پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه شیمی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۴۸ |
کد مقاله | CHEM48 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | پرداخت / تکمیلهای نرم کاری |
نام انگلیسی | Softening finishes |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۶ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۴ |
کلمات کلیدی به فارسی | پرداخت, نرمکاری |
کلمات کلیدی به انگلیسی | Softening, finishing |
مرجع به فارسی | شرکت انتشاراتی وودهد |
مرجع به انگلیسی | Woodhead Publishing Ltd |
کشور | ایالات متحده |
پرداختهای نرمکاری
۱-۳٫ مقدمه
پرداختهای نرمکاری از جمله مهمترین عملیات شیمیایی منسوجات پس از تولید میباشند. منسوجات با نرم کنندههای شیمیایی میتوانند به زیر دست نرم خوشایند (قابل ارتجاع، نرم (خم شو)، صاف و پرزدار)، نرمی، انعطافپذیری بیشتر و آراستگی و خمشپذیری بهتر دست یابند. زیر دست پارچه یک احساس درونی با پوست است، هنگامی پارچه بافته با سر انگشتان لمس میشود و به آرامی فشار داده میشود. نرمی احساس شده یک پارچه، ترکیبی از چندین پدیده فیزیکی قابل اندازهگیری مانند کشسان بودن، قابلیت فشردگی و نرمی. منسوجات در هنگام تولید میتوانند شکننده شوند زیرا روغنها و مومهای طبیعی یا افزودنیهای الیاف حذف میشوند. پرداخت نرم کنندهها این عیب را برطرف میکند و حتی قابلیت ارتجاعی اولیه را اصلاح میکند. سایر خواص اصلاح شده بوسیله نرم کنندهها شامل احساس تکمیل اضافی، خواص ضد سکون و قابلیت دوخت میباشد. گاهی اوقات همراه با نرم کنندههای شیمیایی عیوبی دیده میشود که شامل کاهش دوام پارچه در مقابل ساییده شدن، زرد شدگی پارچههای سفید، تغییرات در ته رنگ پارچههای رنگی و لغزندگی ساختار پارچه میباشد.
۲-۳٫ مکانیسمهای اثر نرمکنندگی
نرم کنندهها اثرات اصلی خود را به روی سطح الیاف میگذارند. علاوه بر این، مولکولهای کوچک نرم کننده در الیاف نفوذ میکنند و یک پلاستیکی شدن داخلی را در پلیمر تشکیل دهنده لیف ایجاد میکنند که این عمل از طریق کاهش دمای انتقال شیشهای Tg صورت میگیرد. آرایش فیزیکی مولکولهای نرم کننده متداول بر روی سطح الیاف مهم است و در شکل ۱-۳ نشان داده شده است. این آرایش به ماهیت یونی مولکول نرم کننده و آبگریزی نسبی سطح لیف بستگی دارد. نرم کنندههای کاتیونی پایانههای باردار مثبت خود را به سمت الیاف باردار جزئی منفی جهت میدهند (پتانسیل زتا) و یک سطح جدید از زنجیرهای کربنی آبگریز ایجاد میکنند که نرم کنندگی عالی مخصوصی را فراهم میکند و با نرم کنندههای کاتیونی، نرمی (چرب بودن) دیده میشود. از طرف دیگر، نرم کنندههای آنیونی پایانههای باردار منفی خود را به سمت سطح الیاف جهت میدهند و از سطح الیاف دفع میشوند. این امر به آبگریزی بیشتر از نرم کنندههای کاتیونی منجر میشود اما نسبت به نرم کنندههای کاتیونی، نرم شدگی کمتری حاصل میشود. جهتگیری نرم کنندههای غیر یونی به ماهیت سطح لیف و به بخش آبدوست نرم کننده که به سطوح آبدوست جذب میشود و به بخش آبگریز آن که به سطح آبگریز جذب میشود، بستگی دارد.
