رنگ دایرکت چیست؟ کاربرد، خصوصیات و قیمت خرید و فروش

رنگ دایرکت (Direct Dye) یا مستقیم، به عنوان یک رنگ آنیونی محلول در آب شناخته می شود که در محلول های قلیایی و یا خنثی در صنایع نساجی، برای رنگ آمیزی الیاف سلولزی مانند پنبه یا کاغذ، چرم و ویسکوز مورد استفاده قرار می گیرد. از این نوع رنگ به دلیل هزینه کم و کاربرد آسان، استقبال فراوانی می شود.

رنگ دایرکت از ترکیبات گروه آزو بوده و از لحاظ ساختاری، گروه های اسید سولفوریک را حفظ می کند. از این رو، مانند مشتقات بنزیدین بدون دخالت سایر ترکیبات شیمیایی و به کمک پیوند هیدروژنی و وان در والس به صورت مستقیم جذب فیبر می شود.

اولین بار در سال ۱۸۸۳  رنگ دایرکت مصنوعی کشف شد که به رنگ زرد مستقیم ۱۱ معروف بود. در سال ۱۹۵۶ SDC رنگ مستقیم را این گونه تعریف کرد: رنگهای آنیونی اساسی سلولز هنگام استفاده از حمام آبی حاوی الکترولیت ها.

نکته

رنگ دایرکت به مقدار کم در رنگرزی الیاف طبیعی مانند ابریشم، پشم و پلی آمید کاربرد دارد.

توجه

رنگ دایرکت با نام های رنگ مستقیم، رنگ اساسی، رنگ آنیونی و Substantive Dye نیز شناخته می شود.

پیش از این در نشریه علمی جهان شیمی فیزیک به معرفی و بررسی انواع رنگ های دیسپرس، پلی استر، ویترای و رنگ اپوکسی پرداخته شده است. در این مقاله به معرفی و بررسی رنگ دایرکت، خصوصیات و ویژگی ها، کاربرد و قیمت خرید و فروش آن می پردازیم.

ساختار شیمیایی رنگ دایرکت چگونه است؟

اغلب رنگ های دایرکت از رنگ های آزو سولفون شده تشکیل شده اند. این ترکیبات معمولا شامل ترکیبات Bis-،  tris و یاtetra-azo  هستند که نوع tetra-azo آن اغلب به رنگ قهوه ای و سیاه دیده می شود.

انواع رنگ دایرکت کدام است؟

از انواع این نوع رنگ می توان به Direct orange  s ،   Direct dark  green  BN، ۱۰۲ Direct Dark Brown،  Direct Blue، NM  ۱۵۱ Direct black،  ۳۸ Direct Scarlet، ۴BE Direct Red ۲۲۷ اشاره کرد.

علاوه بر این، بر اساس طبقه بندی SDC ، رنگ های دایرکت را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

رنگ دایرکت کلاس A

رنگ هایی که در این گروه قرار می گیرند، خود تراز شونده هستند. به این معنی که، از خاصیت مهاجرت یا هموار سازی خوبی برخوردار هستند.

رنگ دایرکت کلاس B

رنگ های این گروه، خود تراز شونده نیستند. برای اینکه این نوع رنگ ها از لحاظ هموار سازی سطحی نتایج خوب و قابل قبولی ارائه دهند باید مقداری نمک به آن افزود تا قابل کنترل باشد. به همین دلیل، به عنوان قابل کنترل نمک نیز توصیف می شوند.

رنگ دایرکت کلاس C

رنگ های این گروه علاوه بر اینکه خود تراز شونده نیستند، به نمک نیز حساسیت زیادی دارند. فرسودگی این رنگ ها را نمی توان با افزودن نمک به تنهایی کنترل کرد. از این رو، برای کنترل به درجه حرارت بیشتری نیاز دارند. این نوع رنگ ها را به عنوان قابل کنترل دما توصیف می کنند.

قیمت خرید و فروش رنگ دایرکت چگونه است؟

رنگ دایرکت از جمله رنگ های پرکاربرد نساجی است که متناسب با نوع کار و میزان مصرف، در بسته بندی های ۲۰ و ۲۵ کیلو گرمی شرکت های تولیدی داخلی و خارجی به بازار عرضه می شود.

این نوع رنگ نسبت به سایر رنگ های مورد استفاده در صنعت نساجی از قیمت پایین تری برخوردار است. قیمت خرید و فروش رنگ های دایرکت تولید شده در داخل کشور به میزان قابل توجهی کمتر از رنگ های تولید شده در خارج از کشور است.

