تکمیل و رنگرزی همزمان

تکمیل و رنگرزی همزمان – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

تکمیل و رنگرزی همزمان

اهداف

هدف‌ نهایی این تحقیق توسعه و پیشرفت روش‌های ترکیب عملیات رنگرزی و تکمیل، محصولات نساجی می‌باشد. پیش‌بینی می‌شود که می‌توان با طراحی رنگ‌های مورد استفاده در صنعت نساجی،‌ بتوان به محصولات نساجی،‌ همچون الیاف، جلوه عملیات تکمیلی بخشید. رنگ‌های طراحی شده، سنتز شده و برای اثبات سودمندی و کارایی مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفتند. به طور مثال با توجه به برخی از پتانسیل‌های این تکنولوژی جدید چنین ادعا شده است که پارچه‌های رنگ شده با این نوع رنگ‌ها، خاصیت دفع آب مناسبی را از خود نشان می‌دهند.

چکیده

این گزارش مجموع کارهای انجام شده در زمینه طراحی و سنتز رنگ‌های دیسپرس‌ و رنگ‌های راکتیو حاوی گروه‌های پرفلورو آلکیل و یا فتی‌آلکیل می‌باشد که البته تاکید بیشتر مربوط به مطالعات انجام شده در زمینه رنگ‌های دیسپرس‌ می‌باشد. برای شروع این تحقیق، ما تعداد ۲۱ رنگ دیسپرس‌ جدید را برای پلی‌استر و ۱۴ رنگ راکتیو را برای الیاف پنبه‌ای که حاوی گروههای آب ‌گریز(هیدروفوب) می‌باشند،‌ سنتز نمودیم. بررسی‌های انجام شده در مورد خواص ضد آب پارچه‌های رنگ شده با این رنگ‌های جدید با استفاده از روش‌های آزمایش استاندارد AATCC،‌ پتانسیل مناسبی را برای توسعه رنگ‌های ضد آب نشان داده است. خلاصه‌ای از روش‌های سنتز و نتایج تحلیل شده نیز ارائه شده است. در تحقیقات اخیری که بر روی رنگ‌های جدید دیسپرس‌ کار شده است دریافتیم که رنگ‌هایی که حاوی گروه‌های فتی آلکیل هستند برای رنگرزی فوق بحرانی CO₂ بسیار مناسب می‌باشند. در حقیقت شیدهای بدست آمده در الیاف پلی‌استر با استفاده از این روش نسبت به استخراج رنگ از آب (رمق‌کشی)، تیره‌تر می‌باشند.

تکمیل و رنگرزی همزمان

خلاصه نتایج

۱- رنگ‌های دیسپرس‌

سنتز

الف-  تغییر رنگ‌های متداول تجاری

اولین روش برای سنتز رنگ‌های دیسپرس‌ فعال سطحی(cf. 1-4)،‌ استیله کردن زنجیره حاوی هیدروکسی‌اتیل در رنگ تجاریC.I. Dsperse Red  (شکل ۱) می‌باشد. عملیات استری کردن یا استریفیکاسیون مورد نیاز بر روی دیسکلو هگزیل کربودی آمید(۵ و DCC) و در دمای اطاق انجام گرفت. DCC برای فعال‌سازی اسیدهای آب‌گریز(هیدروفوب) از طریق تشکیل راکتیو کمپلکس(۶)، استفاده می‌شود. این واکنش همانند واکنش استری کردن(۷ و DCC) N-N دیسکو هگزیلورا،‌ تولید می‌کند. رنگ دیسپرس‌ استیله شده(۹-۸) که حاوی ترکیبات حلقوی می‌باشند. برای افزایش شید رنگی، رنگ‌های حاوی گروه پرفلورو آلکیل نیز سنتز می‌شوند(شکل ۲). با توجه به این موضوع رنگ دیسپرس‌ Blue C.I. Dsperse بعنوان نمونه اولیه و اصلی و پرفلورو بوتافویل کلراید و لاورویل کلراید بعنوان عامل استیله کردن مورد استفاده قرار گرفت. در حین خالص‌سازی این رنگ‌های جدید، دریافت شد که رنگ‌های پرفلورو آلکیل استر ۳-۱ و ۸ درون ستون کروماتوگرافی به رنگ‌های اصلی خویش بر می‌گردند. یعنی تقسیم اسیدی underwent باعث می‌شود که برای اهداف مورد نظر ما، مفید نباشند.

