A reaktív színezékek reduktív eltávolításának hatása a pamutszövet minőségére

Absztrakt

Bevezetés

Évente körülbelül 10 000 000 tonna szintetikus festéket használnak fel a világon (Ghorpade et al. 2000; Goodarzian and Ekrami 2010; Saravanan et al. 2014) a különféle iparágak számos anyag színezésére. A textilipar adja a teljes festékpiac kétharmadát (Anouzla et al. 2009; Riu et al. 1998; Shertate és Thorat 2013). Több mint 10 000 festék, amelynek éves termelése meghaladja a 7 × 105 metrikus tonnát, kereskedelmi forgalomban kaphatók ezen ipar számára (Campos et al. 2001). A textilfestőipar néhány gyakori problémája azonban az egyenetlen vagy hibás festés és a színfoltok képződése a szövet felületén a festés és a textilanyagok későbbi feldolgozása során (Fono és Montclair 1980; Ogulata és Balci 2007). A szövet kész minőségének ilyen problémáit általában kémiai sztrippelési eljárással kezelik, amely a festékiparban bevett gyakorlat a mély árnyalatú adagok esetében.

A reduktív sztrippelés kémiai reakciókból származik reaktív festékekkel festett cellulóz esetén. A reaktív színezékek kromofór-csoportján lévő kémiai kötéseket megpróbálják megszakítani, hogy feloldódjanak a színesek. A reaktív festékeket nem lehet kielégítően leválasztani a cellulózból, mivel a festék és a rost között kovalens kötés alakul ki (Choudhury 2006). A sztrippelés teljesítménye több tényezőtől függ: nyersanyagoktól, a színezék típusától, a festés és a lehúzás módjától, a sztrippelő szerek és segédanyagok típusától, valamint a munkaparaméterektől, például időtől, hőmérséklettől stb. nagyon fontos szempont a szaporodás sikere szempontjából (Ogulata és Balci 2007). A lúgos reduktív csupaszítás azonban hatással van a szövet minőségére is, mivel kemény vegyi anyagokat, például nátrium-hidroszulfitot és nátrium-hidroxidot, valamint magas hőmérsékletet alkalmaznak a csupaszítási folyamat során, de a hatások milyen mértékben vannak? A tanulmány célja a festékeltávolításnak a szövet minőségére gyakorolt ilyen hatásainak értékelése volt.

Mód

Anyagok

A vizsgálat során a Hi-Fashion Composite Textiles Ltd., Joydevpur, Gazipur cégtől származó, előkezelt (mosott-fehérített) pamutszövetet (egy mez) kb. 166 g/m 2 (fonalszám: 25 S Ne) használták. Bi-hetero típusú (flurotriazin és vinil-szulfon) reaktív festékeket: Novacron Red TS-3B, Novacron Yellow TS-3R és Novacron Blue TS-3G-t használtak erre a kutatási célra a Huntsman Bangladesh Ltd. A Titas Spinning és a Denim Company Ltd. Mawna-Bhabanipur (Gazipur) által szállított nátrium-hidroszulfitot sztrippelő szerként használták. A kísérleti munkákhoz használt egyéb vegyszerek és segédanyagok laboratóriumi minőségű reagensek voltak.

Festési folyamat

A festést az előkezelt szöveten végeztük el a két árnyalattal (2,5% és 5%), kombinált árnyékolással, kipufogógáz-módszerrel, IR minta festőgépben, 60 ° C-on, 40 percig, az anyag 1:10 arányú folyadékarány és pH 10,5 mellett tartva. . Ezután mosás után a festett szövetet 1 g/l ecetsavval semlegesítettük, majd 1 g/l Dekol SN-vel 80 ° C-on 5 percig szappanoztuk. A reaktív festékek különböző árnyalat% -ának festési receptjeit az 1. táblázat adta meg.

Csupaszítási folyamat

Nyolc különböző sztrippelési műveletet hajtottunk végre (lásd a 2. táblázatot) minden árnyalat% -ára a mintafestőgépben, 1:15 arányú anyag/folyadék arány mellett 30 percig.

Csupaszítási százalék

Mind a festett, mind a csupaszított szövet színkihozatalát K/S értékben határoztuk meg kettős fénysugárral reflektáló spektrofotométerrel. A sztrippelési százalékot az (1) egyenlet felhasználásával számoltuk ki (Ali et al. 2012).

A szövet minőségének értékelése

Erőveszteség

A festett és lecsupaszított szövet repesztési szilárdságát az ISO 13938–1: 1999 módszer szerint hajtottuk végre. Ezután a lecsupaszított minta szilárdságvesztését mértük a (2) egyenlet alkalmazásával.

