گزارش کار اموزی در كارخانه رنگ پودي سمند آرا

موضوع : رنگ و رزين
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

فصل دوم : ارزيابي بخش هاي مرتبط با رشته علمي كارآموز
رنگهاي توليدي مورد مصرف در صنايع نساجي
مواد اضافه شونده
مواد يكنواخت كننده :
مواد حمل كننده :
رزين ها :
روغن ها :
رنگدانه ها و خواص فيزيكي آنها :
فصل سوم:‌آزمون آموخته ها ،‌نتايج و پيشنهادات

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 مقاومت 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 قرز 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 استفاده 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 م

يشود.
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 اغلب 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 زردنفتول 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 .

 

رنگينه بازي :
اين رنگينه ها كه از نظر شيميايي به رنگهاي كاتيوني معروف هستند بيشتر به عنوان رنگدانه به كار ميروند ولي چنانچه به صورت ؟ در آيند ، در آب محلول بوده و براي رنگ كردن كاغذ ، چرم و …. استفاده ميشود .

رنگينه هاي مستقيم :

رنگينه هاي مستقيم عمدتاً از رنگينه هاي پلي آزو با وزن مولكولي بالا هستند كه بدون كار گيري دندانه براي رنگرزي الياف سلولوزي ، كاغذ استفاده ميشود زيرا آنها در واقع رنگهاي آيفوني هستند كه در محيط آبكي شامل الكتروليت ، ميتوانند با مواضع قطبي الياف متصل شوند مانند فرض كنگو.

رنگينه هاي حلال :
اين رنگينه شامل رنگهاي مونو و بيس آزو و يا مشتقات آنتراكينوني و .. ميباشند ولي با اين تفاوت كه حاوي گروههاي قابل حل در آب ، مانند گروههاي سولفونيك نبوده و لذا بايد آنها را با حلالهاي آلي مانند الكلها بكار برند و عموماً براي رنگ كردن مواد طبيعي ، روغن ها و … استفاده ميشود.

رنگينه نارنجي سودان G و رنگينه خاص كاربرد دارد .

رنگينه ديسپرس :
رنگينه هاي ديسپرس مانند رنگينه هاي حلال ، اغلب از انواع شيميايي آزو و آنتراكينون بوده كه مانند آنها داراي گروههاي قابل حل نظير سولوفونيك اسيد نميباشند ولي در عوض گروههاي آمينو يا آمينوي استخلاف شده دارند . و چنانچه در محييط هاي آبكي مصرف شوند حتماً بايد با مواد ديسپرس كننده بكار روند زيرا در آب نامحلول بوده ولي در حلال هاي آلي قابل حل هستند اين رنگينه ها تمايل به جذب در هيچ اليافي بجز استات ها و الياف مصنوعي از قبيل نايلون و … را ندارند .

رنگينه هاي خمي :
اين رنگينه ها بيشتر از ساختار شيميايي اينديگوئيد و تيوانيديگوئيد بوده و رنگهاي نامحلولي هستند كه در حضور يك ماده احياء كننده نظير بي سولفيت سديم احياء شده و به صورت لوكوي محلول در مي آيند و بدين ترتيب موقتاً در محيط آبي حل شده و جذب الياف ميشوند ، كه اين عمل در حضور يك ماده قليايي مانند سود سوز آور تكميل گشته وبه اصطلاح ميگويند خم رنگرزي آماده شده است .

رنگينه هاي دندانه اي يا كمپلكس فلزي :
رنگينه هاي فوق بيشتر از انواع شيميايي آزو و آنتراكينوني بوده كه عموماً داراي گروههاي هيدروكسيل در موقعيتهاي هستند كه ميتوانند با فلزاتي نظير كروم ، كبالت ، مس ، قلع بنمايند تا سرعت رنگرزي بالا رفته و مهمتر از آن ، ثيبات رنگرزي را سبب شوند .
در اين ارتباط در رنگرزي به اصطلاحي بر مي خوريم به نام دندانه زدن ، مقصود از دندانه

زدن يعني هلال استفاده از املاح فلزات قابل تركيب با آب ، كه ميتواند جهت تشكيل كمپلكس فلزي بكار رود .

