسيد كننده خاص و احياي اكسي سلولز مورد مطالعه واقع شده و نشان داده شده است كه تبديل گروه‌هاي هيدروكسيل در سلولز به گروه‌هاي كربنيل بر روي جذب رنگ بي‌تأثير است. درخصوص ايزوترم جذب رنگهاي مستقيم نظريات متفاوتي وجود دارد. در يكي از اين نظريات با بررسي و پيدا نمودن گرماي رنگرزي براي تعداد زيادي از رنگهاي مستقيم با غلظت‌هاي مختلف و بر روي الياف پنبه‌اي، ويسكوز و كوپر ادعا شده است كه جذب رنگهاي مستقيم در مكانهاي مشخص صورت مي‌پذيرد و لذا ايزوترم جذب لانگ ميور پيشنهاد شده است.
در نظريه ديگري ايزوترم جذب براي رنگ C. I. Derect Yellow 12 كه ادعا شده است براي اغلب رنگهاي مستقيم نيز بدست مي‌آيد از نوع فريندليش پيشنهاد گرديده است.

عوامل مؤثر در جذب و يكنواختي رنگ و رنگرزي:
اولين مرحله در رنگرزي جذب رنگ بر سطح ليف است كه Strike ناميده مي‌شود. بطور ايده‌آل يك رنگرزي يكنواخت هنگامي حاصل خواهد شد كه نفوذ بعدي و يكنواختي از رنگ تا رسيدن به حالت تعادل در توزيع رنگ بين فاز ليف و حمام رنگرزي صورت پذيرد. عوامل اصلي و مؤثر در جذب يكنواخت رنگهاي مستقيم توسط سلولز در حمام‌هاي مائي حرارت و زمان رنگرزي، نسبت حجم آب به وزن كالا و نمك و حلاليت اوليه و نظري رنگهاي مستقيم بكار رفته مي‌باشد و استفاده از مواد تعاوني يكنواخت كننده نيز به درجات كمتري در اين خصوص مؤثر است.

حرارت:
جذب سطحي و نفوذ به طور كلي تابعي از حرارت مي‌باشند و با افزايش دما بهبود مي‌يابند ولي بديهي است كه مقدار رنگ جذب شده با افزايش حرارت كاهش مي‌يابد. تأثر دما علاوه بر كاهش درجه تجمع رنگ، باز كردن منافذ ليف نيز مي‌‌باشد. رنگرزي در بالاتر از نقطه جوش كه با استفاده از ماشينهاي رنگرزي تحت فشار مقدور مي‌باشد براي رنگهاي پايدار در چنين شرايطي نتيجه يكنواخت‌تر و نفوذ بالاتر همراه با مزيتهاي اقتصادي فراواني از قبيل كاهش زمان رنگرزي را به دنبال خواهد داشت.
در يك زمان مشخص از رنگرزي هر يك از رنگهاي مستقيم مناسبترين درجه حرارت رنگرزي را جهت كسب بالاترين مقدار رمق‌كشي همراه با يكنواختي مناسب را دارند كه اين دما الزاماً جوش نمي‌باشد.

جدول زيرا اپتيمم دماي رنگرزي را براي تعدادي از رنگهاي مستقيم بر روي پنبه در زمانهاي عادي و متداول در رنگرزي نشان مي‌دهد.
C. I Direct Yellow 12 20- 60
C. I. Direct Red 81 60
C. I. Direct Yellow 28 100
بطور كلي رنگهاي مستقيم خود يكنواخت شونده، بالاترين رمق‌كشي را در 60 درجه‌سانتي‌گراد يا كمتر از خود نشان مي‌دهند. توجه به حرارت مناسب رنگرزي در هنگام اختلاط رنگهاي مستقيم با يكديگر ضروري است زيرا در اين غير اين صورت مشكلات متعددي من جمله عدم امكان دوباره توليد رنگ بروز خواهد آمد.

زمان رنگرزي:
حصول يك رنگرزي يكنواخت همراه با نفوذ جذب بطور كلي با افزايش زمان رنگرزي حاصل مي‌شود، اگر چه طولاني شدن رنگرزي در دماي جوش در صورتي كه با حضور تعدادي رنگ جهت انجام رنگ هماهنگي نيز همراه باشد مي‌تواند منجر به تجزيه رنگهاي مستقيم گردد. اين مشكل با اضافه نمودن سولفات آمونيوم به حمام رنگرزي مي‌تواند رفع شود.

