دهد لذا به استثناي رنگرزي هاي كم رنگ ( يعني هنگامي كه كل مقدار ماده رنگرزي موجود در حمام براي اشباع كردن سطح ليف به حد لازم نمي رسد) فرآيند رنگرزي از يك لايه ماده رنگرزي با غلظت ثابت درسطح الياف به داخل الياف در طول زمان رنگرزي پيشرفت مي كند تا هنگامي كه به نزديكي حالت تعادل برسد. بنابراين سرعت رنگرزي همواره مستقل از ‌L/R است.
براي تعيين ميزان نفوذ ماده رنگرزي با غلظت ” ثابت” از يك لايه در سطح الياف به داخل الياف در شرايط عملي رنگرزي ، قوانين نفوذ تقريبي مي توانند به كار روند بنابر اين غلظت ماده رنگرزي در داخل ليف CF(t) در لحظه t، متناسب با افزايش غلظت ماده رنگرزي در سطح ليف Cs و متناسب با ريشه دوم ضريب نفوذ ظاهري Dapp ماده رنگرزي درليف افزايش پيدا مي كنند.
دردرجه حرارت ثابت (يعني Dapp ثابت) خواهيم داشت:
-2-2
كه درآن CF(t) با ريشه دوم زمان افزايش مي يابد.
به علت اينكه غلظت ماده رنگرزي در سطح ليف ثابت است و ضريب نفوذ ظاهري در زير نقطه اشباع زياد تغيير نمي كند. زمان tx لازم براي رمق كشي درصد ماده رنگرزي با مجذور تعداد كاتيونهاي حاضر درماده رنگرزي ( يا مقدار ماده رنگرزي برحسب واحد مولاريته ) افزايش مي يابد.
tx~N2-2-3
در درجه حرارت ثابت و براي يك ماده رنگرزي سرعت رمق كشي Vrcl با آن تعداد نسبت معكوس دارد.
Vrcl ~1/N2-2-4
بنابر اين رمق كشي دررنگرزي هاي كم رنگ با سرعت بيشتر رخ مي دهد مقدار Dapp در زير دماي انتقال شيشه اي كه براي آكريلونيتريل 60-80 درجه سانتي گراد مي باشد خيلي كوچك است و در فوق دماي انتقال شيشه اي مقدار Dapp با دما،‌طبق قانون آرنيوي ( Arrhenius law) افزايش مي يابد واين با انرژي اكتيواسيون 50-75 كيلو كالري بر مول كه تا درجه حرارت به آهستگي كاهش مي يابد بستگي دارد. در موارد عملي رنگرزي اين مقدار ميتواند ثابت فرض شود ( اين افزايش درجه حرارت براي ليف پلي استر رنگرزي شده با ماده رنگرزي ديسپرس ونايلون رنگرزي شده باماده رنگرزي اسيدي به ترتيب 5 و10 درجه سانتي گراد است) اين بستگي شديد به دما عاملي است كه اهميت كنترل دما را درحين رنگرزي الياف آكريليك نمايان مي سازد هنگامي كه سرعت افزايش دما در رنگرزي يكنواخت باشد رمق كشي فقط در دامنه اي از دما كه بين 12 تا15 درجه سانتي گراد است انجام مي گيرد. در بسياري از حالات دما براي انجام رمق كشي الياف آكريليك بين 85 تا10 درجه سانتي گراد است.
