رنگرزی پارچه پنبه

نمودار جریان فرآیند رنگرزی بافتنی

در طول فرآیند تکمیل، تنش‌های داخلی ذخیره شده در طول ریسندگی و بافندگی حذف می‌شوند. پارچه‌ها تقریباً به حالت کاملاً آزاد می‌رسند. با اتخاذ فرآیندها و روش‌های تکمیل مختلف، می‌توان انواع مختلفی از پارچه‌های بافتنی را از نظر زیبایی‌شناسی و خواص کاربردی از همان پارچه‌های ناتمام تولید کرد. کالاهای بافتنی، برخلاف پارچه‌های نخی بافته شده، به راحتی آهار زده می‌شوند و حلقه‌های آنها تحت کشش کششی سیلندرهای رنگرزی تغییر شکل می‌دهند. بنابراین، دستگاه‌های خشک‌کن مخصوصی برای خشک کردن لباس‌های بافتنی با حداقل کشش توسعه داده شده‌اند.

ادراک رنگ رنگ

اینکه رنگ یک رنگ چگونه درک می‌شود به سه چیز بستگی دارد :

• شیء  (ممکن است یک الیاف، نخ، پارچه یا حتی یک لباس باشد)
• نوع نورپردازی یا روشنایی
• مشاهده‌گر  (ممکن است یک شخص یا ابزاری مانند اسپکتروفتومتر باشد)

به عنوان دو نفر در مکان‌های مختلف، تأمین‌کننده و مشتری ممکن است سعی کنند از یک سایه استاندارد ارائه شده توسط یک تأمین‌کننده تقلید کنند. آنها فکر می‌کنند که به یک شیء نگاه می‌کنند، اما ممکن است اینطور نباشد زیرا نور یا روشنایی ممکن است متفاوت باشد. بنابراین باید از منابع روشنایی استاندارد استفاده شود. برای از بین بردن سوگیری از مشاهده فردی، می‌توان از تطبیق سایه کامپیوتری استفاده کرد زیرا می‌توان مجموعه‌ای از مقادیر عددی را به یک سایه اختصاص داد و در کامپیوتر ذخیره کرد، جابجایی پارچه کمتر می‌شود و می‌توان از منابع نوری مختلف برای مقایسه در شرایط مختلف استفاده کرد. رنگرزی چیزی بیش از به دست آوردن سایه دلخواه است – رنگ باید بادوام باشد و رنگ باید در برابر عملیات مرطوب آینده مقاومت خوبی از خود نشان دهد و بسیار مهم است که رنگ از یاردی به یاردی، قطعه‌ای به قطعه دیگر، دسته‌ای به دسته دیگر و از آزمایشگاه تا تولید ثابت باشد.

اصول اولیه رنگرزی

رنگرزی یک زیرلایه

در مرحله اولیه، یک زیرلایه در محیطی، که اغلب آب است، قرار می‌گیرد که به آن مواد رنگی و مواد شیمیایی کمکی اضافه شده است. رنگ‌ها به سطح زیرلایه جذب شده و به داخل الیاف نفوذ می‌کنند.

رنگ‌ها پس از ورود به داخل، تراز شده و سپس روی الیاف تثبیت می‌شوند. برای افزایش ثبات رنگ و به دست آوردن سایه‌های ثابت، نوعی شستشو یا تمیزکاری پس از رنگ‌آمیزی لازم است تا رنگ تثبیت نشده از سطح زیرلایه جدا شود. وقتی به حمام رنگرزی در حال انجام نگاه می‌کنید، می‌توانید ببینید که چگونه زیرلایه از نظر سایه تیره‌تر می‌شود در حالی که حمام شفاف‌تر و روشن‌تر می‌شود. جذب و انتشار رنگ همچنین به عنوان  فرسودگی  رنگ شناخته می‌شود.

رنگرزی

اینکه کدام ماده رنگی را انتخاب می‌کنید به   (سایه، طیف رنگ، روشنایی) و هرگونه  مشکل کاربردی  (انعطاف‌پذیری فرآیند، زمان چرخه) که ممکن است با آن مواجه شوید، بستگی دارد.

