تبييض الدنيم بدون كلور باللاكاز: رفع التون ونقطة التوقف

متى يحتاج الدنيم إلى تبييض؟

الغسل الحجري والغسل الإنزيمي يعملان بالحتّ. قشرة الخيط الحاملة للإنديجو ترتفع في مواضع متفرقة فيظهر اللبّ الأبيض تحتها. وإذا كان المطلوب تباينًا انتهى العمل عند هذا الحد.

وليست كل طلبية تطلب تباينًا. فإذا كان تون القطعة سيُرفع كله، أو مال الأزرق إلى الرمادية، أو لم يستقر التون داخل الدفعة، لم يبق للحتّ ما يفعله. هنا يدخل التبييض، وهو لا ينزع الإنديجو عن القماش بل يُفسد لونه في موضعه.

وقد أُنجز هذا العمل في الدنيم مدة طويلة بهيبوكلوريت الصوديوم وبرمنغنات البوتاسيوم. كلاهما يعطي النتيجة، وكلاهما يترك فاتورة على القماش وعلى الخط. واللاكاز طريق يعمل في الاتجاه نفسه بلا كلور؛ ومنتجا هذه العائلة موضعهما صفحة إنزيمات اللاكاز.

كيف يُفتّح اللاكاز الإنديجو؟

اللاكاز إنزيم مؤكسد مختزل. يستخدم الأكسجين ليؤكسد بنى عطرية معينة، وهدفه في الدنيم الرابطة المزدوجة في وسط جزيء الإنديجو. وحين تُكسر هذه الرابطة ينقسم الجزيء إلى أجزاء عديمة اللون.

والفرق عن السيلولاز يظهر هنا. السيلولاز ينزع الليف الحامل للصبغة، فتترك الصبغة القماش مع الحمام. أما اللاكاز فيُعدم الصبغة في موضعها. ولا يفقد القماش وزنًا، لأن الإنزيم لا يمسّ السيلولوز.

والإنزيم في أغلب التطبيقات لا يصل إلى الإنديجو مباشرة. بينهما يعمل جزيء وسيط: اللاكاز يؤكسد الوسيط، والوسيط يذهب إلى الصبغة ويأخذ الإلكترون، ثم يعود إلى الإنزيم ليُؤكسد من جديد. وقدرة الأنظمة ذات الوسيط على التفتيح أعلى بوضوح من الأنظمة بلا وسيط، وأكثر تطبيقات الدنيم تُبنى على هذا النحو.

والإنزيم بروتين، وأثره لا يسير خطيًا مع الجرعة. فبعد حدٍّ معين لا تزيد كمية الإنزيم في الحمام من التفتيح، لأن المُقيِّد ليس كمية الإنزيم بل وصول الأكسجين والوسيط. والذراع الأوثق لضبط الأثر هي الزمن: تُثبّت الجرعة، ويُدرَّج الزمن، وتُؤخذ عينة عند كل درجة.

والشرط الثالث هو الأكسجين. التفاعل يستهلك الأكسجين المذاب في الحمام، أي أن تهوية الحمام محدِّدة للنتيجة بقدر الوصفة. وفي ماكينة مغلقة قليلة التحريك تعطي الجرعة نفسها تفتيحًا أقل. وهذا الفرق يُكتب على الماكينة لا على الوصفة، ويُعاد إثباته عند نقل الوصفة من ماكينة إلى أخرى.

هيبوكلوريت، برمنغنات، أوزون، لاكاز: أين الفرق؟

والموضع الذي يُقرأ في الجدول هو عمود الكلفة. فالهيبوكلوريت يُخرج فاتورتين. الأولى على القماش: المؤكسد يؤكسد السيلولوز كذلك، فتهبط مقاومة الشدّ ولا يُستعاد المفقود. والثانية على الخط: يُقام حمام مضاد كلور منفصل لاختزال الكلور الباقي، وإلا ظهر الخطأ على القطعة وهي في المخزن.