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
۳-۳٫ منسوجات نرم شده نوعی
تقریبا تمام جامهها و منسوجات مبلمان خانگی با نرم کنندهها نرم میشوند زیرا زیر دست یک پارچه برای اغلب خریداران و مصرف کنندگان خصوصیت بسیار مهمی است. تقریبا هر شخصی که یک پارچه را امتحان میکند بطور اتوماتیک آن را با انگشتان خود لمس میکند تا به دست آن پیبرد. فقط چند پارچه مخصوص نمیتواند پرداخت نرم کننده را به خود بگیرد بنابراین آسانتر است بگوییم که این پارچهها نرم نمیشوند. این امر شامل پوششهای دیوار، فرش و اغلب منسوجات صنعتی میشود.
۴-۳٫ انواع محصولات و شیمی آنها
اغلب نرم کنندهها شامل مولکولهایی با بخشهای آبگریز و آبدوست، هر دو، میباشند. بنابراین، آنها میتوانند بصورت مواد فعال سطحی (عوامل فعال سطحی) طبقهبندی شوند و معلوم شده که در سطوح الیاف متمرکز میشوند. اغلب نرم کنندهها انحلالپذیری کمی در آب دارند. بنابراین، محصولات نرمکاری معمولا بصورت امولسیونهای روغن در آب که شامل ۳۰- ۲۰% مواد جامد است، فروخته میشوند. مولکولهای نرم کننده نوعا شامل یک گروه آلکیلی بلند، گاهی اوقات شاخهدار، دارای بیش از ۱۶ اتم کربن تا ۲۲ اتم کربن میباشند اما اغلب آنها ۱۸ اتم کربن دارند که با باقیمانده استثاریل مطابقت دارد. استثناهای این ساختار مولکولی گروههای مخصوص سیلیکونها، پارافینها و نرم کنندههای پلیاتیلن میباشند. در حدود یک سوم نرم کنندههای مورد استفاده در صنعت نساجی دارای پایه سیلیکونی هستند.
۱-۴-۳٫ نرم کنندههای کاتیونی
شکل ۲-۳ ساختار نرم کنندههای کاتیونی نوعی مثلا N و N ـ دیاستثاریل ـ N و N ـ دیمتیل آمونیم کلرید (DSDMAC) را نشان میدهد. نرم کنندههای کاتیونی بهترین نرم کنندهها هستند و در برابر شستشو نسبتا با دوام میباشند. آنها میتوانند به وسیله استخراج برای تمام الیاف از الیاف بسیار چرب تا اجناس با قابلیت شستشوی نسبی بکار برده شوند. آنها یک سطح آبگریز با خواص مرطوب شدگی مجدد ضعیف را فراهم میکنند زیرا گروههای آبگریز آنها به سمت دور از سطح لیف جهتگیری کردهاند. آنها معمولا با محصولات آنیونی ناسازگارند (رسوب غیر قابل حل ایجاد میکنند).
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
۲-۴-۳٫ نرم کنندههای آنیونی
نرم کنندههای آنیونی در دماهای انجام فرآیند عادی نساجی، پایداری حرارتی دارند و با سایر اجزای رنگ و حمامهای رنگبری سازگار هستند. آنها میتوانند به آسانی شسته شوند و اثرات ضد سکون قوی و خواص مرطوب شدگی مجدد خوبی را فراهم میکنند زیرا گروههای آنیونی آنها به سمت بیرون جهتگیری میکنند و توسط یک لایه ضخیم آب پوشیده احاطه میشوند. برخلاف سولفاتها، سولفاناتها در برابر هیدرولیز مقاومند (شکل ۳-۳) آنها اغلب برای کاربردهای خاص نظیر منسوجات بهداشتی یا در ترکیب با عوامل درخشان ساز فلورسانس کننده آنیونی مورد استفاده قرار میگیرند.
