انتخاب ترکننده: تفاوت نانیونیک، آنیونی و ترکننده مرسریزاسیون
انتخاب ترکننده را سرعت ترکنندگی تعیین نمی‌کند؛ بار قلیایی حمام و محصولاتی که با آن وارد حمام میشوند تعیین می‌کنند. هر خصلت یونی کجا کار میکند و کجا می‌افتد.
ترکننده در حمام چه کار میکند؟
روی سطح پنبه خام موم طبیعی، پکتین و چربی نشسته است. این لایه آب را پس می‌زند. وقتی پارچه وارد حمام میشود، آب نمی‌تواند جای هوای میان الیاف را بگیرد. روی پارچه تاری‌پودی لایه آهار هم در همین جهت کار میکند.
ترکننده کشش سطحی آب را پایین می‌آورد و حمام را از پشت این سد رد میکند. در عملیات مقدماتی، ترشدن مرحله‌ای مستقل نیست؛ شرط همه مرحله‌های دیگر است.
هزینه ترشدن ناقص دو مرحله بعد پرداخت میشود. آنزیم همه‌جا هم‌زمان به نشاسته نمی‌رسد، پراکسید یکنواخت نفوذ نمی‌کند و در رنگرزی نوار عرضی یا ابری‌شدن بیرون می‌زند. رنگخانه در آن نقطه درباره رسپی رنگ و یکنواخت‌کننده بحث میکند، در حالی که خطا در عملیات مقدماتی رخ داده است.
گروه ترکنندههای Derin Kimya به خانواده‌هایی تقسیم شده که یک کار را با خصلت یونی متفاوت انجام می‌دهند. انتخاب هم با نگاه به اینکه کدام خانواده با حمام شما جور درمی‌آید انجام میشود.
چرا خصلت یونی اولین پرسش است؟
گروهی که ماده فعال سطحی را در آب حل میکند، همان گروه حد آن را در حمام هم تعیین میکند. ساختار نانیونیک حلالیتش را از زنجیر اتوکسیل بی‌بار میگیرد و ساختار آنیونی از یک گروه با بار منفی.
این تفاوت رفتار محصول را در برابر قلیا، الکترولیت، آب سخت و بقیه اقلام رسپی تعیین میکند. دوزاژ پرسشی است که بعد از این تصمیم میآید.
در عمل انتخاب با سرعت ترکنندگی انجام نمی‌شود، با بقیه ترکیب حمام انجام میشود. اگر در رسپی نرم‌کننده کاتیونی یا تثبیت‌کننده رنگ باشد، ترکننده آنیونی با آن رسوب میدهد. اگر در حمام سود سوزآور و نمک باشد، محصول نانیونیک زیر نقطه کدری میرود و دوفاز میشود.
|
نوع ترکننده |
مقاومت قلیایی |
تمایل به کف |
سازگاری با آنزیم |
کاربرد معمول |
|---|---|---|---|---|
|
نانیونیک |
محیط خنثی یا کمی قلیایی |
کم یا متوسط |
خوب |
آهارگیری، شورکردن اولیه، ترکردن پیش از رنگرزی |
|
آنیونی |
بالا |
متوسط یا بالا |
بدون آزمون فرض نمی‌شود |
سفیدگری قلیایی، آهارگیری قلیایی، خط پیوسته |
|
نانیونیک و آنیونی |
گسترده |
بسته به نسبت اختلاط |
متوسط |
فولارد و رمق‌کشی، رسپی‌های متغیر |
|
ترکننده مرسریزاسیون |
سود غلیظ |
ناچار باید کم باشد |
بی‌ربط |
اشباع و بخش شورشویی مرسریزاسیون |
|
ترکیبی |
پخت و سفیدگری |
متوسط یا بالا |
متوسط |
ترکردن و شورشویی با یک قلم |
ستون سازگاری با آنزیم در این جدول یک گرایش کلاسی است، نه تضمین محصول. هر ترکنندهای که با آنزیم وارد یک حمام میشود، در آزمایشگاه با همان آنزیم آزمایش میشود.
ترکننده نانیونیک کجا جلو می‌زند؟
در سه جا. اول حمام‌های آنزیمی. اثر ساختارهای نانیونیک روی پروتئین از آنیونی‌ها ملایم‌تر است و به همین دلیل ترکننده حمام آهارگیری آنزیمی بیشتر از همین خانواده انتخاب میشود. آن حمام از اول نزدیک خنثی کار میکند، پس مقاومت قلیایی یک محصول آنیونی آنجا سودی نمیرساند.