وفي البرمنغنات يكون الحمل الأساسي هو التحييد. فإذا لم تُوقف الأكسدة اصفرّ القماش وضعف الليف، ولهذا تكون خطوة الميتابيسلفيت جزءًا من الوصفة. ومعالجة الصرف تتعامل بدورها مع بقية المنغنيز؛ وهذا البند يظهر في فاتورة مياه الصرف لا في موازنة الكيماويات.

وفرق الأوزون ليس في الكيمياء بل في الاستثمار. فهو يحتاج كابينة مغلقة وتوليد أوزون في الموقع ونظام سلامة للغاز؛ وليس طريقًا يُبدأ بوضع منتج في ماكينة غسل قائمة.

ومبرر إخراج الهيبوكلوريت من الخط تجاري في الغالب لا تقني. فإذا كانت قائمة المواد المقيدة عند الماركة المشترية تحدّ من التبييض الكلوري اضطرت المغسلة إلى تغيير الطريق؛ وعند هذه النقطة تُطلب من المورد وثيقة مطابقة للكيماوي المستخدم وتُوضع في ملف الطلبية. والمبرر التقني أقدم: هبوط مقاومة الشدّ والتمزيق في الدفعة المبيّضة يعود في صورة انفتاح حبكات في الخياطة التي تشتغل القماش نفسه.

والفرق على جانب مياه الصرف يُقرأ أيضًا على مستوى الصنف. حمام التبييض الكلوري يحمل إلى المعالجة حملًا عضويًا مكلورًا، والبرمنغنات يترك حمأة منغنيز، والذي يخرج من حمام اللاكاز صبغة متكسرة وبقية بروتين. وأي حمل يصير مشكلة في المصنع يتوقف على نوع المعالجة؛ والمقارنة تُجرى مع تقرير محطة المعالجة نفسها.

وما يكسبه اللاكاز فعلًا بندان: خطوة مضاد الكلور أو الميتابيسلفيت تخرج من الوصفة، والقماش لا يرى فقد متانة أكسديًا. وفي المقابل الإنزيم بطيء ويحتاج إيقافًا. والمقارنة لا تُجرى على أساس «الطريق الصديق للبيئة» بل على أساس أي خطوة تخرج من الخط وأي خطوة تُضاف.

أي جلوة تُؤخذ باللاكاز وأيها لا تُؤخذ؟

اللاكاز يعمل في وقت واحد في كل موضع يصل إليه الحمام. وعمله رفع التون وتنظيفه: الأزرق الذي مال إلى الرمادية يعود أزرق أنظف، ومن هنا يخرج المظهر الذي تسميه المغاسل clean cast.

وثمة عملان لا يؤديهما. الأول الأثر الموضعي. فالتفتيح الحاد المعطى بالرشّ على الركبة وأعلى المقعد عمل البرمنغنات؛ واللاكاز لا يختار منطقة على السطح. والثاني التونات القريبة من الأبيض. اللاكاز يرفع التون ولا ينزل بالقماش إلى الأبيض؛ وإذا طُلب هذا المستوى بقي طريق التبييض المؤكسد على الطاولة.

والصورة الثالثة للاستخدام تأتي بعد الحتّ لا بدلًا منه. فالإنديجو الباقي في الحمام وعلى أجزاء القطعة غير المصبوغة يفقد لونه حين يتأكسد. وازرقاق قماش الجيب وخيط الحبك يتراجع، فيبقى تباين الحتّ ظاهرًا. والتلطيخ العكسي موضوع مقالة أخرى؛ والذي يلزم معرفته هنا أن اللاكاز يحلّ هذه المشكلة بإعدام الصبغة لا بإضافة كيماوي آخر.