نسبت حجم حمام رنگرزي به وزن كالا: (Liquor- Ratio: L: R)
رمق‌كشي در حمام رنگرزي تابعي از L: R است ولي عواملي ديگر مانند حلاليت رنگها در آب و خصوصيات رنگرزي و جذب سطحي نيز در همين رابطه مي‌بايست مورد توجه قرار گيرند. تغييرات زيادي در نسبت L: R متناسب با ماشين رنگرزي بكار رفته در هنگام رنگرزي پنبه، و سيكوز و ساير الياف سلولزي ديده مي‌شود: فرآيندهاي پد (Pad) در نسبتهاي L: R بسيار پايين2:1 يا كمتر و رنگرزي با ماشين ژيگر در L: R بين 3:1 و 5:1 رنگرزي الياف و نخ بصورت بوبين در L: R حدود 5:1

انجام مي‌شود رنگرزي نخ بصورت كلاف در ماشينهايي با L: R حدود 25:1 تا 20:1 و رنگرزي پارچه در ماشين وينچ با L: R حدود 40:1 انجام مي‌شود. در ماشين رنگرزي (Jet) اين نسبت به 5:1 يا كمتر نيز مي‌رسد.
از آنجا كه به جز فرآيند پد در ساير ماشينهاي رنگرزي مبناي محاسبه رنگ و وزن كالا مي‌باشد لذا در صورتي كه عامل L:R در نظر گرفته نشود رنگرزي كالاهاي كاملاً يكسان با رنگهاي مستقيم و شرايط رنگرزي يكسان در ماشينهاي رنگرزي داراي L:R متفاوت نتايج مختلفي را از حيث مقدار رنگ رمق‌كشي و يكنواختي خواهد داشت در صورت استفاده از يك مقدار مشخص از رنگ و يكسان بودن ساير شرايط بجز L:R، ماشيني كه L:R بالاتري دارد محصول رنگ شده كم‌عمق‌تري خواهد داشت ولي احتمال وقوع نايكنواختي در آن كم‌تر خواهد بود.

كنترل توسط نمك:
نمك نقش دو گانه‌اي در رنگرزي با رنگهاي مستقيم دارد. از يك طرف با خنثي‌سازي بار سطحي منفي روي سلولز امكان جذب سطحي رنگ را ميسر مي‌سازد و از سوي ديگر توانايي كسب رنگرزي يكنواخت را فراهم مي‌سازد.

قابليت فراهم نمودن يك رنگرزي يكنواخت و يا نايكنواخت را براي هر رنگ مستقيم قدرت يكنواختي آن رنگ مي‌نامند. رنگهاي مستقيم همانگونه كه بعداً نيز مورد بحث قرار خواهد گرفت قدرت يكنواختي متفاوتي دارند و نمك از عواملي است كه امكان حصول رنگرزي يكنواخت با رنگهايي كه داراي قدرت يكنواختي خوبي نيستند را فراهم مي‌سازد.
يون سديم الكتروليتهاي خنثي مانند كلرور سديم و سولفات سديم (گلابرسالت) به خنثيسازي بار سطحي ليف كمك كرده و در نتيجه سرعت جذب سطحي رنگ را افزايش مي‌دهد. مقدار الكتروليت مورد نياز با افزايش غلظت رنگ افزايش مي‌يابد و بستگي به رنگهاي بكار رفته و تعداد گروههاي سولفونه در رنگ دارد. بطور كلي رنگهايي كه تعداد گروههاي سولفونه آنها زياد است در صورت عدم حضور نمك رمق‌كشي و جذب كمتري خواهد داشت.
خاطرنشان مي‌سازد كه نمك گلابر (سولفات سديم) مي‌تواند باعث رسوب سولفات كلسيم بر روي كالاي رنگ شده در آبهاي سخت گردد كه نتيجه اين امر زير دست زبر و خشن كالا خواهد بود و از اين رو استفاده از نمك طعام (كلرور سديم) در آبهاي سخت ترجيح داده مي‌شود.

حلاليت رنگ:
رنگهايي كه حلاليت بالايي داشته باشند در فرآيند رنگرزي با L:R پايين ترجيح داده مي‌شوند.
اين موضوع در فرآيند رنگرزي پد كه دما پايين نيز مي‌باشد تشديد مي‌شود.

رنگهاي مستقيم يكنواخت شونده توسط نمك داراي حداقل مقدار نمك به عنوان يك ماده افزودني هستند (در ساير رنگها نمك به عنوان يك ماده افزودني توسط سازنده به رنگ اضافه شده است).
از آنجا كه افزايش نمك از حلاليت رنگ مي‌كاهد لذا در هنگامي كه حلاليت رنگ مشكل‌آفرين باشد مي‌بايد به مقدار الكتروليت موجود در آب مصرفي جهت رنگرزي نيز توجه لازم مبذول داشت.

