رنگرزی منسوجات

رنگرزی

رنگرزی روشی است که در خلال آن با اعمال رنگ ها و سایه های مختلف، زیبایی به منسوجات بخشیده می شود. فرآیند رنگرزی را می توان در هر مرحله از تولید پارچه، الیاف یا نخ و یا در زمان پرداخت منسوجات و لباس ها پیاده کرد. ثبات رنگ منسوجات به دو عامل بستگی دارد: انتخاب رنگ مناسب براساس مواد منسوجی که باید رنگ شوند و انتخاب روش رنگرزی الیاف، نخ یا پارچه.

رنگینه ها

برای رنگرزی پارچه از رنگینه ها استفاده می شود. رنگینه ها مولکول هایی هستند که نور را در طول موج های خاصی جذب و منعکس می کنند تا چشمان انسان بتوانند آنها را تشخیص دهد. رنگینه ها در اصل بر دو نوعند، طبیعی و مصنوعی. رنگینه های طبیعی از مواد طبیعی گیاهی، حیوانی یا معدنی استخراج می شوند. در حالیکه رنگینه های مصنوعی در آزمایشگاه تولید می گردند. مواد شیمیایی به منظور ساخت رنگینه های مصنوعی سنتز می شوند. برخی از رنگینه های مصنوعی حاوی فلزات نیز هستند.

رنگینه های طبیعی

استفاده از الگوهای رنگی بر روی منسوجات یکی از رایج ترین رویکردها محسوب می شود. اگر در خلال استفاده از الگوهای رنگی بر روی پارچه خود پارچه هم رنگ گردد، به این کار روچاپ (overprinting) گفته میشود. در این روش، الگوی مورد نظر با فشار دادن رنگ خمیری بر روی پارچه خلق می گردد. برای آماده سازی خمیر چاپ یک ماده غلظت دهنده به مقدار محدودی آب اضافه می شود و سپس رنگ در آن حل می گردد. قبلاً از نشاسته به عنوان ماده غلظت دهنده برای چاپ استفاده می شد؛ اما امروزه از صمغ یا آلجینات های برگرفته از جلبک های دریایی استفاده می گردد، زیرا این مواد باعث نفوذ بهتر رنگ در منسوجات می شوند و شستن آنها نیز راحت تر می باشد. معمولاً چاپ رنگدانه ها بدون ماده غلظت دهنده صورت می گیرد، چرا که به هر حال مخلوط شدن رزین ها و حلال ها با آب باعث تغلیظ آن می شود.

رنگینه های مصنوعی

رنگینه های مصنوعی براساس ترکیب شیمیایی و نحوه بکارگیری آنها در فرآیند رنگرزی طبقه بندی می شوند.

رنگینه های پایه (کاتیونی)

رنگینه های پایه یا کاتیونی، محلول در آب هستند و عمدتاً برای رنگرزی الیاف اکریلیک مورد استفاده قرار می گیرند. آنها بیشتر به همراه مواد کمکی (دندانه ها) به کار برده می شوند. دندانه ها مواد شیمیایی هستند که یک ترکیب نامحلول با رنگینه ها ایجاد می کنند و هدف از استفاده از آنها تثبیت رنگ بر روی پارچه است. چنانچه از دندانه ها به همراه رنگینه های اصلی استفاده گردد؛ می توان از آنها برای رنگرزی الیاف پنبه ای، لیننی، استات، نایلون، پلی استرها، اکریلیک ها و مد اکریلیک ها استفاده کرد. رنگینه های اصلی به غیر از اکریلیک ها برای رنگرزی الیاف دیگر چندان مناسب نیستند، زیرا در برابر نور، شستشو و تعریق ثبات ندارند. بنابراین در حالت کلی از آنها در فرآیندهایی استفاده می گردد که پس از رنگرزی منسوجات، رنگینه های اسیدی بر روی آنها اعمال می شود.

رنگینه های مستقیم (بی واسطه)

رنگینه های های مستقیم (بی واسطه) برای رنگرزی الیاف سلولزی بدون استفاده از مواد غلظت دهنده مورد استفاده قرار می گیرند. از آنها برای رنگرزی پشم، ابریشم، نایلون، پنبه، ریون و غیره استفاده می شود. این رنگ ها خیلی روشن نیستند و در هنگام شستشو از ثبات کمی برخوردارند، البته در مقابل نور ثبات نسبتاً خوبی دارند.