وعند ضبط شدة الأثر يُقرأ متغيران معًا: الزمن وتغذية الحمام بالأكسجين. فماكينتان تعملان بالجرعة نفسها والزمن نفسه تعطيان تونًا مختلفًا إذا اختلفت نسبة تحميلهما. ولهذا يُدرَّج الزمن وتُؤخذ العينات في جودة تُشتغل للمرة الأولى، ويُعطى القبول على تلك العينة.

بأي ترتيب تُبنى العملية؟

1. إزالة النشا والشطف. مادة التنشية والبقية القلوية على القطعة تُفسد حمام الإنزيم.
2. الغسل الحجري أو الإنزيمي. التباين يخرج في هذه الخطوة، واللاكاز لا يصنع تباينًا؛ وكيفية عمل السيلولاز المتعادل موضعها مقالة الغسل الحجري بالسيلولاز المتعادل.
3. شطف ساخن. الإنديجو والإنزيم المنقولان من حمام السيلولاز لا يدخلان الحمام التالي.
4. حمام اللاكاز. يُضبط الأس الهيدروجيني والحرارة على نطاق المنتج، ويُهوّى الحمام، ويُتابَع التون على عينة.
5. التعطيل. يُخرج الأس الهيدروجيني والحرارة من نطاق عمل الإنزيم.
6. الشطف والتنعيم.

وطلب دمج حمامي الإنزيم يتكرر كثيرًا. نطاقا عمل السيلولاز واللاكاز لا يتطابقان دائمًا، ويضاف إلى ذلك أن الوسط المؤكسد يخفض نشاط السيلولاز. وفي التطبيق يُقام حمامان منفصلان ويدخل بينهما شطف ساخن.

وفي تجهيز الحمام تُغفل تفصيلتان. الأولى ما تحمله القطعة معها: القلوية القادمة من إزالة النشا أو من حمام السيلولاز تدفع الأس الهيدروجيني لحمام اللاكاز خارج النطاق، وهذا الانزلاق لا يُرى عند تجهيز الحمام بل بعد انتهاء العمل. والثانية بقية المؤكسدات والقساوة في ماء الشبكة؛ وقياس الماء قبل تجهيز حمام الإنزيم يقطع الطريق على فروق تون لا يُعرف سببها بعد ذلك.

وهناك حالة يُقلب فيها الترتيب: اللاكاز أولًا ثم مرور خفيف بالسيلولاز. وهذا الطريق يُستخدم لإنعاش السطح بعد رفع التون، ولا يُدخل الإنتاج بغير قبول عينة، لأن الخطوة الثانية تحرّك التون المرفوع من جديد.

أين يقع نطاق الأس الهيدروجيني والحرارة؟

منطقة العمل العامة المذكورة في الأدبيات لصنف اللاكاز حمضية خفيفة، والنطاق يزيح بحسب الوسيط المستخدم. وهذا وصف صنف لا مواصفة منتج. وبيانات الأس الهيدروجيني والحرارة والزمن والوسيط لـ DK LCC و DK LCC S موضعها TDS المنتج، وتُثبَت بعينة وفق ظروف العملية. ونطاقات عائلات الإنزيمات الأخرى تُقارَن في صفحة فئة الإنزيمات.

وجانبا النطاق لا يعطيان العَرَض نفسه. فإذا زاد الميل إلى الحمضية أو ارتفعت الحرارة تمسّخ الإنزيم ولم يرتفع التون أصلًا؛ ورد فعل الوردية أن ترفع الجرعة، والحقيقة أن إنزيمًا ميتًا قد دخل الحمام. وإذا انزلق إلى القلوية بقي الإنزيم حيًا لكنه تباطأ، فينتهي الزمن ويبقى التون في منتصف الطريق.

وقرار التون يُتخذ في المعمل. فالوصفة نفسها تترك تونًا مختلفًا على قماش بعمق إنديجو مختلف، ولهذا يُعاد إثبات الوصفة عند تغيّر قماش الطلبية. والقياس يُجرى على عينة مجففة؛ واللون المقروء على قماش مبلول لا يُستخدم في قرار إنتاج.

