حذف پراکسید پس از سفیدگری: کاتالاز یا شستشوی گرم؟
کاتالاز یک حمام و بخار همراه آن را صرفهجویی میکند، ولی اگر در ترتیب نادرست دوزاژ شود هیچ کاری نمیکند. پیش از اثبات رفتن پراکسید به رنگرزی نمیروند.
پراکسید باقیمانده در رنگرزی راکتیو چه میکند؟
وقتی حمام سفیدگری تخلیه میشود، پراکسید هیدروژن داخل پارچه میماند. به چشم نمیآید و روی مانیتور ماشین هیچ عددی برای آن نوشته نمیشود. سر و کلهاش با شروع رنگرزی پیدا میشود.
کروموفور رنگزای راکتیو در برابر اکسیداسیون باز است. پراکسید در دمای رنگرزی و در محیط قلیایی رنگ را تخریب میکند؛ راندمان رنگی پایین میآید و نوانس جابهجا میشود. بیشترین جابهجایی در فیروزهای و آبی دیده میشود، چون این رنگزاها از بقیه پالت به اکسیداسیون حساسترند.
نتیجه دوم گرانتر است: ناهمواری رنگ. پراکسید مانده در پارچه همهجا به یک اندازه نیست؛ در لبهها، در محل تاخوردگی و در نواحیای که فشار آبگیری یکسان نبوده با غلظتهای متفاوت مینشیند. رنگ در این نواحی به نسبتهای مختلف تخریب میشود و تفاوت پس از خشک شدن به شکل خط یا ابر بیرون میزند. واحد رنگرزی در آن نقطه دوزاژ یکنواختکننده و منحنی رنگرزی را به بحث میگذارد؛ سرچشمه خطا اما حمام قبلی است.
شدت اثر به کلاس رنگزا بستگی دارد، یعنی مقدار یکسانی پراکسید روی هر رنگ نتیجه یکسان نمیدهد. همین تشخیص را سخت میکند: باقیماندهای که در رنگهای روشن بیسر و صدا عبور میکند، همان هفته روی فیروزهای تیره ضایعات میسازد و بین دو پارتی ظاهراً هیچ چیز جز رسپی عوض نشده است.
اثر سوم ساکتتر است. رنگزای تخریبشده روی الیاف نمینشیند، در حمام میماند و باری را که صابون شستشوی راکتیو باید بردارد سنگینتر میکند. اگر نتایج ثبات رنگ با رسپی ثابت از پارتی به پارتی بالا و پایین میرود، یکی از جاهایی که باید نگاه کرد همین است.
شستشوی گرم یا کاتالاز؟
هر دو راه پراکسید را از میان برمیدارند. تفاوت در چیزی است که خرج میکنند.
|
|
شستشوی گرم |
حذف پراکسید با کاتالاز |
|---|---|---|
|
مصرف آب |
بالا؛ معمولاً چند بار پر کردن و تخلیه |
پایین؛ در بیشتر موارد یک حمام |
|
بخار / انرژی |
بالا؛ هر بار پر کردن دوباره گرم میشود |
پایین؛ حمام از قبل خنک شده است |
|
زمان |
طولانی؛ پر کردن و تخلیه ماشین را درگیر میکند |
کوتاه؛ زمان آنزیم با دقیقه سنجیده میشود |
|
قطعیت حذف |
بر رقیقسازی تکیه دارد؛ به صفر نزدیک میشود ولی تضمین نیست |
پراکسید را تجزیه میکند؛ پایانش قابل اثبات است |
|
بار پساب |
حجم بالا، غلظت پایین |
حجم پایین، بدون بار شیمیایی افزوده |
|
ریسک اضافه |
ندارد |
آنزیم در شرایط نادرست دوزاژ شود کار نمیکند |
کاتالاز پراکسید هیدروژن را به آب و اکسیژن تجزیه میکند. محصولات این واکنش روی رنگرزی اثری ندارند و اکسیژن آزادشده از حمام بیرون میرود. کاتالاز بهعنوان یک کلاس در حدود pH 6-8 و در دماهای ملایم کار میکند؛ این یک بازه کلاسی است، نه مشخصات محصول. سری DK ANP در خانواده آنزیمهای ضد پراکسید (کاتالاز) قرار میگیرد و درین کیمیا آن را در استانبول ترکیه تولید میکند؛ مقادیر هر محصول در صفحه همان محصول آمده است: در انتظار داده.
