بررسی انواع غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی

با توجه به اینکه فرآیند چاپ یک رنگرزی موضعی به حساب می آید،  وجود مرزِ مشخص در طرح چاپی اهمیت بالایی دارد. به همین دلیل از غلظت دهنده های چاپ استفاده میکنند که بخش اصلی خمیر چاپ شمرده می شود.

خمیر چاپ

حاوی مواد کمکی و رنگدانه بوده و درواقع ماده غلظت دهنده در این خمیر موجب کاهش سیالیت آن شده و از پخش رنگزا به خارج از خطوط مرزی جلوگیری میکند.

بررسی انواع غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی
بررسی انواع غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی

ویسکوزیته خمیر چاپ

میزان ویسکوزیته خمیر چاپ از جمله دیگر نکات حائز اهمیت در این پروسه میباشد.چراکه بی شک نحوه انتقال و پخش شدن خمیر روی سطح و داخل ساختار پارچه در کیفیت چاپ نهایی موثر است.

بطور مثال زمانیکه چاپ غلتکی با سرعت بالا انجام میشود؛ درصورتیکه میزان ویسکوزیته خمیر زیاد باشد( باتوجه به کمبود زمان در انتقال خمیر چاپ از غلتک به پارچه مورد نظر)ممکن است فقط نقاط سطحی پارچه توسط خمیر پوشش داده شود و به سطوح پایین تر منتقل نشود.

این حالت موجب مشکلات زیادی اعم از زیبایی در طرح مورد نظر، ثبات لازم و کاهش سایر استاندارد های چاپ خواهد شد. همچنین بعد از فرآیند چاپ و در مرحله شست و شو درحالیکه زدودن غلظت دهنده بصورت کامل باید اتفاق بیفتد، ویسکوزیته بالای خمیر کار را مشکل خواهد کرد و در ادامه نه تنها قیمت تمام شده را بالا برده بلکه بر مشکلات محیط زیستی پساب هم می افزاید.

از طرفی ازدیاد فشار بین غلتک چاپ و پارچه و همزمان افزایش مدت زمان تماس پارچه با غلتک چاپی مقدار انتقال خمیر را به سطح پارچه افزایش میدهد در این حالت نیز میزان ویسکوزیته اهمیت پیدا میکند.

ویسکوزیته پایین هم در خمیر جدا از فاکتورهای مطرح شده مثل سرعت دستگاه چاپ، نوع پارچه مصرفی و … میزان پخش شدگی خمیر را به شدت تحت تاثیر قرار میدهد و در نهایت از ظرافت خطوط مرزی در طرح چاپی میکاهد.

بنابراین جهت کنترل جریان و انتقال خمیر چاپ لازم است که خمیر از ویسکوزیته مورد نظر برخوردار باشد که علاوه بر پخش شدگی مطلوب روی سطح و عمق پارچه، از انتقال آن در خارج از طرح جلوگیری شود.

انواع غلظت دهنده چاپ - کهن تاج کیمیا
ویسکوزیته خمیر چاپ

در انتخاب غلظت دهنده در نظر داشتن این نکته کاملا ضروری است اما جدا از ویسکوزیته نکات دیگری نیز در مصرف غلظت دهنده حائز اهمیت میباشد از جمله:

  • ثبات و پایداری
  • میزان جذب رنگزا
  • شست و شو آسان
  • سهولت در آماده سازی خمیر

انواع غلظت دهنده ها

غلظت دهنده های کهن تاج کیمیا عبارت اند از:

غلظت دهنده مصنوعی
غلظت دهنده طبیعی

(برپایه آبجینات)

غلظت دهنده طبیعی

(برپایه گوار)

غلظت دهنده طبیعی

(برپایه تمر هندی)

1. غلظت دهنده طبیعی

امروزه محافظت از زمین و محیط زیست یه دغدغه بزرگ جهانی محسوب میشود، مخصوصا صنعت نساجی و لباس که متاسفانه یکی از آسیب زا ترین صنایع در این زمینه معرفی شده از این رو با مصرف مواد شیمیایی با پایه طبیعی دقیقا مثل غلظت دهنده های طبیعی که دوستدار محیط زیست هستن میتوان نقش موثری در این راستا برداشت.

