گزارش کارآموزی رنگرزي و چاپ و تكميل

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
گزارش کارآموزي رنگرزي و چاپ و تكميل در 129 صفحه ورد قابل ويرايش

فهرست مطالب

عنوان صفحه
مقدمه..................................................................................................................... 1

مواد اوليه.............................................................................................................. 2

واحدهاي مختلف كارخانه...................................................................................... 3

بافندگي.................................................................................................................. 5

سالن پتوبافي و گردبافي........................................................................................ 6

سالن بافندگي......................................................................................................... 6

تكميل و آماده‌سازي.............................................................................................. 8

مقدمه تكميل........................................................................................................... 9

عوامل مؤثر در عمليات تكميل............................................................................... 10

روشهاي تكميل...................................................................................................... 11

آهار و آهارزدايي.................................................................................................. 13

روشهاي آهارگيري............................................................................................... 15

آهارگيري با اكسيد كننده‌ها................................................................................... 15

آهارگيري با آنزيم................................................................................................. 16

تست نشاسته همراه پارچه.................................................................................... 18

پخت Scouring......................................................................................................... 18

مرسريزاسيون....................................................................................................... 19

مرسريزاسيون پارچه............................................................................................ 20

عنوان صفحه

سفيدگري............................................................................................................... 20

سفيدگري با آب اكسيژنه....................................................................................... 21

سفيدگري با هيپوكلريت سديم (آب ژاول)............................................................. 22

سفيدگري با كلريد سديم....................................................................................... 23

مقدمات پارچه‌هاي بافته شده پنبه- پلي‌استر......................................................... 23

پخت....................................................................................................................... 23

سفيدگري............................................................................................................... 24

نرم‌كننده‌ها............................................................................................................. 24

رنگرزي................................................................................................................. 27

رنگرزي پلي‌استر- مقدمه...................................................................................... 28

رنگرزي با رنگهاي ديسپرس................................................................................ 29

مواد تعاوني در رنگرزي پلي‌استر......................................................................... 32

رنگرزي با روش HT............................................................................................. 32

خواص كالاي پلي‌استري شده با رنگزاي ديسپرس............................................... 32

ثبات نوري............................................................................................................. 32

ثبات تصعيدي........................................................................................................ 33

رسوب سطحي رنگ............................................................................................... 33

انتخاب رنگهاي ديسپرس....................................................................................... 33

رنگرزي با رنگهاي مستقيم................................................................................... 34

عنوان صفحه

اصول جذب رنگهاي مستقيم................................................................................. 34

مكانيزم نگهداري توسط ليف................................................................................. 36

عوامل مؤثر در جذب و يكنواختي رنگ رنگرزي................................................... 38

حرارت................................................................................................................... 39

زمان رنگرزي........................................................................................................ 39

نسبت حجم حمام رنگرزي به وزن كالا (L: R)...................................................... 40

كنترل توسط نمك.................................................................................................. 40

حلاليت رنگ........................................................................................................... 41

اثر PH.................................................................................................................... 42

مواد يكنواخت كننده............................................................................................... 42

طبقه‌بندي رنگهاي مستقيم بر پايه رفتار رنگرزي................................................. 42

عمليات بعد از رنگرزي.......................................................................................... 45

چاپ....................................................................................................................... 46

مقدمه..................................................................................................................... 47

رنگينه‌هاي مناسب براي چاپ................................................................................ 47

غلظت دهنده........................................................................................................... 48

نقش و اهميت غلظت دهنده در خمير چاپ............................................................ 48

انواع غلظت دهنده.................................................................................................. 50

غلظت دهنده‌هاي طبيعي......................................................................................... 50

عنوان صفحه

غلظت‌دهنده‌هاي مصنوعي..................................................................................... 51

غلظت‌دهنده‌هاي امولسيون.................................................................................... 52

انتخاب غلظت دهنده با توجه به نوع رنگينه........................................................... 53

مواد كمكي در خمير چاپ...................................................................................... 53

مواد هيدروتروپ................................................................................................... 53

مواد ضداحياء........................................................................................................ 54

روشهاي چاپ........................................................................................................ 54

چاپ مستقيم.......................................................................................................... 54

چاپ برداشت......................................................................................................... 55

چاپ مقاوم............................................................................................................. 55

چاپ پارچه‌هاي سلولزي با رنگينه راكتيو............................................................. 56

چاپ يك مرحله‌اي مستقيم با رنگينه راكتيو........................................................... 57

روش يك مرحله‌اي بخار- سديم كربنات.............................................................. 59

چاپ برداشت روي پارچه‌هاي رنگرزي شده با رنگزاي راكتيو........................... 59

چاپ مقاوم در مقابل رنگينه‌هاي راكتيو................................................................ 61

چاپ پارچه‌هاي پلي‌استر........................................................................................ 63

روشهاي تثبيت رنگينه‌هاي ديسپرس..................................................................... 64

چاپ مستقيم با رنگينه‌هاي ديسپرس..................................................................... 65

چاپ پارچه‌هاي پلي‌استر- سلولز با روش مستقيم................................................ 67

عنوان صفحه

تثبيت كالاي چاپ شده........................................................................................... 67

شستشوي كالاي چاپ شده................................................................................... 69

ماشين‌آلات............................................................................................................. 72

ماشين‌آلات سالن رنگرزي..................................................................................... 73