رنگ‌های واکنش‌پذیر با الیاف

رنگ‌های واکنش‌پذیر با الیاف، پیوندهای کووالانسی قوی با الیاف سلولزی تشکیل می‌دهند که منجر به ثبات شستشویی خوبی می‌شود. رنگ‌های واکنش‌پذیر در معرض هیدرولیز قرار می‌گیرند  که واکنش شیمیایی رنگ با آب است. برای بهینه‌سازی رنگ، هیدرولیز باید کنترل شود.

طیف گسترده‌ای از ترکیبات شیمیایی رنگ‌های واکنش‌پذیر موجود است که منجر به طیف وسیعی از ویژگی‌های عملکردی می‌شود.

رنگ‌های مستقیم

رنگ‌های مستقیم معمولاً برای پنبه استفاده می‌شوند. رنگ‌های مستقیم به راحتی قابل استفاده هستند، بنابراین چرخه‌های رنگرزی کوتاه و مقرون به صرفه هستند و طیف وسیعی از رنگ‌ها را می‌توان با آنها اعمال کرد. با این حال، رنگ‌های مستقیم درخشندگی محدودی دارند و در برابر کلر مقاوم نیستند و برای دستیابی به ثبات شستشویی کافی، نیاز به عملیات تکمیلی دارند.

از آنجا که رنگ‌های مستقیم توسط نیروهای ضعیف به الیاف پنبه متصل می‌شوند، در طول فرآیند رنگرزی به دما بسیار حساس هستند. رنگ‌های مستقیم به ویژه برای سایه‌های پاستلی و ثبات نوری مفید هستند.

رنگ‌های خمره‌ای

رنگ‌های خمی در ابتدا هیچ تمایلی به پنبه ندارند و  برای اینکه محلول شوند و بتوانند جذب و در الیاف پخش شوند، باید به صورت شیمیایی تغییر داده شوند (یا احیا شوند ).

رنگ‌های خمی پس از ورود به داخل الیاف، دوباره اکسید شده و به شکل نامحلول در می‌آیند.

برخلاف رنگ‌های مستقیم، رنگ‌های خمی ثبات شستشویی خوبی ایجاد می‌کنند.

رنگ‌های گوگردی

رنگ‌های گوگردی مشابه رنگ‌های خمره‌ای هستند، به این دلیل که قبل از استفاده باید به صورت محلول درآیند. در مقایسه با رنگ‌های خمره‌ای، کاهش آنها آسان‌تر اما اکسیداسیون آنها دشوارتر است.

رنگ‌های گوگردی معمولاً ارزان هستند اما به کلر حساس هستند و در اثر سایش رنگ خود را از دست می‌دهند که منجر به ثبات رنگ ضعیف می‌شود. ثبات نوری برای رنگ‌های روشن ضعیف است اما برای رنگ‌های تیره‌تر خوب است. رنگ‌های گوگردی به طور گسترده برای رنگ‌های آبی نفتی و سبز کدر استفاده می‌شوند و استاندارد صنعتی برای رنگ مشکی هستند.

مزایا

• ارزان
• ثبات نوری برای سایه‌های تیره‌تر خوب است

معایب

• مقاومت ضعیف در برابر ترک خوردگی
• ثبات نوری برای سایه‌های روشن‌تر مضر است

رنگدانه‌ها

رنگدانه‌ها کاملاً در آب نامحلول هستند، هیچ تمایلی به هیچ الیافی نشان نمی‌دهند و به الیاف نفوذ نمی‌کنند. از آنها برای اعمال رنگ روی سطح پارچه یا پوشاک، معمولاً با چاپ، استفاده می‌شود.

رنگدانه‌ها باید با استفاده از چسب اعمال شوند. با این حال، چسب بیش از حد می‌تواند حس یا زیردست پارچه را خراب کند.

رنگدانه‌ها امکان تولید رنگ‌های فلورسنت شدید را فراهم می‌کنند. پارچه‌های رنگ‌شده با رنگدانه‌ها دارای ثبات نوری خوبی هستند و به کلر حساس نیستند.