رنگينه هاي راكتيو :
رنگهاي راكتيو براي اولين بار در اواسط دهه ۱۹۵۰ توسط كمپاني ICI ابداع شدند . اين رنگها با سهم كاربردي ۲۵% بالاترين سهم كاربردي رنگها را به خود اختصاص داده اند . رنگينه هاي راكتيو داراي عوامل فعالي هستند بكمه ميتوانند تحت شرايط قليايي و با گروههاي هيدروكسيل و يا آميني اليافي مانند پشم ، سلولز . پلي آميدها پيوند شيميايي تشكيل دهند و به هم

ين دليل اين رنگينه ها را راكتيو مينامند .رنگينه هاي راكتيو عمدتاً از ساختار هاي پشمهاي آزو يا آنتراكينوني هستند كه ۵۰% آنها داراي گروه راكتيو مونو ويادي كلرو تري آزينيل هستند لازم به ذكر است كه ساختارهاي شيميايي متفاوت ديگري نيز در اين دسته از رنگينه ها موجود هستند كه بنام به كمپاني سازنده آنها با نام هاي تجاري مختلفي معروف شده اند مانند رنگينه راكتيوي كه داراي ساختار پريميدين در مولكول خود هستند .

رنگينه هاي اينگرين :
اين رنگينه ها كه به آنها رنگينه هاي توسعه يافته نيز ميگويند در داخل الياف ساخته ميشوند بدين ترتيب كه اجزاي سازنده رنگينه ها بقدر كافي كوچك هستند كه به درون فضاهاي خالي الياف نفوذ ميكنند و سپس در آن جا وارد واكنش ميشوند .
زمانيكه رنگ در داخل الياف ايجاد شد ، در همان جا حبس شده و بدليل اينكه اندازه مولكول حاصله بزرگتر است ، ديگر قادر به بيرون آمدن نيستند يك مثال در اين مورد ميتواند قرمز ـ پارا باشد كه يك رنگينه اينگرين براي الياف كتان محسوب ميشود و الياف را در محلولي از بتا ـ نفتل و سپس در محلولي از پارانيتر و آينلين دي آزوته شده قرار ميدهند تا واكنش تشكيل رنگ كامل گردد .

مواد اضافه شده :
در صنايع رنگ سازي يكي از مهمترين عوامل مواداضافه شونده ميباشد .
آب معدني كه داراي اصلاح كلسيم و منيزيم است ، به آب سخت معروف بوده و اين املاح مي توانند با مولكولهاي رنگينه توليد رسوبهاي نامحلول كرده و رنگرزي رابا اشكال مواجه ميكنند بنابراين ميتوان از مواد سختي گير آب كه شامل تركيبات معدني و يا آلي هستند استفاده نمود تا با املاح كلسيم و منيزيم تولدي كمپلكس محلول نمايند و معياري آنها را غير فعال كنند .

مواد تر كننده و يا نفوذ كننده :
اين مواد كشش سطحي آب را روي ليف پايين آورده و بدين ترتيب آب ، بهتر به درون آن نفوذ كرده و رنگ را به همراه خود بداخل الياف ميبرند و موجب رنگرزي يكنواخت تري ميشوند تركننده ها ، ديسپرس كننده ها شوينده ها ساختمان شيميايي مشابهي دارند كه ميتوانند اين عمل را انجام دهند .

مواد ضد مهاجرت :

حركت رنگينه را هنگام خشك كردن پارچه از قسمتهاي خيس به نواحي خشك شده ، جابجايي گويند .
مواد يكنواخت كننده : مواد يكنواخت كننده را جهت جلوگيري از پخش نايكنواخت رنگينه در الياف بكار ميبرند كه به دليل ميل جذبي شديد بعضي از رنگينه به طرف الياف ايجاد ميشود و به دو دسته تقسيم ميشوند يكنواخت كننده هاي الياف دوست و رنگينه دوست .

دسته اول :

دسته اول كه ميل جذبي بيشتري در مقايسه با رنگينه نسبت به الياف دارند به سرعت ، مكان هاي رنگينه پذير را اشغال ميكنند و در طي عمليات رنگرزي تدريجاً جاي خود را به مولكول رنگينه ميدهند و بدين ترتيب از تجمع مولكولهاي رنگينه در يك نقطه جلوگيري ميكنند .

دسته دوم :
ولي مواد يكنواخت كننده رنگينه دوست در حمام رنگرزي جذب مولكولهاي رنگينه شده و ميل جذبي آنها را كاهش ميدهند و در طي رنگرزي به آرامي از مولكولهاي رنگينه جداشده و باعث يكنواختي عمل ميشوند .
يكنواخت كننده هايي كه براي رنگرزي الياف آكريليك با رنگينه هاي كاتيوني به كار ميروند ، كند كننده نام دارند .
اين ها مولكولهاي بي رنگي هستند كه خواص آنها با رنگينه كاتيوني تشابه زيادي دارند .