ب-  رنگ‌های دیسپرس‌ حاوی گروه آلکیل چرب با جز دی‌آزو(diazo)

در مطالعات موازی انجام شده، روشی برای سنتز رنگ‌های دیسپرس‌ فعال سطحی گزارش شده که در این روش یک زنجیر بزرگ گروه آلکیل در ترکیب دی‌آزو قرار گرفت. رنگ دیسپرس‌ نهایی تولید شده_۱۹-۱۰) مطابق با شکل(۳) بدست آمد. فرآیند سنتز شامل عملیات دی‌آزو کردن پی‌- آلکیل‌انیلین از طریق پیوند با پیوندهای رنگ دیسپرس‌ می‌باشد.

ج-  رنگ‌های دیسپرس‌ حاوی دو گروه آب‌گریز (هیدروفوب)

سومین گروه رنگ‌های دیسپرس‌ی که در این تحقیق گسترش دادیم. گروه‌های هیدروفوب(آب‌گریز) است که به صورت همزمان در ترکیبات پیوندی و یا دی‌آزو قرار گرفته‌اند. بدین منظور پیونددهنده‌های جدیدی با گروه‌های پلی‌فلوئورو آلکیل(۲۱-۲۰cf. ) باید سنتز شوند. با توجه به این موضوع ۱ و ۱ دی‌هیدرو پلی‌فلوئورو بوتانسیولفونات در مراحل مورد نیاز آلکلیاسیون مورد استفاده قرار گرفت(شکل ۴ cf.). پیوند بین ۲۰ و ۲۱ با ترکیب دی‌آزونیوم مشتق شده از پی‌- آنیلین در HOAc و Ph، رنگ‌های ۲۲ و ۲۳ را می‌دهد. رنگ‌های خام حاصل شده از طریق ستون کروماتوگرافی تصفیه و خالص می‌شوند(hexane:EtOAc/1:1).

د-  رنگهای دیسپرس‌ با زنجیره پرفلوروآلکیل در جزء دی‌‌آزو

رنگهای دیسپرس‌ (۲۵-۲۴) با زنجیره پرفلوروآلکیل در جزء دی‌آزو در مقایسه با جزء پیونددهنده در شکل مشخص شده‌اند. دو ترکیب دی‌آزو ۴- آنیلین (نونافلوروبوتیل) (۲۶) و ۴- آنیلین (تری دکافلوئورهگزیل) از طریق واکنش ۴- ید آنیلین مطابق با یدهای پرفلوروآلکیل در حضور برنز مسی ، سنتز شدند.

دی‌آزو کردن ۴- آنیلین (پرفلوروآلکیل) تولید شده که از طریق پیوند با –N , N آنیلین (دی‌اتیل) حاصل شده، منجر به تولید رنگ مورد نظر می‌شود.

رنگ ۲۸ با زنجیره بزرگ گروه آلکیل در جزء دی‌آزو  برای مقایسه با رنگهای ۲۵-۲۴، سنتز شد.

آنالیز طیف جرمی

رنگهای دیسپرس‌ سنتز شده در این تحقیق از طریق الکترون- ضربه (EI) و یونیزه کردن شیمیایی (CI) و یا به عبارتی بمباران سریع اتمی (FAB) اسپکترومتری جرمی، سنتز شدند. نتایج بدست آمده در جدول ۱ خلاصه شده‌اند.