دوم کار در یک حمام با محصول کاتیونی. نرم‌کننده کاتیونی، تثبیت‌کننده رنگ و بخشی از یکنواخت‌کننده‌ها با ترکننده نانیونیک رسوب نمی‌دهند.
سوم آب سخت. باری روی مولکول نیست، پس با کلسیم و منیزیم نمک نامحلول نمی‌سازد. در کارخانه‌ای که سختی آب با فصل جابه‌جا میشود، این یعنی تکرارپذیری پارتی.
درون خانواده تقسیم دومی هم هست. تیپهای با زنجیر اتوکسیل کوتاه سریع ترمی‌کنند اما ظرفیتشان در حمل آلودگی محدود است. تیپهای زنجیربلند بهتر می‌شورند و روغن نخ را در حمام معلق نگه می‌دارند؛ در عوض سرعت ترکنندگی پایین میآید و تمایل به کف بالا میرود. در شورکردن اولیه گروه دوم به کار میآید و در ترکردن پیش از سفیدگری گروه اول.
حد این خانواده نقطه کدری است. محلول با گرم شدن در دمای معینی کدر میشود، مولکول پیوندش را با آب از دست میدهد و محصول شروع میکند فاز جدا بسازد. بالاترین قدرت ترکنندگی معمولاً کمی زیر همین نقطه به دست میآید، اما هر الکترولیتی که وارد حمام شود این نقطه را پایین می‌کشد. آزمون آزمایشگاهی به همین دلیل در آب نرم بسته نمی‌شود، با ترکیب واقعی حمام بسته میشود.
چرا ترکننده سفیدگری آنیونی است؟
گروه با بار منفی به اندازه زنجیر اتوکسیل از دما و قلیا اثر نمی‌گیرد. محصول حدی به نام نقطه کدری ندارد و در حمام سودی حل‌شده می‌ماند.
حمام‌های پخت و سفیدگری به همین دلیل جای ترکنندههای آنیونی می‌مانند. سرعت ترکنندگی‌شان هم معمولاً بالاست. در خط پیوسته عملیات مقدماتی زمان تماس در واحد اشباع با ثانیه اندازه گرفته میشود؛ آنجا سرعت از همه معیارهای دیگر جلو می‌افتد.
ضعف این محصول آب سخت است. گروه آنیونی با کلسیم و منیزیم نمک نامحلول میدهد. رسوب هم ماده فعال را از حمام بیرون می‌کشد و هم روی پارچه لکه می‌گذارد. راه‌حل عوض کردن محصول نیست، آماده کردن آب است: عامل کمپلکس‌کننده وارد حمام میشود و دوزاژش روی آنالیز آب بسته میشود.
ضعف دومش کف است. در تشت فولارد و در اشباع پیوسته معمولاً مشکلی پیش نمی‌آورد. در ماشین جت و اورفلو اما تا حدی بالا میرود که گردش حمام را خراب کند. آن وقت یا تیپ کمکف انتخاب میشود یا ضدکف وارد رسپی میشود؛ با ورود ضدکف، اثرش روی قدرت ترکنندگی جداگانه اندازه گرفته میشود.
چرا ترکننده مرسریزاسیون محصولی جداست؟
در مرسریزاسیون پنبه در حالت کشیده از محلول غلیظ سود سوزآور عبور میکند. مقطع الیاف باد میکند و گرد میشود؛ درخشندگی، جذب رنگ و پایداری ابعادی بالا میرود. شرط همه اینها آن است که قلیا سریع و یکنواخت وارد الیاف شود.
محلول سود به تنهایی محیط بدی برای ترکنندگی است. کشش سطحی‌اش بالاست و از سطح مومی پنبه خام سریع رد نمی‌شود.
غلظت قلیا در اینجا از همه حمام‌های دیگر عملیات مقدماتی بالاتر است؛ صنعت آن را با درجه بومه بیان میکند. این یک شرط کلاسی است، نه مقدار محصول. در آن غلظت یک نانیونیک معمولی فاز جدا میکند و روی محلول جمع میشود و بخشی از ساختارهای آنیونی به شکل نمک رسوب میکند. دلیل وجود خانواده ترکننده مرسریزاسیون همین است: اولین چیزی که در آن می‌خواهند مقاومت الکترولیتی است، نه سرعت ترکنندگی.