هاسپل.................................................................................................................... 73

ژيگر....................................................................................................................... 75

جت........................................................................................................................ 78

فولارد.................................................................................................................... 82

سانتريفوژ.............................................................................................................. 82

خرك پيچ................................................................................................................ 83

خشك‌كن سيلندري................................................................................................. 83

اتوكلاو................................................................................................................... 83

ميكسر.................................................................................................................... 84

ماشين‌آلات بخش چاپ و تكميل............................................................................. 84

ماشين چاپ روتاري.............................................................................................. 84

كالندرهاي حرارتي................................................................................................ 86

ماشين تثبيت بخار.................................................................................................. 86

ماشين استنتر........................................................................................................ 87

ماشينهاي چاپ غلتكي............................................................................................ 88

عنوان صفحه

ماشينهاي طاقه‌بندي............................................................................................... 88

انتقال طرح روي شابلون....................................................................................... 89

مراحل عكاسي شابلون.......................................................................................... 89

پساب و سختي آب................................................................................................. 91

آب براي ديگهاي بخار........................................................................................... 93

پساب..................................................................................................................... 94

گزارش فعاليتهاي كارخانه.................................................................................... 96

عمليات پخت........................................................................................................... 97

دستور پخت و سفيدگري با آب اكسيژنه قليايي در ژيگر...................................... 97

دستور پخت و سفيدگري با آب اكسيژنه قليايي در وينچ...................................... 97

دستور سفيدگري در سيتم Pad Batch................................................................... 98

مرسريزاسيون....................................................................................................... 98

آهارگيري.............................................................................................................. 98

آهارگيري با آنزيم................................................................................................. 99

نرم كننده‌ها............................................................................................................ 100

رنگرزي پارچه پنبه‌اي با رنگزاي مستقيم............................................................. 104

چاپ براي بررسي رنگهاي خريداري شده............................................................ 108

چاپ پارچه‌هاي سلولزي با رنگينه خمي................................................................ 108

چاپ كريشه........................................................................................................... 110

عنوان صفحه

چاپ رزرو راكتيو با اسيد تارتاريك...................................................................... 113

نسخه چاپ رنگ سفيد بر روي پارچه مشكي....................................................... 112

چاپ نفتلي.............................................................................................................. 113

چاپ گوگردي........................................................................................................ 114

چاپ كاتيونيك........................................................................................................ 115

برداشت رنگ ديسپرس......................................................................................... 117

آزمايش مقاومت پيگمنت نسبت رنگاليت................................................................ 117

چاپ مقاومت پيگمنت به كمك اسيد تارتاريك و Coat راكتيو................................ 118

چاپ مقاوم راكتيو توسط سولفيت سديم............................................................... 119

خمير چاپ راكتيو.................................................................................................. 119



كردان نقش:

كارخانه كردان نقش در سال 1374 توسط آقاي كرباسيان تأسيس گرديد. توليدات اين كارخانه به دو گروه عمده: 1- توليدات معمولي 2- توليدات سفارشي تقسيم شده است. به طور كلي توليدات كارخانه شامل پارچه‌هاي چاپ و رنگرزي شده مي‌باشد.

موقعيت جغرافيايي

اين كارخانه با مساحتي حدود 25000 مترمربع در منطقه كردان كرج (جنوب اتوبان كرج- قزوين) قرار گرفته و نيز داراي يك دفتر مركزي در تهران خيابان پانزده خرداد غربي است.



وضعيت نيروي انساني:

تعداد كل كارخانه 50 نفر است كه خط تكميل در يك شيفت و خط بافندگي در دو شيفت مشغول به كار هستند.



مشتريان عمده:

افراد متفرقه، اشخاص حقيقي بازار داخلي و توليدكنندگان پوشاك.



مواد اوليه:

نخ، پارچه، رنگ و مواد تعاوني. كه از شركت‌هاي زير خريداري مي‌شود:

شركتهاي خارجي:

Byer (آلمان) توليدكننده رنگ و مواد شيميايي

Ciby Giby (انگليس) توليدكننده رنگ و مواد شيميايي

Dicos (چين) توليدكننده مواد شيميايي

Yohaoo (چين) توليدكننده رنگ

شركتهاي ايراني:

چرمينه محراب، بهاران توليدكننده رنگ پيگمنت سفيد، اكسير نساج توليدكننده مواد تعاوني و بوياخ ساز بزرگترين توليد كننده رنگهاي اسيدي و راكتيو.

واحدهاي مختلف كارخانه

1- واحد برنامه‌ريزي توليد:

توسط مديريت كارخانه آقاي كرباسيان انجام مي‌گيرد، كه پس از دريافت سفارشات با در نظر گرفتن اولويتها از يك طرف و محدوديتهاي مربوط به تكنولوژي و تجهيزات از طرف ديگر، برنامه‌ريزي توليد را انجام مي‌دهند.



2- واحد طراحي پارچه:

در اين قسمت طراحي شابلونها براي چاپ،توسط كارشناس طراحي پارچه انجام مي‌گيرد. طراحي توسط سيستم كامپيوتري صورت مي‌گيرد.



3- واحد خريد و فروش:

فعاليتهاي خريد و فروش نيز توسط مديريت كارخانه و دفتر داخل شهر انجام مي‌گيرد.



