گزارش کاراموزی در شرکت رنگ پودری سمند

رنگ
واحد تهران مركزي
دانشكده علوم گروه شيمي
مكان : كارخانه رنگ پودي سمند آرا
موضوع : رنگ و رزين
استاد كارآموزي : سركار خانم دكتر اوتادي
تهيه كننده : سيد محمد موسوي
ترم ۸ سال ۸۶
مقدمه
آخر نقش سمفوني تحريك آموزي را به نام رنگ تدارك ديده و چشم انسان را به گونه اي طراحي كرده است كه بالغ بر يك ميليون و نيم تك ـ نت آن را دريابد
در دنياي امروزي رنگ نقش بسيار مهمي را در تمامي اركان زندگي بشري ايفا ميكند رنگ پديده اي است كه از جهات متفاوتي مورد بحث ميباشد به نحوي كه:
۱- هنرمند ،‌به اثرات رنگ از نظر زيبا شناسي توجه نموده و نفوذ معنوي رنگ و خلاقيت آن را بررسي ميكند

.
۲- و بالاخرع شيميدان ها به ساختمان مولكولي رنگها و طريقه تهبه آنها از مواد اوليه ،‌توجه دارند .
بر اساس توليد منطقه اي ، اولين توليد كننده رنگ در جهان اروپا بوده كه از آن ميان ، آلمان با حدود ۲۲% سهم جهاني رتبه اول را دارد .
تشكر :
از تمام كساني كه مرا همراهي و تشويق كرده اند تا بتوانم با موفقيت و سرافرازي كارشناسي را پشت سر گذارم از جمله پدر و مادر و تمام اساتيدي كه با تمام وجود مرا به به تشويفق به اين امر كرده اند نهايت تشكر و قدرداني را دارم .
فهرست
فصل اول: آشنايي كلي با مكان كارآموزي ۵
فصل دوم : ارزيابي بخش هاي مرتبط با رشته علمي كارآموز ۸
رنگهاي توليدي مورد مصرف در صنايع نساجي ۱۴
مواد اضافه شونده ۲۰
مواد يكنواخت كننده : ۲۱
مواد حمل كننده : ۲۲

رزين ها : ۲۳
روغن ها : ۲۵
رنگ جهت يخچال و فريزر ۳۶
رنگدانه ها و خواص فيزيكي آنها : ۳۹
فصل سوم:‌آزمون آموخته ها ،‌نتايج و پيشنهادات ۵۵
فصل اول :
آشنايي كلي با مكان كارآموزي
كارخانه رنگ پودري سمند علاوه بر توليد رنگ ورزين به رنگ آميزي قطعات خودرو به صورت الكترو استاتيك مي پزدازد .
اين كارخانه به مساحت ۲ هكتار بوده و داراي ۳ واحد مجزاي كنترل كيفي بوده و با سرمايه بالغ بر۰۰۰/۰۰۰/۰۰۰/۱۰ تومان مشغول فعاليت ميباشد اين سمايه شامل دستگاههاي مجهز كه تماماً از سوئيس وارد شده ميباشد .
در بخش ورودي كارخانه و در اولين سوله دستگاهي وجود دارد كه پيگفت يا همان رنگدانه را هم مي زند و تبديل ميكند .
به گفته مسئول آن بخش :

رنگهاي مصنوعي يا شيميايي يا سنتزي را ميتوان از نقطه نظرهاي كاربردي و يا ساختماني طبقه بندي نوده دراين مبحث ، ما به بررسي تعدادي از مهمترين رنگهاي سنتزي بر اساس ساختار شيميايي آنها مي پردازيم لازم به ذكر است كه هر يك از آنها ميتوانند از لحاظ كاربردي به صورت يك رنگينه و با يك رنگدانه مورد مصرف قرار گيرند .
دراين بخش هدف توليد رنگهاي آزوئي است .
به گفته وي :
كشف تركيبات و.يآرو توسط گريس در انگلستان اساس توسعه بزرگترين گروه مواد رنگزا ( رنگهاي آزو )را فراهم آورد و اولين ماده رنگزاي به نام قهوه اي بسيمارك در سال ۱۸۶۳