۳-۴-۳٫ نرم کنندههای آمفوتری
خواص نوعی شامل اثرات نرم کنندگی خوب، دوام کم در برابر شستشو و اثرات ضد سکون بالا میباشند(به علت ویژگی یونی قوی آنها). آنها نسبت به محصولات کاتیونی مشابه مشکلات اکولوژیکی بیشتری دارند. مثالهایی از بتاین ]نوعی آلکالویید حاصل از چغندرقند مورد استفاده در مواد بهداشتی ـ مترجم[ و نوعی آمین اکسید در شکل ۴-۳ نشان داده شدهاند.
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
۴-۴-۳ نرم کنندههای غیر یونی با پایه پارافین و پلیاتیلن
پلیاتیلن (شکل ۵-۳) میتواند بوسیله اکسایش هوایی در هنگام ذوب و در فشار بالا با افزایش ویژگی آبدوستی (عمدتا گروههای کربوکسیلیک اسید) اصلاح شود. امولسیون سازی در حضور قلیا (باز)، محصولات پایدارتر با کیفیت بالاتر ایجاد میکند. آنها نرمی (چرب بودن) بالایی (اصطکاک سطحی کاهش یافتهای) را نشان میدهند لذا در برابر خشکشویی ناپایدار هستند، آنها در برابر شرایط pH بالا و حرارت دادن تحت شرایط انجام فرآیند عادی نساجی، پایدار هستند و نسبتا گرانبها بوده و با اغلب مواد شیمیایی نساجی سازگارند.
۵-۴-۳٫ نرم کنندههای غیر یونی اتوکسیلاتدار شده
این اترهای پلیگلیکولی با افزودن اتیلن اکسید به الکلهای چرب، کربوکسیلیک اسیدها، استرها، آمیدها و آمینها سنتز میشوند (ساخته میشوند) (شکل ۵-۳) آنها مواد فعال سطحی هستند و اغلب به عنوان عوامل ضد سکون و به عنوان اجزای پرداختهای چرخشی الیاف مورد استفاده قرار میگیرند. خصوصیات اصلی آنها میل ترکیبی و آبدوستی نسبتا بالا، زردشدگی و گاهی اوقات اثر نرم کنندگی کم و چرب بودن (لینت) کم و توانایی کف کردن در طی انجام فرآیند میباشند.
۶-۴-۳٫ نرم کنندههای سیلیکونی
مثالهای غیر یونی و کاتیونی نرم کنندههای سیلیکونی در شکل ۶-۳ نشان داده شدهاند. آنها نرمی بالا، دست منحصر به فرد مخصوص، چرب بودن بالا، قابلیت دوخت خوب، قابلیت ارتجاعی کشسان، بازیافت چروک، مقاومت در برابر ساییدگی و استحکام در برابر پاره شدن را فراهم میکنند. آنها پایداری دمایی و دوام خوبی را نشان میدهند و محصولاتی از آنها که فیلمهای دارای پیوند عرضی ایجاد میکنند، دارای درجه بالایی از پایداری هستند و محدوده خواصی از آبگریزی تا آبدوستی نشان میدهند [۱۱و۱۰].خواص سیلیکون مربوط به منسوجات بوسیله مونی مفصلتر توصیف شده است [۷].
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
۵-۳٫ مقایسه شماتیک خواص مهم نرم کنندهها
یک بررسی اجمالی از خواص عمومی انواع نرم کنندههای شیمیایی مختلف در جدول ۳ ارائه شده است. طبیعتا، نرم کنندههای غیر یونی بهترین سازگاری را با سایر ترکیبات پرداخت کاری دارند.
۶-۳٫ سازگاری و قابلیت ترکیب
پرداختهای نرم کننده اغلب با دقت آسان و فرآوری ضد سکون (پایا) همراه میشود. به عنوان یک قانون تجربی، نرم کنندههای آبگریز سبب زیر دست نرم اضافی میشوند. در حالیکه نرم کنندههای آبدوست باعث پرشدگی میشوند. اغلب نرم کنندهها در ترکیب با فلوئوروکربنها، روغن گریزی (دفع روغن) را کاهش میدهند. بعضی از نرم کنندههای یونی، فعال سطحی و دارای سیلیکون آزاد، با مواد آبگریز ناسازگارند. از آنجا که نرم کنندهها معمولا چرب کنندههای عالی الیاف نیز هستند، پرداختهای نرمکاری اغلب، خواص لغزیدگی و ضد انباشتگی ضعیفی را نشان میدهند.