4- واحد پشتيباني:

شامل قسمت انبارها (دو انبار 1500 و 1200 مترمربع)، نگهباني، سلف سرويس و ايمني و بهداشت.



5- واحد تأسيسات:

اين واحد 400 مترمربعي شامل دو ديگ بخار 5 تني، دو كمپرسور، قستم برق و تعميرات آن، چند واحد كوچك آهنگري، جوشكاري و ژنراتور مي‌باشد.

6- واحد اداري:

شامل دفتر مديريت، آرشيو فني، كتابخانه، قسمت حسابداري و دفتر متخصصين برق و مكانيك كه مسوليت رسيدگي به دستگاهها، بازديدهاي روزانه، تعميرات دستگاهها اعم از پيش‌گيرانه، اضطراري و ادواري را به عهده دارند.



7- واحد توليد:

اين واحد شامل سالن پتوبافي و گردبافي، سالن بافندگي، سالن رنگرزي، سالن چاپ و تكميل است. به طور كلي خط توليد كارخانه 8000 مترمربع مساحت دارد (سالن چاپ و رنگرزي 3000 مترمربع و سالن بافندگي 1200 مترمربع).



8- واحد آزمايشگاه:

سفارشات پذيرفته شده مورد آزمايش قرار مي‌گيرد، نسخه آنها تهيه گشته و به خط توليد اعلام مي‌گردد تا بر طبق آن عمليات رنگرزي و چاپ صورت گيرد. اين واحد شامل دو قسمت چاپ دستي و رنگرزي با HT مي‌باشد.



9- واحد شابلون‌سازي و عكاسي:

تهيه شابلونهاي مخصوص چاپ در اين واحد صورت مي‌گيرد.

سالن پتوبافي و گردبافي

اين بخش در حال راه‌اندازي و نصب مي‌باشد. دستگاه‌هاي موجود در حالت نصب عبارتند از:

1- پنج ماشين پتوبافي

ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1982

2- يك دستگاه چله‌كشي اكريليك

نخ مورد استفاده در اين بخش (پتوبافي) اكريليك مي‌باشد.

3- دو ماشين خار زني Raising

ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1982

4- ماشين تايرينگ

ساخت كارخانه Niki ژاپن سال 1982 (به منظور بلند كردن پرز در پتو)

5- دو ماشين تيغ‌زني Shearing

ساخت كارخانه Niki ژاپن سال 1982

6- هشت ماشين گردبافي يك رو ساده با گيج 20، 24 و 28

ساخت كارخانه Textima آلمان شرقي سال 1989

سالن بافندگي

سالن بافندگي به ابعاد 42 * 12 شامل 25 ماشين بافندگي تخت مي‌باشد. كه حدوداً دوازده كارگر (چهار خانم و هشت مرد) در دو شيفت مشغول به كار هستند.

ماشينهاي تخت اين سالن ساخت كارخانه Sulzir روسيه سال 1989 مي‌باشد. ماشينها از نوع پروژكتال بادومكي با طرحهاي تافته و پاناما بوده كه بيشتر نخهاي پنبه، پلي‌استر و ويسكوز براي بافت استفاده مي‌شد.

لازم به ذكر است كه منبع تغذيه تمامي ماشينهاي اين قسمت برق است. تهويه سالن توسط فنهاي مكنده هوا صورت مي‌گيرد و همچنين سالن مجهز به سيستم رطوبت‌دهي است.

يكي از انواع پارچه‌هايي كه در اين سالن با توجه به تقاضاي بازار بافته مي‌شد، پارچه مكانيك مي‌باشد. اين پارچه‌ها 100% پلي‌استر بوده كه تار و پود آنها از پلي‌استر فيلامنتي تشكيل مي‌شدو. در اينجا از نخهاي رنگرزي شده و رنگرزي نشده به طور توام براي بافت استفاده مي‌شود،‌تار و پود اين نوع پارچه‌ها بدون تاب بوده و به جاي تاب، الياف را با هوا پوش داده و در بعضي قسمتها با پرس دوخت مي‌دهند.

مقدمه:

در بيشتر موارد پارچه پس از توليد به علت همراه داشتن موادي مثل آهار، روغن و همچنين ناخالصيهاي ديگر قابل استفاده نبوده و لازم است كه اين مواد در مرحله مقدمات تكميل به صورت مؤثر از كالا زدوده شود تا پارچه به صورت سفيد درآمده و براي رنگرزي يا چاپ آماده شود و نهايتاً‌ در مرحله تكميل كه ممكن است از نوع مكانيكي و يا عالي باشد، خواص لازم با توجه به كاربرد كالا مثل جلا، زير دست نرم، ضد آب و غيره به آن بخشيده مي‌شود.

لازم به ذكر است كه واژه تكميل شامل سه مرحله زير مي‌باشد:

1- مقدمات

2- تكميل مكانيكي

3- تكميل عالي

انجام مقدمات يكنواخت تضمين كننده گرفتن نتيجه يكنواخت در رنگرزي و چاپ مي‌باشد. از اينرو از نقطه نظر كالا، انجام يكنواخت و مؤثر مقدمات اهميت فراواني را دارا مي‌باشد. به علت بالا بودن مصرف پارچه‌هاي پنبه‌اي و به ويژه مخلوط پنبه- پلي‌استر، مقدمات آنها مورد توجه بوده و از آنجايي كه اين نوع پارچه‌ها به علت كاربرد خود نمي‌توانند قيمت چندان بالايي داشته باشند، نكات زير كمك زيادي به پايين آوردن هزينه تكميلي آنها نموده است:

1- مداوم كردن عمليات

2- انجام عمليات مختلف در يك مرحله (در صورت امكان)

3- استفاده از روشهايي كه انجام عمليات را بدون استفاده از انرژي گرمايي ممكن مي‌سازد و هزينه كل را با صرفه‌جويي در مصرف گرما پايين مي‌آورد.

