رنگرزی و رنگزا

[beleta]

نام این مواد رنگزا از کلمه Reactive به معنای واکنش پذیر کرفته شده است و علت این نامگذاری به علت ایجاد واکنش شیمیایی بین این دسته از مواد رنگزا و الیاف مورد رنگرزی است. مواد رنگزای راکتیو حتی با آب و یا رطوبت هوا نیز واکنش داده و هیدرولیز می شوند. بنابراین، هنگام استفاده از این مواد رنگزا باید تا حد امکان L : R حمام پایین باشد.استفاده از آب نرم در رنگرزی با مواد رنگزای راکتیو الزامی است؛ زیرا این مواد رنگزا با سختی های موجود در آب واکنش داده و رسوب می کنند. در مواردی که آب نرم در اختیار نباشد هنگام رنگرزی از یک ماده سختی گیر آب استفاده می شود. پس از تحقیقات بسیار، شرکت ICI مواد رنگزای راکتیو را به دو دسته تقسیم کرد:
1. مواد رنگزای راکتیو نوع سرد
2. مواد رنگزای راکتیو نوع گرم
مواد رنگزای راکتیو نوع سرد دارای فعالیت شیمیایی بالایی هستند. بنابراین، در درجه حرارت های پایین برای رنگرزی کالا به کار می روند. در حالی که مواد رنگزای راکتیو نوع گرم دارای فعالیت شیمیایی کمتری بوده و در نتیجه در درجه حرارت های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند. مواد رنگزای راکتیو اولیه نوع سرد با نام پروسیون اِم (Procion M) و مواد رنگزای راکتیو نوع گرم با نام پروسیون اِچ (Procion H) به بازار عرضه شدند.
بعدها تولید کنندگان دیگر انواع مختلفی از مواد رنگزای راکتیو را ساخته و دسته بندی های متفاوت دیگری برای آن قائل شدند.
مواد رنگزای راکتیو به صورت پودر هستند و باید از انبار کردن این مواد رنگزا به حالت پودر در محیط های گرم و مرطوب و نگهداری آنها در ظروف سر باز پرهیز کرد. این دسته از مواد رنگزا در حالت محلول به علت هیدرولیز شدن در آب باید بلافاصله مصرف شوند و نباید آنها را بیش از چند روز به حالت محلول نگه داشت. همچنین از اضافه کردن قلیا به محلول ها تا زمان مصرف باید پرهیز کرد زیرا پایداری محلول های ماده رنگزا در PH های قلیایی و در محیط های با درجه حرارت بالا کم است. بعضی از کارخانجات سازنده مواد رنگزای راکتیو برای پایداری بیشتر این مواد رنگزا، مقدار کمی اسید به آن می افزایند.
رنگهای راکتیو به علت ایجاد اتصالات محكم كووالانسی با لیف از ثــبـاتهای بسیار خوبی برخوردارند. رنگهای راکتیو بیشتر روی سلولز استفاده می شوند اما قابلیت مصرف در رنگرزی الیافی مانند نایلون، پشم و ابریشم را نیز دارند. ایــن رنگها محبوبیت بـالایـی در صنعت دارند، كـــه ناشی از خصوصیـات ثباتی آنهاست. این رنگها دارای یك یا چند گروه راکتیو می باشند كـــه با لیف واكنش داده و پیوند برقرار می كنند ایــن واكنش ها میتوانند با جدا شـــدن (استخلاف) مولكولهای هالوژن از مولكول رنگ و یا افزایش مولكول رنگ از طریق باز شـــدن یك یا چند پیوند دوگانه آن به لیف با شـــد. رنگهای راکتیو در ابتـدا بایـد جذب لیف شـــده و سپس در آن تثبیت شوند، عــمــل تثـبیـت از طریـق قلیـا صورت می گیرد. هر چه تعداد گروه های فعال لیـف و رنگ بیشتر با شـــد واكنش قوی تـر خواهد بود، ضمن ایــن كـــه نوع گروه های فعال هم مهم است، مثلا عنـصر F از Cl قوی تر است.
در رنگرزی با رنگینه های راکتیو، عوامل فعال در محیط قلیایی با گروه هیدروكسیل لیف به صورت شیمیایی پیوند می خورد، اما ایــن خطر نیز وجود دارد كـــه عوامل فعال رنگینه ها با گروه هیدروكسیل آب وارد واكنش شـــده و با آن پیوند شیمیایی برقرار كند كـــه در ایــن صورت رنگینه به حالت غیر فعال در آمده و دیگر نمی تواند با گروه هیدروكسیل لیف پیوند شیمیایی تشكیل دهد، به عبارت دیگر رنگینه هیدرولیز می گردد. در رنگرزی با رنگینه های راکتیو باید به ایــن مساله توجه زیادی گردد و تا حد امكان مقدار هیدرولیز به حداقل رسانیده شود. رنگینه های هیدرولیز شـــده به الیاف اتصالی نداشته و در شستشو از الیاف جدا شـــده و كاهش عمق رنگ را باعث می شود. جهت جداكردن مولكولهای رنگینه هیدرولیز شـــده و تركیب نشـــده از الیاف ، بعد از رنگرزی به شستشوی مؤثری با آب جوش و دترجنت نیاز است. در رنگرزی به روش نیمه مداوم و مداوم باید به زمان ثــبـات رنگینه در محیط قلیـائی تـوجه شود و رنـگینـه بیـش از آن در حـمـام قلیـائی باقـی نــماند تا میــزان رنـگ هیدرولیـز شـــده به حداقـل ممكن كاهش یابد. در مورد راندمان رنگرزی با رنگهای راكتیو باید گفت، كـــه بدست آوردن راندمان %100 در رنگرزی با ایــن رنگــها امكان پذیر نیــست، عـلل مختـلفی می توانند موجب بروز ایــن مساله باشند، كـــه در زیر به آنها اشاره شـــده است:
1. عدم جذب كامل رنگ توسط لیف
2. كامل نشدن واكنش بین رنگ و لیف
3. تبدیل شدن رنگ به حالت غیر فعال در اثر هیدرولیز
4. گسستن پیوندهای بین رنگ و لیف در مرحله تثبیت

