رنگرزی نایلون با رنگزای اسیدی

در رنگرزی با رنگ های اسیدی ، اسید یکی از زیر ساخت های مواد تعاونی است ، همچنین این رنگ ها از نمک سدیم اسیدهای سولفونیک میباشند به همین دلیل به آنها رنگ های اسیدی میگویند .
رنگ های اسیدی از دیدگاه ساختار شیمیایی از آزو ، آنتراکینویید ، تری فنیل متان ، آزین و گزانتن درست شده اند .
R-SO3NA
که R معرف مولکولی اصلی رنگ است با یک حلقه بنزنی.

رنگرزی نایلون با رنگزای اسیدی

رنگ های اسیدی به سه دسته تقسیم می شوند دسته اول به حمامی با پی اچ پایین نیاز دارند ، دسته دوم به محلول اسیدی ضعیفتری نیازداشته با پی اچی حدود ۵ و دسته سوم رنگ هایی که در حمام خنثی عمل میکنند.
Levelling
Milling
Super milling’
1. محیط اسیدی قوی که پایداری لیف در این محیط کمی ضعیف می شود ولی یکنواختی در رنگرزی و ثبات نوری خوبی دارند ولی ثبات شستشویی خوبی ندارند. PH=2-3 ٬ به این دسته از رنگزاها Molecular – dispersed Dyes نیز گفته می شود .

2. محیط اسیدی ضعیف یکنواختی و ثبات شستشوی متوسط .PH=5.2-6.2 در این مورد از نمک سولفات سدیم نباید استفاده کرد چراکه افزایش الکترولیت باعث کند شدن رمق کشی می شود.و اقتصادی تر است اگر برای ایجاد محیط اسیدی از اسید استیک استفاده شود.یکنواختی رنگرزی در این رنگها کمتر بوده و میل به ایجاد محلول کلوییدی دارند.

3. محیط اسیدی خیلی ضعیف یا خنثی (Super-Milling) یکنواختی متوسط با ثبات شستشویی خوب.
مکانیزم رنگرزی :
در نقطه ایزوالکتریک شمار گروه های کربوکسیلیک اسید که بار منفی دارند با شمار گروه های آمین انتهایی که بار مثبت دارند در نایلون برابر است . هنگامی که لیف در محلول اسیدی قرار میگیرد یونیزه شدن گروه ها کاهش می یابد و در نتیجه لیف بگونه کامل از بار مثبت شارژ میگردد.

بارهای مثبت نیز به وسیله آنیون های اسید که حرکت سریع دارند خنثی میگردد سپس آنیون های رنگ با تمایل زیاد و با حرکتی کم و بیش کند و به آهستگی جایگزین آنیون های اسید می شوند.
مولکول های رنگ که در ابتدا جذب لیف شده بودند ٬ به آرامی داخل لیف نفوذ میکنند و با گروه های آمین انتهایی پیوند های غیر قطبی یا واندروالس درست میکنند. در مورد مواد رنگزای اسیدی یکنواخت شونده ٬ جذب سطحی کم و بیش به گروه های انتهایی (آمونیوم) که با بار مثبت شارژ شده اند محدود می شود. در مورد مولکول های بزرگتر و پیچیده تر که در فاصله PH =5-7 نسبت به لیف تمایل دارند ٬ جذب رنگ ٬ به اشباع گروه های آمین نیز بستگی دارد. (جذب توسط گروه های آمین و همچنی جذب توسط گروه های آمید با پیوند هیدروژنی)
در شرایط عملی رنگرزی ٬ رنگهای اسیدی از حمام رنگرزی روی سطح الیاف جذب می شوند و سپس بدرون لیف نفوذ میکنند از آنجا که شمار محل های موجود در نایلون برای نشستن رنگ کم است ٬ شمار محل های قابل دسترس در سطح لیف نیز بمراتب کمتر است.

مقدمات رنگرزی
مرحله اول – شستشوی اولیه :
برای پایین آوردن روغن های استرچ که در بخش تکسچرایزینگ تکسچرایزینگ و همچنین روغن هایی که در ساخت الیاف کار شده است معمولا نایلون را به روش زیر شستشو میدهند :
کربنات سدیم
صابون نانیونیک
دما 60درجه سانتیگراد
زمان 15 تا 30 دقیقه
کار شستشو باید در دمای 60 انجام بشود چراکه دمای بالاتر امکان تثبیت (ست شدن) چین و چروک خوردگی های درست شده را بالا میبرد و از بین بردن آنها در شرایط عادی ممکن نیست.
پس از این مرحله بنا به روش کارخانه های رنگرزی ممکن است کار ست کردن انجام شود ؛
1. معمولا در استنتر در دمای 180 تا190 انجام میشود.
2. در برخی دیگر ست کردن با واتر ست یا بخار ۱۱۵ درجه نیز معمول است.

مرحله دوم – سفیدگری :
برای سفید کردن نایلون تنها به سفید کننده نوری نیاز است در گذشته از موادی چون هیپوکلریت استفاده میشد که امروزه به دلیل آسیبی که به لیف وارد می شود کاملا منسوخ شده است.
برای سفیدکردن نایلون طبق نسخه زیر پیش می رویم :
سفید کن نوری
نفوذ دهنده
زمان 45 تا 60 دقیقه
دما 90 درجه سانتیگراد

در برخی موارد ممکن است سفیدگری نایلون با آب اکسیژنه انجام شود که به دلیل اثرات تخریبی روی نایلون دما از 50درجه سانتیگراد نباید بالاتر رود.

رنگرزی نایلون با رنگ های اسیدی :

نایلون 66 از 6 بلوری تر است و قاعدتا جذب رنگزا کمی سختر انجام میگیرد اما جدای از این مورد حتا هنگامی که الیاف نایلون تفاوت های فیزی در ساختمانشان نشان می دهند این امکان وجود دارد که با رعایت نکاتی مثل :
انتخاب دقیق رنگ
تغییر دادن سرعت جذب رنگ با بکار بردن مواد کمکی مناسب
با تنظیم PH و درجه دما و شیب گراف رنگرزی
و یا ترکیبی از موارد بالا میتوان ویژگی ذاتی رگه رگه شدن و نایکنواختی های احتمالی در رنگرزی را از میان برد. البته توجه به این نکته مهم است که اگر ایجاد نایکنواختی رنگرزی بخاطر ساختار لیف باشد روش های بالا کار ساز نیست.
تمایل رنگهای اسیدی روی نایلون متفاوت است ولی روی هم رفته بین PH =3-7 در رنگرزی نایلون کاربرد دارند.

گراف و نسخه رنگرزی با Acid Black 194:

رنگزا x%
اسید استیک 1گرم در لیتر PH=5-5.5
یکنواخت کننده 1 گرم در لیتر
ضد چروک 2 گرم در لیتر
دما 95 درجه
زمان 60 دقیقه

و در آخر پس از شستشو و آبکشی در صورت لزوم میتوان طبق نسخه زیر از فیکسه کننده استفاده کرد:
فیکسه کننده 0.5 گرم در لیتر
اسید استیک PH=4.5
زمان 30 دقیقه
دما 80 درجه سانتی گراد.