تنها برتری واقعی شستشوی گرم این است: همراه پراکسید، قلیای مانده از سفیدگری، پایدارکننده پراکسید و سورفکتانت را هم با خود میبرد. کاتالاز فقط پراکسید را هدف میگیرد. واحدی که به حمام واحد میرود باید جداگانه حساب کند این باقیماندهها با رنگرزی چه میکنند.
چرا ماده احیاکننده ابزار درست این کار نیست؟
هیدروسولفیت، بیسولفیت یا تیواوره دیاکسید واقعاً پراکسید را از بین میبرند. مشکل آنجاست که کسی نمیداند چه مقدار لازم است.
مقدار پراکسیدی که در پارچه مانده به پارتی، نسبت آبگیری و رسپی سفیدگری بستگی دارد. ماده احیاکننده روی این بیقطعیتی با یک مازاد «ایمن» ریخته میشود و مازادش در حمام میماند. احیاکننده باقیمانده پیوند آزوی رنگزای راکتیو را احیا میکند؛ رنگ باز میشود، در برخی ترکیبهای سهرنگ یکی از اجزا بیشتر از بقیه آسیب میبیند و نوانس تکرار نمیشود.
کاتالاز از این نظر خودش را محدود میکند: با تمام شدن سوبسترا واکنش میایستد و مازاد آنزیم به رنگرزی آسیبی نمیزند. ماده احیاکننده چنین ترمزی ندارد؛ مقداری که ریخته شده اگر حریف خودش را پیدا نکند در حمام منتظر میماند و با شروع رنگرزی هدفش را عوض میکند.
دلیل دوم سمت پساب است. احیاکنندههای پایه گوگردی بار اضافی روی تصفیه میگذارند و ترکیبات گوگرد در خط فاضلاب بو و خوردگی میسازند. سومی سمت الیاف و رنگ است: محیط احیایی قوی روی باقیماندههای رنگی موجود روی پارچه هم اثر میگذارد، و این برای کالای بافتهشده با نخ رنگی یا از پیش رنگشده ریسک است.
ماده احیاکننده جای خودش را دارد، اما آن جا حذف پراکسید نیست؛ سوا کردن یک رنگرزی خراب است.
در عمل این دفاع شنیده میشود: «کم بریزیم، مازاد نمیماند.» این یعنی اداره کردن فرآیندی که اندازهای ندارد، با قضاوتی که آن هم اندازهای ندارد. اگر معلوم نباشد چه مقدار پراکسید مانده، معلوم نمیشود چه مقدار احیاکننده لازم است؛ کم بریزی پراکسید میماند، زیاد بریزی رنگ خراب میشود و پنجره میان این دو از پارتی به پارتی جابهجا میشود. در کاتالاز لازم نیست چنین پنجرهای را پیدا کنی، چون واکنش پایان خودش را پیدا میکند.
این مرحله روی هر ماشین چطور برپا میشود؟
در ماشین رمقکشی کاتالاز در حمام خودش کار میکند و شرایط را میتوان تمام و کمال برپا کرد. دما تنظیم میشود، pH اندازهگیری میشود، زمان گرفته میشود و در پایان تست انجام میشود. تنها سختی اینجا زمان خنککردن است: پایین آمدن از دمای سفیدگری به باند آنزیم ماشین را مدتی درگیر میکند و بخشی از صرفهجویی را پس میگیرد. واحدهایی که منحنی گرمایش و سرمایش خود را دنبال میکنند این زمان را در برنامه مینویسند و با «کوتاه است دیگر» از آن نمیگذرند.