اثر PH:
عمليات رنگرزي معمولاً در محيط خنثي صورت مي‌گيرد. از آنجا كه تعدادي از رنگهاي مستقيم در محيط اسيدي تغيير شيد مي‌دهند لذا در اين مورد رنگها حمام قدري قليايي نيز مي‌گردد. استفاده از قليايي ضعيفي مانند Sodash علاوه بر برآورده نمودن منظور فوق مي‌تواند باعث كاهش سختي آب شود.

مواد يكنواخت كننده:
انواع مختلفي از مواد يكنواخت كننده جهت بهبود خواص يكنواختي رنگهاي مستقيم مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
بسياري از اين تركيبات اتيلن اكسايدهاي خنثي مشتق شده از الكلهاي چرب، اكليل فنل‌ها و يا تركيبات هيدروفيليك مانند پلي‌مرهاي اكسيد پروپلين هستند. مواد ديگري نيز بر پايه Alkylbenzimidazole sulphonates و phosphoric acid esters و alkylarylpolyglycol ethers نيز به بازار عرضه شده است.

طبقه‌بندي رنگهاي مستقيم بر پايه رفتار رنگرزي:
رفتار و خصوصيات رنگرزي رنگهاي مستقيم با يكديگر بسيار متفاوت است. اين مسئله لزوم بذل توجه زياد به انتخاب رنگ علي‌الخصوص در مخلوطها را مي‌طلبد زيرا در غير اين صورت اشتباهاتي مانند عدم نفوذ كافي، عدم يكنواختي مناسب، تشديد اثر نايكنواختي كنارها در ماشين ژيگر ظاهر خواهد شد. روشهاي آزمايشگاهي مناسبي جهت تعيين خصوصيات رنگرزي در اين رنگها تدوين گرديده است.
در اولين كارهايي كه در انگلستان در دهه 1940 صورت گرفت پشنهاد گرديد كه زمان نيمه رنگرزي يعني زماني كه 50% از رنگ قابل جذب در حالت تعادل توسط ليف برداشته شده است براي رنگهاي مستقيم بر روي و ويسكوز در شرايط كاملاً مشخص بعنوان عاملي جهت بيان اخلتاف كاربردي رنگها در نظر گرفته شود. اين زمان براي رنگهاي مستقيم بين 72% تا 280 دقيقه متغير است. بر مبناي اين آزمايشات پيشنهاد گرديده رنگهايي كه زمان نيمه رنگرزي مشابهي دارند در

مخلوطها انتخاب شوند. چندي بعد گفته شد كه تعيين سرعت رنگرزي كه در واقع مرتبط به زمان نيمه رنگرزي است نمي‌تواند عامل كافي در انتخاب رنگها براي مخلوطها باشد زيرا سرعت رنگرزي رنگها بطور انفرادي به نحو رضايت‌بخشي دلالت بر سازگاري آنها در تركيبات ندارد و سرعت مهاجرت و كنترل رنگ توسط نمك به مراتب مهم‌تر از آن است.
بر اين اساس S. D. C چهار فاكتور مهاجرت (قدرت يكنواختي)، كنترل رنگ توسط نمك و اثر حرارت و اثر L:R بعنوان مباني تقسيم‌بندي كاربردي رنگهاي مستقيم تعيين نمود.
آزمايشات خاصي جهت تعيين مهاجرت و كنترل رنگ توسط نمك تدوين گرديده است ولي تأثيرات حرارت و L:R صرفاً توسط بيان اين فاكتورها است و آزمايش تدوين نشده است.
S. D. C بر مبناي مطالب فوق رنگهاي مستقيم را به سه كلاس زير تقسيم بندي نموده است:

كلاس A:
رنگهايي با خاصيت يكنواختي و مهاجرتي خوب كه به رنگهاي خود يكنواخت شونده معروفند.

كلاس B:
رنگهايي كه خود يكنواخت شونده نيستند ولي مي‌توانند با استفاده از نمك از حيث يكنواختي كنترل شوند اين رنگها به رنگهاي حساس در مقابل نمك معروفند
(Salt-Controlable) در واقع با افزايش تدريجي نمك در حين فرايند رنگرزي مي‌بايد يكنواختي را كنترل نمود.