فرآیند آماده سازی رنگرزی

قبل از رنگرزی پنبه چه مقدماتی لازم است؟

آماده‌سازی الیاف، نخ‌ها و پارچه‌های پنبه‌ای برای انجام فرآیندهای رنگرزی و تکمیل بسیار مهم است، زیرا بسیاری از مشکلاتی که بعداً ظاهر می‌شوند را می‌توان به آماده‌سازی ناکافی نسبت داد.

شستشو

صرف نظر از اینکه چه نوع پارچه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد – الیاف، نخ، پارچه یا کل لباس – اولین مرحله آماده‌سازی،  شستشو  برای از بین بردن ناخالصی‌های ناخواسته است. شستشو همچنین باعث بهبود جذب و تضمین تمیزی یکنواخت پنبه می‌شود.

شناسایی ناخالصی‌ها

قبل از شروع به تمیز کردن، مهم است که بدانید بستر حاوی چه نوع ناخالصی و چه مقدار از آن است. می‌توانید این را از طریق موارد زیر بفهمید :

• آزمایش آزمایشگاهی
• بازرسی بصری
• تجربه گذشته
• ارتباط با تامین‌کنندگان شما

پس از شناسایی ناخالصی‌ها، باید با دقت و بر اساس قابلیت‌های دستگاه، کارآمدترین روش برای حذف آنها را بررسی کنید.

تمیزکاری الیاف

چه چیزی در دستور شستشوی پنبه وجود دارد؟  این دستور معمولاً شامل یک ماده قلیایی مانند خاکستر سودا یا سود سوزآور است. این ماده قلیایی پنبه را متورم می‌کند و شیارها را از بین می‌برد، بخشی از دانه پنبه که هنوز در الیاف است.

یک دستور شستشوی لباس همچنین شامل یک عامل کیلیت‌ساز است که فلزاتی مانند آهن و کلسیم را که می‌توانند از منابع مختلفی مانند پنبه، آب یا حتی دستگاه به دست آیند، به هم متصل می‌کند. این ترکیب شامل یک  سورفکتانت است  که اساساً یک صابون است. سورفکتانت نفوذ مواد شیمیایی به داخل الیاف را بهبود می‌بخشد. سورفکتانت‌ها به حذف ناخالصی‌ها و جلوگیری از رسوب مجدد کمک می‌کنند.

سفید کردن

سفید کردن،  پایه سفید یکنواختی ایجاد می‌کند، به طوری که می‌توان به رنگ‌های روشن یا براق دست یافت. مواد شیمیایی مختلفی می‌توانند سفیدی حاصل از سفید کردن را ایجاد کنند، اما رایج‌ترین ماده مورد استفاده، پراکسید هیدروژن است. سفید کردن با پراکسید با به دست آوردن سفیدی خوب، مزیت متمایزی ارائه می‌دهد و هم مقرون به صرفه است و هم کاربرد آن انعطاف‌پذیر است.

سفید کردن با پراکسید برای انجام صحیح واکنش مورد نظر به مواد شیمیایی دیگری نیاز دارد. علاوه بر پراکسید هیدروژن، یک حمام سفیدکننده معمولی حاوی یک ماده قلیایی است که pH مناسب را فراهم کرده و پراکسید را فعال می‌کند. یک تثبیت‌کننده این فعال‌سازی را کنترل می‌کند، یک ماده جداکننده فلزاتی را که می‌توانند واکنش شیمیایی را تسریع کرده و الیاف را تضعیف کنند، به هم متصل می‌کند. یک سورفکتانت الیاف را خیس کرده و ناخالصی‌ها را امولسیون می‌کند. در سفید کردن، بسیار مهم است که زمان، دما و pH شیمیایی کنترل شوند تا کارآمدترین رنگ سفید به دست آید و کمترین آسیب به الیاف وارد شود.