رنگینه های دندانه ای

رنگینه های دندانه ای (Mordant Dyes) یا رنگینه های کرومی دارای خاصیت اسیدی هستند. در حمام رنگرزی و یا بعد از اتمام مراحل رنگرزی از بی کربنات سدیم یا پتاسیم به همراه آنها استفاده می شود. این کار در راستای بهره گیری از عملکرد پیوندی کروم انجام می گیرد. این رنگینه ها بیشتر برای رنگرزی پشم به کار برده می شوند؛ چرا که استفاده از آنها در عمل آوری پشم باعث ثبات رنگ الیاف می شود. ضمناً این رنگینه ها برای رنگرزی پنبه، لینن، ابریشم، ریون و نایلون نیز مورد استفاده قرار می گیرند، هر چند که تاثیر کمتری بر روی این نوع از الیاف دارند.

رنگینه های خمره ای

رنگینه های خمره ای (Vat Dyes) در آب حل نمی شوند و نمی توان الیاف را مستقیماً با آنها رنگ کرد. اما آنها می توانند با احیا کننده های محلول های قلیایی که به آنها امکان چسبیدن به الیاف منسوج را می دهند حل گردند. چنانچه آنها در معرض اکسیداسیون یا هوا قرار گیرند دوباره به حالت نامحلول در می آیند. رنگینه های خمره ای در اصل به رنگ آبی نیلی هستند. استفاده از این رنگینه ها باعث ثبات رنگ الیاف پنبه ای، لیننی و ریونی می شود. چنانچه آنها همراه با ماده تثیبت کننده دندانه به کار برده شوند، می توان از آنها برای رنگرزی پارچه های دیگری مانند پارچه های پشمی، نایلونی، پلی استری، اکریلیکی و مد اکریلیکی نیز استفاده کرد.

رنگینه های راکتیو

رنگینه های راکتیو (Reactive dyes) با مولکول های الیاف واکنش داده و یک ترکیب شیمیایی تشکیل می دهند. این رنگینه ها یا از محلول های قلیایی استفاده می کنند و یا از محلول های خنثایی که در یک فرآیند مجزا قلیایی شده اند بهره می برند. گاهی اوقات از عمل آوری حرارتی نیز برای ایجاد سایه رنگ های مختلف استفاده می شود. پس از رنگرزی پارچه به خوبی با صابون شسته می شود تا رنگینه های جذب نشده کاملاً شسته شده و از روی پارچه پاک گردند. رنگینه های راکتیو در اصل فقط برای الیاف سلولزی مورد استفاده قرار می گیرند؛ اما اکنون برای رنگرزی انواع مختلف الیاف مثل الیاف پشمی، ابریشمی، نایلونی، اکریلیکی و ترکیب آنها نیز از این رنگینه ها استفاده می شود.

رنگینه های دیسپرس

رنگینه های های دیسپرس (Disperse dyes) در آب حل نمی شوند. این رنگینه ها به صورت دانه های بسیار ریزی هستند و به صورت خمیری یا پودری در آب پخش می گردند. این ذرات در الیاف حل شده و به آنها رنگ می دهند. این رنگینه ها در ابتدا برای رنگرزی استات سلولز تولید می شدند؛ اما اکنون از آنها برای رنگرزی الیاف نایلونی، تری استات سلولز و اکریلیکی نیز استفاده می گردد.

رنگینه های گوگردی

رنگینه های گوگردی (Sulfur Dyes) نامحلول هستند، و با کمک سود سوزآور و سولفید سدیم به شکل محلول در می آیند. رنگرزی با این رنگینه ها در دمای بالا و به کمک مقدار زیادی نمک انجام می شود. وجود نمک در آنها باعث می شود تا رنگ به داخل الیاف نفوذ کند. پس از رنگرزی پارچه برای اینکه سایه رنگ های دلخواه بر روی پارچه به وجود بیاید پارچه در معرض هوا قرار می گیرد و یا با استفاده از مواد شیمیایی اکسید می شود. رنگ ها و مواد شیمیایی باقی مانده بر روی پارچه با شستشو حذف شده و از بین می روند. این رنگ ها ثبات خوبی در برابر نور، شستشو و تعریق دارند و بیشتر برای رنگرزی پارچه های پنبه ای و لیننی مورد استفاده قرار می گیرند.

رنگینه های رنگدانه ای

اگر چه رنگدانه ها به معنای واقعی کلمه جزء رنگینه ها محسوب نمی شوند، اما به دلیل ثبات رنگ در برابر نور به صورت گسترده برای رنگرزی پارچه هایی مانند پارچه های پنبه ای، پشمی و سایر الیاف مصنوعی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها هیچگونه میل ترکیبی با الیاف ندارند و فقط با کمک رزین به پارچه ها اضافه می شوند. پس از اینکه پارچه ها با این رنگینه ها رنگ شدند در معرض دمای بالا قرار می گیرند.