لماذا لا يمكن إغفال التعطيل؟

اللاكاز لا يتوقف بانتهاء الزمن. فبعد تفريغ الحمام يظل الإنزيم الباقي على القطعة يؤكسد، وفي غسل الملابس الجاهزة قد يطول الانتظار مبلولًا ساعات.

والبحث عن النتيجة في فقد المتانة نظر إلى الموضع الخطأ. فاللاكاز لا يمسّ السيلولوز، والخطر هنا انزلاق التون. اللون المقاس بعد التجفيف يُقرأ أفتح من المقاس عند الخروج من الماكينة. والفرق بين أول قطعة وآخر قطعة في الدفعة نفسها يولد من هنا في الغالب: أول قطعة تدخل التجفيف فورًا، وآخر قطعة تنتظر مبلولة.

وحمام التنعيم يكبّر الخطر. حمامات المنعم تُجهَّز في الغالب حمضية خفيفة، أي في المنطقة التي يعمل فيها اللاكاز في راحة. والإنزيم الذي لم يُوقَف يتابع عمله هناك، فيتراكم انزلاق التون في الخطوة الأخيرة من الغسل، في موضع لا رجعة فيه.

والإيقاف يُنجز بالأس الهيدروجيني والحرارة معًا. الأس الهيدروجيني وحده لا يكفي لأن أثره عكوس: فحين يعيد ماء الشطف الأس الهيدروجيني إلى نطاق الإنزيم يعود النشاط. وأي القيم يكفي يتوقف على المنتج ويُعطى في TDS. وطريقة إيقاف كل صنف من الإنزيمات مشروحة واحدًا واحدًا في مقالة تعطيل الإنزيم.

ما الذي يسير على خلاف المراد؟

التون ينزلق بعد التجفيف. التعطيل أُغفل أو أُنجز نصفه. والعَرَض واضح: اللون المقبول عند خروج الماكينة يُقرأ أفتح بعد التجفيف، ويتسع الفرق داخل الدفعة.

الحمام لا يُهوّى. الجرعة والزمن صحيحان والنتيجة ضعيفة. في حلة مغلقة ونسبة تحميل عالية يُستهلك الأكسجين المذاب سريعًا. وأول ما يُجرَّب ليس الجرعة بل نسبة التحميل ونظام التحريك.

يُنتظر من اللاكاز تباين. الإنزيم لا يختار منطقة ويرفع التون كله. والوصفة التي تنتظر جلوة حتّ لا تُصلَح برفع جرعة اللاكاز؛ الناقص هو خطوة الحتّ نفسها.

إنزيم ميت يدخل الحمام. صبّ المركّز مباشرة في حمام ساخن، أو الجرعنة عند مدخل خط البخار، أو وجود بقية مؤكسدة في الماء، كلها تعطي النتيجة نفسها. والعَرَض واحد: تُرفع الجرعة ولا يتغير شيء. والإنزيم يُعطى مخففًا ومع دوران الحمام.

الوصفة تُنقل بلا عمق الإنديجو. على الدنيم الخام الغامق يفتّح الزمن نفسه أقل. والوصفة تُنقل مع جودة القماش لا بمفردها.

طريق التبييض تغيّر وبقيت الوصفة كما هي. بخروج الهيبوكلوريت يخرج حمام مضاد الكلور من الوصفة ويتغير عدد الشطفات. وإذا لم تُبنَ خطوات الطريق الجديد من أولها ظهرت فراغات الوصفة القديمة على الدفعة.

يُعمل بحمام مُنقول من غسلة السيلولاز. الإنزيم المنقول والإنديجو الحر يجعلان تون حمام اللاكاز غير قابل للتوقع. وإذا لم يدخل بينهما شطف ساخن اختلط حساب الحمامين.