سرعت رنگرزي تحت شرايط استاندارد براي مواد رنگرزي مختلف كاتيونيك و الياف آكريليك متغير است براي جلوگيري از اين تغييرات در رنگرزي عملي ،با كنترل كردن دما وافزودن مواد تعاوني ،خواص سرعت رنگرزي مواد رنگزا و الياف را به وسيله ثابت هايي نظير “‌ضرايب نفوذ ” و يا زمانهاي رنگرزي استاندارد ” stand” براي مواد رنگرزي و ثابت هاي سرعت رنگرزي v براي الياف رامشخص نمود. اين ثابت ها به عنوان يك مقياس نسبي از سرعت رنگرزي يك ليف درمراحل اوليه رنگرزي هنگامي كه تحت شرايط استاندارد رنگرزي انجام شده است پيشنهاد شده اند.[3]

2-17- نحوه رنگرزي و اشكالات موجود در رنگرزي اكريليك
آكريليك ها به هنگام رنگرزي اشكالات عديده اي را كه كاملا با موارد مرتبط با نايلون و پلي استر تفاوت داشته ارائه مي نمايند. نخستين اكريليك ، اورلن تيپ 81 يك هموپليمر اكريلونيتريل بوده و هميشه به دليل فقدان مكان هاي فعالي كه ملكول هاي رنگ بتوانند به آنان چسبيده ، رنگرزي اش مشكل بوده هم اكنون اين نوع فرآورده از خط توليد ،خارج ،و جاي خود را به اورلن تيپ 42 وديگر محصولات مشابه قابل رنگرزي داده است البته، فرآورده هاي كنوني تماما كوپلي مرها اكر يلونيترل با ديگر تركيبات داراي مكانهاي چسبيدن ملكولهاي رنگ مي باشند . با توجه به توضيحات داده شده درمورد اورلن تيپ 42 در فصول گذشته ، اين كالا بصورت پارچه و به نحو رضايت بخشي در C°107 رنگ مي گردد ولي رنگرزي انواع اكريليك بايستي به صورت كلاف صورت پذيرفته كه بدليل تعداد فرآيندهاي پيچيدن ، سرعت هاي كم و بالا بودن هزينه هاي مربوطه چنگي بدل نزده واز جذابيت لازم برخوردار نيست اين روزها هركسي كه به دنبال يك واحد كلاف بازكني باشد ميتواند عمق مشكلات عديده آن پي برد و زماني هم كه يك چنين واحدهايي را بطور اتفاقي پيدا كرد مشخصاً كارش را تنها بانوان مسن تحمل كرده وآنرا براي خود دلپذير مي سازند. البته اگر بتوانيد محصولات خود رابصورت كلاف در نياوريد كاري بس خوشايند بانجام رسيده كه آن هم بنوبه خود دلپذير باين سادگي ها امكان پذير نمي باشد. هم اكنون محدوده جذاب و قابل قبول سرمايه گذاري برماشين هاي بافت تاري نخ پيوسته ونخ هاي پيوسته قالي تمركز يافته واقداماتي صورت پذيرفته كه مي توان اين گونه نخ هاي پيوسته توليد شده را بصورت بسته رنگ نمود. البته ناگفته نماند كه با انجام يك چنين فرآيند رنگرزي آن ويژگي خاص دوست داشتني پفكي و حجيم بودن نخ هاي پيوسته اكريليك مي تواند بنحوي صدمه ديده و جذابيت خود را از دست بدهد. هم اكنون سيستم هاي جديدي ارائه شده كه ميتوانند ليف اكريليك را پيش – تثبيت نموده سپس با تراكم بسيار كمي بصورت بسته هاي مورد نظر پيچيده و بدين ترتيب تداوم جريان يافتن ليكور رنگ را از درون بسته نخ تسريع كرده واز واردشدن فشار زياد به آن نيز ممانعت نمايد براي اين كار از نخ پيچ هاي مخصوص نخ هاي پيوسته كلفت با بهره گيري از اصول تغذيه زيادتر از مقدار متعارف استفاده كرده و بسته نخ هاي بسيار كم تراكم تهيه مي گردد. دو اصل اساسي متعلق به فرآيند هاي جديد معرفي شده براي رنگ كردن نخهاي پيوسته حجيم اكريليك بصورت بسته عبارتند از :
2-17-1- يك بسته نخ كم تراكم مي تواند به هنگام رنگرزي تا حدودي آب رفته وبدين ترتيب از درمعرض قرار گرفتن نخ حجيم شده با تنش در طول خودش يا فشردگي دربسته نخ، كه ايجاد هريك از آنان ، باعث صدمه خوردن به ماهيت حجيم شدن محصول گرديده ممانعت بعمل آيد. براي اين كار از ماشين هاي تابندگي خاصي استفاده مي شود.