کف در اینجا سرفصل جداگانهای است. خط مرسریزاسیون پیوسته است و محلول پیوسته می‌گردد؛ کف یعنی سودی که سرریز میکند. سود سرریزشده هم اتلاف شیمیایی است و هم مسئله ایمنی، و لایه کف تماس پارچه با محلول را هم خراب میکند و ناهمواری می‌سازد.
عیب مرسریزاسیون همیشه با چشم دیده نمی‌شود؛ بعد از رنگرزی به شکل نوار عرضی بیرون می‌زند. نمونه‌گیری از خروجی خط و اندازه‌گیری عدد فعالیت باریم مشکل را پیش از رنگرزی میگیرد.
مخلوط و محصول ترکیبی کجا منطقی است؟
ساختارهای نانیونیک و آنیونی در جاهای مختلف می‌لنگند. محصولات مخلوط این دو ضعف را با هم تراز می‌کنند: جزء آنیونی مقاومت قلیایی و الکترولیتی را بالا می‌برد و جزء نانیونیک حساسیت به آب سخت را می‌شکند و کف را پایین می‌آورد.
محصولات ترکیبی یک قدم جلوتر می‌روند؛ ترکنندگی، امولسیون‌کنندگی، دیسپرس‌کنندگی و مقاومت قلیایی را در یک فرمولاسیون جمع می‌کنند. سود این کار ساده شدن رسپی است: اقلام کمتر، خط دوزاژ کمتر، خطای توزین کمتر.
بهایش هم معلوم است. در شرایط حاد محصول تخصصی جلو می‌زند. به‌علاوه ساختارهایی که قدرت امولسیون و دیسپرس را بالا میکشند، کف را هم با خود بالا میکشند؛ در یک محصول ترکیبی تحمل کف ماشین پیش از فهرست کارکردها پرسیده میشود.
|
فرایند |
شرطی که حمام تحمیل میکند |
ویژگی‌ای که اول دیده میشود |
|---|---|---|
|
آهارگیری آنزیمی |
محیط نزدیک خنثی، آنزیم در حمام |
سازگاری با آنزیم و کف کم |
|
شورکردن اولیه |
روغن نخ و آلودگی جابه‌جایی |
قدرت امولسیون‌کنندگی |
|
پخت و سفیدگری |
سود سوزآور، کربنات سدیم، پراکسید |
مقاومت قلیایی و الکترولیتی |
|
عملیات مقدماتی پیوسته |
زمان تماس با ثانیه اندازه گرفته میشود |
سرعت ترکنندگی |
|
جت و اورفلو |
گردش پیوسته حمام |
رفتار کف |
|
مرسریزاسیون |
سود غلیظ |
مقاومت الکترولیتی |
جای محصولات مخلوط و ترکیبی سطرهای میانی همین جدول است. سطر آخر کار آنها نیست.
ترشدن چطور اندازه گرفته میشود؟
کنترل چشمی اندازه‌گیری نیست. دیدن اینکه پارچه خیس شده نشان نمی‌دهد که همه‌جای آن با یک سرعت خیس شده است.
روشی که در رنگخانه به کار میرود آزمون قطره است:
- نمونه را در قابی کمی کشیده ببند. روی پارچه شل قطره پهن میشود و قرائت جابه‌جا میشود.
- از ارتفاع ثابت یک قطره آب رها کن.
- زمانی را که قطره درخشندگی‌اش را از دست میدهد و کامل جذب میشود با کرنومتر اندازه بگیر.
- اندازه‌گیری را در سر، میانه و انتهای پارچه تکرار کن. قرائت از یک نقطه ناهمواری را نشان نمی‌دهد.
- بلندترین زمان را مقدار پارتی بگیر و در کارت پارتی بنویس.
برای مقایسه محصولات با هم از آزمون زمان فرورفتن استفاده میشود: یک دیسک پارچه استاندارد روی سطح محلول رها میشود و زمان لازم برای فرورفتن کاملش اندازه گرفته میشود. برای اینکه مقایسه معتبر باشد سختی آب، دما و ترکیب حمام ثابت نگه داشته میشود. اگر این سه جابه‌جا شوند، آزمون ترکننده را اندازه نمی‌گیرد، حمام را اندازه میگیرد.
حد قبول را کارخانه روی گروه پارچه خودش تعیین میکند. گاباردین سنگین با بافت متراکم و یک کشباف نازک یک زمان نمی‌دهند؛ به همین دلیل یک مقدار عمومی داده نمی‌شود. دوزاژ و شرایط کار هر محصول در TDS آن آمده است و مقداری که وارد رسپی میشود با نمونه در شرایط کارخانه تعیین میشود.
