تحقیق مقاله ماشین آلات رنگرزی منسوجات

- معرفی

گستره عظیمی‌از ماشین آلات برای انجام رنگرزی منسوجات استفاده می‌گردند و نتیجه آن انجام عمل در مراحل مختلف تولید به طور مداوم و نیمه مداوم در دسته بندیهای متفاوت است. بعلاوه، ماهیت و جنس الیاف در انتخاب ماشین بکار رفته تأثیر گذار است. به عنوان مثال وجود فشار بالا برای رنگرزی پولی استر در دمای بالای 100 درجه یک نیاز اساسی است البته فرایند رنگرزی می‌تواند با آزاد نمودن الیاف و عمل SLubbing ( تارهای موازی الیاف تاب نخورده)، ماکوا پارچه و یا مراحل تولید پوشاک انجام گردد.

به علاوه الیاف مصنوعی لایه لایه جمع می‌گردد، بطوریکه لایه ها به پولیمی‌ذوب شده قبل از عمل خارج کردن اضافه می‌گردد. این لایه ها برای استفاده در این مرحله باید در دمای بالا استفاده گردند. ( حدود 150 درجه برای پول افین، 230 درجه برای پولی متر) در بعضی مواقع به طور خاص، الیاف اگر پلیک که به صورت مرطوب بعد از عمل حرارت دادن باقی مانده اند رابرای انجام رنگرزی با گذاراندن مستقیم الیاف به ظرف رنگرزی بدون آنکه خشک شوند، بهرحال آنها بصورت متورم هستند ودر مرحله پذیرش نفوذ مولکولهای رنگ می‌باشد. رنگرزی در این مرحله از تولید به عنوان مرحله رنگرزی تولید می‌باشد. مزیت رنگرزی الیاف مصنوعی در این روشی ثابت ماندن خواص محصولات است برای اینککه رنگرزی لایه ها در شبکه پولی مری متوقف می‌گردد و مولوکورها نمی‌توانند در آب حل گردند. البته اشکال این است که فرایند عمل رنگرزی در حجم کم و زیاد در یک سطح ثابت به آسانی انجام می‌گردد و ممکن است در صورت تغییر تقاضا با کاهش مواجه گردد.

مراحل انجام در تولید پیوسته الیافی که رنگرزی می‌گردند در شکل 1-9 نشان داده شده است. تصمیم گیری در مرحله تولید و انجام رنگرزی بستگی به عوامل متعددی دارد، بویژه اگر در این موارد هزینه کمی‌و با توجه به ملاحضات ومد دارد.

در سالهای اخیر این امر به سویی سومق داده شده است که مراحل نهایی رنگرزی مورد توجه است و این اگر جهت قادر ساختن تولید کنندگان به اجتناب از بیش از اندازه تولید نمودن رنگهای بی نشان و پاسخگویی سریع به سفارشات تکراری برای رنگهای معروف می‌باشد. رنگرزی پارچه به طور خاص به این منظور افزایش یافته است. پیش آمدن رنگ رزی برای الیاف کنف، کاموا و یا اقله ام پشمی‌و یا بافته شده استفاده می‌گردند.

پیشرفت به طور مداوم در ماشین آلات رنگرزی در حال گسترش است و به طور نمونه در صنعت رنگ پاسخگویی بازار و فشارهای زیست محیطی است.

ملاحضات زیست محیطی باعث تغییر در طراحی و ساخت ماشین آلات گردیده است، بویژه مصرف کمر آب و بالارفتن فرایند کنترل بوسیله تولید مداوم و نهایتاً تولیدمؤثر در اتاق رنگ.

کاربرد خیلی پائین کیلور در تولیدات باعث به حداقل رسیدن مصرف آب گردیده است که البته مشکلات اضافی را برای رنگرزی ایجاد نموده است زیرا در حجم کم آب حل شدن رنگ و افزودنیها بالا می‌رود.

کاربرد رنگ جدید و گسترش آن بسیار ضروری است، اگر چه رنگ و افزودنیها در محیط آب در یکدیگر حل نمی‌گردند ولی می‌توان این کار را بصورت درجه بندی می‌توان انجام داد.

برای روشن شدن این موضوع مثال است که کاربر دنبال کردن مولکولهای رنگ الیاف را در درجه خیلی پائین کیلو ی تولیدات را لازم می‌دارد.

