چاپ در صنعت نساجی به عنوان یک رنگرزی موضعی و سطحی به حساب می آید ولی در این فرایند، باید مرز مشخصی وجود داشته باشد. با توجه به این موضوع، استفاده از غلظت دهنده در صنعت نساجی از اهمیت ویژه ای برخوردار است که این غلظت دهنده بخش اصلی خمیر چاپ به حساب می آید. استفاد ه از غلظت دهنده در صنعت چاپ سیالیت خمیر چاپ را کم کرده و مانع پخش شدن رنگزا به بیرون از خطوط مرزی می شود. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک به مطالعه و نقش غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی می پردازیم.
غلظت دهنده چیست؟
غلظت دهنده در صنعت چاپ برای مشخص کردن مرز مشخص طرح در چاپ اهمیت ویژه ای دارد. به عبارتی از این مواد استفاده می کنند تا بین طرح ها و رنگ ها به هم ریختگی ایجاد نشود. اما غلظت دهنده هایی در صنعت چاپ باید استفاده شوند که به راحتی بعد از انجام دادن فرایند چاپ، از سطح پارچه جدا شوند. در خمیر چاپ مقدار غلظت دهنده بین ۴۰ تا ۷۰ درصد بوده که عامل غلظت دهنده حداکثر ۱۶ درصد است. در گذشته از امولسیون های روغن در آب به عنوان این عامل بر پایه مواد رنگزا در خمیرهای چاپ استفاده می شد. امروزه موادی به جای این عوامل استفاده می شود که می توانند به راحتی در آب سرد حل شوند.
غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی
غلیظ کننده ها در صنایع نساجی از خمیر جامدی به دست آمده و می تواند آب را در چاپ محلی جذب کند. این نوع از غلیظ کننده ها در صنعت نساجی از پودر گوار و یا کربوکسی متیل تمبر هندی ساخته شده و در منسوجاتی که برآمدگی ندارند، استفاده می شود. پارچه هایی که در این زمینه استفاده می شود، باید محلول نمکی نداشته باشد تا دچار گرگرفتگی نشوند. چون در این صورت ضخامت پارچه کم شده و سطح آن دچار آسیب می شود. ذوب شدن خمیرها با سنجش مواد رنگی و شیمیایی اتفاق افتاده و همراه با ماده ای که ضخیم کننده است، افزوده می شود.
یکی از این غلیظ کننده ها، غلیظ کننده آدامس است که در صنعت نساجی و برای چاپ مستقیم روی ابریشم، نایلون و پشم به کار برده می شود. چاپ رنگ پارچه های پنبه ای نیز با استفاده از این غلیظ کننده انجام می شود.
نمونه دیگری از غلیظ کننده ها، کربوکسی متیل تمبر هندی است که از پلی ساکارید، ۲۰ درصد خاکستر و ۹ درصد رطوبت تشکیل شده است. در صورت عدم استفاده از غلظت کننده چاپ در صنعت نساجی، رنگ کامل در منسوجات ایجاد نمی شود.
انواع غلظت دهنده ها
در گذشته از عصاره های طبیعی مانند گوار، آلژینات، نشاسته و مشتقات سلولز به عنوان غلظت دهنده استفاده می شد. این نوع غلظت دهنده ها دارای خواصی چون مدت زمان زیاد آبپوشی، داشتن میزان پایداری حرارتی کم و پایین بودن درصد خلوص کم اشاره کرد. به همین دلیل برای جایگزین کردن به جای این مواد تلاش های زیادی شد. این تغییرها از طرق شیمیایی و یا مخلوط کردن فیزیکی انجام گرفت.
همچنین غظت دهنده های طبیعی دارای معایبی چون پایین بودن عمق رنگ، درخشندگی فام و کم بودن مقاومت شست و شو بودند. تا این که از غلظت دهنده های مصنوعی به جای آن ها استفاده شد. غلظت دهنده ها به سه دسته ی غلظت دهنده های طبیعی، نیمه مصنوعی و مصنوعی تقسیم می شوند.
غلظت دهنده طبیعی
آرد دانه اقاقیا
درخت کاروب منبع تهیه آرد دانه های اقاقیا است که زنجیر اصلی آن از دی مانوز و زنجیرهای انشعابی آن از گالاکتوز تشکیل شده است. برای حل کردن این نوع از غلظت دهنده ها به گرما در آب نیاز است. آرد دانه اقاقیا غلظت دهنده ای پلی ساکاریدی آنیونی بوده و میزان PH آن بین ۳ تا ۱۱ است. با به کار بردن تنها ۲ درصد از این غلظت دهنده، ویسکوزیته مناسب در صنعت چاپ ایجاد می شود. در فرایند چاپ های دو مرحله ای با رنگبندی های خمی از کمپلکس های آرد دانه اقاقیا با بورات ها استفاده می شود که به صورت ژل در می آید.
صمغ های گیاهی
صمغ های گیاهی نوعی از پلی ساکاریدهای کمپلکسی است که حاوی گروه های ارونیک اسید است. این نوع غلظت دهنده ها از تنه های درختان و یا بوته ها به صورت شیره ای به دست می آیند.