در خط پیوسته شستشو وضع فرق میکند. آنزیم به وان دوزاژ میشود و زمان تماس پارچه با آنزیم را سرعت خط تعیین میکند، یعنی با ثانیه سنجیده میشود نه با دقیقه. زمان کوتاهشده با غلظت جبران میشود و پایداری سیستم تمام و کمال به کار درست پمپ دوزاژ گره میخورد. در شیفتی که پمپ میایستد یا میگیرد، پراکسید داشتن پارچهای که از خط بیرون آمده تنها در رنگرزی فهمیده میشود.
روی ژیگر پارچه در حالت پیچیده روی غلتک کار میکند؛ نسبت حمام پایین است و آنزیم به همه لایهها در یک لحظه نمیرسد. برای دیدن تفاوت سر و ته، نمونه از هر دو انتها گرفته میشود.
در هر سه ماشین یک چیز عوض نمیشود: مقدار پراکسیدی که پارچه حمل میکند را نسبت آبگیری پس از سفیدگری تعیین میکند. اگر تنظیم آبگیری عوض شده باشد، رسپی کاتالاز هم دوباره اثبات میشود.
رفتن پراکسید چطور اثبات میشود؟
اثبات یک مرحله اختیاری نیست. از دوزاژ شدن آنزیم نمیتوان نتیجه گرفت که پراکسید رفته است؛ آنزیم ممکن است در دمای نادرست، pH نادرست یا غلظت بسیار بالای پراکسید دوزاژ شده باشد و هیچکدام روی مانیتور ماشین دیده نمیشود.
در کارگاه دو روش به کار میرود. نوار تست پراکسید خوانش نیمهکمی میدهد و در برابر مقیاس رنگی خوانده میشود. کاغذ نشاسته-یدید ارزانتر است: نمونه با اسید استیک اسیدی میشود، کاغذ در آن فرو میرود و اگر اکسیدکننده باشد رنگ آبی-بنفش میدهد.
ترتیب کار:
- نمونه را از حمام در گردش بگیر، نه از سطح ماشین. آب سطح گمراهکنندهترین نقطه است.
- همزمان از پارچه هم نمونه بگیر. تکهای پارچه را بفشار و آب گرفتهشده را جداگانه تست کن.
- اگر نوار تست به کار میبری به زمان انتظار پایبند باش؛ نوار زود خواندهشده کمتر نشان میدهد.
- در کاغذ نشاسته-یدید نمونه را اول اسیدی کن؛ در نمونه خنثی رنگ ضعیف درمیآید.
- نتیجه را در کارت پارتی بنویس. تستی که نوشته نشود انجامنشده حساب میشود.
جداگانه تست کردن آبِ فشردهشده از پارچه بیش از هر مرحله دیگری جا میافتد. انبار پراکسید حمام نیست، پارچه است؛ ممکن است حمام تمیز بخواند و پارچه هنوز پراکسید حمل کند، بهویژه در گرماژهای سنگین و بافتهای متراکم.
برای رنگرزی در همان حمام چه چیزی باید درست باشد؟
حمام واحد دلیل اصلی کاتالاز است. اما بردن حمام به مرحله بعد یعنی بردن هر چه در آن است.
پیش از رفتن به رنگرزی چهار چیز باید درست باشد. تست پراکسید باید منفی بخواند. قلیای مانده از سفیدگری باید خنثی شده و pH به مقدار شروع رنگرزی رسیده باشد. دمای حمام باید به دمای شروع رنگرزی پایین آمده باشد. و در آخر باید معلوم باشد باقیمانده پایدارکننده پراکسید، عامل کمپلکسکننده و ترکنندهای که از سفیدگری میآید با رسپی رنگرزی سازگار است؛ این آخری معمولاً یک بار در آزمایشگاه اثبات میشود و برای همان کیفیت معتبر شمرده میشود.
در رنگهای تیره و حساس، بخشی از واحدها با وجود حمام واحد یک شستشو را بین دو مرحله میگذارند. تصمیم را فاصله میان هزینه آب و هزینه ضایعات میدهد، نه خود آنزیم.