Fogyás

A lecsupaszított minta tömegvesztését a kezelés előtti és utáni súlykülönbséggel mértük a (3) egyenlet alkalmazásával.

Pilling

A lecsupaszított szövetminták ellenállását SN 198525 módszerrel értékeltük Martindale dörzsölő és Pilling Tester alkalmazásával.

A szövet vízszívó képessége

A szövet függőleges wick-tesztjét a Kate Spade & Company (2014) által közölt „Ciba” tesztmódszer alkalmazásával végeztük. A 15 cm × 2,5 cm-es mintacsíkokat (mind bála, mind durva irányban) leeresztettük, hogy megérintsük a víztartályt, amikor az időzítőt elindítottuk, és rögzítettük a vízfrontvonal (cm) helyzetét 5 perc alatt.

Eredmények és vita

Csupaszítási százalék

A festett szövetek 2,5% -os és 5% -os árnyalatainak eltávolítási százalékát az 1., illetve a 2. ábrán mutatjuk be.

A festett szövet eltávolításának százalékos aránya (2,5% árnyalat).

A festett szövet eltávolításának százalékos aránya (5% árnyalat).

Az 1. ábra alapján 2,5% árnyalat esetén azt találtuk, hogy a festett szövetek sztrippelési aránya fokozatosan nőtt a sztrippelő vegyszerek (hidróz és maró nátrium) koncentrációjának növekedésével, amikor a szöveteket 80 ° C-on és 100 ° C-on lehúzták. A sztrippelési százalékokat magasabbnak találták 100 ° C-on, mint 80 ° C-on a sztrippelő vegyszerek minden egyes kombinációja esetén. Mivel a sztrippelés hőmérséklete magasabb volt, a sztrippelés is magasabb volt. Mind 80 ° C, mind 100 ° C hőmérsékleten, amikor a maró nátrium koncentrációját megduplázták 2,5 g/l-ről 5 g/l-re 5 g/l hidrózzal, valamint 5 g/l-ről 10 g/l-re 10 g/l koncentrációval. l hidróz, a sztrippelési arány kissé megnőtt. A 2. ábrából az 5% -os árnyék esetében hasonló tendenciákat találtunk. 10 g/l hidróz és 10 g/l maró nátrium-szulfát és 100 ° C-on történő sztrippelés alkalmazásával a 2,5% -os és az 5% -os árnyalatok maximális csupaszítása 92,8422%, illetve 93,801% volt.

Erőveszteség

A festett szövetek szilárdságveszteségének százalékos arányát a 2,5, illetve 5% árnyalatoknál a 3., illetve 4. ábra mutatja.

A lecsupaszított minták szilárdságvesztesége (2,5% árnyék).

A lecsupaszított minták szilárdságvesztesége (5% árnyék).

2,5% -os árnyék esetén az erősségveszteség százalékát fokozatosan növelték a sztrippelő vegyszerek koncentrációjának növekedésével mind 80 ° C, mind 100 ° C hőmérsékleten, ahogy a 3. ábra mutatja. 80 ° C és 100 ° C között észrevették, hogy a szilárdságveszteség százalékos aránya magasabb volt 100 ° C-on, amikor a szöveteket ugyanazon paraméteren kezelték. Itt a 2,5% árnyalattal festett minta 100 g-on 10 g/l hidrózzal és 10 g/l nátrium-szódával kezelve 9,23% -os maximális szilárdságveszteséget mutatott, szemben a 80 ° C-os kezeléssel mért 8,46% -os maximális szilárdságvesztéssel C ugyanazon sztrippelő vegyszerek kombinációja alatt. Mivel mind a hőmérséklet, mind a sztrippelő vegyi anyagok viszonylag nagyobbak voltak, az erőveszteség mértéke is nagyobb volt. Ismételten, amikor a nátron-szódát 2,5 g/l-ről 5 g/l-re 5 g/l-es hidrózzal megduplázták, az erősségveszteség 3,07% -ról 4,61% -ra (80 ° C esetén) és 3,84-ről 5,38% -ra (In 100 ° C). Hasonlóképpen, ha a nátrium-szódát 5 g/l-ről 10 g/l-re emelik 10 g/l-es hidrózzal, az erősségveszteséget 6,15% -ról 8,46% -ra (80 ° C esetén) és 7,69% -ról 9,23% -ra (esetben 100 ° C).