کتیرا نوعی از این صمغ ها است که در آب به خوبی حل می شود و از گالاکتوز، آرابینوز، رامنوز، فروکتوز، زیلوز و گلوکورونیک تشکیل شده است. با حل شدن کتیرا در آب، PH آن ها بین ۵ تا ۶ شده و محلول ۴ تا ۵ درصد آن به عنوان یک غلظت دهنده با ویسکوزیته مناسب به کار برده می شود. اما اگر به محلول آن ها نمک اضافه شده و یا دما بالا رود، میزان ویسکوزیته آن ها کاهش پیدا می کند.
نوع دیگری از این صمغ ها، عربی است که به دست آمده از درخت اقاقیای سنگالی است. این نوع از غلظت دهنده ها از نمک کلسیم، پتاسیم و منیزیم آرابین تشکیل شده است. آرابین از واحدهای گلوکورونیک اسید، آرابینوز، رامنوز و گالاکتوز بوده و به خوبی در آب حل می شود.
یک نوع خالص تر از صمغ کارایا به نام صمغ کریستالی است که در یک سال دوبار از درخت گرفته می شود. صمغ کارایا پلی ساکاریدی با وزن مولوکی بالا بوده و قسمتی از آن استیله شده است. این نوع صمغ که به میزان کمی در آب حل می شود، از ال رامنوز، دی گالاکتوز و دی گالاکتورونیک اسید تشکیل شده است. اما این نوع از غلظت دهنده ها با این که در آب به خوبی متورم می شوند، ویسکوزیته آن با زیاد شدن حرارت و تغییر کردن میزان PH، کم می شود.
آلجینات ها
نمک های سدیم، کلسیم و یا پتاسیم آلجینیک اسید، غلظت دهنده آلجیناتی بوده که به عنوان یک پلی ساکارید از واحدهای بتا، دی مانورونیک اسید و ال گلوکورونیک اسید تشکیل شده است. آلجینات ها در آب گرم و سرد حل شده و از جلبک های دریایی به دست می آید. از این نوع غلظت دهنده ها در تولید خمیر چاپ رنگینه های راکتیو به کار می گیرند.
غلظت دهنده های نیمه مصنوعی
چوب به عنوان منبع اصلی برای ساخت غلظت دهنده های مصنوعی است. برای تولید این نوع از غلظت دهنده ها، سلولز چوب به شکل بازیافته درآمده و موادی مانند متیل سلولز، اتیل سلولز و کربوکسی سلولز پس از این که واکنش های شیمیایی انجام می شود، تولید می گردد. از این نوع غلظت دهنده ها در صنعت نساجی به کار برده می شود.
غلظت دهنده های مصنوعی
با توجه به این که مقدار غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی از نوع طبیعی کافی نبوده و این نوع از غلظت دهنده ها در محیط زیست می تواند مشکلاتی را ایجاد کند، به همین دلیل امروزه استفاده از پلیمرهای مصنوعی جایگزینی مناسب برای غلظت دهنده های طبیعی خواهد بود. پلی وینیل الکل نمونه ای از غلظت دهنده های مصنوعی است که برای ساخت غلظت دهنده ها در چاپ پارچه های نایلونی مورد استفاده قرار می گیرد.
ویسکوزیته مناسب در این غلظت دهنده ها به کمک کوپلیمرهای آکریلیک اسید، متاکریلیک اسید و متاکریلات در آن ها به اندازه یک تا دو درصد ایجاد می شود. چون فقط مقدار کمی از این غلظت دهنده های مصنوعی خشک می تواند، ویسکوزیته مناسب را ایجاد کند. در صورتی غلظت دهنده های مصنوعی، مناسب خواهد بود که پارچه های تولید شده بعد از چاپ، شست و شو داده نشود.
معایب استفاده از نوع مصنوعی غلظت دهنده در صنعت نساجی
اول این که قیمت غلظت دهنده در صنعت نساجی نسبت به انواع طبیعی، گران تر بوده و میزان مصرف رنگ در آن بالاست. هر چه میزان سختی این غلظت دهنده بالا باشد، مقدار بیشتری از آن مصرف می شود. همچنین غلظت دهنده های مصنوعی، زیردست روی پارچه ایجاد می کنند که با استفاده از نرم کن می توان آن را رفع کرد.
مقدار مصرف غلیظ کننده چاپ در صنعت نساجی
ابتدا ۸ کیلوگرم از غلظت دهنده را در ۹۲ کیلوگرم آب حل کرده و بعد از هم زدن به مدت یک تا دو ساعت، مخلوط را به حالت استراحت قرار داده و اجازه می دهند تا پف کند. میکس کردن این مخلوط در دمای ۱۷۵ درجه سانتی گراد و به اندازه ۵ دقیقه در بخار اشباع شده انجام می شود.
پاک کردن غلظت دهنده در صنعت نساجی
برای پاک کردن غلظت دهنده از روی پارچه، ابتدا آن را در حمام اول که آب سرد است به مدت ۳ دقیقه قرار داده و سپس وارد حمام دوم می کنند. در این حمام، ۴ گرم بر لیتر سود ۳۲ درصد، ۲ گرم بر لیتر هیدروسولفیت و یک گرم بر لیتر نفوذ دهنده است. دمای حمام دوم ۶۰ درجه سانتی گراد است. منسوجات در مرحله بعد وارد حمام سوم می شود که حاوی یک گرم بر لیتر نفوذ دهنده بوده و دمای ۶۰ درجه سانتی گراد دارد. در نهایت پارچه ها را از حمام آخر که آب سرد داشته و یک میلی لیتر بر لیتر اسید استیک ۳۰ درصد دارد، عبور می دهند که پارچه ها پاک و عاری از رنگ می شوند.