چرا کاتالاز با سوبسترای خودش از بین میرود؟
کاتالاز در غلظت بالای پراکسید هیدروژن غیرفعال میشود. یعنی همان مادهای که آنزیم برای تجزیه آن ریخته شده، اگر غلظتش از حدی بالاتر برود آنزیم را تمام میکند. این سرچشمه پرتکرارترین خطای کار با کاتالاز است: دوزاژ آنزیم مستقیم به حمام سفیدگری تخلیهنشده.
مرز دوم دما است. سفیدگری در حدود 95-100 °C تمام میشود؛ آنزیم در این دما بیدرنگ دناتوره میشود. آنزیمی که پیش از خنک شدن حمام دوزاژ شود، حتی با غلظت پراکسید مناسب هم کار نمیکند.
ترتیب درست از همین دو مرز بیرون میآید:
- حمام سفیدگری را تخلیه کن. بخش بزرگ پراکسید در همین مرحله میرود.
- یک شستشوی گرم بزن. هدف صفر کردن پراکسید نیست؛ پایین آوردن غلظت تا حدی که آنزیم تحمل کند و کم کردن قلیا است.
- حمام را پر کن، دما را به باند کاری آنزیم برسان و pH را تنظیم کن.
- آنزیم را رقیقشده و با گردش روشن بده.
- در پایان زمان، تست پراکسید را هم از حمام و هم از پارچه بگیر.
- اگر تست تمیز است به رنگرزی برو؛ اگر نه، پیش از بلند کردن زمان آنزیم اول دما و pH را کنترل کن.
بیشتر موارد «آنزیم کار نکرد» جا افتادن مرحله دوم یا سوم همین ترتیب است. بالا بردن دوزاژ، در جایی که آنزیم در حمام پراکسید بیش از حد غلیظ میمیرد، کاری جز کشتن آنزیم بیشتر نمیکند.
پرسشهای پرتکرار
پس از مرحله کاتالاز میشود بدون تخلیه حمام به رنگرزی رفت؟
اگر تست پراکسید تمیز بخواند و pH و دما به مقادیر شروع رنگرزی رسیده باشد، میشود. اما پایدارکننده پراکسید، عامل کمپلکسکننده و ترکننده مانده از سفیدگری هم در حمام میمانند؛ سازگاری این باقیماندهها با رسپی رنگرزی باید یک بار در آزمایشگاه اثبات شود. در رنگهای تیره و حساس، گذاشتن یک شستشو بین دو مرحله انتخاب رایجی است.
کاتالاز پایدارکننده پراکسید را هم حذف میکند؟
نه. کاتالاز فقط پراکسید هیدروژن را تجزیه میکند؛ پایدارکننده، عامل کمپلکسکننده و باقیمانده سورفکتانت در حمام میمانند. برای برداشتن این باقیماندهها شستشو لازم است. تفاوتی که واحد رفته به حمام واحد باید حساب کند دقیقاً همین است.
تست پراکسید منفی درآمد، اما در رنگرزی باز ناهمواری رنگ هست. چرا؟
تست فقط همان نقطهای را نشان میدهد که نمونه از آن گرفته شده. ممکن است حمام تمیز بخواند و داخل پارچه پراکسید مانده باشد، به همین دلیل آب فشردهشده از پارچه جداگانه تست میشود. اگر ناهمواری ادامه دارد، ناهمواری سفیدگری، تفاوت آبگیری و مشکل آبدوستی هم همین نشانه را میدهند، پس کل زنجیره عملیات مقدماتی از ابتدا بازبینی میشود.
دوزاژ کاتالاز چطور تعیین میشود؟
تعیینکننده مقدار پراکسید مانده در پارچه، نسبت حمام، دما و زمان است. در عمل بعد از ثابت شدن رسپی سفیدگری و تعداد شستشوها یک دوزاژ شروع در آزمایشگاه پیدا میشود و در تولید با تست پراکسید اثبات میشود. برای مقادیر محصولمحور: در انتظار داده.