[beleta]

رنگینه های اسیدی و متال کمپلکس
از آنجایی که رنگينه­ های اسيدی در محلول ­های حاوی اسيد براي رنگرزي الياف پروتئيني چون پشم استفاده می­ شوند، به اين نام ناميده شده­اند. از نقطه نظر شيميائی اين رنگينه­ ها مي­توانند رنگينه­ های آنيونيک ناميده شوند چرا که آنها شامل کروموفورهايی هستند که به آنها گروه­هاي با اين مشخصات متصل هستند. به عبارت دیگر شامل گروه­ های آکسوکروم آنیونی چون سولفونات و کربوکسیلیک هستند.
بر حسب نوع ترکيبب شيميائی کروموفور به سه گروه اصلي مي­توانند تقسيم شوند: مشتقات آزو، آنتراکينون و تري فنيل متان. ساختارهاي ديگري چون زانترن البته نه به مقدار زياد براي بدست آوردن بعضي عمق­ها در بین آنها نیز وجود دارد.

از نقطه نظر شیمیائی رنگینه­های متال کمپلکس شامل یک اتم فلز هستند که یک یا بیشتر مولکول رنگینه (معمولاً رنگینه­های اسیدی) به آن متصل است. این اتصال از طریق پیوند کئوردینانس بوده که در نهایت مولکول نسبت به الیاف پروتئینی و پلی آمید تمایل دارد. از نقطه نظر فرآیند رنگرزی اينها بصورت رنگینه­های اسیدی در نظر گرفته شده و در کتاب مرجع رنگ آنها را جزیی از گروه رنگینه­های اسیدی به حساب می­آورند. رنگینه­های متال کمپلکس با هدف تشکیل پیوندهای کئوردینانس با لیف در مقایسه با رنگینه­های اسیدی به بازار عرضه شدند. از مزایای این رنگینه­ها می­توان به آسانی کاربرد، ثبات مرطوب بسیار بالا و قابليت پوشش نايکنواختی­های رنگرزی که در قسمت­های مختلف لیف پشم ممکن است وجود داشته باشد، اشاره نمود. ویژگی قابليت پوشش نايکنواختی­های رنگرزی در قسمت­های مختلف لیف پشم ناشی از اختلاف در توانائی جذب این رنگینه­ها روی لایه کیوتیکل می باشد.
سه نوع رنگینه متال کمپلکس وجود دارد:

• رنگینه­های متال کمپلکس یک به یک که در یک محیط اسیدی قوی عمل رنگرزی با آنها انجام می­شود. اولین رنگینه از این نوع در سال 1919 توليد شد.
• رنگینه­های متال کمپلکس یک به دو در یک محیط خنثی عمل رنگرزی با آنها انجام می­شود. این رنگینه­ها با توجه به نوع گروه­های حل شونده خود می­:وانند به دو گروه به شرح زیر تقسیم شوند:

1. رنگینه­های متال کمپلکس که فاقد گروه­های حل شونده یونی هستند، این رنگینه­ها در سال 1951 به بازار عرضه شدند.
2. رنگینه های متال کمپلکس یک به دو که شامل گروه­های حل شونده یونی هستند. این رنگینه ها از سال 1970 به بعد به بازار عرضه شدند.

[1]

در بین تمامی گروه های مواد رنگزای شیمیایی که به صورت تمایلی،مناسب رنگرزی پشم می باشند،مواد رنگزای متال کمپلکس مطلوبترین آنهاست. در این گروه از مواد رنگزا برخلاف گروه کرومی که پیوند بین ماده رنگزا و فلز در داخل لیف انجام می گردید قبل از انجام عملیات رنگرزی توسط کمپانی سازنده رنگ متالیزه گردیده است. این گروه از مواد رنگزا برحسب اینکه دارای یک یا دو کمپلکس فلزی باشند به متال کمپلکس 1:2 و 1:1 طبقه بندی می گردند.
- مواد رنگزای متال کمپلکس 1:1 : ساختار مولکولی این مواد رنگزا نیز مشابه مواد رنگزای اسیدی است ،دارای گروه های اسید سولفونیک بوده و مولکول آن دارای بار منفی است و بر خلاف مواد رنگزای کرومی از درخشندگی برخوردار نیستند. محدودیت عمده مصرف مواد رنگزای متال کمپلکس نیاز آنها به محیط اسیدی قوی (%8-5 اسید سولفوریک) می باشد که استفاده از این مقدار اسید باعث صدمه دیدن پشم می گردد.
حمام رنگرزی پشم با مواد رنگزای متال کمپلکس 1:1 را با استفاده ار مقدار مورد نیاز ماده رنگزا و 5-8% اسید سولفوریک به 40 درجه سانتی گراد رسانده و در طول 30 دقیقه به جوش رسانیده و به مدت یک ساعت الی 90 دقیقه رنگرزی را در جوش ادامه می دهیم.در پایان کالا را با آب و صابون شستشو می دهیم.
- متال کمپلکس 2:1 نسبت به مواد رنگزای اسیدی دارای ثبات نوری و شستشویی عالی و در عین حال بسیار ارزان قیمت هستند.چنانچه رنگرز شناخت کافی از ویژگی های اینگونه رنگینه ها داشته باشد می تواند با کنترل درجه حرارت و اسید حمام ،رنگ کاملاً یکنواختی بدست آورد. مواد رنگزای متالیزه 2:1 محدودیت گروه قبلی را نداشته و جهت جذب و رمق کشی بیشتر نیاز به اسید قوی ندارند.
جهت رنگرزی پشم با اینگونه مواد رنگزا حمام شامل 5% نمک سولفات سدیم ،3% اسید استیک و مقدار مورد نیاز ماده رنگزا را اضافه و به 60 درجه سانتی گراد رسانیده،کالا را اضافه کرده، به مدت 30 دقیقه به جوش رسانیده و رنگرزی به مدت 60 دقیقه در جوش ادامه می یابد.در پایان کلافها حتماً با آب و صابون شسته شود.

