رنگرزی

رنگرزی یا صبّاغی به فرآیندی گفته می‌شود که در طی آن کالای نساجی از قبیل: الیاف، نخ، پارچه یا پوشاک در محلولی که شامل مواد رنگزا و مواد شیمیایی می‌باشد، رنگ‌آمیزی گردد و مولکول‌های رنگ، با دوامی نسبی با مولکول‌های کالای نساجی، پیوند محکمی برقرار نمایند.

به عبارت دیگر رنگرزی مهارتی‌ است که طی آن مادهٔ رنگزا در درجهٔ حرارت هدایت شده و زمان مشخص، داخل الیاف یا کالای منسوج (بافته شده) نفوذ کرده و آن را رنگ می‌کند.

 

انواع رنگرزی و پیشینه آن

رنگرزی و چاپ دو روش رنگ کردن پارچه هستند که تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند.

رنگرزی سنتی و رنگرزی صنعتی دو روش متداول رنگرزی می‌باشند. کاربری رنگرزی سنتی با نوین شدن صنعت نساجی، رفته رفته کاهش پیدا کرده‌ است.

از نقاشی‌های روی دیواره‌های مقبره‌های مصر باستان چنین استنتاج می‌شود که از بیش از ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مصری‌ها حصیرهای رنگی می‌ساخته‌اند.

 

رنگرزی در ایران نیز سابقهٔ کهنی دارد.

تاریخچه رنگزاها در کشورهای مختلف:

ایران:

کارگاه قالی‌بافی شاهان هخامنشی در شهر سارد و نوشته‌هایی دربارهٔ قالی ارغوانی رنگ روی آرامگاه کوروش، گواه این مدعا است.

گیاهانی که دارای مواد و مایعات رنگین هستند، نقطه آغازین بهره‌ مندی از این گیاهان برای انسان می‌باشد.

انسان در ابتدا از مواد رنگین برای خود آرایی خود استفاده می‌کردند، این کار در ابتدا توسط مردان انجام شد.

هدف از این کار جلب توجه زنان و دور شدن دشمنان بوده‌ است. این روش در بین مردمان آفریقایی و قبیله‌های بومی استرالیا وجود دارد.

 

 

پس از سال‌ها با شناخت و روش‌های تهیه الیاف، از آن برای رنگرزی بهره بردند

رم:

• از دیگر مواد رنگزای طبیعی که طی دوره‌های بعد از آن در رنگرزی استفاده شده‌ است ارغوانی صوری بود که برای رنگرزی شنل سزارها به کار می‌رفت.

این مادهٔ رنگزا بسیار کمیاب بود و از نوعی حلزون دریایی به دست می‌آمده‌ است.

مقدار زیادی از دانش رنگرزی قدیمی پژوهشگران مرهون نوشته‌های پلینی می‌باشد

پلینی تعداد زیادی از روش‌های رنگرزی استفاده شده در دوران خودش را به نگارش درآورد.

هند:

• در بمبئی واقع در هندوستان در اثر حفاری، یک کارگاه رنگرزی کشف گردید؛ در این کارگاه مشاهده شد که دیوارهای آن را با یک رشته نقاشی‌های دیواری مختلف تزئین نموده بودند و جالب توجه‌است که یکی از این تصویرها، سیاره تیر (عطارد) بود که کیف پولی را حمل می‌کرد

این به عنوان نمادی بود که در آن روزگاران رنگرزی دادوستدی سودآور به ‌شمار می‌آمده‌است.

تا اواسط قرن نوزدهم، تمامی مواد رنگزا از منابع طبیعی به دست می‌آمد.

• در هندوستان، از نیل استخراج شده از گیاه نیل و همچنین از آلیزارین به‌عنوان مادهٔ رنگزا استفاده می‌کردند.

در آن زمان رنگرزها، گل‌هایی را که دارای مواد رنگی بودند با پودر تالک مخلوط کرده و در تهیه مواد آرایشی قرمز رنگ مورد استفاده قرار می‌دادند.