۷- ۳٫ روشهای اندازهگیری و آزمایش
زیر دست پارچه به صورت کیفیت تخمینی یک پارچه تعریف میشود و به صورت واکنش حس لامسه ارزیابی میشود و در مغز ما به یک مقدار کل جمع زده میشود. [۵ و ۱۵]. اجزای مهم دریافت حسی، نرمی (صاف بودن)، قابلیت فشردگی و کشسان بودن نمونه پارچه میباشند. چون زیر دست پارچه در ابتدا یک احساس ذهنی است ـ مشابه اثر رنگ ـ تلاشهایی برای یافتن روشهایی جهت ارزیابی ذهنی زیر دست پارچه انجام شده است. در حالیکه اندازهگیری دستگاهی رنگ در کنترل کیفیت منسوجات بسیار عمومیت دارد، اندازهگیری دستگاهی زیر دست پارچه هنوز موضوع بحث است و ارزیابی زیر دست به صورت ذهنی و دستی هنوز مهمترین روش است. روشهای ساده برای اندازهگیری چند جنبه از زیر دست پارچه بوسیله داویز و آون توصیف شده اند [۱۶]. چند فاکتور نظیر رنگ پارچه، نور و محیط بر ارزیابی دستی زیر دست پارچه اثر میگذارند [۱۷]. انجمن آمریکایی شیمیدانان و رنگ شناسان نساجی خطوط راهنمایی را برای ارزیابی ذهنی زیر دست پارچه منتشر کرده است [۱۸].
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
۸-۳ خصوصیات و عیبیابی پرداختهای نرمکاری
ریزامولسیونهای نرم کننده، عمدتا سیلیکونهای اصلاح شده با آمینو، اثرات نرم کنندگی مخصوصی ایجاد میکنند. مزیت اصلی آنها پایداری امولسیونی بالای آنها است. این امر برای کاربردهای دارای برش زیاد مانند ماشینهای رنگرزی بستهای یا فورانی مهم است. امولسیونهایی که پایداری برشی عالی ندارند، میتوانند به صورت واقعی تجزیه شوند و ذرات نرم کننده را که حذف آنها غیر ممکن و یا خیلی دشوار است، بر روی تجهیزات و پارچهها رسوب دهند. در جدول ۲-۳ بعضی از خصوصیات امولسیونهای عادی و ریزامولسیونها با هم مقایسه شدهاند.
پایداری امولسیونی
هنگامی که پایداری امولسیون عادی (نه ریزامولسیون) در یک فرآوری رمقکشی(استخراجی) خیلی بالاست، اثر نرم کنندگی کاهش مییابد. یک امولسیون با پایداری متوسط بهترین نتیجه را میدهد که این امر احتمالا به این علت است که قطرات کوچک نرم کننده امولسیون ساز میتواند به سطح لیف کشیده شود. پایداری امولسیونی ضعیف منجر به رنگ پسدهی میشود.
نرم کنندههای واکنشپذیر
بعضی از نرم کنندهها گروههای عاملی دارند که میتوانند با گروههای مربوط به بعضی از الیاف واکنش دهند، به عنوان مثال آمینهای متیلولاتدار با گروههای هیدروکسیل سلولز واکنش میدهند (با مکانیسم پرداخت مقاوم به چروک مقایسه کنید) نتیجه یک پرداخت بسیار بادوام است که با مزایا و معایب خاص شیمی اتصال عرضی همراه میشود. این موضوع در فصل ۵ مورد بحث قرار گرفته است.