روش های رنگرزی

رنگ ها با استفاده از روش های مختلف و در خلال مراحل متنوع فرآیند تولید منسوجات بر روی آنها اعمال می شوند.

رنگرزی توده ای: در این روش الیاف قبل از ریسیدن رنگ می شوند.

رنگرزی دسته ای الیاف: به الیاف شانه شده، دسته الیاف گفته می شود. در این روش الیاف درست قبل از شروع فرآیند پرداخت نخ، رنگ می گردند.

رنگرزی پارچه: در این روش دسته های کوچک پارچه های رنگ شده با رنگ های طبیعی با توجه به رنگ هدف، دوباره رنگ می شوند.

رنگدانه های محلول یا رنگرزی پلیمری: در این فرآیند قبل از اینکه فیلامنت های مصنوعی از رشته سازها خارج شوند، رنگینه به محلول اولیه (خورانده شده به رشته سازها) اضافه می گردد.

رنگرزی لباس: در این شیوه رنگرزی، عملیات رنگ آمیزی بر روی محصولات آماده شده مانند لباس ها و پوشاک ها صورت می گیرد.

رنگرزی توده ای: از روش رنگرزی توده ای برای رنگرزی الیاف استفاده می شود. در این فرآیند الیاف استیپل در داخل یک محفظه سربسته قرار می گیرند و محلول رنگینه از داخل آنها عبور داده می شود. هر چند که محلول رنگینه در مقادیر زیادی پمپ می گردد، ولی ممکن است رنگ به صورت کامل در الیاف نفوذ نکند و برخی از قسمت های الیاف به خوبی رنگ نگیرند. با این وجود فرآیندهای ریسندگی و اختلاط زیر به گونه ای الیاف را با هم مخلوط می کنند که به صورت یکدست رنگ می گیرند. معمولاً برای رنگرزی الیاف پشمی از این روش استفاده می شود.

رنگرزی دسته ای الیاف: به الیاف شانه شده، دسته الیاف گفته می شود. در این روش دسته الیاف بر روی یک قرقره مشبک پیچانده می گردند و محلول در داخل آن به صورت دورانی پخش می شود. این روش منجر به رنگ شدن یکنواخت دسته الیاف می گردد.

رنگرزی نخ: در این فرآیند، الیاف استیپل در داخل یک محفظه سربسته قرار می گیرند و محلول رنگینه از داخل آن عبور داده می شود. هر چند که محلول رنگینه در مقادیر زیادی پمپ می شود، ولی ممکن است رنگ به صورت کامل در الیاف نفوذ نکند و برخی از قسمت های الیاف به خوبی رنگ نگیرند. با این وجود فرآیندهای ریسندگی و اختلاط زیر به گونه ای الیاف را با هم مخلوط می کنند که به صورت یکدست رنگ می گیرند. معمولاً برای رنگرزی الیاف پشمی از این روش استفاده می شود.
به روش رنگرزی الیاف پس از ریسیده شدن آنها رنگرزی نخ گفته می شود. در این روش رنگدانه تا هسته نخ به الیاف نفوذ می کند. روش های مختلفی برای رنگرزی نخ وجود دارد، برخی از آنها عبارتند از رنگرزی کلافی (کلافه ای)، رنگرزی بوبینی، رنگرزی چله ای و رنگرزی ناحیه ای.

رنگرزی کلافی (کلافه ای): در این روش نخ ها به صورت شل به شکل کلاف درآمده و یا به دور هم پیچیده می شوند. سپس آنها را از روی یک نردبان آویزان کرده و در داخل حمام رنگ غوطه ور می کنند. در این روش رنگ به خوبی به درون نخ نفوذ می کند، و نخ ها نرم تر و لطیف تر باقی می مانند. بیشتر برای رنگرزی نخ های پشمی و کلاف های بزرگ نخ های اکریلیک از این نوع رنگرزی استفاده می گردد.

رنگرزی بوبینی: نخ ها بر روی قرقره ها، دوک ها یا قطعات مشابه آنها پیچیده می شوند، سپس بر روی میله های مشبک یک چنگک چیده شده و در یک مخزن غوطه ور می گردند. در داخل این مخزن رنگ با فشار از خارج به سمت داخل قرقره ها پمپاژ می شود و سپس به سمت مرکز قرقره ها بر می گردد؛ این کار باعث می شود تا رنگ هر چه بیشتر در نخ نفوذ کند. معمولاً پنبه های کارد شده و شانه شده که برای تولید لباس های بافتنی بیرونی مورد استفاده قرار می گیرند با این روش رنگ می شوند.