مواد حمل كننده :
اين مواد جهت رنگرزي الياف پلي استر با رنگينه هاي ديسپرس بكار ميبرند بدين ترتيب كه الياف پلي استر ، حتي در دماي جوش نيز به رنگينه هاي ديسپرس اجازه ورود نميدهند و مواد حمل كننده باعث متورم شدن الياف پلي استر و باز شدن ساختار آن شده و رنگينه موقعيت نفوذ به داخل آن را مي يابد و بعد از اتمام رنگرزي وسرد شدن حمام ، الياف ساختار خود را بسته و مولكولهاي رنگينه در آن محبوس ميشوند .

صنعت رنگ:
اصولاً رنگ در صنايع رنگ سازي وسيله اي براي پوشش اجسام است كه جهت حفاظت و تزئين آنها بكار ميرود و عموماً از اختلاط اجزاي ذيل حاصل ميشود .

رزين ـ رنگدانه ـ حلال و مواد اضافه شونده
كار اصلي اين صنعت پخش كردن يكنواخت رنگدانه در رزين ميباشد كه پايداري آن به نيروهاي چسبندگي بين سطح تماس ذرات رنگدانه و رزين بستگي دارد.

رزين ها :
رزين ها از نظر منشاء تهيه به دو دسته طبيعي و سنتزي تقسيم ميشوند
رزين هاي طبيعي در واقع همان صمغ درختان يا گياهان هستند و يا به نوعي مانند قير و آسفالت از طبيعت بدست مي آيند به عنوان مثال گام روزين ، نوعي صمغ است كه از درخت كتاج استخراج ميشود و مخلوطي از اسيدهاي آبتيك و پيماريك است .
بطور كلي گام روزين باعث افزايش چسبندگي ، سختي ، مقاومت در مقابل محلولهاي صابوني وبازي و از طرفي باعث كاهش رنگ نهايي ، انعطاف پذيري ميشود .
رزين ها را از جهات مختلفي تقسيم بندي ميكنند كه يكي از آنها نحوه خشك شدن رزين ها ميباشد و بر اين اساس به دو دسته قابل تبديل و غير قابل تبديل طبقه بندي ميكنند .
مهمترين رزين هاي قابل تبديل شامل رزين هاي آلكيدي ـ اپوكسي ـ آمينو ـ فنلي ـ پلي اورتان و سيليكوني هستند و رزين هاي غير قابل تبديل شامل رزينهاي سلولزي ـ لاستيك كلردار شده ـ و ينليلي و آكريليك ميباشند .

 

رزين هاي غير قابل تبديل ، ابتدا در يك محلول ، حل يا پخش ميشوند و بعد از كاربرد با تبخير حلال ايجاد يك فيلم چسبناك ميكنند .

رزين هاي آلكيدي :
اصولاً كلمه آكليد مخفف دو كلمه الكل و اسيد است و اين رزينها كه از مهمترين و پر مصرف ترين رزينهاي موجود هستند در واقع پلي استر ها حاصل از يك پلي اسيد و يك پلي الكل مي باشند كه در حضور يك روغن و يا اسيد چرب يك ظرفيتي تشكيل شده اند و به همين دليل به انها رزين آلكيدي اصلاح شده گويند قابل ذكر است كه رزين آلكيدها در مقايسه با رزين هاي ديگر از ميانگين ورن مولكولي كمتري برخوردار است( ۱۰۰۰۰-۱۰۰۰) رزين آلكيد در واقع نوعي پليمر تراكمي است كه با خروج آب به عنوان محصول جانبي همراه است .
چنانچه براي تهيه آن از اسيد چرب استفاده شود يك واكنش يك مرحله اي خواهد بود و هر سه ماده اوليه آنقدر حرارت داده ميشوند تا واكنش استري شدن كامل شود و رزين حاصله ، ا زرنگ و كيفيت بهتري برخوردار شود ولي عموماًٌ در تهيه زرين آلكيدها از روغن استفاده ميشود و بنابراين واكنش دو مرحله اي خواهد بود زيرا استر حاصل از واكنش الكل پلي هيدروكسي با اسيد چند ظرفيتي در داخل روغن كه خود يك تري گليسريد است محلول نبوده و رسوب خواهد نمود و بدين ترتيب اثرات منفي روي خواص نهايي رزين خواهد شد بنابراين بايد ابتدا روغم را تحت واكنش الكلاين به مونو گليسريد تبديل كرد و بعد عمل استري شدن انجام داد .