پارچه‌هاي پنبه‌اي و مخلوط پنبه- الياف مصنوعي نسبت به پارچه‌هاي ديگر به مراحل مقدماتي بيشتري احتياج دارد و پارچه بايستي پس از اتمام مراحل مقدمات، از خواص زير برخوردار باشد:

1- درجه بالا و يكنواخت جذب رنگينه بر اثر تورم زياد و يكنواخت

2- عدم وجود مواد ناخالصي همراه پنبه

3- عدم كاهش درجه پلي مريزاسيون پنبه در اثر تكميل

4- درجه سفيدي كافي براي كسب رنگهاي روشن

5- رطوبت يكنواخت



عوامل مؤثر در عمليات تكميل:

براي بدست آوردن يك تكميل مناسب در روي پارچه بايد عوامل مؤثر در عمليات تكميل را در نظر گرفت. اين عوامل را مي‌توان بطور كلي در پنج طبقه به شرح زير قرار داد:

1- نوع و جنس الياف بكار رفته در پارچه، حالت و ترتيب قرار گرفتن آنها در نخ و يا در پارچه

2- خواص فيزيكي پارچه، مانند قدرت تورم آن در آب بطوريكه هر گاه پارچه در حالت خنك يا مرطوب و يا در حرارت بالا و يا پايين و يا تحت تأثير فشار و يا اصطكاك قرار گيرد حالت تكميل شده آن متفاوت بوده و چگونگي اين تغييرات بستگي به شرايط عمليات خواهد داشت.

3- قدرت جذب و تركيب با مواد شيميايي و پايداري فعل و انفعالات شيميايي حاصل

4- حساسيت الياف پارچه به مواد تكميلي و شيميايي و يا روشهاي بكار رفته شده و شرايط عمليات مانند رطوبت، حرارت، فشار، زمان و ph محيط. مثلاً پارچه‌هاي ابريشمي و يا كتاني كه خود داراي خواص جالبي هستند نياز به عمليات تكميلي زيادي ندارند در صورتيكه پارچه‌هاي فاستوني براي اينكه حالت پوشاكي خوبي داشته باشند نياز به عمليات تكميلي زيادي دارند.

5- ساختمان بافت پارچه اثر زيادي در عمليات تكميلي دارد مثلاً پارچه‌اي كه داراي بافت ساده باشد قابليت پذيرش اغلب تكميلي را دارد. در صورتيكه پارچه‌اي كه بافت پاچيده‌تري دارد عمليات تكميلي را محدود مي‌سازد. مثلاً اكثر پارچه‌هاي تريكو بافت را به علت ضعف در ثبات بعدي نمي‌توان تحت عمليات تكميلي معمولي قرار داد.



ثبات تصعيدي:

شايد مهمترين خاصيت ثباتي كالاي پلي‌استري رنگ شده با رنگ ديسپرس پس از ثبات نوري ثبات تصعيدي آن باشد. خواص مهاجرتي و همچنين ثبات شستشويي الياف رنگ شده در اغلب موارد در ارتباط با ثبات تصعيدي است. به دليل انجام عمليات پرس و اتو بر روي پارچه و يا لباس رنگ شده، ثبات در برابر حرارت بسيار حائز اهميت است. بسياري از پارچه‌هاي رنگ شده قبل از رنگرزي تثبيت حرارتي مي‌شوند ولي ممكن است بعضي از آنها را پس از رنگرزي تثبيت حرراتي كنند.

به دلايل فوق و دلايل متعددي ديگري، توجه به انتخاب رنگ متناسب با مصرف نهايي كالا ضروري است.



رسوب سطحي رنگ:

آزمايشات استانداردي مربوط به عرق بدن و آب معمولاً در حرارت بدن صورت مي‌پذيرد و شستشوهاي خانگي نيز معمولاً در محدوده حرارتي 20 تا 60 درجه سانتيگراد انجام مي‌شود در چنين شرايطي خروج رنگ از لايه‌هاي داخلي ليف پلي‌استر بسيار آهسته بوده و منجر به كاهش قابل ملاحظه‌اي در رنگ و يا لكه‌گذاري جزء در عمقهاي سنگين و يا رنگهايي كه متعلق به كلاسهاي سريع‌النفوذ هستند نمي‌گردد. اما در صورتي كه در سطح ليف مقادير بسيار جزئي مثلاً حتي كمتر از 200 ميلي‌گرم در رنگ در گرم ليف بصورت تثبيت نشده وجود داشته باشد مي‌تواند باعث كاهش قابل ملاحظه‌ رنگ و همچنين لكه‌گذاري بر روي منسوجات سفيد رگدد. براي زدودن اين رنگهاي سطحي ضروري است از فرآيندهايي استفاده شود كه بر رنگهاي نفوذ كرده بي‌اثر باشند اما قادر به پاك نمودن لكه سطحي باشند.