رنگرزی چله ای: رنگرزی چله ای شبیه رنگرزی بوبینی است، اما مقرون به صرفه تر است. در این روش نخ به دور یک چله مشبک پیچیده شده و سپس در داخل یک محفظه حاوی محلول رنگی غوطه ور می شود.

رنگرزی ناحیه ای: در این روش نخ در فواصل طولی خود رنگ می شود. در این نوع رنگرزی از دو روش knit- deknit و OPI Space-Dye Applicator استفاده می گردد. در روش اول نخ بر روی ماشین بافندگی مسطح یا مدور بافته شده، سپس این نخ رنگ می گردد و دوباره شکافته می شود. از آنجاییکه نخ به راحتی در قسمت های متقاطع یا بافته شده نخ نفوذ نمی کند، نخ به صورت فواصل رنگ شده و رنگ نشده خود را نشان می دهد. از روش OPI Space-Dye Applicator برای تولید نخ های چند رنگی موضعی استفاده می شود. در این روش نخ به صورت متناوب رنگ می گردد، چرا که نخ با سرعت بسیار زیاد از داخل حمام رنگ عبور داده می شود. در این روش نخ به صورت مداوم در معرض امواج تلاطمی تولید شده توسط هوای فشرده که دارای سرعت مافوق صوت است قرار می گیرد.

رنگرزی پارچه: پارچه های ساخته شده به دلیل انعطاف پذیری که دارند معمولاً به صورت تکه ای رنگ می شوند. تولید کنندگان منسوجات به دلیل تقاضای مد (که غالباً دارای محدودیت زمانی است) ترجیح می دهند تا کل پارچه ها را به صورت دسته ای رنگ کنند؛ به این صورت می توانند از اتلاف وقت و از دست دادن سفارشات جلوگیری کنند. چندین روش متداول برای رنگرزی پارچه وجود دارد.

رنگرزی طنابی: این روش برای رنگرزی پارچه هایی با طول زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. پارچه به صورت طنابی از داخل حمام رنگ عبور داده می شود. این طناب پارچه ای از طریق یک ریل بر روی یک حلقه حرکت می کند، سپس این حلقه در داخل رنگ غوطه ور شده و به واسطه آن پارچه به سمت بالا و جلو کشیده می شود. این روند چندین بار تکرار می شود تا زمانیکه شدت رنگ پارچه به رنگ مورد نظر نزدیک شود.

رنگرزی ژیگر (عرض باز): این روش رنگرزی بسیار شبیه روش رنگرزی طنابی، اما با اندکی تغییر است. در این روش پارچه به صورت کاملاً عرضی بر روی غلتک ها قرار گرفته و از داخل حمام رنگ عبور داده می شود، و دیگر پارچه ها به شکل طنابی به دور هم پیچیده نمی شوند.

رنگرزی پد (آغشته سازی): در این روش نیز پارچه به صورت عرض باز باقی می ماند و از میان یک شاسی حاوی رنگ عبور داده می شود. سپس پارچه از بین دو غلتک سنگین عبور می کند تا رنگ به پارچه نفوذ کرده و رنگ اضافی از آن بیرون کشیده شود. در مرحله بعد پارچه از داخل یک محفظه حرارتی عبور داده شده تا رنگ آن تثبیت گردد. در انتها به منظور آبکشی و خشک شدن، پارچه به داخل ماشین لباسشویی منتقل می گردد.

رنگرزی جت: در این روش پارچه در داخل تونل گرمی قرار می گیرد که در آن محلول رنگی تحت فشار بالا به پارچه پاشیده می شود؛ ضمناً پارچه نیز در امتداد تونل حرکت می کند. در هنگام رنگرزی کامل پارچه، سرعت حرکت محلول از سرعت حرکت پارچه در داخل تونل بیشتر است.

رنگرزی رنگدانه ای یا رنگرزی پلیمری: برای رنگرزی الیاف مصنوعی از این روش استفاده می شود. قبل از اینکه فیلامنت های مصنوعی از رشته سازها خارج شوند، رنگینه به محلول اولیه اضافه می گردد. این روش باعث ثبات رنگ الیاف رنگ شده می شود، چرا که رنگدانه های مورد استفاده در این روش به ثبات رنگ معروف هستند.

رنگرزی لباس: در فرآیند رنگرزی لباس محصولات آماده شده مانند جوراب یا ژاکت رنگ می شوند. در این روش چند تکه لباس به صورتی کاملاً آزادانه در داخل یک شبکه نایلونی پیچیده می گردند و در یک وان پر از مواد رنگی که دارای یک پدال محرک موتوری است قرار می گیرند. در اثر حرکت پدال، رنگ بر روی لباس ها پاشیده می شود.