آلجینات ها

این غلظت دهنده ها نمک های سدیم، پتاسیم و یا کلسیم آلجینیک اسید هستند که نوعی پلی ساکارید خطی بحساب می آیند. آلجینات که از جلبک دریایی بدست می آید، در آب سرد و گرم به راحتی حل شده و محلول غلیظی ایجاد میکند.

ویسکوزیته محلول آلجینات ها با افزایش درجه حرارت کاهش یافته و اگر برای مدت طولانی در دمای بالا نگه داری نشود، پس از سرد شدن مجدد به حالت اولیه باز میگردد.

ویسکوزیته این ماده در10-5  pH  تغییری نکرده اما در pH   خیلی اسیدی رسوب کرده و در pH   خیلی قلیایی به شکل ژل در می آید.

غلظت دهنده آلجینات ها
آلجینات ها

بطور کلی ویسکوزیته نمک های آلجینات تحت تاثیر جرم مولکولی آنهاست.محلول های 2 درصد با جرم مولکولی بالا و محلول های 6 درصد با جرم مولکولی پایین ویسکوزیته کافی دارند.

جالب است بدانید نمک های آلجینات قادر به جذب آب به مقدار 300 برابر وزن خود بوده و حتی بعد از تثبیت در دمای بالا، امکان حل شدن در آب را دارند.

آلجینات ها بهترین انتخاب برای  چاپ با رنگزاهای راکتیو شناخته شده اند، به این دلیل که گروه های آنیونی رنگینه ها توسط گروه های کربوکسیل یونیزه شده در محیط قلیایی را دفع کرده و برای ساخت خمیر با رنگزای راکتیو بسیار مناسب هستند.

نشاسته

منبع اصلی نشاسته سیب زمینی، گندم، ذرت و برنج است. نشاسته هموپلیمری از واحد های گلوکز است .10 الی 20 درصد نشاسته را آمیلوز تشکیل میدهد که یک پلی ساکارید خطی بوده و بخش دیگر آن آمیلو پکتین است که حدود 90 تا 80 درصد نشاسته را شامل میشود.

باتوجه به حلالیت متفاوت آمیلوز و آمیلو پکتین میتوان این دو را از یکدیگر جدا کرد. آمیلوز در مقابل آمیلو پکتین راحت تر تشکیل ژل میدهد که جهت استفاده از نشاسته برای غلظت دهنده چاپ نا مطلوب است در حالیکه زنجیرهای انشعابی آمیلو پکتین از تشکیل نظم و آرایش مولوکولی که برای تشکیل ژل لازم است جلوگیری مینماید.

انواع غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی
نشاسته از انواع غلظت دهنده ها

نشاسته گندم در موارد محدودی به عنوان غلطت دهنده برای چاپ پارپه بکار گرفته شده در حالیکه نشاسته های دیگر استفاده نمیشود.

جهت تغییر و اصلاح خواص نشاسته میتوان به کمک حرارت تغییراتی در ساختار فیزیکی آن به وجود آورد.
چسب انگلیسی یکی از این موارد بوده که ثبات خوبی در برابر قلیا دارد و برای ساخت خمیر چاپ در رنگ های خمی استفاده میشود. این ماده قادر به احیا رنگینه های آزو بوده بنابراین نیاز به افزودن مواد ضد احیا به خمیر چاپ دارد.

حلالیت نشاسته را میتوان با اصلاح شیمیایی یا اتره کردن افزایش داد. بر اثر اتره کردن وزن مولکولی و ویسکوزیته کاهش میابد که اثر منفی بر جذب رنگینه دارد . اتره کردن نشاسته به کمک مونو کلرو استیک اسید ، اکسید اتیلن و دی متیل سولفات در محیط قلیایی عمل میشود. جهت جذب رنگینه بیشتر میتوان مقداری آلجینات به این غلطت دهنده اضافه کرد.

از اتر های نشاسته معمولا برای چاپ پارچه با ماشین های چاپ که از سرعت بالایی برخوردار اند استفاده میشود زیرا ویسکوزیته خمیر چاپ در لحظه کاهش یافته و در نتیجه انتقال خمیر از گراور به پارچه کامل تر میشود.

دانه های گیاهی

گوار

گوار نوعی درخت است که در هند، پاکستان و آمریکا کشت شده و از آرد آن به عنوان غلظت دهنده استفاده میشود. 85 درصد آرد گوار را گواران، 63 درصد مانوز، 35 درصد لاکتوز و 5الی 7 درصد آن را پروتئین تشکیل میدهد. قدرت غلظت دهندگی گوار 5تا 8 برابر بیشتر از نشاسته است.