روغن ها :
روغن ها با توجه به تعداد پيوندهاي غير اشباع اسيدهاي چرب آنها ، عمدتاً به دو دسته خشك شونده و خشك نشونده تقسيم ميشوند و ما بين اينها روغن هاي نيمه خشك شونده نيز هستند .
بطور كلي روغن هاي خشك نشونده مانند كرچك از نظر پيوند دو گانه فقير بوده و در نتيجه توانايي بسپارش نداشته و براحتي خشك نيمي شود و علت مصرف آنها بيشتر به دليل انعطاف پذيري لا

يه فيلم رنگ است ولي روغن هاي خشك شونده مانند بزرك بر طبق مكانيسم خاص خود خشك ميشوند البته ياد آوري اين نكته ضروري است كه مكانيسم خشك شدن براي روغن هاي فردوج وغير فردوج متفاوت است .
ابتدا روغن هاي فردوج را در نظر ميگيريم .
در اولين مرحله ، اكسيژن هوا به پيوندهاي دو گانه افزوده ميشود و سپس راديكال حاصله بر روي زنجيره كربني ميتواند به موقعيت هاي ۴ و ۶ نيز رزنانس كند و مجدداً در هر يك از اين مكان ها ميتواند ملكول اكسيژن بعدي اضافه شود و سپس دي راديكال هاي حاصله ميتوانند بر روي پيوندهاي دوگانه مولكول روغن بعدي پيوند عرضي ايجاد نموده وبدين ترتيب پلي پر اكسيد تولي

د ميشود پلي پر اكسيدها در مجاورت نور و حرارت به راديكال هاي آلكوكسي تبديل شده و در واكنش با پيوند دو گانه منجر به توليد اتصال اتري ميگردند و بدين ترتيب بسپارش پايان يافته و عمل خشك شدن صورت ميگيرد .

رزين هاي اپوكسي :
رزين هاي اپوكسي بدليل خصائص فراوان و متنوعي كه ميتوانند داشته باشند ، مورد توجه هستند و عمدتاً از واكنش تراكمي دي فنل پروپان و اپي كلروهيدرين در حضور يك قليا بدست مي آيند .
يك رزين اپوكسي ميتواند ماكزيمم دو عامل اپوكسي در دو انتهاي زنجير خود داشته باشد و تعداد n عامل هيدروكسيل ، كه باعث قطبي شدن اين رزين و چسبندگي خوب آن بر روي سطوح فلزات ميشود . همچنين اتصالات اتري ، بسيار پايدارتر از اتصالات استري هستند و بنابراين رزينهاي اپوكسي داراي مقاومت شيميايي خوبي ميباشند.
وجود حلقه هاي بنزني در رزينهاي اپوكسي باعث سختي بيشتر و در نتيجه شكستگي پليمر حاصله شده و بنابراين بايد آنرا با تركيبات ديگر اصلاح نمود و در واقع موجبات سه بعدي شدن آن را فراهم آورد در اين عمل ، گروههاي اپوكسي و يا هيدروكسيل وارد واكنش ميشوند واز آنجائيكه اين گروه ها با فواصل زيادي نسبت به هم قرار دارند ، لذا رزين اپوكسي نهايي انعطاف پذيري بهتري خواهد داشت .
چنانچه در فرمول تهيه رزينهاي اپوكسي مقدار بيسفنل A از مقدار اپي كلروهيدرين كمتر باشد رزينهاي اپوكسي با سخت كننده هايي آميني اشاره كرد .

رزين هاي آمينو :
اين رزين ها عمدتاً كوپليمري از فرم آلدئيد با اوره يا ملامين ميباشند و از آنجائيكه فيلم حاصله ا زآن ها بسيار شكننده و داراي چسبندگي كمي بر روي سطوح فلزي است لذا با رزين هايي كه محتوي گروه هاي فعال كربوكسيل و هيدرو كسيل هستند مانند رزين هاي آلكيدي و يا اپوكسي قابل امتزاج بوده و خواص مطلوبي به فيلم هاي حاصله ميدهند .
واكنش افزايش آن به صورتي است كه بايد در يك محيط قليايي صورت گيرد چون در صنايع رنگ ، بيشتر سيستمهاي حلالي مورد مصرف ميباشد لذا ميتوان از قطبيت آن كاسته و گروههاي هيدوركسيل آزاد در رزين فوق را توسط يك واكنش تركيبي با يك الكل مناسب مانند بوتانل به