اکثر مواد رنگزایی که ریشه طبیعی داشته و در قرون وسطی به کار می‌رفتند، قادر نبودند به تنهایی رنگ با ثباتی را بر روی کالای نساجی ایجاد کنند، به این خاطر الیاف را با مواد رنگزا همراه با اکسیدهای فلزی از قبیل اکسید آلومینیوم، آهن و قلع که به آن‌ها دندانه می‌گویند، رنگرزی می‌کردند.

بدین ترتیب ثبات رنگ روی کالا افزایش می‌یافت.

• یکی از متداول‌ ترین مواد رنگزای طبیعی دندانه‌ای که در آن زمان مورد مصرف قرار می‌گرفت، آلیزارین بود که از ریشه گیاه روناس به دست می‌آمد.

این ماده به مقدار وسیعی در اروپا، ایران و هندوستان کشت می‌شد.

این ماده در رنگرزی به همراه اکسید آلومینیوم و اکسید آهن به ‌کار رفته و از آن به ترتیب برای کسب رنگ‌های قرمز و ارغوانی مایل به بنفش استفاده می‌کردند.

• همچنین برای حصول رنگ‌های شکلاتی از مخلوطی از دندانه‌های اکسید آلومینیوم و اکسید آهن استفاده می‌کردند.
• یکی دیگر از مواد رنگزای طبیعی که کاربرد خیلی زیادی داشت، ماده رنگزای استخراج شده از درخت بغم بود و به مقدار زیاد در رنگرزی با دندانه اکسید کروم برای ایجاد رنگ‌های سیاه مورد استفاده قرار می‌گرفت.
• قرمزدانه، ماده رنگزایی بود که از یک نوع حشره به دست می‌آمد، و در رنگرزی با دندانه آلومینیوم، رنگ قرمز سیر (لاکی) روی کالا ایجاد می‌کرد.

این ماده رنگزا تا سال‌های اخیر برای رنگرزی لباس‌های ویژه افسران گارد در جشن‌ها، به کار برده می‌شد.

اروپا:

تا سال ۱۳۷۱ میلادی که رنگرزها صنف مستقل خود را در فلورانس تشکیل دادند اما اطلاعات دیگری در مورد آن‌ها در دست نیست.

این اتحادیه عمر کوتاهی داشت و در سال ۱۳۸۲ منحل شد، ولی بعد از آن، به ‌زودی اتحادیه‌های رنگرزان در سراسر کشورهای اروپایی تشکیل شد.

در لندن نخستین منشور رنگرزها به نام ورشیپفال کمپانی آو دایرز به سال ۱۴۷۱ میلادی به‌ وجود آمد.

رنگزاهای طبیعی قرن 19:

تا اواسط قرن نوزدهم، تمامی مواد رنگرزی از منابع طبیعی به دست می‌آمدند.

کتابی در مورد رنگرزی و چاپ چلوار توسط پارنل در سال ۱۸۴۴ میلادی نوشته شده و آمار خوبی دربارهٔ مواد رنگرزی طبیعی که قبل از تولید مواد رنگرزی مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گرفتند، داده‌است.

 

• در انگلستان، فرانسه و آلمان، گیاهی به نام ایساتیس کشت می‌شده‌است، از این گیاه ماده فعالی به نام ایندیگوتین استخراج می‌شد که در رنگرزی جهت به دست آوردن رنگ آبی استفاده می‌شد.
• سال ۱۸۵۶ پرکلین ماده رنگرزی مفیدی به نام ماوین تولید کند.
• در سال ۱۸۵۸ شیمی‌دانی به نام ورگوئین ماده‌ای رنگزا به نام فیوشین را تولید نمود.
• در سال ۱۸۶۳ لایت فوت برای نخستین بار، روش رنگرزی موفقی با رنگ سیاه بر اساس اکسیداسیون آنیلین که روی پنبه آغشته شده بود کشف کرد.

وی در این فرآیند محصولی تولید کرد که به نام آنیلین سیاه شناخته شد.

از قرون وسطی تا زمان حال تولید مواد رنگزا با گسترش چشمگیری مواجه بوده‌است

امروزه کارخانه‌های زیادی در زمینه تولید مواد رنگزا که ماده اساسی رنگرزی‌است، فعال می‌باشند.