در آب گرم و سرد به خوبی دهیتراته شده و محلول غلیظ ایجاد میکند. هیدراته شدن کامل آن بستگی به درجه حرارت دارد بطور مثال هیدراته شدن کامل در آب سرد ممکن است تا یک روز زمان ببرد اما در دمای 80 درجه سانتی گراد فقط 15 دقیقه به طول می انجامد.

غلظت دهنده گوار
غلظت دهنده گوار

دانه اقاقیا

این دانه از درخت کارو بدست می آید که نوعی پلی ساکارید آنیونی است. در آب سرد به آسانی حل نشده و جهت حل نمودن کامل نیاز به حرارت دارد. pH 3 تا 11 اثر کمی در غلطت آن دارد و تنها با استفاده از 2درصد ماده جامد آن ویسکوزیته مناسبی حاصل میشود.

دانه اقاقیا با بورات ها تولید کمپلکس میکند که ژل ایجاد شده در چاپ دو مرحله ای با رنگ خمی استفاده میشود. در اثر اضافه کردن اسید به حالت اولیه خود برمیگردد.

صمغ های گیاهی

این نوع غلظت دهنده ها به صورت شیره ای از تنه درخت یا بوته بدست می آیند، از پلی ساکارید های کمپلکس تشکیل شده و دارای گروه های اورونیک اسید متفاوت اند.

  • کتیرا

یکی از صمغ های گیاهی است که در جنوب غربی اروپا، یونان، ترکیه و سوریه یافت شده اما مرغوب ترین نوع آن متعلق به ایران است. حلالیت خوبی در آب داشته و تولید محلول غلیظ مینماید که pH آن 5 تا 6 میباشد. تا ph 2 پایدار است ولی ویسکوزیته آن با افزایش حرارت و نمک کاهش میابد. محلول 4تا 5% کتیرا به عنوان غلظت دهنده ویسکوزیته مناسبی دارد.

  • صمغ عربی

از درخت اقاقیا سنگالی که واقع در سودان، نیجریه و آفریقای غربی رشد میکند، به دست می آید. این غلظت دهنده مخلوطی از نمک کلسیم، منیزیم و … است که در آب حلالیت خوبی دارد.

blog9 - بررسی انواع غلظت دهنده چاپ در صنعت نساجی
غلظت دهنده صمغ عربی
  • صمغ کریستال

نوع خاص تری از صمغ کارایا میباشد که کشور هند تولید کننده اصلی آن به حساب می آید و بصورت پودری به بازار عرضه میشود. به دلیل وزن مولوکی بالای این صمغ بطور کامل در آب حل نشده اما تورم خوبی از خود نشان میدهد. ویسکوزیته این غلظت دهنده با افزایش دما کاهش میابد.

2. غلظت دهنده های مصنوعی

غلظت دهنده های مصنوعی و نیمه مصنوعی امروزه به واسطه قیمت مناسب و آماده سازی راحت بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.

سلولز چوب پس از بازیافت و انجام واکنش های شیمیایی لازم به عنوان منبع اصلی غلظت دهنده های نیمه مصنوعی شناخته میشود؛ و موادی مثل CMC (کربوکسی متیل سلولز) را تولید کرده که به عنوان آهار و در برخی موارد غلظت دهنده به کار میرود.

غلظت دهنده های مصنوعی
غلظت دهنده های مصنوعی

PVA یا پلی ونیل الکل یکی از غلظت دهنده های مصنوعی است و به مقدار محدودی مصرف میشود.

باتوجه به اینکه غلظت دهنده های مصنوعی با مقدار کم هم تولید ویسکوزیته مناسب میکنند، برای مصرف در فرآیندهای چاپی مثل پیگمنت بسیار مناسب اند.

مراجع:

کتاب چاپ در صنعت نساجی _ تالیف دکتر حسین توانایی

An introduction to Textile printing W.clarke, 4th edition, Newnes-Bulferworlh، ISBN : 0408001402

Textile PrintingT L.W.C Miels, Society of Dyers and colourists, 1994، ISBN: 0901956570

Encylopedia of chemical Technology KRIK-OTHMER, john Wiley and sons1978

Hoechst Sonderausdrucke

Bayer Farben Revue Special Edition No. 10

An introduction to Textile Printing Second Edition, Butterwoths

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.