کاربرد رنگ

تمام رنگها در ابتدا بر روی پارچه پلی‌استری با استفاده از حمام رنگرزی محتوی %۲owf رنگ و  %۴ owf، عامل پخش شدگی‌، در دمای ۱۳۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۹۰ دقیقه مورد استفاده قرار گرفتند. مطابق با نتایج بدست آمده رنگهای ۲۳-۲۲ به دلیل ضعف انتشار که از Irgasol DA حاصل شده بود رنگ غیریکنواختی را سبب شدند. به هنگامی که از x-100 تریتون بجای مورد فوق استفاده شد، رنگرزی یکنواخت حاصل شد، ولی عمق شید رنگی نسبتا سطحی و ضعیف بود. افزایش عمق شید رنگی زمانی حاصل می‌شود که نسبت عامل پخش شدگی‌ (Triton x-100) به رنگ ۱:۱ و ۱ :۵/۰ باشد.

نتایج فنی و قابلیت دفع آب

نتایج واکنش، نتایج فیزیکی و رنگی و مقادیر مربوط به میزان دفع آب رنگهای دیسپرس‌ در جدول ۲ خلاصه شده است. نتایج واکنش مطابق با کروماتوگرافی حاصل شدند و نقطه ذوب این مواد طبیعت چرب بودن آنها را منعکس می‌کند. علاوه بر این رنگهای ۲۳-۲۲ و ۲۵ نیمه جامد هستند. زمانیکه ساختارهایی با زنجیره‌های بلندتری از C12 بهترین میزان دفع آب را ارائه می‌کنند، مقادیر درصد رنگ جذب شده نشان می‌دهند که پوشش کامل و یکنواختی از رنگ بروی الیاف ایجاد شده است.

کارهای آتی

ما قصد داریم که انواع آزمایش‌ها و کارهای تجربی خویش را بر روی موضوعات زیر انجام داده و تکمیل کنیم.

• ارزیابی فرآیند رنگرزی به روش ترموزول همانند رنگرزی به روش حمام رنگرزی، بویژه برای رنگهایی با پایه فلوروکربن

• تعیین و شناسایی ترکیبات سطحی پارچه پلی‌استر رنگرزی شده با رنگهای با پایه فلوروکربن با استفاده از اسپکتروسکوپی الکترونی برای تجزیه و تحلیل شیمیایی (ESCA)

• تعیین ثبات رنگی تمام پارچه‌های رنگ شده

• رنگرزی بر روی الیاف نایلون

• تکمیل فرآیند رنگرزی فوق‌بحرانی CO₂

تکمیل و رنگرزی همزمان

۲- رنگهای راکتیو

طی مراحل اولیه فعالیت‌های پروژه، دو نوع رنگ راکتیو (۳۰-۲۹ ، شکل۶) سنتز شده و با استفاده از فرآیند رنگرزی با (پد- خشک کن- پخت) ، بر روی پارچه پنبه‌ای مورد استفاده قرار گرفتند.

زمانی که این رنگ‌ها خصوصیات دفع آب مطلوبی را از خود نشان دادند، مشخص بود که میزان حلالیت آنها در آب خیلی پایین بوده و برداشت رنگ رضایت‌بخشی توسط الیاف حاصل شد. این بدین معنی است که برای دادن خصوصیت دفع آب خوب به پنبه ، مقدار ناکافی از رنگ توسط الیاف جذب شد.

برای غلبه بر هر نوع نقص و کمبودی در رنگ‌های راکتیو اولیه ، تغییرات زیر را به کار بردیم:

• آب‌گریز از گروههای راکتیو حذف و بر روی حلقه‌های آروماتیکی که با گروههای راکتیو فاصله دارند قرار داده شدند. در این آزمایش دریافت شد که این آرایش یافتگی ساختاری باعث چسبندگی بهتر رنگ و الیاف شده، گروههای آب‌گریز در حال ترک به سوی سطح الیاف بوده و در نهایت خاصیت آب‌گریزی ایجاد می‌شود.

• برای چسبندگی بهتر رنگ به الیاف، گروههای اضافی سولفور سدیم به مولکولهای رنگ اضافه شد.

• برای چسبندگی بهتر رنگ به الیاف گروههای راکتیو دیگری به مولکوهای رنگ اضافه شد.

