اختيار عامل خلب الأيونات ومثبت البيروكسيد في حمام التبييض

لماذا يخرج البيروكسيد عن السيطرة في حمام التبييض؟

في الوسط القلوي يتفكك بيروكسيد الهيدروجين إلى أنيون فوق الهيدروكسيل، وهذا الأنيون هو الذي يقوم بالتبييض. المشكلة أن للتفكك طريقًا ثانيًا. أيونات الحديد والنحاس والمنغنيز الموجودة في الحمام تكسر البيروكسيد تكسيرًا حفزيًا، وفي هذا الطريق يتحرر جذر الهيدروكسيل لا أنيون فوق الهيدروكسيل. والجذر لا يميّز هدفه، فيؤكسد السيلولوز كما يؤكسد الشوائب.

شكل الضرر على القماش يتبع موضع المعدن. إذا استقرت ذرة صدأ على سطح القماش تركّز التفكك في تلك النقطة، فيتحلل الليف هناك وتظهر الحصيلة بعد التجفيف على هيئة ثقوب إبرة. وإذا كان المعدن منتشرًا في الحمام توزّع الفقد على السطح كله: تنخفض مقاومة الشدّ ومقاومة التمزق، ويبقى القماش سليمًا في العين ثم تهبط نتيجة المختبر. الصورة الثالثة تبييض موضعي زائد؛ فرق درجة البياض لا يُلحظ في حينه، ويعود بعد الصباغة في صورة تفاوت الصباغة.

النطاق الذي تذكره المراجع لتبييض الاستنفاد هو pH 10,5-11,5 وحرارة 95-100 °C. وهذا نطاق صنفي لا مواصفة منتج؛ وأين تتوقف داخله يحدده القماش والماكينة وزمن المعالجة. والنقطة الحاسمة أن البيروكسيد يتفكك سريعًا في هذه الظروف أصلًا، والحفز المعدني سرعة ثانية تُضاف فوق الأولى.

ما يجمع أنواع الضرر الثلاثة أنها لا تُلحظ عند ماكينة التبييض. الثقب لا يُرى والقماش مبلول، والمتانة لا تُقاس بالعين، وفرق درجة البياض لا يظهر إلا بعد أن تستقر الصبغة على الأرضية. ولهذا يُحمَّل العيب في الغالب على حساب الخطوة التالية.

ومصدر المعدن ليس مصدرًا واحدًا. القطن الخام نفسه يحمل معدنًا من التراب وآلات الحصاد. وماء التشغيل يجلب الحديد والمنغنيز. والخطوط والماكينات تصدأ. وشوائب المواد المساعدة مثل الصودا الكاوية وكربونات الصوديوم والملح تضيف معدنًا إلى الحمام. وبقايا الدفعة السابقة تدخل الحساب كذلك. لا يُغلق أي من هذه المصادر بكتابة وصفة؛ ما تفعله الوصفة هو إخراج الأيون الواصل من دور الحفّاز.

هل عامل خلب الأيونات ومثبت البيروكسيد شيء واحد؟

ليسا شيئًا واحدًا، ولكل منهما عمل مختلف.

عامل خلب الأيونات يربط أيون المعدن في الحمام ويحتجزه داخل معقد ذائب في الماء، والغرض إخراج الأيون من دور الحفّاز. ولأن الجزيء نفسه يربط أملاح العسر، فهو يقلل معه ترسبات الجير وحجر الماكينة وخشونة الملمس.

أما مثبت البيروكسيد فينظّم سرعة التفكك. التفكك هو ما يبيّض، فالمطلوب ليس منعه بل توزيعه على زمن المعالجة كله بدل استهلاكه في العشر دقائق الأولى. والمثبت الكلاسيكي هو سيليكات الصوديوم. رخيص ويؤدي الغرض، لكنه يترك ترسبات سيليكاتية على الماكينة وعلى القماش، ويقسّي الملمس، ويسبب تبقّعًا في الخطوات اللاحقة. من هنا انتشرت المثبتات العضوية.