توسط مارتيوس تهيه شد .
اين رنگها عمده ترين رنگهاي سنتزي هستند كه تقريبا بيش از ۵۰% تمام رنگينه ها و رنگدانه ها را تشكيل ميدهند بطور كلي رنگهاي آزو داراي يك يا چند كروموفور آزو ( -N=N-) در ساختار مولكولي خود ميباشند و ساخت اين گونه رنگه شامل دو مرحله دي آزوته كردن و كوپله كردن است .
در مرحله اول از يك آمين آروماتيك نوع اول ، يون دي آزونيوم حاصل ميشود كه ميتواند طي مرحله دوم با تركيبات غني از الكترون مانند يك تركيب خنلي و يا آريل آمين جفت ( پوكل ) شود .
در مرحله اول اين واكنش يون دي آزونيوم حاصله به دليل اتصال به يك سيستم آروماتيك و رزنانس بار مثبت در حلقه ، پايدار است ولي با كمك پايين آوردن درجه حرارت واكنش ،‌به زير موجبات پايداري بيشتر آنرا فراهم ميكنيم .
در مرحله دوم ابتدا بايد تركيبي كه داراي گروههاي الكترون دهنده قوي مانند –OH و –NH2 باشند بكار برد تا جهت انجام واكنش استخلاف الكتروفيلي فعاليت خوبي از خود نشان دهند زيرا كايتون دي آزونيوم الكترو فيل ضعيفي است و درنهايت عمل جفت شدن در منطقه غني از الكترون انجام ميشود .

به گفته مسئول در اين قسمت از رنگدانه قرمز پارا نام مي بريم كه هم به عنوان يك رنگينه و هم رنگدانه بكار برده ميشود قرمز پارا با ساختار شيميايي خاص از دسته رنگهاي مونوآزواست كه فاقد گروههاي آينونيك مانند كربو كسيليك و يا سولفونيك اسيد بوده و در نتيجه در اب نامحلول ميباشد و از جفت شدن پارانيترو و آينلين در از ته شده با ۲- نفتل بدست مي آيد و داراي سايه هاي زرد تا آي ( قرمز متقابل به زرد تا قرمز متقابل به آبي ) است و در صنايع نساجي براي رنگرزي پشم ، ابريشم ، نايلون ، كاغذ و چرم بكار رفته و همچنين در صنايع رنگ بدليل مقاومت اسيدي و بازي خوب ، قدرت پوشش و ارزان قيمت بودن انرژي در ساخت رنگهاي هوا خشك بيروني كاربرد دارد
اين رنگدانه براي اولين با در سال ۱۸۸۵ ساخته شد و كاربرد آن در روغنها و حلال ها موجب

پديده رو افتادن ميشود
از انواع ديگر رنگهاي آزو كه در اين كارخانه توليد ميشود در دسته بيش آزو قرار ميگيرد ميتوان از قرمز كنگو نام برد كه از رنگهاي قديمي و معروف است و از جفت شدن بنزيدين تترا آزوته شده با دو مول ۱- نفتيل آمين -۴- سولفونيم اسيد بدست مي آيد .
اين رنگها براي رنگ كردن الياف سلولوزي مانند پنبه مورد استفاده قرار ميگيرد و همچنين به عنوان معرف كاربرد دارد زيرا در محيط هاي بازي و اسيدي به ترتيب از قرمز به آبي تغيير مي دهد كه فقط در نتيجه تغيير ساختار رزنانس آن ميباشد . در قسمتهاي ديگر نز به همين ترتيب دستگاههاي مختلف مرتبط به رنگ وجود دارد كه در بخش ارزيابي به آنها نيز خواهيم پرداخت ولي از جمله مهمترين بخش هاي اين كارخانه كه جزء بخش هاي كليدي و قلب كارخان است بخش كنترل كيفي آن ميباشد ولي به علت محدوديتهايي كه در قوانين كارخانه وجود دارد نميتوان از آنجا اطلاعات دقيقي به دست آورد .
فصل دوم : ارزيابي بخش هاي مرتبط با رشته علمي كارآموز
از جمله رنگهاي معروف اين كارخانه طبق گفته مسئول بخش نارجي II است .
كه به عنوان رنگينه و رنگدانه كاربد فراواني دارد و از جفت شدن تركسب سولفا ينليك اسيد دي آزوته شده و ۲- نفتيل بدست ميآيد . و چنانچه بصورت رنگينه مورد مصرف قرار گيرد داراي ساختاري خاص است اين رنگينه كه در صنعت نساجي به بتانفتل اورانژ معروف است براي رنگرزي پشم ، ابريشم ، نايلون ، كاغذ و چرم بكار ميرود
ولي اگر به عنوا رنگدانه مصرف شود تركيب حاصله را درون سوسپانسيوني از هيدروكسيد آلومينيوم وارد كرده و با افزودن باريم رسوب ميدهند كه ساختار شيميايي نمك باريم حاصله را ميتوان به صورت خاص نشان داد .
اين رنگدانه كه به نارنجي ايراني معروف است يك رنگدانه بسيار شفاف درخشاني بوده كه در ساخت جوهر هاي چاپ و رنگهاي كوره اي براي تزئين فلزات بكار ميرود .