انتخاب رنگهاي ديسپرس:

انتخاب رنگ مناسب به شدت تحت تأثير شرايطي است كه رنگرزي در آن انجام مي‌گيرد و طبيعتاً به ماشين‌آلات موجود در كارگاه نيز بستگي دارد. بديهي است مطابق معمول مبناي انتخاب براساس برآورد نمودن ثبات مورد نظر متناسب با مصرف نهايي كالا و قدرت و فام مورد نياز مي‌باشد و در اين ميان مسائل تجاري هم چون قسمت رنگ نيز از عوامل تعيين است. طبيعي است شرايط عمل و انتخاب رنگ و مواد تعاوني مناسب نيز مي‌بايد متناسب با امكانات و جهت حصول يكنواختي و نفوذ خوب انتخاب شوند.



رنگرزي با رنگهاي مستقيم:

مقدمه: علت اينكه اين رنگها را مستقيم (direct) مي‌نامند ايست كه اين كلاس رنگي اولين كلاسي بود كه قابليت رنگرزي پنبه را بطور مستقيم را دارا بود. اين رنگها را سابستنتيويته (substantive) نيز مي‌نامند. سابستننتيويته را جاذبه بين كالا و رنگ يا هر ماده جذب شدني ديگر در تحت شرايطي كه آزمايش صورت مي‌گيرد تعريف نموده‌اند. تا قبل از سال 1884 پنبه را توسط رنگهاي بازيك با ايجاد دندانه بر روي پنبه و يا توسط رنگ اينديگو از كلاس رنگهاي خمي مي‌باشد رنگ مي‌نمودند لذا اين رنگها اولين رنگهايي بودند كه با برخورداري از يك تمايل ذاتي قادر به رنگرزي پنبه با روشهاي بسيار ساده و اقتصادي بودند.

ثباتهاي مرطوب علي‌الخصوص ثبات شستشويي كالاي رنگرزي شده با رنگهاي مستقيم مطلوب نبوده و حتي بعد از عمليات مناسب بعد از رنگرزي (aftertreat) نيز در بسياري از موارد هنوز نامطلوب است. با اين حال هنوز اين كلاس رنگي در صنايع نساجي كاربرد وسيعي دارد. بديهي است استقبال از اين رنگها معطوف به منسوجاتي مي‌گردد كه ثباتهاي مرطوب بالايي نياز ندارند. در موارد متعددي تكميلهاي بعدي (resing finish) كالا باعث افزايش ثباتهاي مرطوب مي‌گردد هر چند به دليل احتمال تغيير فام و كاهش ثبات نوري در انتخاب رنگ مي‌بايد توجه كافي مبذول داشت علاوه بر صنعت نساجي از اين كلاس رنگي در صنايع ديگر مانند رنگرزي كاغذ و رنگرزي چرم نيز استفاده مي‌شود.



اصول جذب رنگهاي مستقيم:

همانگونه كه قبلاً گفته شد رنگهاي مستقيم در محلوله‌هاي مائي بصورت ذرات مجتمع شده حضور دارند. در چنين حالتي از مجموع سطوح خارجي مولكولهاي رنگ كاسته شده و لذا از سطح تماس بين رنگ و ليف كاسته مي‌گردد و وقوع چنين امري از نيروي جاذبه بين رنگ و ليف خواهد كاست. از سوي ديگر منافذ داخلي الياف نيز اندازه محدود و معيني داشته و به اندازه‌اي بزرگ نيستند كه بيش از دو يا سه مولكول مجتمع شده وارد آنها شوند ولي بديهي است در صورتيكه مولكولهاي رنگ بطور جداگانه وارد ليف گردند امكان تجمع دوباره آنان متناسب با اندازه منافذ ميسر است.

با عنايت به دو مورد فوق به نظر مي‌رسد كه شكستن ذرات مجتمع شده رنگها جهت غلبه بر مشكلات فوق‌الذكر ضروري است. آزمايشات انجام شده نشان داده است كه درجه تجمع رنگها در حرارتهاي بين 90 تا 100 درجه سانتيگراد خيلي كم بوده و بخش بيشتر رنگها بصورت مولكولهاي جداگانه در مي‌آيند.

علت تمايل رنگهاي مستقيم به الياف سلولزي كاملاً مشخص نيست. S. D. C رنگهاي مستقيم را به عنوان رنگهاي آنيونيكي كه به الياف سلولزي تمايل (سوبستانتيويته) دارند و معمولاً در يك حمام مائي حاوي الكتروليت بكار مي‌روند تعريف نموده است.

از آنجا كه سلولز فاقد گروههايي است كه با رنگ مستقيم ايجاد پيوند نمكي نمايند لذا تصور مي‌گردد كه نيروي جاذبه بين مولكول رنگ و ليف نيروهاي فيزيكي باشند. از سوي ديگر اهميت دو عامل زير در رنگ و ليف قابل توجه است.

1- اهميت گروههاي هيدروكسيل در ليف:

نقش اساسي اين گروهها در ليف مشخص است زيرا در صورتيكه اين گروهها استيله شوند تمايل ليف به رنگهاي مستقيم ازدست مي‌رود (الياف استاتي) در صورتيكه گروههاي استيله شده هيدروليز گردند با ظهور مجدد گروههاي هيدروكسيل تمايل رنگ و ليف پيدا خواهد شد.