ومعظم المنتجات في السوق تحمل الوظيفتين معًا. والسبب عملي: حمام التبييض يحتاج إليهما أصلًا، وجرعة منتج واحد أسهل من جرعتين، ويمكن ضبط نسب المكوّنات بحيث يدعم أحدهما الآخر. وعندما تقرأ في تعريف منتج عبارة «عامل خلب ومثبت» فهذا هو المقصود؛ ومنتج DK SEQUA ACS مثال على هذا النوع.

الأكريلات والفوسفونات والهبتونات: أيّها يناسب أي أيون؟

وعائلات Derin Kimya مبنية على هذا التقسيم نفسه. DK SEQUA AC و DK SEQUA AC MOD أساسهما أكريلات الصوديوم، أي من عوامل خلب أساسها الأكريلات. و DK SEQUA ACP و DK SEQUA ACP MOD خليط من الأكريلات والفوسفونات، أي من عوامل خلب أساسها الأكريلات / الفوسفونات. و DK SEQUA 1624 أساسه الهبتونات، و DK PML K مركّز بوليمري، و DK SEQUA PS PLUS مركّز خليط، وهذه الثلاثة تدخل في عوامل خلب متخصصة. وكم يُعطى من أي منتج يتبع الماء والعملية: في انتظار البيانات.

والسؤال الذي يختصر الاختيار واحد: ما الغالب في ماء مصنعك؟ إذا كان العسر مرتفعًا والحديد منخفضًا أدّى منتج يغلب عليه الأكريلات الغرض. وإذا وُجد الحديد أو المنغنيز انتقل العمل إلى منتج يحتوي الفوسفونات. وفي الخطوات التي يرتفع فيها تركيز الصودا الكاوية تبقى أنواع الهبتونات قائمة، بينما تتفكك معقدات كثيرة في ذلك الوسط.

والمصانع التي تريد تقليل عدد المنتجات تستقر على مركّز خليط واحد. وهو خيار معقول، لكن له ثمنًا: الخليط ليس الأفضل في أي أيون بعينه، بل جيد في المتوسط. وفي صباغة لديها مشكلة حديد واضحة في الماء لا يكفي الجيد في المتوسط.

لماذا يسبق تحليل الماء كتابة الوصفة؟

يُذكر عسر الماء في تركيا بالدرجة الفرنسية (°fH) وفي جزء من أوروبا بالدرجة الألمانية (°dH). والتحويل بينهما ثابت: 1 °dH يعادل نحو 1,79 °fH. وهذا تحويل وحدات لا مواصفة منتج.

والعسر الكلي وحده لا يقرر شيئًا. العسر المؤقت يترسب بالتسخين ويجلس على القماش، والعسر الدائم يبقى في الحمام. والمعدنان الأخطر على البيروكسيد، الحديد والمنغنيز، لا يظهران في رقم العسر أصلًا؛ يُقاسان بوحدة ppm ويُحدثان الضرر في تراكيز أدنى بكثير من التركيز الذي يصير فيه الكالسيوم مشكلة.

وطلب عامل الخلب يرتفع مع ارتفاع العسر، وهذه علاقة لا يجادل فيها أحد. لكن ما يُتجاوز عمليًا هو نتيجتها: وصفة أُثبتت على ماء بئر لا تعطي النتيجة نفسها بعد الانتقال إلى ماء الشبكة، والفرق يُحمَّل في الصباغة على الصبغة عادة.

وما يُطلب من المختبر قائمة قصيرة: العسر الكلي، الكالسيوم والمغنيسيوم كلٌّ على حدة، الحديد، المنغنيز، النحاس، قلوية البيكربونات، التوصيلية، الأس الهيدروجيني. وتُؤخذ العينة من خط تعبئة الماكينة لا من مدخل الخزان. فالماسورة والخزان بينهما هما الموضع الذي يضيف الحديد الذي لم يُظهره التحليل.