مقاومت حرارتي آن خوب ولي مقاومت نوري و شيميايي ضعيفي دارد .
در بخش ديگر كارخانه رنگهاي آنترا كينوني توليد ميشود طبق گفته مسئول اين بخش ماده اوليه اصلي اين رنگها تركيب شيميايي آنتراسن است كه در اثر اكسيداسيون است به ماده رنگي آنتراكينون تبديل ميشود.
مشتقات آنتراكينون ماده حد وسط ، براي توليد رنگهاي آنتراكينوني ميباشد ساده ترني ومتداول ترين رنگهاي آنتراكينوني داراي گروههاي آميني و يا آمين اسنتحلاف شده در موقعيت هاي ۱ و ۴ هسته آنتراكينون هستند .
اين مواد به دليل داشتن رنگهاي آبي مايل به قرمز و شفافيت ، ثبات نوري و همچنين م

قاومت حرارتي ، اهميت بسزايي دارند دليل گراني قيمت ، صرفاً براي مقاصدي كه به كيفيت بسيار بالائي نيازمند بكار ميروند .
تهيه رنگهاي آنتراكينوني محلول شامل چندين مرحله است كه عمدتاً از حد واسط خاص بدست مي آيد و
اما براي تهيه رنگهاي آنتراكينوني نامحلول ، از يك حد وسط ديگري كه همان ۱و۴- دي هيدروكسي آنتراكينون است استفاده ميشود .
علاوه بر رنگهاي ساده ، هسته آنتراكينون بعنوان يك واحد سازنده در ساختمان رنگهايي كه داراي چندين حلقه نسبتاً بزرگ هستند بكار ميرود كه ميتوان به عنوان نمونه از آبي ايندانترن نام برد كه دليل ثبات آن در ر برابر نور ، شستشو و موارد سفيد كننده ، جهت رنگرزي الياف سلولزي بويژه پنبه كاربرد داشته و همچنين بعنوان رنگدانه براي استفاده در رنگهاي خارجي و نهايي اتومبيل مناسب است .
از ديگر مواردي كه ميتوان در بخش رنگهاي آنتراكينوني ميتوان نام برد رنگ معروف آليزارين است كه داراي ساختار شيميايي فوق ميباشد نوع طبيعي رنگ فوق همان قرمز روناس است كه از ريشه گياه روناس بدست مي آيد ونوع مصنوعي آن آليزارين نام دارد كه البته مهمترين موارد استعمال آن به عنوان يك حد واسط در ساختن رنگهايي كه به صورت كمپلكس با فلزات بكار ميروند مانند قرمز بوقلمون كه كمپلكس مضاعفي از آلومينيوم و كلسيم است اين رنگ هم به عنوان رنگينه و هم رنگدانه كاربرد داشته و در مقابل نور بسيار مقاوم است .

از ديگر رنگهاي توليدي رنگهاي ايندبگوئيد يا همان نيل يك زنگ معروفي است كه دو روش توليد را داراست : در روش اول ابتدا با استفاده از آنيلين واكنش تركيب فنيل گلايسين را تهيه كرده و سپس آن را با كمك هيدروكسيد پتاسيم ذوب قليايي نموده و ماده اي به نام ايندو كسيل بدست مي آيد كه بعد از اكسيداسيون آن در محلول قليايي اينديگو توليد ميشود .
چنانچه در مرحله هاي ذوب از سوي آميد استفاده شود راندمان عمل افزايش خواهد يافت .
روش بعدي هيومان نام دارد كه روش خاص است .
رنگ نيل به عنوان يك رنگينه براي رنگرزي الياف سلولوزي و ا لياف پشمي كاربرد دارد و همچنين ميتوان با جانشين كردن اتم گوگرد به جاي گروه –NH- رنگهاي تيوانيديگو را بدست آورد كه قرمز خام بوده و دوام نوري خوبي دارد و ميتوان از آنها بعنوان رنگدانه در رنگهاي نهايي اتومبيل ا

