عملية الصباغة والتشطيب (1)

يعتمد اختيار عملية الصباغة والتشطيب بشكل أساسي على تنوع ومواصفات ومتطلبات المنتج النهائي للنسيج، والتي يمكن تقسيمها إلى معالجة مسبقة،صبغةgالطباعة، والتشطيب اللاحق، وما إلى ذلك.

المعالجة المسبقة

تحتوي الألياف الطبيعية على شوائب، وفي عملية معالجة المنسوجات، يضاف الطين والزيت والأوساخ الملوثة، إن وجود هذه الشوائب لا يعيق فقط التقدم السلس لعملية الصباغة والتشطيب، بل يؤثر أيضًا على أداء مقاومة التآكل للنسيج.

الغرض من المعالجة المسبقة هو تطبيق إجراءات كيميائية وفيزيائية وميكانيكية لإزالة الشوائب من النسيج، وجعل النسيج أبيض وناعمًا وذو نفاذية جيدة لتلبية متطلبات المعالجة، وتوفير منتجات نصف مصنعة مؤهلة للصباغة والطباعة والتشطيب.

قطنتحضير القماش الخام، والحرق، وإزالة النشا، والغلي، والتبييض، والمرسرة. البوليستر: تحضير القماش، والتكرير (باستخدام القلويات السائلة، وما إلى ذلك)، والتقليص المسبق، والحفظ، وتخفيف الوزن بالقلويات (باستخدام القلويات السائلة، وما إلى ذلك).

الغناء

عادة، بعد دخول مصنع الطباعة والصباغة من مصنع النسيج، يجب فحص القماش الرمادي أولاً، ثم قلبه، وتجهيزه، وطباعته وخياطته، ثم حرقه.

الأسباب:

(1) على القماش الذي لا يحترق كثيراً، طول مختلف؛

(2) درجة التشطيب رديئة، سهولة التلوث؛

(3) في التسلسل صبغ الصوف zhongyi والتشطيب، عيوب الطباعة والصباغة.

هدف الغناء:

(1) تحسين لمعان القماش؛ تحسين التشطيب؛

(2) تحسين مقاومة التكوّر (وخاصة نسيج الألياف الكيميائية)؛

(3) تحسين الأسلوب، يمكن أن يجعل الحرق القماش مقرمشًا، وكان عظمًا.

إزالة النشا

في عملية النسيج، تتعرض خيوط السدى لشد واحتكاك كبيرين، مما يجعلها عرضة للتمزق. وللحد من تمزق خيوط السدى، وتحسين كفاءة النسيج وجودة القماش الخام، من الضروري معالجة خيوط السدى قبل النسيج. تلتصق الألياف في الخيط ببعضها وتتماسك، مكونةً طبقة رقيقة صلبة على سطح الخيط، مما يجعله متماسكًا وناعمًا، وبالتالي يحسن من قوة تحمله ومقاومته للتآكل.

الغرض من إزالة النشا: بعد عملية النشا، يتغلغل المعجون في الألياف ويلتصق جزئيًا بسطح خيوط السدى. وبينما يُحسّن أداء الخيوط، يُلوّث المعجون سائل الصباغة والتشطيب، ويعيق التفاعل الكيميائي بين الألياف ومواد الصباغة والمواد الكيميائية، مما يُصعّب عملية الصباغة والتشطيب.

(1) مقدمة عن الملاط المستخدم بشكل شائع

مادة طينية طبيعية: نشا، صمغ الأعشاب البحرية، صمغ، إلخ.

خصائص النشا:

① في حالة التحلل الحمضي؛

② في حالة استقرار القلويات، والتورم؛

③ في حالة المؤكسدات يمكن أن تتحلل؛

④ بواسطة إنزيم تحلل النشا.

الملاط الكيميائي: مشتقات السليلوز مثل هيدروكسي ميثيل السليلوز (CMC)، وكحول البولي فينيل (PVA)، وحمض البولي أكريليك، والبوليستر، وما إلى ذلك.