وتحليل واحد في السنة يوضع في ملف ليس برنامج ماء، وتحليل الماء هو أول ما يُبنى عليه برنامج المعالجة الأولية. ماء البئر يتغير بالفصول، ومصدر الشبكة قد يتغير، والمرشّحات وراتنج التلطيف تتعب مع الوقت.

ماذا يفسده الإفراط في عامل الخلب؟

هذا هو الجزء الذي لا يرد في نشرات الموردين. عامل الخلب غير انتقائي؛ يربط كل معدن يبلغه، وبعض العمليات تحتاج إلى المعدن نفسه الذي يسلبه منها.

إنزيمات إزالة النشا من نوع ألفا أميلاز تحتاج إلى الكالسيوم لثبات بنيتها. وإذا سحبت الكالسيوم الحر من الحمام إلى ما يقارب الصفر بمعقِّد قوي هبط نشاط الإنزيم ولم تُنزع مادة التنشية نزعًا كاملًا. ورؤية ذلك في الخطوة نفسها قبل التبييض صعبة؛ والنتيجة تخرج بعد التبييض في صورة قابلية الامتصاص المنخفضة.

ومع الأصباغ المعقدة بالمعادن يظهر الأثر أوضح. فالمعقِّدات القوية قد تنتزع المعدن من جزيء الصبغة، فتزحف الدرجة اللونية ويهبط ثبات اللون. ولهذا يُفرد اختيار عامل الخلب وجرعته ببحث خاص عند تشغيل أصباغ المعقدات المعدنية 1:2 على الصوف والبولي أميد.

والأثر الثالث في جانب التثبيت. إذا زادت جرعة المثبت لم يتفكك البيروكسيد بالقدر الكافي: البياض لا يثبت، وقشرة البزرة تبقى في القماش، وتخرج الأرضية مائلة إلى الصفرة في الصباغة التالية. ولأن ردة الفعل في الصالة هي زيادة المثبت، يتكرر هذا الخطأ كثيرًا.

والرابع بسيط: بقايا البوليمر الأنيوني على القماش لا تتوافق مع المنعم الكاتيوني أو مثبت الصباغة في الخطوة التالية. ومن هنا تبدأ عادة بقعة سيليكون وترسّب المثبت، حين يكون الغسل ناقصًا.

والقاعدة الخارجة من هذا قصيرة: الجرعة تُضبط على الماء، ولا تُضاعف بحجة هامش الأمان. فالزائد يذهب بالمال وبالخطوة التالية معًا.

من العرض إلى السبب: جدول قرار

بأي ترتيب تُبنى الوصفة؟

1. حلّل الماء من عيّنة مأخوذة من خط تعبئة الماكينة. واطلب الحديد والمنغنيز والنحاس إلى جانب العسر.
2. اختر صنف المنتج بحسب الأيون الغالب: الأكريلات حين يغلب العسر، ومنتج يحتوي الفوسفونات حين توجد معادن ثقيلة، والهبتونات في الخطوة ذات الصودا الكاوية المركّزة.
3. أضف عامل الخلب إلى الحمام قبل البيروكسيد وقبل القلوي. يجب أن يربط الأيون قبل أن يلتقي بالبيروكسيد.
4. لا تصبّ المركّز على القماش. خفّفه وأضفه والدوران يعمل.
5. قِس البيروكسيد المتبقي والأس الهيدروجيني في نهاية المعالجة واكتب القيمتين في سجل الدفعة. فما لا تقيسه لا تستطيع مناقشته بعد ذلك.
6. لا تتجاوز خطوة إزالة البيروكسيد. فالدخول إلى الصباغة التفاعلية ببيروكسيد متبقٍّ يُنتج فقدًا في اللون لا يُسجَّل على حساب التبييض.
7. اكتب عسر ماء ذلك اليوم في سجل الدفعة. فبلا ربط الوصفة بالعسر لا تُبنى قابلية التكرار.

والأرقام في جانب الجرعة تتبع المنتج والماء ونسبة الحمام: في انتظار البيانات.