ستفاده نمود . يكي از نمونه هاي آن بنفش اينديگو است كه ساختار آن به صورت خاص ميباشد .
طبق گفته مسئول گروه ديگر رنگها رنگهاي تري آريل متان است .
اين رنگها كه از قديمي ترين رنگهاي سنتزي هستند بود و دسته رنگهاي كاتيوني يا باري ورنگهاي آينوني يا اسيدي تقسيم ميشوند كه د سته اول عموماً غير قابل حل در آب بوده و بيشتر به صورت رنگدانه كاربرد دارند و براي اولين بار تحت نام رنگدانه خانال در كشور آلمان تهيه شدند همچنانكه از نام آنها مشخص است ، سيستم كروموفوري اين رنگها از كربني كه به سه حلقه آروماتيك متصل است تشكيل يافته و اكسو كرومهاي آن ها بيشتر از گروههاي آميني ساده يا استحلاف شده ميباشد .
همان طور كه اشاره شد اين رنگها به صورت رنگينه در صنايع كاغذ سازي بكار ميروند ، ثبات نوري آنها كم ، ولي مقاومت حرارتي يهتري دارند ويخه عنوان رنگدانه جهت تهيه جوهر هاي رنگي قابل استفاده هستند از انواع آينونيك اين رنگها ميتوان فنل فنالين را نام برد .

آنچه در اين جا قابل توجه است استفاده از رزورسينول بجاي فنل ميباشد كه چنانچه در واكنش هاي فوق الذكر از رزورسينول بهره ببريم در ابتدا در هيدروكسي فلوران را خواهيم داشت كه سپس در محيط قليايي بوده و به همين دليل به رنگي به نام اورانين تبديل ميشود كه داراي خاصيت فلورسانس بوده وبه همين دليل در عمليات نجات زير دريايي و زير زميني بكار ميرود همچنين به عنوان رنگدانه در مركبهاي چاپ و بعضي پوششهاي تزئيني فلزات كاربرد دارد .
از ديگر رنگهاي توليدي اين واحد صنعتي رنگهاي فتالوسيانين ميباشد اين رنگها كه از نظر كاربردي بيشتر به صورت رنگدانه توليد و مصرف ميشوند يك طيف رنگي سبز مايل به زرد تا آبي

تيره را در برگرفته و از مهمترين انواع آن ميتوان آبي متالوسيانين را نام برد كه همان فتالوسيانين مس است و آن را به دو رش ذوبي و حلالي تهيه ميكنند .
فتالوسيانين خام بدست آمده را در اسيد سولفوريك سرد و غليظ حل نموده و سپس در آب گرم رسوب گيري مينمايند زيرا اين تركيب در آب و حلالهاي آلي غير قابل حل است .
فتالوسيانين مس حداقل در چهار فرم بلوري وجود دارد كه دو نوع عمده آن آنجا بازمينه قرمز و بتا با بلورهاي سوزني دراز است و فتالوسيانين خام ا زنوع بتا بوده و در فرآيند بعدي به آلفا تبديل ميشود.
جهت تهيه منالوسيانين مس ابتدا فتالايميد را تهيه نمود كه يكي از روش هاي خاص است سپس از حد واسط بدست آمده ميتوان استفاده كرد چنانچه ۱۴ الي ۱۶ اتم هيدروژن ساختار با اتمهاي كلر جايگزين شوند فتالوسيانين سبز بوجو مي آيد و اگر از اتمهاي برم نيز بكار روند ، فتالوسيانيون سبز با زمينه زرد ايجاد ميشود و از اين جهت رنگدانه فتالوسيانين سبز با دو سايه ابي زرد در دسترس است .
بطور كلي فتالوسيانين داراي قدرت رنگدهندگي بسيار بالايي هستند و با مقاومت نوري و شيميايي بسيار خوب و همچنين قيمت مناسب نه تنها در صنايع مركب ،‌چاپ و رنگهاي نقاشي بكار ميروند بلكه در رنگهاي نهايي متاليك اتومبيل نيز كاربرد داشته و حتي انواع سولفونه شده آنها را كه محلول در اب هستند ميتوان به عنوان يك رنگينه در رنگرزي الياف پنبه اي و كاغذ استفاده كرد .
از ديگر ر نگهاي توليدي نيترو و نيتروز هستند .
گروه نيترو در هر رنگي با هر ونه ساختار شيميايي ميتواند موجود باشد ولي در اغل