مرسریزه کردن

مرسریزاسیون  ساختار فیزیکی، ظاهر و خواص الیاف پنبه را تغییر می‌دهد. در مرسریزاسیون، زیرلایه در معرض محلول غلیظ سود سوزآور قرار می‌گیرد، که معمولاً تحت کشش روی یک قاب چادر قرار می‌گیرد. مرسریزاسیون شکل و مورفولوژی مقطع عرضی الیاف پنبه را تغییر می‌دهد.

با مرسریزاسیون، الیاف پنبه از شکل لوبیا قرمز به شکل گردتری تغییر می‌کنند. سود سوزآور باعث تورم الیاف سلولزی می‌شود. در نتیجه، الیاف به جای بلوری شدن، بازتر یا آمورف می‌شوند. این امر باعث می‌شود الیاف رنگ بیشتری جذب کنند که مرسریزاسیون را در مواقعی که با ثبات رنگ مشکل دارید یا مقدار زیادی الیاف نارس دارید، مفید می‌کند.

تصویر بالا، نمای مقطعی از یک الیاف پنبه‌ای مرسریزه نشده در سمت چپ و یک الیاف پنبه‌ای مرسریزه شده در سمت راست را نشان می‌دهد. الیاف مرسریزه شده نه تنها رنگ‌پذیری بیشتری دارند، بلکه پارچه نیز قوی‌تر بوده و ظاهری صاف‌تر به خود می‌گیرد. از آنجا که شکل الیاف تغییر کرده است، پارچه نور را راحت‌تر منعکس می‌کند و اگر تحت کشش مرسریزه شود، پارچه درخشندگی بیشتری دارد.

شستشو و خنثی سازی

مرحله نهایی در آماده‌سازی هر زیرلایه‌ای،  شستشو و خنثی‌سازی  هرگونه ماده شیمیایی استفاده شده است. برای اطمینان از تمیز بودن الیاف، مواد محلول ایجاد شده در طول شستشو باید حذف شوند. pH نهایی زیرلایه باید خنثی باشد. شما این کار را با حذف هرگونه قلیائیت باقیمانده که پس از شستشو، مرسریزاسیون یا سفید کردن باقی می‌ماند، انجام می‌دهید. اگر ماده سفید شده باشد، پراکسید باید حذف شود. یک زیرلایه به درستی آماده شده می‌تواند به اطمینان از یکنواخت بودن رنگ‌ها یا پرداخت‌هایی که بعداً اعمال می‌شوند، کمک کند.

فرآیندها یا رویه‌ها ممکن است متفاوت باشند، اما نحوه انجام آنها باید به دقت کنترل شود تا یک مرحله آماده‌سازی مداوم انجام شود. شما می‌توانید به طور منظم آزمایش‌های استانداردی را برای اندازه‌گیری pH، قلیائیت کل، جذب، عدد باریم و شاخص سفیدی انجام دهید. تمام فرآیندها را با دقت مستند کنید و هرگونه تغییر در نتایج را بررسی و جداسازی کنید تا اصلاحات انجام شود.

فرآیند غوطه‌وری در آزمایشگاه

رنگ اغلب اولین چیزی است که مصرف‌کننده در مورد یک لباس متوجه آن می‌شود، بنابراین عنصر کلیدی توسعه محصول است.

فرآیند غوطه‌وری آزمایشگاهی اولین گام در توسعه و تأیید رنگ یک محصول است. درک چگونگی ایجاد غوطه‌وری‌های آزمایشگاهی، امکان ارتباط مؤثر با تأمین‌کنندگان را در صورت لزوم تنظیمات فراهم می‌کند.

در این نمایش، یک زیرلایه اینترلاک ۱۰۰٪ پنبه‌ای با استفاده از رنگ‌های واکنش‌پذیر الیاف رنگرزی خواهد شد. روش کار و مواد شیمیایی ممکن است در صورت استفاده از الیاف یا انواع رنگ‌های دیگر متفاوت باشد. این فرآیند با درخواستی از سوی برند به تأمین‌کننده برای غوطه‌وری در آزمایشگاه در رنگ و زیرلایه مشخص شده آغاز می‌شود.