Az 5% -os árnyék esetében a szilárdságvesztés fokozatos növekedésének hasonló tendenciái voltak a sztrippelő vegyszerek koncentrációjának növekedésével, amint azt a 4. ábra mutatja, mind 80 ° C, mind 100 ° C hőmérsékleten. Az 5% árnyalattal festett minták 10 g/l hidrózzal és 10 g/l maró nátrium-szulfáttal 100 ° C-on történő eltávolításakor a maximális szilárdságveszteség 10,0% volt, szemben a maximális 9,23% -os szilárdságvesztéssel 80 ° C-on történő kezelés esetén. a sztrippelő vegyszerek azonos kombinációja.

Fogyás

A lecsupaszított szövet minőségét a százalékos súlycsökkenés mérésével is értékelték. A festett szövetek súlyveszteségének százalékos arányát a 2,5% -os, illetve az 5% -os árnyalatok esetében az 5., illetve a 6. ábra mutatja. Az 5. ábrán látható, hogy 2,5% -os árnyalat esetén a lecsupaszított szövetek súlycsökkenési százaléka nőtt a lecsupaszító vegyszerek koncentrációjának növekedésével, amikor a szöveteket 80 ° C-on és 100 ° C-on lehúzták. A súlycsökkenési százalékokat 100 ° C-on magasabbnak találták, mint 80 ° C-ot a felhasznált vegyszerek minden egyes kombinációja esetén. Mivel a sztrippelési műveletek hőmérséklete magasabb volt, a testsúlycsökkenés százalékos aránya nagyobb volt. Itt a 2,5% árnyalattal festett minta 100 g-on 10 g/l hidrózzal és 10 g/l nátrium-szódával kezelve 4,91% -os maximális súlyveszteséget mutatott, szemben a 80 ° -on történő kezeléssel mért maximális 4,8% -os súlyvesztéssel C ugyanazon sztrippelő vegyszerek kombinációja alatt.

A lecsupaszított szövet súlycsökkenése (2,5% árnyalat).

A lecsupaszított szövet súlycsökkenése (5% árnyalat).

5% árnyalat esetén hasonló tendenciát találtunk, mint a 6. ábra mutatja. Az 5% árnyalattal festett minták 10 g/l hidrózzal és 10 g/l nátrium-szódával 100 ° C-on történő lecsupaszításakor 5,99% -os maximális súlyveszteséget mutattak. összehasonlítva a maximális súlycsökkenéssel, amely 5,76%, ha 80 ° C-on kezeljük ugyanolyan sztrippelő vegyszerek kombinációjával.

A reaktív színezékek a legvalószínűbbek a pamuton alkalmazott színezékek miatt, mivel ezek kovalens kötéssel rendelkeznek a glükozid-hidroxilokkal. Ennek eredményeként ezek a színezékek a leginkább ellenállnak az összes festéktípus kivonásának vagy megsemmisítésének. Erős bázis vizes oldatát szokták használni a festékek eltávolítására a pamutszálból. A reaktív festékek teljes extrakciójáról beszámoltunk 1,5% -os vizes NaOH-val 100 ° C-on 20 percen át kezelt ömlesztett pamutról (Dockery és mtsai 2009). A gyapot cellulóz gerincében lévő glükózegységek alkoholcsoportjai gyenge savként működnek, és lúgos körülmények között ionizálódnak. Mivel a pamutszálak koncentrált nátrium-hidroxidban részben feloldódnak magas hőmérsékleten, a szövet szilárdságának csökkenése következett be. A lúgos festék reduktív folyamata során a szövet szilárdságvesztése következett be. A lecsupaszított szövet szilárdságvesztése nőtt a megnövekedett héjhatékonyság miatt, amelyet a magas hőmérséklet és a hidróz és maró nátrium koncentrációja okozott. A lecsupaszított szövetek megnövekedett súlyvesztesége a hasonló módon miatti nagyobb szilárdságvesztés következménye.

Pillanatellenállás

A festett és lecsupaszított minták értékelése 2,5% -os árnyék esetén

A 2,5 és 5% -os festékanyaggal festett szöveteknél 5, 4-5 és 4 esetében 5, 4-5 és 4 értéket találtunk, a 7. és a 8. ábrán bemutatottak szerint. A besorolás hasonló volt a festett szövethez, ha 5 g/l hidróz és 2,5 g/l maró nátrium-kombinációt alkalmaztunk 80 ° C-on, de a besorolás 1/2 fokozattal csökkent, mint a festett szövet 500 és 2000 ciklusban, ugyanazon vegyi anyag-kombináció mellett 100 ° C-on. Három másik kombinációban a besorolásokat 4-5, 4 és 3-4 értékeket találtuk, amikor 125, 500 és 2000 ciklusban kezeltük mindkét hőmérsékleten, kivéve a 10 g/l hidróz és 10 g/l nátronlúg kombinációját 100 ° C-on. ° C (3. besorolás).

A lecsupaszított minták 80 ° C-on (2,5% árnyalat).