2-17-2- كوتاهترين مسير ممكنه براي مصرف بسته نخ پيوسته اكريليك حجيم خريداري شده از ريسنده عبارت است از خريد بسته نخ مربوطه رنگرزي و دوباره پيچي بر روي دوكهاي بافندگي تاري. مسير مزبور، كوتاه ترين مقطع زماني را در اختيار دارد: بسته نخ هاي ريسندگان – رنگ كردن نخ پيوسته پيچيده شده – پيچيدن بر روي دوكهاي بافنده تاري كه ازآنان بعنوان ماده اوليه كار خودش استفاده مي كند.
واحد هاي معروف توليدي كه در اين مسير فعال بوده و محصولاتشان را سالهاي سال باين طريق تهيه و در اختيار مصرف كنندگان قرار داده عبارتند از هاكوبا Hacoba ( ووپرتال ) و سوپر باSuperba هاكوبا، ماشين بسيار جالبي داشته كه ليف هاي
پلي اكريلونيترل و پلي استر را با آب رفتن نخ پيوسته درحال كار، حجيم مي نمايد. مثلاً اين كار را ميتوان در هنگام پيچيدن ويا رنگ كردن بسته نخ يا بر روي دوك بافنده تاري بانجام رسانيد.[6]
2-18- مواد كمكي در رنگرزي الياف اكريلك
1- مواد كمكي در رنگرزي اكريليك عبارتنداز :
2-18-1- مواد نگهدارنده تعليق
2-18-2- ريتارد
اين مواد از سرعت جذب رنگينه توسط الياف كاسته وبه اين ترتيب به يكنواخت تر شدن رنگرزي كمك مي كند.
2-18-3- يكنواخت كننده
اين مواد قدرت جابجايي رنگينه رابالا برده وبه يكنواخت تر شدن رنگرزي كمك مي‌كند.
2-18-4- مواد بالا برنده حلاليت رنگينه
اين مواد جهت افزايش حلاليت رنگينه هاي كاتيوني ، ثبات محلول و همچنين كمك به تثبيت رنگينه به حمام اضافه مي شود.
2-18-5-مواد نرم كننده [4]
2-19-رنگرزي الياف آكريليك
به علت وجود تعدادي گروههاي اسيدي، ارلون به طور رضايت بخشي مي تواند بامواد رنگرزي كاتيونيك رنگرزي گردد و به علاوه زمينه رنگي مورد نظر زودتر از پشم حاصل مي گردد الياف آكريلان به علت داشتن تعدادي گروه هاي بازيك مي توانندبا مواد رنگرزي اسيدي رنگرزي گردد به اين ترتيب درحالي كه مواد رنگررزي كاتيونيك تقريبا مصرف جامع روي ارلون دارند الياف آكريلن مي توانند با تعداد وسيعي ازمواد رنگرزي نظير ديسپرس اسيدي خنثي ، پريمتاليزه ،كرومي ،گوگردي ،خمي ( با روش مخصوص )آزوئيك و همچنين خمي محلول رنگرزي گردند. جهت رنگرزي الياف ارلون ، مواد رنگرزي اسيدي( با روش ويژه cuprous ion method و ديسپرس و خمي نيز به كار مي روند.