• به عنوان راه‌حلی برای بهبود خواص آب‌گریزی دومین گروه آب گریز به مولکوهای رنگ اضافه شد.

تکمیل و رنگرزی همزمان

عملیات سنتز

ساختار رنگهایی که سنتز کردیم در شکل ۷ نشان داده‌ایم. این گروه از رنگهای راکتیو از واسطه (۳۱) استفاده می‌کنند که از تراکم سیانوریک کلراید و –H اسید آمده‌اند. مراحل استیله کردن در دمای ۰ تا ۵ درجه سانتیگراد انجام شد و PH بین مقادیر ۳ تا ۴ ثابت نگاه داشته شد. واکنش به مدت ۲ ساعت به طول انجامید. سپس برای تولید رنگهای نهایی از محلول قهوه‌ای (واسطه ۳۱) استفاده شد.

نتایج طیف جرمی

ما رنگهایی را که تولید کردیم با استفاده از طیف سنجی جرمی ESI مورد آنالیز قرار گرفته و سپس نتایج بدست آمده در جدول ۳، نشان داده شده‌اند. طیف حاصله بوسیله قله‌های نوک‌تیزی در نسبت جرم به باز m/2 و m/3 ، شناسایی و بررسی می‌شود. رنگهایی که حاوی دو گروه سولفور سدیم  (SO₃Na) می‌باشند. پیک‌هایی (قله‌هایی) در [M-2Na] و رنگهایی که حاوی سه گروه سولفورسدیم هستند پیک‌هایی در    [M-2Na]/2 , [M-3Na]/3 می‌دهند.

کاربرد رنگ

هنگامی که ما تمام روشهای استاندارد برای استفاده از رنگهای راکتیو بر روی پنبه، از جمله بخار- خشک- پد، حمام- سرد- پد و بعمل آوری خشک- پد، را مورد بررسی قرار دادیم، مشخص شد که روش دوم بهترین ثبات رنگی را ارائه می‌کند. در تحقیق ما ۱ تا ۲% محلول رنگ محتوی ۵% (w/w) اوره برای برداشت رنگ ۸۰% استفاده شد. پارچه پنبه‌ای با استفاده از غلتک فشارنده پد شد، سپس در دمای ۲۳۰ درجه فارنهایت به مدت ۵ دقیقه خشک شد. سپس پارچه خشک شده با محلولی با محتوی کربنات سدیم، ۵۰% سود سلفات سدیم، پد شده، سپس در دمای ۳۹۹ درجه فارنهایت به مدت ۲ دقیقه پخت شد. سپس پارچه رنگ شده با دترجنت شسته ، آبکشی و خشک شد.

خاصیت دفع آب

میزان دفع آب پارچه‌های پنبه‌ای رنگ شده با استاندارد AATCC  تست ۱۹۸۹-۲۲ مورد ارزیابی قرار گرفت. به هنگامی که رنگهای ابتدایی  دارای نرخ صفر و ۸/۰% مواد افزودنی هستند. رنگ ۳۸ در غلظت مشابه دارای مقدار ۸۰ می‌باشد. ما بر این باوریم که برای رنگ ۳۸ مقدار نرخ add-on بالاتر از ۶/۱% است اما نسبت گروههای آب‌گریز- آب دوست ، رنگرزی و حمام یکنواخت را با مشکل مواجه می‌کند.

کارهای آتی

کارهای آتی در این حوزه شامل سنتز، ارزیابی رنگهای راکتیو حاوی گروههای پرفلوروآکلیل می‌باشد. این فعالیت‌ها شامل سنتز رنگهای حاوی آلکیل و گروههای پرفلوروآلکیل (cf.dye39) همچون روش‌های تولید اثرات رنگرزی و تکمیل همزمان، کاهش مقدار add-on مورد نیاز برای داشتن خاصیت دفع آب مورد نیاز و افزایش نرخ دفع آب پارچه می‌شود. همچنین برای ارزیابی خصوصیت رفع روغن از رنگهای حاوی فلوروکربن استفاده خواهد شد.