رنگ های دایرکت خارجی مورد استفاده در داخل کشور اغلب از کشور های هند و چین تامین می شوند. خریداری رنگ های تولید داخل علاوه بر حمایت از کارخانه های داخلی، در صرفه جویی ارزی نیز بسیار موثر است. هنگام خرید باید توجه داشت محصول از برند های معتبر خریداری شده و از کیفیت بالایی برخوردار باشد.

رنگ دایرکت چه خصوصیاتی دارد؟

این نوع رنگ از خصوصیات و ویژگی های منحصر به فردی برخوردار است که موجب شده استفاده از آن بسیار پرطرفدار باشد. از جمله این خصوصیات می توان به موارد زیر اشاره کرد:

ماهیت آنیونی دارد

رنگ های دایرکت به عنوان رنگ های آنیونی محلول در آب شناخته می شوند که از لحاظ ساختار، گروه های اسید سولفونیک را حفظ می کنند. این نوع رنگ، به صورت مستقیم توسط الیاف سلولزی جذب می شوند. برای استفاده از آن، معمولا از یک حمام رنگ آبی حاوی الکترولیت ، یا کلرید سدیم (NaCl) یا سولفات سدیم (Na2SO4) استفاده می شود.

در برابر نور مقاومت خوبی دارد

مولکول های این نوع رنگ بدون دخالت سایر ترکیبات شیمیایی و به کمک پیوند های هیدروژنی و وان در والس، به فیبر و الیاف سلولزی متصل می شوند. به همین دلیل، مقاومت خوبی در برابر نور خورشید دارند.

در برابر شستشو مقاومت خوبی ندارد

با وجود این که رنگ دایرکت در برابر نور مقاومت خوبی از خود نشان می دهد اما، در برابر شستشو مقاوم نیستند. زیرا ذرات رنگ کوچک و محلول در آب بوده، در نتیجه در برابر رطوبت ضعیف هستند. این مشکل را می توان با انجام اقدامات پس از درمان بهبود بخشید.

کاربرد اصلی آن رنگرزی الیاف سلولزی است

رنگ های دایرکت را به این دلیل رنگ اساسی می نامند که میل مستقیم به الیاف داشته و توسط نیروهای غیر یونی به فیبر متصل می شوند. با انحلال این رنگ ها در آب، آنیون رنگ و کاتیون سدیم تشکیل می شوند. این نوع رنگ علاوه بر الیاف سلولزی در رنگرزی الیاف پروتئینی مانند نایلون، ابریشم و پشم، کاغذ و … نیز کاربرد دارد.

روی پنبه و پارچه سایه های کاملی ایجاد می کند

رنگ دایرکت سایه های کاملی را روی پنبه و پارچه ایجاد می کند. علاوه بر این، روی ابریشم و پشم نیز قابل استفاده است. این رنگ ها سایه های روشن ایجاد می کنند اما از مقاومت شستشو ضعیفی برخوردار هستند.

استفاده از آن ساده و ارزان است

علاوه بر موارد گفته شده، رنگ های دایرکت از لحاظ هزینه لولزم جانبی، ارزان بوده و روش استفاده از آن بسیار آسان است.  همچنین، نسبت به سایر رنگ ها چرخه رنگ کوتاه تری دارد. به طور کلی می توان گفت رنگ های دایرکت علاوه بر ارزان بودن، به راحتی مورد استفاده قرار می گیرند و می توانند رنگ های روشن ایجاد کنند.

در استفاده به آب کمتری نیاز است

این نوع رنگ نسبت به رنگ های دیگر، آب کمتری مصرف می کند. به همین دلیل، میزان نمک موجود در پساب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

مکانیسم عمل رنگ دایرکت چگونه است؟

هنگامی که  فیبر سلولزی در آب غوطه ور می شود ، ناحیه بی شکل آن متورم شده و منافذ کوچکی به اندازه های ۲۰ تا۱۰۰آنگستروم (A) تولید می شود. این منافذ دارای  بارهای منفی هستند.

همزمان مولکول های رنگ در حمام شکافته شده و به صورت آنیون های رنگ، آزاد می شوند. در ابتدا تعداد کمی از آنیون های رنگ در سطح فیبر جذب می شود اما بیشتر آن ها از سطح خارج می شوند. این پدیده به دلیل اختلاف پتانسیل منفی بسیار زیاد رخ می دهد که به سد پتانسیل زتا معروف است.

در این هنگام، افزودن الکترولیت مانع پتانسیل زتا را کاهش داده و عمل جذب را افزایش می دهد. الکترولیت ها کاتیون سدیم را که به مولکول های رنگ متصل می شود، آزاد کرده و به سطح بدنه منتقل می کنند.