در بهترین شیوه‌ها، استاندارد رنگ الکترونیکی و فیزیکی توسط یک ارائه‌دهنده استانداردهای رنگ شخص ثالث ارائه می‌شود.

مرحله 1

رنگرز، داده‌های طیفی اصلی استاندارد الکترونیکی را به نرم‌افزار فرمولاسیون رنگ وارد می‌کند. وقتی استاندارد شخص ثالثی ارائه نشده باشد، استاندارد فیزیکی با یک اسپکتروفتومتر اندازه‌گیری می‌شود.

مرحله 2

از بین فرمول‌های تولید شده، رنگرز یکی را انتخاب می‌کند که تحت تأثیر عواملی مانند جنس، هزینه و سرعت مورد نیاز تولید قرار می‌گیرد.

مرحله 3

نمونه‌ای از زیرلایه که برای رنگرزی آماده شده است، تقریباً به وزن ۱۰ گرم بریده می‌شود.

با توجه به مقدار ناچیز ماده رنگی مورد استفاده، برای اندازه‌گیری دقیق، باید در محلول‌های آبی حل شوند.

مرحله 4

محلول به صورت دستی یا توسط تجهیزات آزمایشگاهی خودکار به داخل محفظه رنگ ریخته می‌شود.

مرحله 5

آب به نسبت از پیش تعیین شده به مایع اضافه می‌شود.

مرحله 6

در نهایت، نمونه 10 گرمی آماده شده به داخل ظرف اضافه می‌شود.

مرحله 7

این محفظه به همراه سایر نمونه‌های در حال توسعه، در دستگاه رنگرزی نمونه بارگذاری می‌شود. دستگاه، روش رنگرزی در مقیاس کامل را برای رنگ‌های خاص مورد استفاده تکرار می‌کند، با این حال، ممکن است در طول تولید، هنگام افزایش مقیاس فرمول، برخی تنظیمات انجام شود.

مرحله 8

با رسیدن به دمای رنگرزی صحیح، دستگاه بوق می‌زند تا به اپراتور اطلاع دهد که کربنات سدیم یا سودا اش را به صورت دستی اضافه کند. سودا اش باید در یک دوره زمانی مشخص اضافه شود تا از تثبیت یکنواخت رنگ‌ها اطمینان حاصل شود. پس از اتمام چرخه رنگرزی، نمونه‌ها “صابون‌زدایی” (یا شسته می‌شوند) تا مواد شیمیایی اضافی و رنگ تثبیت نشده از بین بروند.

مرحله 9

معمولاً در یک دستگاه چرخشی نمونه، سورفکتانت اندازه‌گیری شده و به همراه چندین نمونه‌ی ظهور به حمام اضافه می‌شود. دمای آب افزایش یافته و نمونه‌ها به مدت 10 تا 15 دقیقه شسته می‌شوند.

مراحل 10 و 11

در نهایت، نمونه‌ها با آب سرد شسته شده و در آون خشک می‌شوند.

مرحله 12

نمونه‌ها قبل از اندازه‌گیری با اسپکتروفتومتر، در رطوبت و دمای استاندارد قرار می‌گیرند.

مرحله 13

نتایج با داده‌های طیفی اصلی استاندارد رنگ ارائه شده مقایسه می‌شوند.

مرحله 14 و 15 و 16

این داده‌ها در مقایسه با الزامات برند بررسی می‌شوند تا مشخص شود که آیا آزمایش غوطه‌وری قابل تأیید است یا خیر. در صورت لزوم، تنظیماتی در فرمول رنگ انجام می‌شود و فرآیند قبل از ارسال به مشتری برای تأیید نهایی تکرار می‌شود. فرآیند آزمایش غوطه‌وری اغلب شامل چندین تکرار قبل از تأیید نمونه نهایی و ارسال فرمول برای تولید انبوه است. ساده‌سازی این فرآیند، هزینه را کاهش می‌دهد، زمان عرضه به بازار را تسریع می‌کند و توسعه محصول را ساده می‌کند.