الیاف در ابتدا در یک حلال الکترولیت قرار می‌گیرد ( سدیم کلرید یا سدیم سولفات) و سپس رنگ به آن افزوده می‌گردد. یکبار در مرحله خارج کردن به روش معمول است که به طور کامل ماده قلیا بصورت کم کم به داخل ماشین رنگرزی برای ثابت کردن ریخته می‌گردد.

2- اصول اولیه

هدف اساسی فرایند رنگرزی انتقال مولکولهای رنگ از کیلور رنگ، الیاف در یک حالت موثر و یکنواخت است.

میزان جذب رنگ با الیاف با حرکت کیلور رنگ مرتبط با آن به طور قابل توجه ای افزایش می‌یابد.

ماشین آلات رنگرزی برای انجام این انتقال در یکی از 3 روش زیر طراحی می‌گردیده‌اند.

الف: الیافی که از طرف کیلور رنگ انتقال می‌یابند.

ب: الیافی که در ظرف نگهداری می‌گردند و کیلور از آنها پمپ می‌گردد.

پ: الیافها و کیلور با یکدیگر به جا می‌گردند.

زمانی که مایع از هر سطح جامد حرکت می‌کند، اغلب یک لایه از مایع همجوای به سطح می‌رسد( شکل 2-9)

این لایه، لایه هیدرو دینامیک برای رنگرزی مناسب است زیرا مولکولهای رنگ باید برای رسیدن به سطح الیاف از بین این لایه نفوذ کند. لایه هیدرو دینامیک به عنوان فاصله ای از سطح الیاف تعریف شده است که سرعت مایع در آن 99% در حالت مشابه یک لایه پراکندگی نیز تعریف شده است، این لایه نازک که در قسمتهای رنگ الیاف به سطح 99% کیلور می باشد درک این نکته که فرایند نفوذ رنگ کند است بسیار حائز اهمیت است و درجه آن متأثر از دما اندازه مولکول رنگ ( مولکولهای کوچک سریعتر از مولکولهای بزرگ نفوذ می کند) و غلظت می باشد.

غلظت gradiant درجه تغییر غلظت رنگ با فاصله از سطح الیاف است. در اندازه بزرگتر اختلاف در غلظت بین حلال رنگ در سطح الیاف و حجم حلال است، اندازه بزرگتر درجه انتقال رنگ است.

در رسیدن به سطح الیاف، مولکولهای رنگ جذب خوانده شد و سپس به داخل الیاف نفوذ می کنند.

3 مرحله متمایز در فرایند رنگ کاری شخص شده است،

الف: انتقال رنگ از حلال به سطح الیاف

ب: جذب رنگ در سطح الیاف

ج: نفوذ رنگ از سطح به الیاف

هر یک از این مراحل می تواند درجه کنترل می باشد ولی در عمل مرحله دوم مقایسه لحظه ای با مراحل اول و سوم است.

تأثیر مرحله سوم بستگی به خواص الیاف و رنگ استفاده شده دارد و بر روی مواد شیمیایی ظرف رنگ تا حدی تأثیر دارد مانند حرکت دادن، کند کننده هاو یا الکترولیتها.

در مراحل اولیه طراحی ماشین آلات رنگرزی میزان تأثیر گذاری به دلیل به حداقل رساندن ضخامت لایه نفوذ مورد توجه قرار می گیرد چرا که یک جریان موثر از کیلور احاطه کننده الیاف مورد نیاز است.

البته پیوسته بودن چگالی جریان سیال در تمام سطح الیاف حائز اهمیت است، چرا که اگر سطح رنگ رزی بدست آید درجه رسیدن مولکولهای رنگ شخص خواهد شد.

ماشین آلات رنگرزی باید طوری ساخته شوند که در برابر مواد شیمیایی و شرایط فیزیکی مقاومت داشته باشند و نه تنها به منظور رنگرزی طراحی  نگردند. البته این موارد قبل از تلاقی مواد مانند فرایندهای کم کردن اندازه، شتشو دادن و سفید کردن صورت می گیرد. برای مثال قطعات مس یا آهن فرض در معرض کیلور های سفید کننده پیروکسید هیدروژن قرار می گیرندباعث ترکیب کاتالیزوری پیروکسید می گردند و رها کردن آنها سبب هجوم به الیاف گردیده و با عث افت کیفیت آن می گردد.