[2]
- رنگ‌های پره متالیزه:
مواد رنگزای متال کمپلکس از نظر شیمیایی شبیه مواد کرومی هستند ولی از نظر رنگرزی مانند یک ماده رنگزای اسیدی به کار می‌روند. مواد رنگزای متال کمپلکس به دو دسته تقسیم می‌شوند:
الف) مواد رنگزای متال کمپلکس 1:1 ب) مواد رنگزای متال کمپلکس 1:2
الف) مواد رنگزای متال کمپلکس 1:1
این دسته از مواد رنگزا در ساختمان شیمیایی خود دارای یک مولکول ماده‌ی رنگزا و یک اتم فلز هستند به همین دلیل آنها را متال کمپلکس 1:1 می‌نامند. حمام رنگرزی این مواد مانند مواد اسیدی لولینگ دارای PH خیلی پایین می‌باشد. اسید مصرفی آن اسید سولفوریک و میزان مصرفی آن 8 درصد می‌باشد. برای اینکه ماده رنگزا به طور کامل جذب کالا شود، رنگرزی باید به مدت طولانی در جوش ادامه یابد. مواد رنگزای متال کمپلکس تا اندازه‌ای کدرتر از مواد رنگزای اسیدی هستند. مواد رنگزای متال کمپلکس برای رنگ کردن پشم بسیار مناسب هستند ولی به علت آنکه PH حمام خیلی پایین است، باعث کم شدن مقاومت پشم در برابر سایش می‌شوند.
روش رنگرزی: در دمای 60 ماده رنگزا و *اسید سولفوریک رقیق شده را داخل حمام رنگ نموده بعد از 5 دقیقه در دمای ثابت 60 کالای شسته شده را به حمام اضافه می‌نماییم. در مدت 45 دقیقه دما را به نقطه جوش رسانیده و در مدت 75 دقیقه عملیات رنگرزی را ادامه می‌دهیم.
ب) مواد رنگزای متال کمپلکس 1:2
این دسته از مواد رنگزا دارای دو مولکول ماده رنگزا و یک اتم فلز در ساختمان شیمیایی خود هستند. این مواد در آب محلول بوده و معمولا رنگرزی با آنها در حمام خنثی و یا کمی اسیدی بین PH (5/5 تا 7 ) انجام می‌گیرد. ثبات این دسته از مواد در برابر نور و شستشو بسیار خوب است. قدرت مهاجرت مولکولهای آن‌ها خیلی کم بوده بنابراین رنگرزی باید به آرامی انجام گیرد.
روش رنگرزی: در دمای 40 کالای شسته شده را داخل حمام رنگ نموده بعد از 5 دقیقه در دمای ثابت 60 مواد رنگزا را به حمام اضافه می‌نماییم در مدت 45 دقیقه دما را به نقطه جوش رسانیده و در مدت 90 دقیقه عملیات رنگرزی را ادامه می‌دهیم.

[arefe]

من پیشنهاد میدم در همین پست دوستانی که تجربه در این زمینه دارند بازگو کنند تا بحثمون کاربردی تر بشه.

[hadi.textile64]

نام این مواد رنگزا از کلمه Reactive به معنای واکنش پذیر کرفته شده است و علت این نامگذاری به علت ایجاد واکنش شیمیایی بین این دسته از مواد رنگزا و الیاف مورد رنگرزی است. مواد رنگزای راکتیو حتی با آب و یا رطوبت هوا نیز واکنش داده و هیدرولیز می شوند. بنابراین، هنگام استفاده از این مواد رنگزا باید تا حد امکان L : R حمام پایین باشد.استفاده از آب نرم در رنگرزی با مواد رنگزای راکتیو الزامی است؛ زیرا این مواد رنگزا با سختی های موجود در آب واکنش داده و رسوب می کنند. در مواردی که آب نرم در اختیار نباشد هنگام رنگرزی از یک ماده سختی گیر آب استفاده می شود. پس از تحقیقات بسیار، شرکت ICI مواد رنگزای راکتیو را به دو دسته تقسیم کرد:
1. مواد رنگزای راکتیو نوع سرد
2. مواد رنگزای راکتیو نوع گرم
مواد رنگزای راکتیو نوع سرد دارای فعالیت شیمیایی بالایی هستند. بنابراین، در درجه حرارت های پایین برای رنگرزی کالا به کار می روند. در حالی که مواد رنگزای راکتیو نوع گرم دارای فعالیت شیمیایی کمتری بوده و در نتیجه در درجه حرارت های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرند. مواد رنگزای راکتیو اولیه نوع سرد با نام پروسیون اِم (Procion M) و مواد رنگزای راکتیو نوع گرم با نام پروسیون اِچ (Procion H) به بازار عرضه شدند.
بعدها تولید کنندگان دیگر انواع مختلفی از مواد رنگزای راکتیو را ساخته و دسته بندی های متفاوت دیگری برای آن قائل شدند.
مواد رنگزای راکتیو به صورت پودر هستند و باید از انبار کردن این مواد رنگزا به حالت پودر در محیط های گرم و مرطوب و نگهداری آنها در ظروف سر باز پرهیز کرد. این دسته از مواد رنگزا در حالت محلول به علت هیدرولیز شدن در آب باید بلافاصله مصرف شوند و نباید آنها را بیش از چند روز به حالت محلول نگه داشت. همچنین از اضافه کردن قلیا به محلول ها تا زمان مصرف باید پرهیز کرد زیرا پایداری محلول های ماده رنگزا در PH های قلیایی و در محیط های با درجه حرارت بالا کم است. بعضی از کارخانجات سازنده مواد رنگزای راکتیو برای پایداری بیشتر این مواد رنگزا، مقدار کمی اسید به آن می افزایند.
رنگهای راکتیو به علت ایجاد اتصالات محكم كووالانسی با لیف از ثــبـاتهای بسیار خوبی برخوردارند. رنگهای راکتیو بیشتر روی سلولز استفاده می شوند اما قابلیت مصرف در رنگرزی الیافی مانند نایلون، پشم و ابریشم را نیز دارند. ایــن رنگها محبوبیت بـالایـی در صنعت دارند، كـــه ناشی از خصوصیـات ثباتی آنهاست. این رنگها دارای یك یا چند گروه راکتیو می باشند كـــه با لیف واكنش داده و پیوند برقرار می كنند ایــن واكنش ها میتوانند با جدا شـــدن (استخلاف) مولكولهای هالوژن از مولكول رنگ و یا افزایش مولكول رنگ از طریق باز شـــدن یك یا چند پیوند دوگانه آن به لیف با شـــد. رنگهای راکتیو در ابتـدا بایـد جذب لیف شـــده و سپس در آن تثبیت شوند، عــمــل تثـبیـت از طریـق قلیـا صورت می گیرد. هر چه تعداد گروه های فعال لیـف و رنگ بیشتر با شـــد واكنش قوی تـر خواهد بود، ضمن ایــن كـــه نوع گروه های فعال هم مهم است، مثلا عنـصر F از Cl قوی تر است.
در رنگرزی با رنگینه های راکتیو، عوامل فعال در محیط قلیایی با گروه هیدروكسیل لیف به صورت شیمیایی پیوند می خورد، اما ایــن خطر نیز وجود دارد كـــه عوامل فعال رنگینه ها با گروه هیدروكسیل آب وارد واكنش شـــده و با آن پیوند شیمیایی برقرار كند كـــه در ایــن صورت رنگینه به حالت غیر فعال در آمده و دیگر نمی تواند با گروه هیدروكسیل لیف پیوند شیمیایی تشكیل دهد، به عبارت دیگر رنگینه هیدرولیز می گردد. در رنگرزی با رنگینه های راکتیو باید به ایــن مساله توجه زیادی گردد و تا حد امكان مقدار هیدرولیز به حداقل رسانیده شود. رنگینه های هیدرولیز شـــده به الیاف اتصالی نداشته و در شستشو از الیاف جدا شـــده و كاهش عمق رنگ را باعث می شود. جهت جداكردن مولكولهای رنگینه هیدرولیز شـــده و تركیب نشـــده از الیاف ، بعد از رنگرزی به شستشوی مؤثری با آب جوش و دترجنت نیاز است. در رنگرزی به روش نیمه مداوم و مداوم باید به زمان ثــبـات رنگینه در محیط قلیـائی تـوجه شود و رنـگینـه بیـش از آن در حـمـام قلیـائی باقـی نــماند تا میــزان رنـگ هیدرولیـز شـــده به حداقـل ممكن كاهش یابد. در مورد راندمان رنگرزی با رنگهای راكتیو باید گفت، كـــه بدست آوردن راندمان %100 در رنگرزی با ایــن رنگــها امكان پذیر نیــست، عـلل مختـلفی می توانند موجب بروز ایــن مساله باشند، كـــه در زیر به آنها اشاره شـــده است:
1. عدم جذب كامل رنگ توسط لیف
2. كامل نشدن واكنش بین رنگ و لیف
3. تبدیل شدن رنگ به حالت غیر فعال در اثر هیدرولیز
4. گسستن پیوندهای بین رنگ و لیف در مرحله تثبیت