عوامل موثر در رنگرزی

در فرآیند رنگرزی چهار عامل نقش اصلی را بازی می‌کنند که عبارتند از:

1. مواد رنگزا
2. کالای رنگرزی
3. مواد شیمیایی کمکی
4. ماشین‌های رنگرزی.

مواد رنگزایی که در رنگرزی استفاده می‌شوند ممکن است منبع طبیعی یا مصنوعی داشته باشند.

رنگرزی با چاپ کلاقه‌ای، گره‌ای و کاتازوم سه سبک مختلف رنگرزی از لحاظ نحوهٔ ایجاد نقوش گوناگون بر روی پارچه، می‌باشند.

مواد رنگزا در رنگرزی

در رنگرزی، مادهٔ رنگزا به ‌طور کلی، به همه مواد طبیعی یا شیمیایی که قابلیت رنگ کردن الیاف یا منسوجات را دارند اطلاق می‌شود.

رنگ کالای رنگرزی شده نباید به آسانی در اثر شستشو یا در برابر نور از بین برود.

استفاده از رنگ در کالاهای نساجی و تزئینی به دلیل زیبایی و تأثیر آن در روح انسان از زمان‌های خیلی قدیم معمول و متداول بوده‌ است.

پیشرفت‌های زیادی از دیرباز در کار رنگرزی و تولید مواد رنگزا به وجود آمده‌است

امروزه این صنعت با استفاده از جدیدترین فنون رنگرزی و به‌ کارگیری انواع مختلف مواد رنگزا توانسته‌ است مطلوب‌ ترین کالاهای رنگرزی شده را در فام‌های متعدد به بازار عرضه نماید.

مواد رنگزای استفاده شده در فرآیند تکمیل به دو روش طبقه ‌بندی می‌شوند:

• طبقه‌ بندی بر اساس ساختار شیمیایی
• طبقه‌ بندی بر اساس نوع کاربرد

لحاظ طبقه‌ بندی بر اساس ساختار شیمیایی مواد رنگزا به گروه‌های:

1. رنگدانه‌ها (پیگمنت‌ها)
2. مواد رنگزای اسیدی
3. مواد رنگزای آزو
4. مواد رنگزای آنتراکینون
5. مواد رنگزای خمی
6. مواد رنگزای ایندیگو
7. مواد رنگزای آریل کربونیوم
8. مواد رنگزای پلی متین
9. مواد رنگزای متالوسیانین
10. مواد رنگزای نیترو
11. مواد رنگزای نیتروزو
12. مواد رنگزای متفرقه

تقسیم‌بندی می‌گردند.

مواد رنگزا از لحاظ نوع کاربرد به چهار گروه:

• مواد رنگزای گروه اول
• مواد رنگزای گروه دوم
• مواد رنگزای طبیعی
• درخشان‌کننده‌های فلورسنتی

تقسیم می‌شوند.

مواد رنگزای طبیعی ریشهٔ طبیعی داشته و با توجه به منبع استخراج آن‌ها در سه گروه زیر می‌توانند تقسیم‌بندی شوند:

 

1.  مواد رنگزای به دست آمده از گیاهان مثل نیل، روناس و غیره که از ریشه، گل، برگ، میوه و پوست نباتات به دست می‌آیند.
2. مواد رنگزای به دست آمده از جانوران مانند: قرمزدانه و صدف فرفری
3. آن‌هایی که از مواد معدنی به دست می‌آیند، مثل: خاک سرخ

کالای رنگرزی

کالای رنگرزی در تعریف به ماده‌ای می‌گویند که هدف فرآیند ‌است و عملیات رنگرزی جهت رنگ‌ کردن آن انجام می‌گیرد.

کالای رنگرزی یا به عبارتی کالای نساجی، به سه ظاهر مختلف می‌تواند وجود داشته باشد که عبارتند از:

1. الیاف
2. نخ
3. پارچه

فرآیند رنگرزی برای هر سه شکل الیاف، نخ و پارچه انجام می‌گردد.

در مهندسی نساجی، الیاف به دو گروه:

• الیاف آب دوست
• الیاف آب گریز

تقسیم می‌شوند.