كلاس C:
رنگهايي كه خود يكنواخت شونده نيستند و به شدت به نمك حساس هستند. رمق كشي اين رنگها نمي‌تواند به نحو رضايت‌بخشي توسط نمك به تنهايي كنترل شود و نياز به يك كنترل كننده ديگر يعني حرارت دارد اين رنگها به رنگهاي حساس در مقابل دما معروفند (Temprature Contrloble). در واقع افزايش تدريجي نمك و حرارت تنها راه حصول رنگرزي يكنواخت با اين رنگها مي‌باشد.
كلاسه‌بندي ABC رنگهاي مستقيم توسط اغلب سازندگان رنگ قبول و در كاتالوگهاي منتشره توسط آنان به نوع كلاس رنگهاي توليدي اشاره شده است.
بطور تقريبي 20% از رنگهاي مستقيم از كلاس A و 40% از آنها از كلاس B و 40% از كلاس C هستند.
ديده شده است كه در دماهاي پايين افزايش حرارت باعث افزايش مهاجرت بيشتر كلاسهاي A, B در مقايسه با كلاس C مي‌شود. بهترين غلظت الكتروليت جهت بيشترين مهاجرت در كلاس A, B ديده مي شود ولي رنگهاي كلاس C در مقابل افزايش غلظت الكتروليت تغيير چنداني در مهاجرتشان ندارند.
افزايش L:R باعث افزايش مهاجرت كلاس‌هاي B, C مي‌گردد ولي اين افزايش كمتر از كلاس A است.
آشفتگي و تلاطم تمام حمام رنگرزي باعث افزايش مهاجرت تمامي كلاسهاي فوق‌الذكر مي‌گردد.
خصوصيات حرارتي رنگهاي مستقيم در انتخاب رنگهاي مستقيم در مخلوطها بسيار حائز اهميت است.
انتخاب رنگهاي سازگار با يكديگر جهت رنگرزي با ماشين رنگرزي ژيگر و يا پد صرفاً بر مبناي كلاسه‌بندي A, B, C نمي‌تواند صورت گيرد. پيشنهاد گرديده است كه جهت انتخاب رنگهاي سازگار براي مخلوطها براي رنگرزي به روش‌هاي فوق‌الذكر نمونه‌هاي كوچكي بهمدت كوتاه يك تا دو دقيقه به دنبال هم در حمامي حاوي رنگهاي مورد نظر رنگرزي شوند و سپس نمونه‌ها از نقطه نظر فام و عمق با يكديگر مقايسه گردد. وجود اختلاف محسوس در نمونه‌ها مبين عدم سازگاري رنگهاي بكار رفته در مخلوط است.

عمليات بعد از رنگرزي (After- treazment):
پايين بودن ثبات شستشوي رنگهاي مستقيم در بسياري از موارد نامطلوب مي‌باشد. روشهاي گوناگوني جهت ازدياد وزن مولكولي رنگهاي مستقيم جذب شده توسط الياف سلولزي پيشنهاد شده است تا شايد بتوان از حلاليت رنگها در آب كاسته شود و در ضمن اندازه‌ مولكولي رنگ جذب شده افزايش يابد كه نتيجه هر دوي آنها بهبود ثبات شستشوي رنگ است. واضح است كه در صورتي كه مولكول رنگ بزرگ باشد نفوذ آن به داخل ليف مقدور نبوده و در صورتي كه با روشهايي بتوان مولكول رنگ را به داخل ليف نفوذ داد حتماً نايكنواختي بسيار شديدي در رنگرزي ايجاد خواهد شد. بنابراين ضروري است كه هر نوع افزايش وزن مولكولي و يا تجمع رنگها در داخل الياف صورت گيرد.

چاپ

مقدمه:
چاپ در حقيقت رنگرزي موضعي و يا از بين بردن موضعي رنگ مي‌باشد كه براي ايجاد تنوع در روي پارچه استفاده مي‌شود. چاپ را مي‌توان بر روي پارچه سفيد و يا پارچه رنگرزي شده استفاده كرد. كه در صورت دوم بايد تركيب رنگها و تغيير شيدها را نيز مدنظر گرفت. ضمناً با استفاده از طرحهاي پيچيده و رنگهاي تيره مي‌توان پارچه‌هاي راكد دچار عيبهاي بافندگي و يا عمليات يخس شده‌اند بوسيله چاپ آنها را ازنظر و ديد مخفي داشت.