خصائص بولي فينيل الكحول (PVA):

① مستقر في وجود الأحماض والقواعد، ولا تنخفض اللزوجة؛

② يتحلل بفعل المؤكسد.

③ قابلية تطبيق واسعة، توافق جيد، لا تفاعل خلط

(2) طرق إزالة الحجم الشائعة الاستخدام

1. إزالة النشا القلوي

تُعد هذه الطريقة من أكثر الطرق استخدامًا في مصانع الصباغة المحلية، ولكن معدل إزالة النشا ليس مرتفعًا، ويمكن إزالة الشوائب الأخرى أثناء عملية إزالة النشا.

آلية العمل: باستخدام محلول مخفف من هيدروكسيد الصوديوم، يحدث انتفاخ (أو تورم) في معلق النشا بفعل القلوي، دون حدوث تفاعل كيميائي، مما يحول المعلق من الحالة الهلامية إلى الحالة السائلة، ويقلل من قوة الترابط بين الألياف والمعلق، ثم يُزال بالغسل والضغط الميكانيكي. بالنسبة لمعلقات بولي فينيل الكحول (PVA) وبولي أكريلات، يمكن إذابة هيدروكسيد الصوديوم في محاليل مخففة.

إزالة حجم النشا بواسطة الإنزيمات

تُسمى الإنزيمات أيضًا بالإنزيمات، أو المحفزات الحيوية.

المميزات: معدل إزالة النشا عالي، لا يضر بالألياف، مخصص للنشا فقط، لا يمكنه إزالة الشوائب.

المميزات: أ. كفاءة عالية. ب. التخصص: يمكن للإنزيم أن يحفز تفاعلاً واحداً فقط، أو حتى تفاعلاً محدداً. ج. يتأثر النشاط بدرجة الحرارة وقيمة الرقم الهيدروجيني.

بالنسبة لمحاليل النشا أو محاليل النشا المختلطة (حيث يكون محتوى النشا هو السائد)، يمكن استخدام الأميليز لإزالة النشا.

إزالة النشا الحمضي

لا يُستخدم هذا الأسلوب محلياً على نطاق واسع، نظراً لسهولة إتلاف الألياف، لذا يُفضّل استخدامه مع طرق أخرى. ويُعتمد أسلوب الخطوتين: إزالة النشا بالقلويات ثم إزالة النشا بالأحماض. تعمل إزالة النشا بالأحماض على تحلل النشا، وإزالة الأملاح المعدنية، وغيرها، مما يُعوض عن بعضها البعض.

إزالة التحجيم بالأكسدة

العامل المؤكسد: NaBrO2 (بروميت الصوديوم) H2O2، Na2S2O8، (NH4) 2S2O8، إلخ.

المبدأ: يمكن للعامل المؤكسد أن يؤكسد ويحلل جميع أنواع المواد المعلقة، مما يقلل بشكل كبير من وزنها الجزيئي ولزوجتها، ويزيد من قابليتها للذوبان في الماء، ويمنع المواد المعلقة من الالتصاق بالألياف، ثم تتم إزالة المحلول المائي عن طريق الغسل الفعال.

(1) الغليان

الغرض من الغليان هو إزالة شوائب الألياف وتحسين خصائص معالجة النسيج، وخاصة قابلية التبلل.

الشوائب الطبيعية: بالنسبة للأقمشة القطنية الخالصة، بشكل رئيسي الكائنات الحية المساعدة للألياف أو الكائنات الحية المرتبطة بها، بما في ذلك شمع الزيت والبكتين والبروتين والرماد والصبغة وقشور بذور القطن.

الشوائب الاصطناعية: شوائب مثل الزيت، والمواد المضادة للكهرباء الساكنة، والصدأ، والمخلفات الطينية المضافة في عمليات الغزل والنسيج.