الیاف آب دوست به دو زیرگروه:

1. الیاف سلولزی یا گیاهی (مثل: پنبه، کتان)
2. الیاف پروتئینی یا حیوانی (مثل: مو، پشم و ابریشم)

طبقه‌ بندی می‌شوند.

الیاف آب گریز یا الیاف مصنوعی نیز به سه زیرگروه:

1. استات‌ها
2. آکریلیک‌ها
3. نایلونها

رده‌ بندی می‌شوند.

شیمی نساجی

شیمی نساجی بحثی است که به موضوع دانش شیمی و کاربرد آن در مهندسی نساجی و موضاعات وابسته به آن می‌پردازد.

مواد شیمیایی و فرآیندهای آن در تولید الیاف مصنوعی، آماده‌سازی و زدودن مواد زائد از الیاف طبیعی، تکمیل کالای نساجی نقش بسیار موثری را ایفا می‌کنند.

 

مواد کمکی نساجی

مواد کمکی نساجی در رنگرزی به موادی گفته می‌شود که در فرآیند نقش عمده‌ای را بازی میکند.

بدون مواد کمکی، رنگرزی به صورتی نا تمام انجام می‌گردد و کالای با کیفیت نامطلوب رنگرزی می‌شود.

کیفیت مواد شیمیایی کمکی و ماده رنگزای مورد استفاده بسیار حائز اهمیت است، به کارگیری مواد نامطلوب و درجه دوم نتیجه مطلوبی را در بر نخواهد داشت.

تکمیل کالای نساجی

دانش شیمی در تکمیل کالای نساجی کاربرد و استفاده زیادی دارد و تمامی مواد کمکی مصرفی در صنعت نساجی وابسته به این دانش و فرآورده های تولیدی در این حیطه کاری این رشته می‌باشد.

 

مقدمات تکمیل کالای نساجی

تمام پارچه‌های نساجی پس از خروج از سالن بافندگی کم و بیش دارای مقادیری ناخالصی و ایراد می‌باشند.

لازم است به منظور آماده کردن پارچه برای عملیات تکمیل اصلی آن را تحت عملیات مقدمات تکمیل قرار داد.

مراحل آماده سازی:

• توزین و متراژ پارچه
• کنترل عیوب پارچه
• گره گیری
• رفوگری
• گرفتن ناخالصی‌ها بخصوص در مورد پارچه‌های پشمی که دارای ناخالصی‌های سلولزی و خرده چوب و غیره می‌باشد.

 

شستشوی کالای نساجی

عمل شستشو، اولین عمل تکمیل مرطوب می‌باشد و به منظور بر طرف کردن مواد خارجی مانند روغن‌های ریسندگی، واکس‌ها و ناخالصی‌های قابل حل در محلول‌های شستشو انجام می‌گیرد. عملیات شستشو عبارتست از عمل شستن کالا با مواد کمکی نساجی و با پاک‌ کننده‌های مناسب همراه با مواد قلیایی یا در غیاب مواد قلیایی.

عملیات رنگرزی

این مرحله بعد از عملیات شستشو و آبکشی صورت میگیرد و مهمترین و در عین حال حساس ترین مرحله در فرآیند تکمیل می‌باشد.

این مرحله شامل افزودن رنگزاها به حمام، مواد کمکی نظیر دیسپرس کننده ها، یکنواخت کننده ها، آنتی استاتیک و …. به حمام می‌باشد.

 

عملیات آبکشی و شستشوی مواد اضافی از روی کالا

این مرحله که پس از فرآیند، به منظور شستن مواد اضافی و رنگزاهای حل نشده از روی کالا می‌باشد.

عملیات خشک کردن ( کمپوند و استنتر )

این مرحله آخر تکمیل کالای نساجی می‌باشد که به منظور خشک شدن و تعیین عرض کالای تکمیل شده صورت می‌پذیرد

معمولا قبل از این مرحله کالای تکمیل شده از داخل محلول نرم کننده به منظور نرمی و زیر دست دادن به پارچه عبور داده می‌شود در اینجا نقش مهم مواد کمکی نساجی قابل لمس می‌باشد