علاوه بر این، میزان کار osmotic مورد نیاز برای انتقال یون های فلزی همراه را کاهش داده و نمک سدیم از مولکول رنگ روی سطح فیبر رسوب می کند.

مولکول های رنگ به تدریج در داخل ماتریس سلولز متورم منتشر می شوند. در این مرحله کنار زنجیره پلیمری با پیوند هیدروژنی و نیروهای ون در والس قرار می گیرند. به کار بردن گرما منجر به شکستن سنگدانه های رنگ شده و سد پتانسیل zeta  را کاهش می دهد.

روش استفاده از رنگ دایرکت به چه صورت است؟

برای استفاده از رنگ های دایرکت، الکترولیت را در محل جوش یا نزدیک آن به دستگاه هایی که قادر به کار در فشار اتمسفر هستند، اضافه می کنند. این کار در ماشین آلات رنگرزی HTHP ، در نخ های خالص و یا مخلوط در دمای بالاتر از دمای جوش صورت می پذیرد.

علاوه بر این، ممکن است مواد قلیایی مانند کربنات سدیم، به محیط  رنگ های مستقیم حساس به اسید و آب سخت افزوده شود. این کار محلول سازی رنگ را افزایش می دهد.

هنگامی که سلولز در محلول یک رنگ مستقیم غوطه ور می شود ، رنگ را از محلول جذب کرده و به تعادل می رسد. در این مرحله قسمت بیشتر رنگ توسط فیبر جذب می شود. میزان جذب و فرسودگی تعادل از رنگی به رنگ دیگر متفاوت است.

برای تشخیص ماهیت رنگ برای سلولز، نسبت رنگ جذب شده توسط فیبر را با مقدار رنگ باقی مانده در حمام رنگ مقایسه می کنند.

رنگ دایرکت در رنگرزی پنبه و رامی چه تفاوتی با رنگ کاتیونی دارد؟

پنبه و رامی از الیاف سلولزی گیاهی هستند که خواص فیزیکی و شیمیایی مشابه دارند. از آن جایی که محصولات مخلوط شده آن ها را نمی توان با روش تجزیه و تحلیل شیمیایی تعیین و تفکیک کرد، لذا تعیین نسبت مخلوط آن ها بسیار دشوار است.

جهت گیری و تبلور الیاف کنف بالاتر از پنبه است. به همین دلیل، در میزان رنگ آمیزی، مقدار جذب اشباع، ویژگی های رنگ محصولات رنگ شده و غیره با یکدیگر تفاوت دارند. بر همین اساس، pan fukui  و همکارانش از رنگ های واکنشی برای تعیین تفاوت در میزان رنگرزی پنبه و پارچه استفاده کردند تا بتوانند اکتشاف مفیدی را به انجام برسانند.

آن ها با استفاده از رنگ مستقیم و کاتیونی، الیاف پنبه و رامی را تحت شرایط یکسان رنگرزی کردند. سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، میزان بازتابندگی فیبر مورد رنگرزی را برای تعیین داده های رنگ سنجی مورد ارزیابی قرار دادند. از مقایسه مقدار اختلاف رنگ بین دو نوع الیاف و تفاوت رنگ صفحه نمایش که به ترتیب قرمز، زرد، سبز یا رنگ آبی را نشان داد، از روش رنگ آمیزی سه رنگ برای تعیین پنبه و پارچه مخلوط از پایه گذاری استفاده شد.

کلام آخر

رنگ دایرکت یا رنگ مستقیم از دسته رنگ های آنیونی به شمار می آید که کاربرد اصلی آن در صنعت نساجی است. از این رنگ اغلب برای رنگرزی الیاف سلولزی، کاغذ، چرم و تا مقداری برای رنگرزی پنبه، پشم و ابریشم استفاده می شود.

این نوع رنگ به صورت مستقیم و بدون دخالت سایر ترکیبات شیمیایی، به کمک پیوند های هیدروژنی و نیرو های وان در والس به فیبر متصل می شود. به همین دلیل کاربرد ساده ای دارد. علاوه بر این، نسبت به سایر رنگ های نساجی از قیمت پایین تری برخوردار است. به همین دلیل، بسیار پرطرفدار و پر کاربرد است.

رنگ دایرکت در برابر نور مقاومت خوبی از خود نشان می دهد. اما، در برابر شستشو مقاوم نیست. زیرا در آب قابل انحلال است. همین ویژگی موجب شده است نسبت به رنگ های دیگر به مقدار آب کمتری نیاز داشته باشد. از این رو، میزان نمک موجود در پساب آن به میزان قابل توجهی کمتر است.