تؤثر هذه الشوائب بشكل خطير على قابلية النسيج للترطيب وتعيق عملية الصباغة والتشطيب، ويجب إزالتها في نظام التنظيف باستخدام هيدروكسيد الصوديوم كمادة أساسية والمواد الخافضة للتوتر السطحي كمادة مساعدة.

(2) التبييض

بعد الغليان، تتلاشى معظم الشوائب الطبيعية والصناعية الموجودة علىقماشتُزال هذه المواد، ولكن بالنسبة للأقمشة المبيضة والفاتحة اللون، يلزم تبييضها أيضاً. وذلك لإزالة الصبغة وتحسين البياض، وهو الهدف الرئيسي من عملية التبييض.

لا تحتوي الألياف الكيميائية على صبغة، وبعد الغليان تصبح بيضاء جداً، أما ألياف القطن فبعد التنظيف لا تزال الصبغة موجودة، ويكون البياض ضعيفاً، لذا فإن التبييض يكون أساساً لإزالة الشوائب الطبيعية الموجودة على ألياف القطن.

(3) المبيض

نوع الأكسدة: هيبوكلوريت الصوديوم، بيروكسيد الهيدروجين وكلوريت الصوديوم، وما إلى ذلك، وتستخدم بشكل رئيسي في ألياف القطن والأقمشة المخلوطة.

مُختزل: NaHSO3 ومسحوق التأمين، إلخ، يستخدم بشكل أساسي لأقمشة الألياف البروتينية.

(4) تبييض هيبوكلوريت الصوديوم:

يُستخدم تبييض هيبوكلوريت الصوديوم في الغالب لتبييض الأقمشة القطنية والأقمشة القطنية المخلوطة، ويُستخدم أحيانًا لتبييض الأقمشة القطنية المخلوطة بالبوليستر. مع ذلك، لا يُمكن استخدامه لتبييض الألياف البروتينية كالحرير والصوف، لأن هيبوكلوريت الصوديوم يُلحق الضرر بها، مُسببًا اصفرارها وتلفها. خلال عملية التبييض، بالإضافة إلى تدمير الأصباغ الطبيعية، قد تتضرر ألياف القطن نفسها، لذا من الضروري التحكم في ظروف عملية التبييض لضمان جودة المظهر والجودة الداخلية.

يُعد هيبوكلوريت الصوديوم سهل التصنيع ومنخفض التكلفة، كما أن عملية تبييض هيبوكلوريت الصوديوم مريحة وتتطلب معدات بسيطة، ولكن نظرًا لأن تبييض هيبوكلوريت الصوديوم ضار بالبيئة، فقد تم استبداله تدريجيًا ببيروكسيد الهيدروجين.

(5) تبييض بيروكسيد الهيدروجين H2O2:

يُعرف بيروكسيد الهيدروجين، أو بيروكسيد الهيدروجين، بصيغته الجزيئية H2O2. وتُسمى عملية تبييض البشرة باستخدام بيروكسيد الهيدروجين بالتبييض بالأكسجين. يكون محلول بيروكسيد الهيدروجين غير مستقر للغاية في الظروف القلوية، ولذلك فإن بيروكسيد الهيدروجين التجاري حمضي ضعيف.

تتميز الأقمشة المبيضة ببيروكسيد الهيدروجين ببياضها الناصع ونقائها اللوني، كما أنها لا تصفر بسهولة عند التخزين. ويُستخدم هذا الأسلوب على نطاق واسع في تبييض الأقمشة القطنية. يتميز التبييض بالأكسجين بمرونة أكبر من التبييض بالكلور، إلا أن سعر بيروكسيد الهيدروجين أعلى من سعر هيبوكلوريت الصوديوم، كما يتطلب التبييض بالأكسجين معدات من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويستهلك طاقة أكبر، وبالتالي تكون تكلفته أعلى من التبييض بالكلور.