در مورد رنگرزي الياف آكريليك بامواد رنگرزي كاتيونيك يك نكته حايز اهميت است و آن اينكه در درجات حرارتي پايين فواصل زنجير مولكولي نسبت به يكديگر نزديك هستند ودر نتيجه مولكول هاي ماده رنگرزي به آساني به داخل الياف نفوذ نمي كنند هرچه درجه حرارت افزايش يابد فواصل بين زنجيرها افزايش پيدامي كند بنابه مثال مقدار جذب ماده رنگرزي كه در دماي 82 درجه سانتي گراد حاصل مي شود درمقايسه با مقدار جذبي كه در 92 درجه سانتي گراد حاصل مي شود درحدود 50 الي 60 درصد كمتر است بنابراين اجراي عمل رنگرزي يكنواخت در شرايط عادي مخصوصاً به هنگام عبور از درجات فوق الذكر جهت حصول رنگرزي يكنواخت خالي از اشكال نيست. به خصوص براي آن دسته از مواد رنگرزي كه قدرت مهاجرت سريع دارند معمولا جذب سطحي ليف مي شوند افزايش دماي حمام رنگرزي وعبور از درجه حرارت انتقال شيشه اي گرچه سبب مي شود عمل انتشار افزايش يابد ليكن به دليل برقراري اتصال بين مولكول هاي ماده رنگرزي گروه هاي منفي ليف در ابتداي عمل رنگرزي مخصوصا درمواردي كه غلظت محلول ماده رنگرزي در حمام پايين باشد تعداد مثبت آنچناني در حمام موجود نخواهد بود كه به كليه گروههاي منفي ليف برسد نتيجتاً حصول رنگرزي يكنواخت با استفاده از چنين مواد رنگرزيي در شرايط معمول امكان پذير نخواهد بود.
همانطوري كه مطلعيم در مورد كليه رننگرزي ها دردرجه اول حصول رنگرزي يكنواخت حائز اهميت است درمورد رنگرزي الياف آكريليك چنين حالتي مستثني نيست
جهت حصول رنگرزي يكنواخت بررسي هايي انجام شده كه نتايج زيرحاصل گرديده است:
1- اجراي عمل رنگرزي درشرايطي كه انتشار ماده رنگرزي درمحلول وافزايش دماي حمام رنگرزي در شرايطي كاملا منظم وحساب شده افزايش يابد اين امر در مورد دستگاههاي رنگرزي كه كالا ثابت و محلول رنگرزي درگردش باشد صادق است مانند اجراي عمل رنگرزي درماشينهاي اتوكلاو خواه طاقه رنگ كني خواه بوبين رنگ كني خواه كلاف رنگ كني. درمورد دستگاههاي رنگرزي كه درآن محلول رنگرزي ثابت و كالا درحال گردش باشد . مانند ماشين رنگرزي ونچ يا ژيگر الزامي است كه علاوه بر كنترل دماي حمام كالاي مورد رنگرزي نيز درشرايطي منظم وحساب شده چرخش كند برخي از سازندگان مواد رنگرزي درسطح بين المللي جهت حصول رنگرزي يكنواخت در مورد الياف اكريليكي اجراي عمل رنگرزي را در دماي ثابت پيشنهاد مي نمايند بنا به مثال BASF آلمان روشي به نام دفي ترم Defetherm را پيشنهاد ميكند در اين روش رنگرزي دردماي درجه سانتي گراد پيشنهاد مي گردد يعني درجه اي بالاتر از دماي انتقال شيشه اي الياف.
با توجه به موارد ذكر شده در فوق ، تحقيقات چنين نتيجه داده است كه با در نظر گرفتن كليه پارامترهاي ذكر شده حصول رنگرزي يكنواخت امكان پذير نيست مگر اينكه از مواد كمكي شيميايي مختلف علاوه بر پارامترهاي ذكر شده در بالا كمك گرفته شود در اغلب سولفات سديم بر مبناي يونيزاسيون آن و انتقال يوني سولفات مي باشد
آزمايش نشان داده است كه فقط تا درصد مشخصي از الكتروليت ميتواند در حمام رنگرزي پارامتر موثري در يكنواختي باشد همان طور يكه مشاهده شده است اگر ميزان الكتروليت از يك حدي افزايش پيدا كند تأثيري برروي يكنواختي نخواهد داشت
بنابراين جهت حصول رنگرزي يكنواخت با حداكثر رمق كشي (90 الي 95 درصد)‌استفاده از يكنواخت كننده ها

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید