بخشی از مقاله
چکیده
کاربرد پودر گیاهی مواد رنگزا در رنگرزی از معایبی همانند افزایش ضایعات گیاهی در نخ پشمی پس از رنگرزی، کاهش رنگ همانندی و ثبات عمومی ضعیف برخوردار است. بدین سبب در سالهای اخیر پیشنهاد کاربرد استخراج مواد رنگزا در رنگرزی طبیعی ارائه شده است که با افزایش رنگ همانندی، ثبات عمومی و بازده ماده رنگزا در رنگرزی می شود. بدین جهت در این مطالعه مقایسه قابلیت رنگرزی و ویژگیهای رنگی الیاف پشم با استفاده از پودر گیاهی و پودر رنگزای استخراج شده گیاه بومی جاشیر مورد بررسی قرار میگیرد. از اینرو، ابتدا عملیات استخراج با حلال متانول و پودر سازی آن انجام شد.
سپس به منظور تعیین و مقایسه منحنی قابلیت رنگرزی، نخ پشمی بدون دندانه و دندانه شده با سولفات آلومینیوم با هر یک از پودر استخراج شده و پودر گیاهی جاشیر در غلظتهای متفاوت ماده رنگزا رنگرزی شد. نتایج حاصل از اندازهگیری پارامترهای رنگی نخ پشمی نشان داد استفاده از پودر استخراج شده جاشیر در رنگرزی با افزایش مقادیر جذب ماده رنگزا و همچنین قدرت رنگی نمونهها همراه است. به علاوه، کاربرد پودر استخراج شده در رنگرزی منجر به افزایش ثبات نوری و شستشویی میشود. به طور کلی تجزیه و تحلیل دادهها نشان داد پودر استخراج شده رنگزا جایگزین مناسبی برای پودر گیاهی جاشیر در رنگرزی خامه پشمی فرش دستباف است.
مقدمه
الیاف طبیعی پشم یکی از مواد اولیه پرکاربرد است که به سبب برخورداری از مزایایی همانند سازگاری با محیط زیست، دافع مضرات انرژی فرا بنفش و عدم ایجاد آلرژیهای پوستی و تنفسی در سالهای اخیر مورد توجه و کاربرد در صنایع گوناگون همانند نساجی و فرش قرار گرفته است. اما کاربرد الیاف طبیعی در این صنایع منوط به انجام فرآیندهای گوناگون همانند رنگرزی است که با استفاده از رنگزاهای مناسب انجام میگیرد و سبب تبدیل آن بهالیافی ملون متناسب با نوع کاربرد آن میشود. الیاف طبیعی به سبب ساختار خاص و برخورداری گروههای عاملی قابلیت برقراری پیوند با مواد رنگزای طبیعی و شیمیایی را دارند.
اما طی سالهای اخیر با توسعه مواد رنگزای شیمیایی و تولید انبوه آنها نظیر رنگزاهای اسیدی، کرومی، متال کمپلکس و راکتیو و بنا به دلایل رقابتی نظیر تنوع زیاد در طیف رنگی حاصله، فراوانی، قیمت پایین و فرایند رنگرزی آسان، رنگرزی الیاف طبیعی بیشتر توسط این دسته از رنگزاها انجام شده است. اما کاربرد طولانی مدت از مواد رنگزای شیمیایی افزون بر مزایای آنها معایبی نظیر ایجاد آلودگی و وارد کردن صدمات جبران ناپذیر به محیط زیست با آزادسازی مواد سرطان زا بر اثر تجزیه پساب رنگزاهای شیمیایی و همچنین بروز حساسیتهای پوستی در مصارف پوششی را در پی داشته است.
بدین سبب در سالهای اخیر رویکرد به سوی استفاده از مواد رنگزا با منشأ طبیعی و دوستدار محیط زیست در رنگرزی الیاف طبیعی میباشد که مزایای فراوان نظیر سازگاری با محیط زیست، تولید محصولات با ارزش افزوده بالا، تجدید پذیر منابع رنگزای طبیعی - که عمدتاً قسمتهای مختلف گیاهان نظیر ریشه، گل، برگ، ساقه، دانه، پوست و میوه میباشد - ، تنوع گسترده در ایجاد شید رنگی با تغییر شرایط رنگرزی و استفاده از مواد تعاونی گوناگون همانند اسیدها، بازها و یا دندانهها فلزی و طبیعی دارند که مورد توجه و کاربرد بسیار آن در منسوجات گوناگون شده است . - Ibid, 389 -
اما مواد رنگزای طبیعی علیرغم این مزایا از محدودیتهایی برخوردار است که سبب عدم تمایل صنعتگران به استفاده از این مواد رنگزا و گرایش آنان به کاربرد مواد رنگزای شیمیایی در رنگرزی الیافهای طبیعی شده است. یکی از عمدهترین این معایب قدرت پایین رنگرزی در مقابل حجیم بودن مواد رنگزای طبیعی در مقایسه با مواد رنگزای شیمیایی است. از اینرو در سالها اخیر پژوهشهایی مبنی بر استخراج و پودر سازی ماده رنگزا ارائه میشود تا بدین صورت از ناخالصیها و حجم زائد مواد رنگزای طبیعی کاسته و بر ارزش آن بیفزایند . - Cerrato et al., 2002: 1189 -
بدین سبب در این پژوهش از گیاه جاشیر که کاربرد بالایی در رنگرزی خامه قالی دارد، به عنوان نمونه موردی انتخابو فرآیند استخراج ماده رنگزا بر روی آن انجام شد. پس از انجام استخراج، فرآیند پودر سازی از عصاره بدست آمده انجام شد. در ادامه به منظور تعیین قدرت رنگرزی نخ پشمی بدون دندانه و دندانه شده با پودر گیاهی جاشیر در غلظتهای مختلف رنگرزی شد. سپس، مقادیر رمق کشی، قدرت رنگرزی،دادههای رنگی و ماندگاری رنگ بر روی نخ رنگرزی شده توسط دو ماده اندازهگیری و مورد مقایسه قرار میگیرد.
آزمایشها مواد مصرفی
در این پژوهش از نخپشمی ایرانی با نمره متریک 4/5 و 65 تاب در متر جهت آزمایشات رنگرزی استفاده شد.از سولفات آلومینیوم آزمایشگاهی برای دندانه دادن نخ پشمی ساخت شرکت آزمایشگاهی merck استفاده شد. همچنین اسید استیک آزمایشگاهی به عنوان تنظیم کننده pH، متانول آزمایشگاهی برای عصاره گیری و استخراج رنگزا، صابون غیر یونی Nikogen SDN برای شستشوی نخ پشمی مورد استفاده قرار گرفت. در آزمایشهای تعیین ثبات از مواد آزمایشگاهی با درجه خلوص بالا استفاده گردید.
آماده سازی نخ پشمی
برای انجام آزمایشات رنگرزی نیاز است نخست واکس، مواد چربی و زائد از سطح پشم زدوده شود. بدین منظور نخهای پشمی مورد استفاده در این پژوهش نخست با صابون غیر یونی شستشو داده شد. شیوه انجام عملیات شستشو بدین شرح است که نخست حمامی حاوی آب مقطر و صابون غیر یونی با غلظت 5 گرم بر لیتر تهیه شد. سپس دمای حمام به 60 درجه سانتیگراد رسانده شد. با رسیدن دمای حمام به نقطه مورد نظر، کلافهای پشمی داخل حمام قرار گرفت و با ثابت نگاه داشتن شرایط شستشو به مدت 30 دقیقه ادامه یافت. پس از طی مدت زمان مذکور، کلافهای پشمی از حمام خارج، آبکشی و خشک شدند.
شرایط آزمایش عصاره گیری، استخراج ماده رنگزا و پودر سازی
در پژوهش انجام شده، ترکیب آب مقطر و متانول با تناسب 1:1 به عنوان حلال برای استخراج این ماده رنگزا استفاده قرار گرفت. همچنین برای انجام فرآیند استخراج از تناسب 1 گرم پودر ریشه جاشیر، 50 میلی لیتر حلال نام برده استفاده شد. سپس عمل استخراج در دمای 25 درجه سانتیگراد به مدت 16 ساعت توسط همزن مغناطیسی انجام گرفت. پس از گذشت مدت زمان مذکور، به منظور جدا سازی پسماند از عصاره بدست آمده، فرآیند فیلتریزاسیون توسط کاغذ صافی انجام شد. سپس با هدف جداسازی حلال از ماده رنگزا، عصارهحاوی ماده رنگزا در دستگاه روتاری اِوپوریتر تحت خلاء قرار گرفت. پس از جدا سازی کامل ماده رنگزا از حلال، ماده تغلیظ شده به منظور خشک کردن کامل در دستگاه آون با دمای 60 درجه سانتیگراد قرار گرفت. سپس پودر بدست آمده به عنوان ماده رنگزا برای انجام رنگرزی مورد استفاده قرار گرفت.
رنگرزی نخ پشمی
در این آزمایش برای تنظیم حجم حمام رنگرزی از L:R:1:40 - به ازای هر گرم نخ پشمی، چهل میلی لیتر حجم حمام - استفاده شد.