گروههاي اتري تبديل كرد تا خواص حلاليتي كاملا ً متفاوتي تز خود بروز دهند .
به هميم ترتيب رزين ملامين ـ فرم آلدئيد نيز از نوع مونو متيلول تا هگزا متيلول ميتواند توليد شود كه به عنوان مثال واكنش تشكيل هگزا متيولول ملامين ـ فرم آلدئيد را در كارخانه جزء مهمترين واكنش ها ميدانند اين رزين ها ميتوانند عمل اتري كردن را انجام دهند تا خاصيت حلاليت آنها متفاوت گردد .
رزين هاي اوره اي ، انحلال پذيري بيشتري نسبت به رزين هاي ملاميني دارند ولي رزين هاي ملامين اثر سخت كنندگي بارزتري از خود نشان ميدهند .

 

رزين هاي فنلي :
اين دسته از رزين ها از زمره رزين هاي سخت بوده و بر اثر بسپارش تراكمي فنل با يك آلدئيد بدست مي آيد و بسته به PH محيط انواع متفاوتي دارند چنانچه تركيب فنل با آلدئيدي مانند فرم آلدئيد در حضور كاتاليزور قليايي مانند آمونياك باشد توليد موتو ، دي يا تري متيلول فنل را خواهد كرد و سپس دراثر حرارت اين مولكول ها متراكم شده و پيوند هاي اتري را سبب ميشوند كه رزين حاصله رزول گويند .
همچنين مشخص است وزن ملكولي و قابليت سخت شدن در اثر حرارت با افزايش نسبت آلدئيد ، افزايش مي يابد . اين رزين ها در هر دو انتهاي شاخه زنجيري خود منتهي به گروههاي متيلولي ميباشند كه فعال بوده و به همين دليل اين رزين هاي فنلي در دراز مدت تمايل به زردگرايي يا كدر شدن بويژه در مقابل نور دارند .
ولي چنانچه واكنش فنل با فرم آلدئيد در حضور يك كاتاليزور اسيدي باشد ، دي فنل متان بدست مي آيد كه در اثر حرارت به رزيني تبديل ميشود به نام نووالاك ميشود .
ا زآنجاييكه كه اين رزين ها به گروه هاي فعالي مانند متيلول ختم نمي شوند سپس فعاليت قابل ملاحظه اي نيز ندارند .
بطور كلي رزين هاي فنلي براي ساخت قطعات مصرفي در صنايع الكتريكي ، مانند كليد و … استفاده ميشود .

زرين هاي پلي اورتان :
زرين هاي فوق از پليمريزاسيون يا بسپارش تراكمي ايزو سياناتهابادي ال ها يا پلي ال ها بدست مي آيند كه به دو گروه يك بسته اي يا يك جزئي و دوبسته اي يا دو جزئي تفكيك ميشوند .

الف ) رزين ه اي پلي اورتان يك دسته اي :
اين رزيها خود به سه بخش
۱) روغن هاي اورتاني
۲) رزين هاي پلي اورتاني رطوبت خشك

۳) رزين هاي بلوكه شده كوره اي

۱) روغن هاي اورتاتي :
اين سيستم از واكنش دي ايزوسيانات با روغن هاي خشك شونده بدست مي آيد بدين ترتيب كه ابتدا روغن خشك شونده با كمك يك پلي هيدروكسيل تبديل به مونو گلسيريد ميشود تا عوامل هيدروكسيل بوجود آيد كه قادر به واكنش با گروههاي ايزوسيانات باشد .
نسبت ايزوسيانات به گروه هاي هيدروكسيل حاصل بايستي طوري تنظيم شود كه محصول نهايي فاقد هرگونه گروه فعال و آزاد ايزوسيانات باشد .

 

۲) رزين هاي پلي اورتان رطوبت خشك :
خشك شدن وسخت شدن نهايي اين زرين ها به كمك رطوبت موجود در هواي اطراف از طريق واكنش هاي ايزوسيانات موجود در انتهاي زنجير پليمري است كه با ايجاد پيوندهاي رعضي فيلم حاصله را خشك و سخت ميكنند ، كاربرد و استفاده از اين سيستم بسيار حساس است و به محض تماس رنگ با رطوبت هوا خراب شده وبه صورت ژل در مي آيد وبدين ترتيب جهت افزايش پايداري سيستم از مواد جاذب رطوبت مانند اتيل اورتوفرمات استفاده ميكنند .