2- ضرورت خطي و صفحه‌اي بودن مولكول رنگهاي مستقيم:

اين تئوري از سال 1928 و توسط آقاي ماير عنوان شد. بر مبناي نظريه وي هرگاه يك ماده رنگي داراي ساختمان مولكولي خطي باشد مي‌تواند بر روي مولكول خطي سلولز كاملاً دراز كشيده و در صورت وقوع چنين امري نيروهاي موثر در جذب رنگ بر روي سلولز قيوتر از حالتي خواهد بود كه مولكول خطي نباشد. تقريباً فرمول تمامي رنگهاي شناخته شده مستقيم را مي‌‌توان بصورت خطي و صفحه‌اي رسم كرد و هرگونه انحراف از حالت خطي بودن با از دست دادن سابستنتيويته همراه است. بديهي است در همين زمينه آرايش فضايي و ايزومرهاي سيس وترانس نيز مي‌تواند تعيين كننده باشد. بطور مثال در يك رنگ آزو شكل ترانس مي‌تواند خطي باشد ولي شكل سيس چنين امكاني را ندارد و لذا كاملاً مشخص است كه تنها ايزومر ترانس سابستيو است. رنگهاي تجاري مخلوطي تعادلي از هر دو ايزومر هستند و اعتقاد بر اين است كه تبديل سيس به ترانس در حين رنگرزي صورت گرفته و رنگ جذب ليف خواهد شد.


مكانيزم نگهداري رنگ توسط ليف:

در خصوص نيروهاي موثر در جذب رنگهاي مستقيم بر روي سلولز تا چندي قبل عقيده بر اين بوده كه نيروي نگهدارنده رنگ توسط ليف اتصالات هيدروژني است. طبق اين تئوري اتم هيدروژن مخصوصا‌ً هنگامي كه به ازت و يا اكسيژن متصل باشد مي‌تواند يك الكترون گيرنده باشد و از طرفي عواملي مانند اكسيژن و ازت را كه يك زوج الكترون با خود حمل مي‌نمايند مي‌توان دهنده الكترون (Donner) دانست. بنابراين احتمال ايجاد پيوند هيدروژني با توجه به حضور گروه هيدروكسيل در مولكول سلولز و گروه‌هاي آزو، آمينو، آميد و يا فنل در مولكول رنگ وجود دارد.

ROSE و Paine با ساختن مدل اتمي رنگهاي مستقيم و سلولز عقيده داشتند كه باندهاي هيدروژني در فواصل 8/10 آنگسترومي كه مطابقت با تكرار گروههاي هيدروكسيل در سلولز وجود دارد بوجود مي‌آيد.

در ابتدا ارتباط بين فواصل گروههاي هيدروكسيل در سلولز و گروه‌هايي در مولكول رنگ كه ايجاد باند هيدروژني مي‌نمايند قانع كننده بود ولي با ساختن مدلهاي اتمي صحيحتر و دقيقتر كه توسط Robinson و همكارانش ارائه گرديد نظريه ارائه شده رد گرديد. بعضي از رنگهاي مستقيم داراي تمايل فوق‌العاده خوبي هستند فاقد گروههاي گيرنده و يا دهنده الكترون در فاصله دقيق 8/10 آنگسترومي مي‌باشند و لذا اين نتيجه گرفته شده كه اتصال هيدروژني در امكانهاي قبلي ايجاد مي‌شود و لازم نيست كه با تكرار فواصل واحدهاي سلولزي حتماً مطابقت داشته باشد در سال 1955 پيترز (peters) و سومر (sumner) به اين نكته اشاره كردند كه اتصال هيدروژني تنها توجيه كننده تمايل بسياري از رنگهاي خمي نمي‌باشد، زيرا آنها نه ساختمان خطي دارند و نه حاوي گروه‌هاي اتصال دهنده هيدروژني هستند. لذا اتصال رنگ به ليف مي‌‌بايد با توجه به نيروي واندروالس صورت پذيرد.

آنها هيچگاه اتصال هيدروژني را نفي نكردند و عنوان نمودند كه حضور گروه‌هاي اتصال دهنده در مولكول رنگ باعث افزايش سابستنتيويته رنگ مي‌گردد. موادي مانند استيلن 4- سولفونيك اسيد علي‌رغم اينكه هيچ گروه تشكيل دهنده اتصال هيدروژني را ندارند سابستنتيو هستند.

جايلز (Giles) و حسن (hassan) نيز با پيگيري اين موضوع پيشنهاد كردند كه مولكولهاي آب حلقه‌هاي كمپلكسي آب- سلولز را با ليف ايجاد مي‌نمايند كه به اندازه كافي از نزديك شدن مولكولهاي رنگ به سلولز جهت ايجاد اتصالات هيدروژني ممانعت به عمل مي‌آورد

انواع غلظت‌دهنده:

1- غلظت دهنده‌هاي طبيعي:

پلي ساكاريد منشأ اصلي غلظت دهنده‌هاي طبيعي مي‌باشد كه در طيبعت به مقدار زياد يافته مي‌شود. پلي‌ساكاريد مي‌تواند هموپليمر يا كوپليمر باشد.