تُستخدم حاليًا طريقة التبييض بالبخار ذات العرض المفتوح على نطاق واسع في مصانع الطباعة والصباغة. تتميز هذه الطريقة بدرجة عالية من الاستمرارية والأتمتة وكفاءة الإنتاج، بالإضافة إلى بساطة عملية الإنتاج وعدم تسببها في أي تلوث بيئي.

5. قماش قطني معالج بالمرسرة

يمكن للمنسوجات التي تخضع لحالة معينة من الشد، بمساعدة الصودا الكاوية المركزة، والحفاظ على الحجم المطلوب، أن تحصل على لمعان حريري، وتسمى هذه العملية بالمرسرة.

(1) الغرض من عملية التمريس:

أ. تحسين لمعان سطح القماش وملمسه، وذلك بسبب انتفاخ الألياف، حيث يصبح ترتيب الألياف أكثر انتظامًا، ويكون انعكاس الضوء أكثر انتظامًا، مما يؤدي إلى تحسين اللمعان.
ب. زيادة معدل صبغ اللون بعد عملية التشطيب بالمرسرة، وانخفاض منطقة الألياف، وزيادة المنطقة غير المتبلورة، وزيادة احتمالية دخول الأصباغ إلى الألياف، وزيادة معدل التلوين بنسبة 20٪ مقارنة بألياف القطن المرسرة، وتحسين اللمعان، وفي الوقت نفسه زيادة قوة تغطية الجبهة الميتة.
ج. لتحسين ثبات الأبعاد، تُضفي عملية التمريس لمسة نهائية على التصميم، وتُزيل التجاعيد، وتُلبي متطلبات الجودة لمنتجات الصباغة والطباعة ذات اللونين. والأهم من ذلك، أنه بعد التمريس، يتحسن ثبات تمدد النسيج بشكل كبير، مما يُقلل بشكل ملحوظ من معدل انكماشه.

6. التكرير، والتقليص المسبق (لأقمشة الألياف الكيميائية)

يهدف التكرير المسبق للانكماش بشكل أساسي إلى إزالة الزيوت والرواسب والأوساخ المتراكمة على النسيج (الألياف) أثناء النسيج والتخزين والنقل، كما يمكن في الوقت نفسه إذابة بعض البوليمرات قليلة الوحدات الموجودة على الألياف في عملية التكرير بدرجة حرارة عالية. يجب تقليص القماش الخام مسبقًا قبل إضافة كمية من القلويات، ويُفضل إضافة مواد مضافة مثل الأولين والصودا الكاوية. تتم المعالجة المسبقة لأقمشة الألياف الكيميائية في آلة صباغة بدرجة حرارة وضغط عاليتين.

7. تقليل القلويات (نسيج الألياف الكيميائية)

(1) مبدأ وتأثير اختزال القلويات

معالجة الاختزال القلوي هي عملية معالجة أقمشة البوليستر في درجات حرارة عالية باستخدام محلول قلوي مركز. تتحلل ألياف البوليستر وتتكسر روابط الإستر في السلسلة الجزيئية للبوليستر على سطح الألياف في محلول هيدروكسيد الصوديوم المائي، وتتشكل باستمرار نواتج التحلل المائي بدرجات بلمرة مختلفة، وينتج في النهاية تيريفثالات الصوديوم والإيثيلين جليكول القابلان للذوبان في الماء. تشمل معدات الاختزال القلوي ثلاثة أنواع رئيسية: آلة الصباغة بالتدفق، وآلة الاختزال المستمر، وآلة الاختزال المتقطع. باستثناء آلة الصباغة بالتدفق، يمكن لآلات الاختزال المستمر والمتقطع إعادة تدوير المحلول القلوي المتبقي. ولضمان ثبات شكل وحجم القماش الخام لبعض نواتج الاختزال القلوي، من الضروري إضافة معالجة محددة مسبقًا قبل إدخاله في عملية الصباغة.