سلام دوست عزیز
برای مطالبتون حتما منبع مشخص کنید

[viva shz]

من رشتم مهندسی شیمی هستش ولی در کارخانه نساجی کار میکنم 2 3 ماهه.پلی استر _پلی استر ویسکوز تازگی ها زیاد تقاضا داره به علت گران شدن نایلون و پنبه ولی واقعا رنگرزی پنبه هم سختره و هم جالبتر به نظر من.

[va78li]

برای رنگ همانندی شما از رنگهای موجودتون یک دیتا بیس درست میکنید سپس با استفاده از اون برای رنگ همانندی اقدام میکنید.اگه دیتا بیس دقیق باشه نتیجه فوق العاده عالی به دست میاد.من از این روش استفاده کردم ونمونه ها خیلی نزدیک درمی امد.هرچند در کنار اسپکتروفوتومتر دستگاه محلول ساز و دوزاتوماتیک رنگ هم داشتم.

[golshab]

با سلام خوشحالم به جمعتون وارد شدم منم رنگرزی میخونم
بیشتر به دلیل علاقم سنتی کار کردم اما جدا از این حرفا رنگزاههای راکتیو هم به دلیل میل بالای جذبیشون به الیاف و تنوع شید رنگیشون امروزی بیشتر مورد توجه قرار گرفتن خصوصا کار بر روی الیاف مصنوعی مرسی از مطلبی که گذاشتین من که استفاده کردم

[eng_textile]

مكانيزم رنگرزي پنبه با رنگ‌هاي مستقيم:
مكانيزم رنگرزي بر مبناي تشكيل پيوند واندروالس و هيدروژني مي‌باشد همان‌طوري كه مي‌دانيم گروه OHموجود در ليف تمايلي زياد به از دست دادن الكترون دارد و در نتيجه باند هيدروژني بين رنگزا و ليف تشكيل مي‌شود. همچنين، خطي، مسطح و طويل بودن ساختار رنگرا به تشكيل پيوند‌هاي واندروالس كمك ميكند.

طنبقه بندي رنگ‌هاي مستقيم:
رنگ‌هاي مستقيم از لحاظ حساسيت در مقابل نمك و درجه حرارت به سه دسته تقسيم مي‌شوند:
كلاس A:‌رنگينه خود يكنواخت شونده
كلاسB: رنگينه‌ها حساس در مقابل نمك
كلاسC: رنگ‌هايي هستند كه جزء دسته ي A و B نبوده و حساس به دما هستند. در نتيجه مشكل‌ترين رنگينه‌هاي مستقيم از نظر يكنواختي مي‌باشند.
افزايش نمك براي رنگ‌هاي مستقيم به خار افزايش جذب رنگ مي‌باشد كه اگر اين عمل اضافه كردن به دقت و به صورت يكنواخت و در زمان‌هاي متفاوت انجام شود باعث افزايش يكنواختي رنگرزي مي‌شود.