نرم کنندهها و مهاجرت گرمایی رنگها
تعدادی از نرم کنندههای آبگریز حلالهایی برای رنگهای پخشی هستند. بنابراین آنها مهاجرت گرمایی رنگها و رنگ پس دادن الیاف مجاور (رنگ پس دهی) را افزایش میدهند. هنگامی که رنگ به سطح لیف مهاجرت میکند، دوام پارچه در مقابل ساییده شدن و در مقابل شستشو کاهش مییابد.
فراریت
بعضی از نرم کنندهها فرار یا محتوی اجزای فرار هستند. در طی خشک کردن، تثبیت رنگ با حرارت خشک یا حرارت دادن زیاد پارچه جهت تثبیت رنگ چاپ، این اجزای فرار میتوانند بر روی نواحی سردتر خشک کن (آون) متراکم شوند و بر روی پارچه بیفتند و لکههایی ایجاد نمایند. حرارت دادن بالای خشک کن میتواند به جلوگیری از این مشکل کمک نماید.
زرد شدگی
این مشکل بخصوص در پارچههای رنگ نشده روی میدهد و ممکن است بوسیله اکسایش نرم کنندههای کاتیونی یا سیلیکونهای اصلاح شده با آمینو و یا بوسیله جذب یونوژن نرم کنندههای کاتیونی و درخشان سازهای فلوئورسانس کننده آنیونی ایجاد شود (فلوئورسانس بوسیله تشکیل نمک خاموش میشود) [۶]. در مرحله بعد انتخاب عوامل پخش کننده و محصول مفید هستند.
نرم کنندگی مکانیکی
اثرات نرم کنندگی میتواند بر روی بعضی از پارچهها بدون مواد شیمیایی و فقط بوسیله فرآوری مکانیکی مانند شستشو یا در یک غلطک یا با فوارههای آبی دارای فشار بالا حاصل شود. این گره خوردگی آبی الیاف با تکنیک تاب خوردگی نواری (spunlace) در غیر بافتنیها مشابه است اما مزیت اثر تمیز کنندگی اضافی و عیب خشک شدن و هزینه ماشین آلات را نیز دارد. درجه نرمی در حالت زیر به طور طبیعی افزایش مییابد: انتقال از فرآوریهای مکانیکی به ساختمان پارچه (مثلا پارچه با الیاف ریز) و به نرمکاری شیمیایی، از طرف دیگر نرمکاری شیمیایی بزرگترین اثر را دارد.
پرداخت / تکمیلهای نرم کاری
رنگ سیرتر (تندتر)، سیاه تیرهتر
پرداخت (تکمیل) با نرم کنندههای سیلیکونی یا کشپارها همانند منسوجات مرطوب، رنگ سیرتری ایجاد میکند. این امر به علت بازتاب کمتر نور بویژه به علت ضریب شکست پایین (سیلیکون ۴۳/۱ و آب ۳۳/۱) حاصل میشود. ضریب شکست میانی به عنوان نمونه برای پنبه (۵۶/۱) و نایلون (۵۷/۱) میباشد. اما ضریب شکست بالای پلیاستر (۶۳/۱) سبب چنان بازتاب نور بالایی میشود که رنگ سیاه سیر الیاف پلیاستر به مقادیر نسبتا بالایی از ماده رنگی نیاز پیدا میکند. این امر با الیاف ریز (میکرو الیاف) بحرانیتر میشود. سطح بزرگ آنها (تقریبا دو برابر الیاف طبیعی) حتی بازتاب بیشتری ایجاد میکند. در پرداختهای (تکمیلهای) سیلیکونی، ترجیحا با ریزامولسیونهای اصلاح شده با آمینو، یک رنگ سیاه سیر یا سایر رنگهای سیر بر روی ریز الیاف پلیاستر حاصل میشود که با زیر دست خیلی نرم همراه است. یکی از عیوب آن، این است که مهاجرت گرمایی افزایش مییابد و دوام پارچه در برابر ساییده شدن و رطوبت کمتر میشود. این امر میتواند با اجتناب از رنگ اضافهتر از حد مجاز و دماهای خشک کردن بالای ۱۲۰ درجه سانتیگراد کاهش یابد.