بررسی جذب مواد رنگزای واکنش پذیر روی پارچه پنبه ای عمل آوری شده با کیتوسان

بطور معمول مهمترین کاربرد رنگزاهای واکنش پذیر در رنگرزی الیاف سلولوزی است. این گروه از مواد رنگزا به علت ایجاد فام های درخشان تر و با ثبات بیشتر در کالاهای نساجی حائز اهیت هستند. با وجود این، رنگرزانی که با این گروه از رنگزاها کار می کنند، اغلب با مشکلاتی از قبیل جذب ناکامل رنگزا به علت نبود تمایل کافی بین رنگزا و لیف، واکنش ناقص بین الیاف و رنگزا، تخریب اتصالات بین الیاف و رنگزا حین تثبیت و نیز آبکافت رنگزاها به هنگام فرایند رنگرزی روبرو هستند. مشکلات اشاره شده به ویژه در رنگرزی پنبه برای تولید فام های سیر اهمیت بیشتری دارد. تمایل ضعیف بین رنگزاها و الیاف منجر به رمق کشی ضعیف یا متوسط شده و وجود مشکلات در ایجاد اتصال کامل رنگزا و الیاف به ویژه در فام های عمیق سبب افزایش هزینه در رنگرزی با رنگزاهای واکنش پذیر می شود.
کیتوسان زیست پلیمری از استیل گلوکوزآمین است که در طبیعت به فراوانی و در بخش های خارجی بدن حشرات و سخت پوستان وجود دارد، پس از استیل زدایی قلیایی کیتین تهیه می شود.
کیتوسان از کوپلیمرهایی از گلوکوزآمین و -nاستیل گلوکوزآمین تشکیل شده و دارای مجموعه ای از خواص جالب نظیر سمی نبودن، زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری است.
ساختار شیمیایی کیتوسان در طرح 1 نشان داده شده است.کیتوسان دارای ساختاری مشابه سلولوز است، با این تفاوت که در زنجیر کیتوسان به جای دی گلوکوز، 2- آمینو-2- دی هیدرکسی- دی گلوکوز وجود دارد. وجود گروه های آمینی سبب انحلال کامل کیتوسان در محلول آبی رقیق اسیدی به عنوان پلیمر چندکاتیونی می شود. به دلیل وجود تعداد زیاد گروه های آمینی و هیدروکسی در کیتوسان که سبب تمایل زیاد این پلیمر به جذب رنگزاها و یون ها می شود، در سا ل های اخیر پژوهش های بسیاری با استفاده از این ماده در فرایندهای تر مختلف نساجی انجام شده است.

در پژوهش های مختلف کیتوسان به عنوان عاملی مؤثر در آماده سازی منسوجات به منظور انجام عملیات رنگرزی، چاپ، ضد چروک و ضد باکتری کردن و نیز ایجاد خواص ابعادی استفاده شده است. وجود گرو ه های آمینی در کیتوسان سبب افزایش جذب رنگزای واکنش پذیر روی الیاف نساجی و کاهش مصرف مواد کمکی می شود. همچنین در رنگرزی الیاف پنبه عمل آوری شده با کیتوسان اختلاف رنگ کمتری بین الیاف رسیده و نارس وجود دارد.
از مشکلات متداول در رنگرزی کالاهای نساجی با مواد رنگزای واکنش پذیر، جذب و رمق کشی کم این گروه از رنگزاهاست. لذا در این پژوهش، اثر کیتوسان عمل آوری شده بر سطح کالای پنبه ای در رنگرزی با استفاده از دو رنگزای واکنش پذیر با گروه های عاملی مختلف بررسی شده است. بدین منظور پارچه های پنبه ای ابتدا با اکسنده پتاسیم پریدات عمل آوری شده، سپس در محلول اسیدی کیتوسان آغشته سازی و در ادامه با دو نوع رنگزای واکنش پذیر دارای گروه های عاملی MCTوMCT/VS رنگرزی شدند.
اکسایش پارچه پنبه ای با پتاسیم پریدات سبب تشکیل گروه های آلدهیدی بیشتری روی سطح پارچه شده و واکنش آمینی شدن کاهشی با کیتوسان سبب ایجاد پیوندهای پایدار C-N بین کیتوسان و زنجیرهای سلولوز می شود.
اتصال کیتوسان به سلولوز به لحاظ وجود گروه های نیتروژنی دارای بار مثبت در کیتوسان سبب کاهش نیروهای دافعه الکتریکی بین سطح پارچه و مولکول های رنگزا شده و در نتیجه موجب افزایش رمق کشی رنگزاهای واکنش پذیر با بار منفی می شود.
بر این اساس با اتصال کیتوسان به سلولوز در پارچه پنبه ای سفیدگری شده، جذب و رمقکشی رنگزاهای واکنش پذیر مونوکلروتری آزین و وینیل سولفون استفاده شده در این پژوهش به نحو قابل توجهی بهبود یافت.
بطورکلی نمونه های عمل آوری شده با کیتوسان نسبت به سایر نمونه ها از ثبات شست وشویی مطلوب تری برخوردار بوده اند، اما تغییر محسوسی در ثبات های نوری و سایشی نمونه های مختلف مشاهده نشد.
نتایج این آزمون ها نشان داد، استفاده از کیتوسان سبب نفوذ و تثبیت بیشتر و بهبود ثبات رنگزای واکنش پذیر روی پارچه مورد آزمون شده است. از این میان، نمونه های عمل آوری شده با کیتوسان و کاهش یافته به وسیله سدیم هیدروسولفیت از بیشترین مقدار رمق کشی و جذب برخوردار بودند. همچنین، بطورکلی پارچه های پنبه ای عمل آوری شده با کیتوسان در مقایسه با نمونه های عمل آوری نشده خواص ثباتی قابل قبولی داشتند. بر اساس نتایج بدست آمده، عمل آوری کالای پنبه ای با کیتوسان می تواند برای افزایش مقدار جذب رنگزاهای واکنش پذیر استفاده شود.

پیمان ولی پور، مهنازالسادات هاشمی، محمد رضا طوسی جمالی ، احسان اكرامي
قائم شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائم شهر

فصلنامه علوم و فناوری نساجی: دانلود اصل مقاله