رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگزای بازیک

ریسندگی الیاف اکریلیک

1)     محلول ریسی

ü     ترریسی

ü     خشک‌ریسی

2)     ذوب ریسی

از میان تکنیک‌های فوق، ترریسی بیشتر برای تولید الیاف اکریلیک ترجیح داده می‌شود. بیش از همه روش‌هایی مانند ترریسی در این الیاف با استفاده از حلال‌ها، حمام انعقادی را با درصد مناسب حلال و سایر مواد شیمیایی مخلوط می‌کنند. این فرآیند برای تولید الیاف در مقایسه با سایر روش‌های ریسندگی مانند خشک کردن و ذوب شدن زمان بیشتری می‌برد. الیاف اکریلیک را با رنگزای بازیک، دیسپرس و آزوئیک رنگرزی می‌کنند.

رنگزاهای بازیک (کاتیونی) چیست؟

رنگزا‌های بازیک را رنگزاهای کاتیونی نیز می‌نامند، زیرا در محلول، مولکول رنگزای بازیک یونیزه شده و باعث می‌شود که جزء رنگی آن به یک رادیکال با بار مثبت تبدیل شود. این رنگزا یکی از رنگزاهای مصنوعی است که به‌عنوان پایه عمل می‌کند و وقتی در آب محلول می‌شود، نمک کاتیونی رنگی را تشکیل می‌دهد که می‌تواند با مکان‌های آنیونی روی سطح لیف واکنش دهد. رنگزاهای بازیک بر روی مواد نساجی رنگ‌هایی با شید روشن و ارزش رنگی بالا ایجاد می‌کنند. کاربرد عمده رنگزای بازیک در رنگرزی الیاف اکریلیک است که در ترکیب با کوپلیمرهای آنیونی کوپلیمر شده‌اند.

اولین رنگزای بازیک رنگ قطران زغال سنگ بود که برای ایجاد سایه روشن برای ابریشم و پشم ساخته شده بود. رنگزاهای بازیک مانند متیل ویولت، اورامین، کریزودین، متیلن بلو، مگنتا، مالاکیت سبز و رودامین برای رنگرزی الیاف اکریلیک به شکل هنک استفاده می‌شود. اگرچه رنگزاهای بازیک رنگ‌های جذاب با شید روشن ایجاد می‌کنند، اما پایداری آن‌ها در برابر نور و رطوبت الیاف بسیار کم است.

رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگزاهای بازیک:

الیاف اکریلیک به سومین الیاف مصنوعی تولید شده در جهان تبدیل شده است. الیاف آکریلیک معمولی از پلیمرهای حاوی 85 درصد یا بیشتر مونومر آکریلونیتریل تولید می‌شوند، سایر مونومرها معمولاً متاکریلیک اسید، متیل متاکریلات، وینیل استات یا یک ترکیب وینیل مشابه هستند که به منظور بهبود رنگ‌پذیری و خواص مکانیکی ترکیب می‌شوند.

در ابتدا، رنگرزی الیاف اکریلیک بسیار دشوار بود و تا زمانی که گروه‌های اسیدی به‌عنوان محل‌های رنگ در الیاف گنجانده نشدند، مواد رنگزای بازیک چندان مورد توجه نبودند. رنگزاهای کاتیونی در حال حاضر به مقدار زیاد برای رنگرزی اکریلیک‌ها (اورلون، آکریلان، کرسلان، زفران) و اکریلیک‌های اصلاح شده (ورل) استفاده می‌شود.

رنگزای بازیک محلول در آب است و به آنیون‌ها و کاتیون‌های رنگی تجزیه می‌شوند. کاتیون‌ها تمایل زیادی به گروه اسیدی (سولفونیک یا کربوکسیلیک) دارند و نمک تشکیل می‌دهند. به دلیل این پیوندهای قوی، مقاومت در برابر شست و شوی بسیار خوبی دارند.

مراحل اساسی در مکانیسم رنگرزی اکریلیک عبارتند از: جذب ماده رنگزای بازیک در سطح الیاف، که تنها زمانی اتفاق می‌افتد که از نقطه انتقال شیشه ای الیاف فراتر رود. انتشار رنگ در لیف زمانی که مولکول‌های لیف انرژی کافی برای حرکت را به دست می‌آورند. تشکیل پیوند رنگ-الیاف؛ و مهاجرت ماده رنگزا از ماده رنگزا به دیگری یا از داخل الیاف به سطح. میزان مهاجرت بسته به ماده رنگزا به میزان قابل توجهی متفاوت است، اما عموما رنگزا‌های بازیک به خوبی مهاجرت نمی‌کنند.

الیاف اکریلیک نیز بسته به اینکه از خشک‌ریسی یا ترریسی باشند، از نظر میزان سرعت رنگرزی متفاوت هستند. الیافی که از طریق ترریسی تشکیل شده‌اند نسبت به الیافی که از طریق خشک‌ریسی تشکیل شده‌اند سرعت رنگرزی بیشتری دارند.

برای غلبه بر میل ترکیبی بالای برخی از مواد رنگزای بازیک و جلوگیری از رنگرزی نامطلوب، اغلب از یک کندکننده (ریتاردر) استفاده می‌شود.

متداول ترین گروه آنیونی متصل به پلیمرهای اکریلیک، گروه سولفونات، -SO₃-، و پس از آن گروه کربوکسیلات، -CO₂- است. این خاصیت آنیونی است که اکریلیک‌ها را برای رنگرزی با رنگ‌های کاتیونی مناسب می‌کند، زیرا یک برهمکنش یونی قوی بین رنگ و پلیمر وجود خواهد داشت.

رنگرزی روی الیاف پلی اکریلیک را می‌توان با عمق رنگی بالا، درخشندگی بالا و ماندگاری خوب به دست آورد. رنگهای کاتیونی را می‌توان در فرآیندهای رمق‌کشی و همچنین در فرآیندهای رنگرزی مداوم استفاده کرد. در رمق‌کشی، کنترل دما در محدوده سرعت جذب بالای رنگزا مورد نیاز است.

ریتاردر را برای یکنواخت کردن رنگرزی می‌توان به حمام اضافه کرد. ریتاردرهای آنیونی به طور برگشت پذیر با رنگزا موجود در محلول، ترکیباتی را تشکیل می‌دهند. بنابراین، غلظت موثر ماده رنگزا در گرادیان غلظت برای جذب ماده رنگزا کاهش یافته و سرعت جذب ماده رنگزا کاهش می‌یابد. قدرت ماده افزودنی باید کمتر از قدرت اتصال بین الیاف و ماده رنگزا باشد. محصولات تراکم بین نفتالین سولفونیک اسید و فرمالدئید نمایندگان شیمیایی برای کندکننده‌های آنیونی هستند.

ریتاردرهای کاتیونی (به عنوان مثال ترکیبات آمونیوم چهارتایی) برای جذب و اتصال یونی در الیاف با هم رقابت می‌کنند. تعداد محل‌های اتصال روی لیف کاهش یافته و سرعت جذب ماده رنگزا کاهش می‌یابد. بنابراین، کندکننده کاتیونی مانند یک رنگزای بی رنگ عمل می‌کند، که سهمی ‌از محل‌های اتصال موجود را مسدود می‌کند. در محاسبات اشباع الیاف از طریق اتصال مواد رنگزا، غلظت کندکننده‌های کاتیونی مورد استفاده باید در نظر گرفته شود. در صورتی که مقدار ریتاردر به مقدار زیاد انتخاب شده باشد، جذب ماده رنگزا ناقص خواهد ماند.

منبع      textilelearner.net