ب رنگهاي نيترو اين عامل به عنوان تنها سيستم رنگزا محسوب ميشود كه به كمك گروههاي اكسوكروم مانند هيدروكسيل يا آمينو ، و در نتيجه رزونانس حاصله بين دو يا چند فرم توتومري رنگ نهايي ايجاد ميشود .
اولين رنگ نينرو تجاري اسيد پيكريك بوده كه به عنوان يك رنگينه اسيدي با رنگ زرد مايل به سبز براي رنگرزي ابريشم بكار رفت ولي بتدريج به علت سميت آن كنار گذاشته شد و همچنين از انواع ديگر اين دسته مي توانزرد مارتيوس را نام برد .
بطور كلي اين رنگها در طي فرايند تيترو دار كردن تركيبات آروماتيك بدست مي آيند مانند ز

ردنفتول S كه تحت واكنش هاي خاص بدست مي آيد .
ولي ميتوان ساختار نيتروفنيل آمين ها نيز نام برد كه شماي آن به صورتي خاصي است و بر حسب گروه X رنگهاي متفاوتي بدست مي آيد و خود آن طي واكنش هاي خاص توليد ميشود .
مهمترين كاربرد رنگها ينيترو در رنگرزي پلي استرها و رنگهاي مواست ولي رنگهاي نيتروز كه عمدتاً در صنايع كاغذ بكار مي روند در واقع مشتقات كمپلكس فلزي هستند كه مهمترين آنها كمپلكس هاي آهن است كه به عنوان مثال ميتوان از رنگ سبز نفتل Y نام برد كه در صنعت چاپ كاربرد دارد .
از جمله ديگر رنگهاي توليدي اين كارخانه رنگهاي گوگردي است
اين رنگها كه بيشتر به صورت رنگينه كاربرد دارند تركيبات بي شكل باوزن ؟ بالا هستند و به همين دليل مطالعه ساختار و مكانيسم تشكيل آن ها امري مشكل بوده و از لحاظ رنگي طيف وسيعي از زرد تا سياه را در بر گرفته اند كه عمدتاً براي رنگرزي پنبه بكار ميروند ولي آنچه بيش از همه مورد توجه است ، قيمت ارزان آن است رنگينه هاي گوگردي از نظر كاربردي مشابه رنگينه هاي حفي هستند زيرا قابل حل در آب نبوده و ابتدا بايد احيا شوند تا به فرم محلول ، درآيند بطوريكه برخي از محصولات تجاري آنها شامل مخلوط رنگ و مقداري از عوامل كاهنده است كه آن را در آب قابل حل مينمايد .
بخش ديگر توليدات مورد مصرف در صنايع نساجي ميباشد .
يكي ازصنايع مهم در دنياي امروزي صنعت نساجي است كه قدمت آن به هزاران سال قبل از ميلاد مسيح باز ميگردد و كشورهاي چين ،‌هند ، مصر و ايران دراين صنعت پيشقدم هستند .
بطوريكه كشفيات غار كمربندي بهشهر مربوط به ۶۰۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح نشان ميدهد كه ريسندگي پشم گوسفند و بوي بز آن زمان ها متداول بوده است .
صنعت نساجي از سه بخش عمده ريسندگي ، بافندگي ، و رنگرزي تشكيل شده كه در مرحله ريسندگي ، الياف خام طي عملياتي تبديل به نخ ميشوند در مرحله بافندگي ، نخها به پارچه تبديل ميشود و در بخش رنگرزي عمليات رنگ آميزي صورت ميگيرد.

بطور كلي رنگرزي منسوجان بر اساس نفوذ و جذب سطحي انجام ميشود ، بنابراين بايد به شيمي فيزيك ، جذب سطحي و نفوذ ، خواص شيميايي و فيزيكي رنگها و همچنين منسوجات و الياف آگاهي كامل داشت .
دراين بخش ابتدا به شرح مختصري از مهمترين انواع رنگهاي توليدي مورد استفاده در صنعت نساجي مي پزدازيم و سپس به ساختار آن خواهيم پرداخت .

رنگينه هاي اسيدي :
معمولاً محيط رنگرزي اين رنگينه ها اسيدي است و شامل اسيدهايي مانند اسيد سولفوريك يا استيك و يا فرميك ميباشد از نظر شيميايي رنگينه هاي اسيدي شامل مشتقات آزو ، تري آريل متان ، آنتراكينون ، نيترو و… هستند.
براي رنگ كردن ابريشم ، پلي آميد و … به كار ميروند
مقاومت رنگينه هاي اسيدي بسيار متغير است و به ساختمان شميايي آنها بستگي دارد و به طور كلي براي ايجاد رنگهاي روشن بكار ميرود .