چه چیزی خراب میشود؟
ترکننده به یک محصول کاتیونی برمی‌خورد. ترکننده آنیونی و نرم‌کننده کاتیونی در یک حمام رسوب می‌دهند. نتیجه نه ترشدن است و نه نرمی؛ روی پارچه لکه چرب می‌ماند و در ماشین باقیمانده. همین نتیجه وقتی آبکشی بعد از عملیات مقدماتی کم انجام شده باشد، در حمام تکمیل هم بیرون می‌زند.
محصول نانیونیک زیر الکترولیت جدا میشود. تا سود یا نمک وارد رسپی شود نقطه کدری پایین میآید. محصول پیش از رسیدن حمام به دمای کار جدا میشود و قدرت ترکنندگی را از دست میدهد. نشانه‌اش این است: همان رسپی در دمای پایین کار میکند و با بالا بردن دما کار نمی‌کند.
دوزاژ بدون نسبت حمام جابه‌جا میشود. دوزاژی که در رمق‌کشی روی یک نسبت حمام تأیید شده، روی نسبت دیگر همان اثر را نمی‌دهد. در فولارد مقدار ترکنندهای که پارچه حمل میکند با فشار غلتک تعیین میشود؛ با تغییر فشار، اپراتور بی‌آنکه بفهمد دوزاژ را عوض کرده است.
ضدکف ترکننده را هم می‌برد. ضدکف‌ها با خراب کردن لایه ماده فعال سطحی کار می‌کنند و این اثر گاهی به ترکننده هم می‌رسد. دو محصول با هم آزمایش میشوند؛ تأیید جداگانه هر یک چیزی را اثبات نمی‌کند.
آب سخت نتیجه را پارتی به پارتی عوض میکند. سختی آب چاه با فصل جابه‌جا میشود. رسپی‌ای که دوزاژ عامل کمپلکس‌کننده را ثابت نگه می‌دارد، با همان ترکننده نتیجه متفاوت میدهد و تقصیر به حساب محصول نوشته میشود.
پرسش‌های پرتکرار
در حمام آهارگیری آنزیمی کدام ترکننده به کار میرود؟
معمولاً یک تیپ کمکف از خانواده نانیونیک. حمام نزدیک خنثی کار میکند، پس مقاومت قلیایی محصول آنیونی آنجا سودی نمیرساند و اثرش روی پروتئین ریسک دارد. اینکه کدام محصول با کدام آنزیم کار میکند، با آزمایش آن دو در کنار هم در آزمایشگاه تأیید میشود.
آیا ترکننده نانیونیک در حمام سفیدگری کار میکند؟
در بار قلیایی متوسط کار میکند، اما سود و کربنات موجود در حمام نقطه کدری را پایین میکشند. محصول پیش از رسیدن حمام به دمای کار فاز جدا میکند و قدرت ترکنندگی را از دست میدهد. آزمون را در آب نرم نبندید، با حمام سفیدگری واقعی ببندید.
میتوانم در مرسریزاسیون از ترکننده آنیونی استفاده کنم؟
مقاومت قلیایی تیپهای آنیونی بالاست، اما غلظت سود در مرسریزاسیون پله جداگانهای است. در آن غلظت بخشی از ساختارهای آنیونی به شکل نمک رسوب میکند. برای این کاربرد ترکننده مرسریزاسیون که روی بار الکترولیتی فرموله شده به کار میرود.
ترکنندهای هست که در ماشین جت کف نکند؟
ترکننده بیکف وجود ندارد، تیپ کمکف وجود دارد. در جت و اورفلو حمام پیوسته هوا میگیرد، پس هنگام انتخاب محصول تحمل کف ماشین پیش از سرعت ترکنندگی میآید. اگر کار همراه ضدکف پیش برود، هر دو محصول در یک آزمون ارزیابی میشوند.
میتوانم همه عملیات مقدماتی را با یک ترکننده ببرم؟
ماندن روی یک قلم با محصول مخلوط یا ترکیبی در شورکردن اولیه، پخت و سفیدگری ممکن است. مرسریزاسیون بیرون از این دامنه است، چون سود غلیظ محصول جداگانه می‌خواهد. اگر دامنه پارچه گسترده باشد محصولات تخصصی جلو می‌زنند و اگر باریک باشد یک قلم.