گروههاي جانبي قطبي ممكن است همگي هيدروكسيل باشند يا اينكه ممكن است گروه‌هاي گربوكسيل را نيز به همراه داشته باشد (اولي مثل سلولز و نشاسته و دومي مثل آلجنيات). اثر متقابل پلي ساكاريدها و آب پيچيده و مهم مي‌باشد. گروه‌هاي هيدروكسيل موجود در طول ماركو مولكولها كه حدود 10% وزن غلظت‌دهنده جامد را تشكيل مي‌دهد آب را به خود جذب مي‌نمايد. در اثر نفوذ آب ماكرو مولكولها از هم فاصله گرفته و محلول غليظي را توليد مي‌كند. اين نفوذ فقط در مناطق آمورف است. انواع غلظت‌دهنده‌ها عبارتند از:



نشاسته:

هموپليمري از واحدهاي گلوكز است. منبع اصلي آن نشاسته- سيب‌زميني، گندم، ذرت و برنج است. نشاسته از آميلوز كه يك پلي‌ساكاريد خطي است و آميلو پكتين كه داراي شاخه‌هاي بسيار است تشكيل شده است. آميلوز به طور كلي راحت‌تر تشكيل ژل مي‌دهد و به همين دليل به عنوان غلظت‌دهنده براي چاپ نامناسب است. ولي زنجيره‌هاي انشعابي آميلوپكتين از ايجاد ژل جلوگيري مي‌كند. به طور كلي از نشاسته‌ها به عنوان غلظت‌دهنده در چاپ استفاده نمي‌شود.



چسب يا صمغ انگليسي:

اگر تغييراتي به كمك حررات در ساختمان فيزيكي نشاسته ايجاد شود برخي خواص آن اصلاح شده و مي‌توان در برخي چاپها از آن به عنوان غلظت‌دهنده استفاده كرد (با حرارت دادن نشاسته خشك در دماي 190 تا 135 درجه سانتيگراد به مدت 10 الي 24 ساعت) اگر از مقداري اسيد هم استفاده كنيم ميزان دما و وزن را مي‌توانيم كاهش دهيم. اين چسب ثبات خوبي در شرايط قليايي داشته و به عنوان غظت‌دهنده در ساختن خمير چاپ و رنگينه‌هاي خمي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.



آلجينات:

غلظت‌دهنده‌هاي آلجينات نمكهاي سديم، پتاسيم و يا كلسيم آلجينيك اسيد مي‌باشد كه يك پلي‌ساكاريد خطي است كه از جلبك دريايي به دست مي‌آيد. اين غلظت دهنده در آب سرد و گرم حل مي‌شود. نمكهاي آلجينات قادر است تا 300 برابر وزن خود آب جذب نمايد و حتي بعد از تثبيت در دماي بالا، داراي حلاليت جذب در آب مي‌باشد. اين نوع غلظت‌دهنده به علت دفع گروههاي آنيوني رنگينه‌ها توسط گروه‌هاي كربوكسيل يونيزه شده در محيط قليايي، براي ساختن خمير چاپ رنگينه‌ها راكتيو مناسب مناسب مي‌باشد. غلظت محلول آن با افزايش دما كاهش مي‌يابد در صورتي كه براي مدت زياد در حرارت بالا نگه داشته نشود پس از سرد شدن مجدداً به حالت اوليه باز مي‌گردد. غلظت محلول آلجينات در
PH: 5- 10 تغيير نمي‌يابد ولي در PH كمتر از 4.5، افزايش مي‌يابد در PH: 3غلظت‌دهنده آلجينات رسوب نموده و در PH بيش از 10 به ژول تبديل مي‌شود.



2- غلظت دهنده‌هاي مصنوعي:

يكي از اين غلظت دهنده‌ها پلي‌وينيل الكل مي‌باشد كه به مقدار محدود جهت توليد غلظت‌دهنده براي چاپ پارچه‌هاي نايلوني بكار گرفته شده است براي حصول ويسكوزيته مناسب مقدار تا 20% از آن مورد احتياج است از آنجاييكه مقدار كمي از غلظت‌دهنده‌ها مصنوعي خشك توليد ويسكوزيته مناسب مي‌كند. اين نوع غلظت دهنده‌ها در مواردي كه پارچه بعد از چاپ شسته نشود (چاپ با پيگمنت‌ها) بسيار مناسب است.




3- غلظت دهنده امولسيون:

تعليق با ثبات دو يا تعداد بيشتري از مايعات غيرقابل امتزاج امولسيون نام دارد كه به كمك ميكسرهاي قوي تهيه مي‌شود. يكي از مايعات تشكيل‌دهنده امولسيون، آب و يا يك محلول آبي است و مايع ديگر روغن و يا يك مايع غيرقابل امتزاج ديگر با آب مي‌باشد. در صنعت چاپ بيشتر از امولسيون روغن (نفت) در آب استفاده مي‌شود كه مي‌توان آن را با كمك آب رقيق كرد ثبات امولسيون توسط امولسيفاير تضمين مي‌گردد. امولسفايرها ممكن است به صورت يك پوشش براي روغن عمل نموده و از به هم رسيدن ذرات روغن و در نتيجه شكست امولسيون جلوگيري كند (پروتئينها). اندازه ذرات فاز داخل امولسيون بين 100 تا 7000 نانومتر متغير مي‌باشد با كوچكتر شدن اندازه ذرات ويسكوزيته امولسيون افزايش مي‌يابد رنگ آن نيز به اندازه ذرات بستگي دارد. با كاهش اندازه ذرات و غليظ شدن امولسيون، رنگ سفد خامه‌اي آن به رنگ سفيد با ته رنگ آبي تغيير مي‌كند ويسكوزيته آن نيز به مقدار و نوع امولسيفاير بستگي دارد. انواع آنيوني اموسيفاير ويسكوزيته بشتري را در مقايسه با انواع غيريوني آن توليد مي‌كند. در خشك كردن پارچه چاپ شده، نفت و آب تبخير شده و غلظت دهنده‌اي روي پارچه باقي نمي‌ماند. غلظت دهنده‌هاي امولسيوني عليرغم ساده بودن تهيه آنها و باقي نماندن روي پارچه و همچنين عدم نياز به شستشو بعد از تثبيت، هوا را آلوده ساخته و خطر آتش‌سوزي آنها زياد مي‌باشد به همين دليل در بسياري از جاها استفاده 100% آن ممنوع شده و بايد با غلظت‌دهنده ديگري مثل آلجينات مخلوط شود (به نسبت 1:1) لازم به ذكر است كه با غلظت دهنده تمام امولسيون معمولاً خطوط مرزي صاف حاصل نمي‌شود زيرا حركت نفت باعث انتقال بخش كوچكي از رنگينه به خارج از محدوده چاپ مي‌گردد. اضافه كردن مقداري آلجينات يا نوع ديگري غلظت‌دهنده اين عيب را تا حدودي برطرف مي‌كند.




انتخاب غلظت‌دهنده با توجه به نوع رنگينه:

1- راكتيو: آلجينات- امولسيون

2- خمي: نشاسته- صمغ انگليسي و …

3- اسيدي و متال كمپرس: صمغ كريستال

4- پيگمنت: امولسيون و غلظت‌دهنده مصنوعي

5- چاپ برداشتي: صمغ انگليسي- مخلوط نشاسته- كتيرا



مواد كمكي در خمير چاپ:

مواد كمكي چاپ به دو دسته اصلي و فرعي تقسيم‌بندي مي‌شوند. مواد كمكي اصلي جهت جذب وتثبيت رنگينه روي كالا ضروري است و بدون آنها جذب و تثبيت رنگينه انجام نمي‌گيرد. مواد كمكي فرعي جهت كسب نتايج بهتر به خمير چاپ اضافه مي‌شود به عنوان مثال در چاپ يك مرحله‌اي با رنگينه‌هاي راكتيو، كربنات سديم (سودا) ماده كمكي اصلي و اوره و لوديگل (ضد احياء) مواد كمكي فرعي را تشكيل مي‌دهد. به همين ترتيب در چاپ يك مرحله‌اي با رنگينه‌هاي خمي، رنگاليت و پتاس مواد كمكي اصلي و ساير مواد مانند گليسيرين مواد كمكي فرعي است.

مواد كمكي فرعي را مي‌توان به گروه‌هايي تقسيم‌بندي نمود كه در صفحه بعد به آن مي‌پردازيم:



1- مواد هيدروترپ:

منظور از آن مواد بالا برنده حلاليت رنگينه و ديسپرس كننده است.

از آنجاييكه در موقع تثبيت، خمير چاپ حاوي مقدار كمي آب مي‌باشد معمولاً مواد بالابرنده حلاليت رنگينه و مواد رنگينه و مواد جاذب الرطوبه به خمير چاپ اضافه مي‌شود تا رنگينه در خمير به صورت محلول و يا تعليق باقي بماند. رنگينه‌هاي نامحلول در آب مثل ديسپرس و خمي را بايد به كمك مواد ديسپرس كننده به صورت معلق درآورد و خمير چاپ را يكنواخت ساخت. مواد ديسپرس كننده با توجه به نقش خود سطح تماس رنگينه با بخار و مواد كمكي را افزايش مي دهد. بعضي از مواد ديسپرس كننده و بالابرنده حلاليت مثل گليسيرين و اوره جاذب‌الرطوبه بوده و با جذب رطوبت تثبيت رنگينه را آسانتر ساخته و جذب رنگينه را افزايش مي‌دهد. تعدادي از الكلها و مشتقات آنها به عنوان بالابرنده حلاليت و ديسپرس كننده مورد استفاده قرار مي‌گيرد. از اوره همچنين به عنوان ايجاد كننده محيط مايع براي تثبيت در محيط خشك با درجه حرارت بالا استفاده مي‌شود.



2-مواد ضد احياء:

از آنجاييكه ممكن است بخار حاوي احياءكننده، رنگينه‌هاي حساس را احياء نموده و در نتيجه از جذب رنگينه بكاهد، با افزودن مواد كمكي ضد احياء به خمير چاپ مي‌توان از احيا رنگينه جلوگيري نمود و راندمان رنگي را افزايش داد. نيترو بنزن سديم سولفانات يك ماده ضد احياء موثر مي‌باشد كه به نام تجاري لوديگل به بازار عرضه مي‌شود. مهمترين ماده كمكي فرعي ديگر كه جهت افزايش راندمان رنگي در خمير چاپ بكار گرفته مي‌‌شود مواد متورم كننده مثل تيو اوره، مواد تنظيم كننده PH و روغنهاي چاپ مي‌باشد. روغن‌هاي چاپ به انتقال راحت‌تر خمير چاپ از شابلون به سطح پارچه كمك مي‌كند.