گرچه با استفاده از ماشين بافندگي و يا كشبافي نيز مي‌توان نقشي را با نخهاي رنگي و يا حتي يك نخ روي پارچه بوجود آورد ولي چاپ يك نقش روي پارچه غالباً آسانتر بوده و ارزانتر تمام مي‌شود.
پارچه‌هاي بافته شده بيشتر از ساير پارچه‌ها چاپ مي‌گردد. به هر حال پارچه‌هاي كشباف (تريكو) به مقدار كمتر و بدون بافت به مقدار بسيار كمتر جهت چاپ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. البته از چاپ براي رنگين كردن انواع ديگر منسوجات از قبيل كلاف نخ- چاپ چله- چاپ فتيله شانه شده و غيره نيز مي‌توان استفاده كرد كه نيازي به توضيح درباره آنها در اينجا احساس نمي‌گيرد.

رنگينه‌هاي مناسب براي چاپ:
رنگينه‌هايي كه در چاپ مورد استفاده قرار مي‌گيرند بايد داراي خواص مخصوصي باشند رنگينه محلول در آب كه براي چاپ در نظر گرفته مي‌شود بايد داراي حلاليت بالا باشد چون مقدار آب موجود در خمير چاپ در زمان تثبيت، بخار بسيار كمتر از مقدار آب در حمام رنگرزي است. در مورد رنگينه‌ةاينامحلول نيز بايد بتوانند تعليق يكنواختي را تشكيل دهند. استفاده از رنگينه‌هاي با ثبات

شستشوي پايين در چاپ به مرابت كمتر از رنگرزي مي‌باشد چون در شستشوي زمينه پارچه توسط اين رنگها لك مي‌گردد. رنگينه مناسب با توجه به جنس پارچه انتخاب مي‌شود. به عنوان مثال براي الياف سلولزي از رنگينه‌هاي راكتيو- خمي- خمي محللو و نفتلي، در چاپ پلي‌استر از رنگهاي ديسپرس و الياف پلي‌آميدي از رنگينه‌هاي اسيدي- متال كمپلكس- ديسپرس- راكتيو مخصوص استفاده مي‌شود.
پيگمنت هم با توجه به خواص و ثباتش براي هر ليفي و يا با مخلوط چند ليف مي‌تواند بكار رود.

غلظت‌دهنده:
نقش و اهميت غلظت‌دهنده در خمير چاپ:
از آنجاييكه چاپ، رنگرزي موضعي است، نقش چاپ شده بايد داراي مرز مشخصي باشد. جهت كسب خطوط مرزي مشخص نمي‌توان رنگينه را از محلول و يا تعليق‌هاي رقيق روي پارچه آورد لذا لازم است كه محلول و يا تعليق رنگينه را غليظ كنيم تا از پخش رنگينه به خارج خطوط مرزي جلوگيري شود.

بخش اصليخمير چاپ را غلظت دهنده تشكيل مي‌دهد كه محلول و يا تعليق رنگينه و مود كمكي را به خمير تبديل مي‌كند. ويسكوزيته خمير بايد به مقدار مناسبي باشد چرا كه اگر مثلاً زياد باشد در سرعتهاي بالا ماشين چاپ غلطكي وقت كافي جهت انتقال مقدار خمير لازم به پارچه وجود ندارد در نيتجه طرح به طور كامل و مناسب چاپ نمي‌گردد و اگر اين غلظت پايين باشد رنگينه از حدود مرزي فراتر رفته به اصطلاح در زمينه پخش مي‌شود.

لازم به ذكر است كه غلظت‌دهنده بعد از چاپ بايد تا حد امكان با شستشو يا عمليات حرارتي از پارچه زدوده شود. بنابراين در اتخاب غلظت‌دهنده بايد نكات زير ر در نظر داشت:
1- ثبات خمير چاپ: غلظت دهنده‌ها بخصوص انواع طبيعي آن ممكن است توسط ميكروارگانيزم‌هاي موجود در هوا تجزيه و فاسد شود. همچنين در اثر فعاليتهاي آنزيمها طول زنجيره‌هاي آنها كوتاه مي‌شود كه سبب كاهش ويسكوزيته مي‌شود. جهت جلوگيري از فساد آنها مي‌توان از موادي مانند فرم آلدئيد و يا فتل استفاده كرد همچنين غلظت‌دهنده‌هاي طبيعي ممكن است به مرور زمان بين ماكرو و مولكولهايش پيوند ايجاد شود و سفت و نامحلول در آب شوند.

از نظر شيميايي نيز غلظت‌دهنده بايد داراي ساختاري متناسب با رنگينه مورد استفاده در چاپ داشته باشد و با آن واكنش نداده يا هيدروليز نشود.
2- در مواردي كه پارچه بعد از چاپ شسته نمي‌شود (چاپ با رنگدانه) غلظت‌دهنده انتخاب شده بايد نرم و انعطاف‌پذير باشد و حداقل مواد جامد را روي پارچه باقي بگذارد.