موضوع موقعی جدی شد که برای بازدید از یک کارخانه رنگرزی نخ در شهر ایوانکی استان سمنان رفتم، بشدت بحران آب بود، این واحد تولیدی بدلیل کمبود آن و مشکلات دفع پساب کارخانه نمیتوانست نخ پنبه رنگرزی کند و اینجا بود که با مقاله ای تحت عنوان رنگرزی بدون آب با استفاده از CO2 مواجه شدم که بسیار جالب بود. نکته بسیار جالب این موضوع در باب تصفیه پسآب بود.
در اين روش در مصرف ميليونها ليتر آب شيرين صرفه جويي خواهد شد
جالب است بدانید برای رنگرزی یک کیلو پارچه 100 الی 150 لیتر آب مصرف میشود و بزرگترین دردسر بعد از تامین آن بحث تصفیه پسآب کارخانجات رنگرزی و نساجی است.
سيال فوق بحراني (بين حالت گاز و مايع)
شرکت dyecoo هلند دستگاهی طراحی و عرضه کرده است که برای رنگرزی پارچه بدون آب مورد استفاده قرار میگرد
اساس کار این دستگاه استفاده از دمای فوق بحرانی CO2 می باشد.
در حالت فوق بحرانی (دما و فشار بالا) مولوکول های گازها به شدت فشرده شده و به یکدیگر نزدیک شده و ویژگی آنها تغیر میکند به صورتی که قادر خواهند بود هم خواص گازها و هم خواص مایع را به صورت همزمان داشته باشند.
در این میان گاز CO2 به دلیل شرایط بحرانی قابل دسترس و قابل کنترل (31 درجه سانتی گراد و 73 بار فشار) مورد اهمیت قرار گرفته است.
در این دستگاه رنگ در سیال فوق بحرانی حل شده و به مخزن حاوی پارچه تزریق می شود در این شرایط رنگ به خوبی به سطح پارچه نشسته و در الیاف نفوذ می کند .
لازم به ذکر است که پس از رنگرزی پارچه بدون هیچ چروک و تغییر ابعادی از دستگاه خارج میشود و جالب تر اینکه پارچه همان لحظه خشک و آماده ی عرضه است.
پارچههای رنگرزي شده در اين فرآيند خاص بدون آب كيفيت رنگ و ثباتي مشابه پارچههاي رنگ شده فعلي و سنتي دارند و با به كار گيري اين فرآيند جديد رنگرزي بدون آب، مي توان در مصرف ميليونها ليتر آب شيرين صرفه جویی کرد.
عاوه بر اين گفته ميشود كه دي اكسيد كربن بهترين سيال فوق بحراني براي فرآيند رنگرزي است كه به صورت طبيعي انجام ميگيرد، از نظر شيميايي غير فعال است، از نظر فيزيولوژيكي سازگار است، نسبتا گران نيست و به راحتي در دسترس است.
با استفاده از سيال فوق بحراني CO2 پلي استر و الياف مصنوعي ديگر را ميتوان با رنگهاي ديسپرس اصلاح شده رنگرزي نمود. سيال فوق بحراني CO2 باعث ميشود كه الياف پليمري متورم شوند و به رنگ ديسپرس اجازه دهند كه به آساني در داخل پليمر منتشر شود و در ساختار منافذ و موئينه الياف نفوذ كند.
بدليل كم بودن ويسكوزيته محلول گردش محلول راحتتر انجام ميشود و انرژي كمتري مصرف ميشود. اين نفوذ عميق براي پليمرهايي كه به صورت ذاتي غير آبدوست هستند، رنگرزي موثري را فراهم ميكند. رنگرزي و گرفتن رنگ اضافه فرآيندهايي است كه در يك محفظه مشابه صورت ميگيرد. پسماند رنگ در كمترين حالت است و ممكن است استخراج گردد و يا بازيافت شود.
وقتي كه CO2 تحت فشار قرار ميگيرد فوق بحراني، فازي بين مايع و گاز (SC-CO₂) ميگردد در اين حالت CO2 قدرت حلاليت بسيار بالايي دارد، كه به رنگ اجازه ميدهد به راحتي حل شود. با توجه به قابليت نفوذ بسيار بالا، رنگها به سادگي و با عمق زيادي در الياف جابجا ميشوند و رنگهاي شادي ايجاد ميكنند.
كار با رنگ خالص
رنگرزي CO2 نيازي به مواد شيميايي اضافه براي حل كردن رنگ در فرآيند ندارد. تكنولوژي ما رنگهاي 100% خالص با برداشت بيش از 98% را به كار ميگيرد و هيچ ضايعاتي ندارد.
هدر رفتن صفر آب
هيچ مواد شيميايي، هيچ آبي و هيچ آب ضايعاتي وجود ندارد بنابراين هيچ عمليات اضافه اي روي آب ضايعات لازم نيست. CO2 به كار گرفته شده از فرآيندهاي صنعتي موجود قابل بازيافت است، كه 95% آن را در يك سيستم بازگشتي بسته بازيافت ميشود.
آزادي جغرافيايي
رنگرزي بدون آب معادل آزادي در انتخاب جغرافيايي است، كه ما را كاما مستقل از دسترسي به آب پاك ميگرداند. ميتوانيم در بيابان رنگرزي كنيم. اين براي صنعت نساجي فرصتهاي جديدي ايجاد ميكند، كه اجازه ميدهد توليد نزديكتر به بازار انجام شود، زمانهاي توليد كمتر شود و توليد از با ارزشترين منبع زمين آب بي نياز شود.
سفید کننده های نوری جهت رنگرزی بدون آب پلی استر
تانگ سیانگ، تولید کننده پارچه تایلندی که متخصص در استفاده از رنگرزی به روش کربن فوق بحرانی برای رنگ آمیزی لباس های ورزشی پلی استر است، اکنون از یک سفید کننده نوری جدید ازArchroma استفاده می کند که در دی اکسید کربن مایع حل می شود.
به طور سنتی، سفید کننده های نوری (OBAs) به راحتی در دی اکسید کربن حل نمی شوند، که می تواند در هنگام رنگرزی پارچه سایه هایی را ایجاد کند. این حرکت نشان دهنده اولین ورود Archroma به زمینه تهیه مواد شیمیایی نساجی برای بخش رنگرزی به روش CO2 است.
شرکت Archroma، تولید کننده مواد شیمیایی واقع در سوئیس، عامل جدید سفید کننده های نوری Ultraphor (OBAs) برای پلی استر را به تانگ سیانگ (Tong Siang) مستقر در تایلند اعطا کرده است که از گروه DyeCoo و از دستگاه DyeCoo جهت حذف آب در پروسه رنگرزی پارچه های پلی استر استفاده می کند.
اندرو مک دونالد، مدیر کل توسعه کسب و کار Archroma می گوید : محصول جدید بنام Ultraphor KCB محلول در دی اکسید کربن است و این امر به صورت ایده آل برای این فرایند مناسب است .
زمانی که دستگاه تحت فشار زیاد قرار می گیرد، CO₂ “فوق بحرانی” (SC-CO₂)، در یک فاز بین یک مایع و یک گاز منتقل می شود. در این حالت، CO₂ دارای قدرت حلالیت بسیار بالا است، که اجازه می دهد رنگزا(و یا سفیدکننده نوری) در آن حل شده و براحتی و بطور عمیق در الیاف پارچه نفوذ کند و سفیدی و براقیت بسیار خوبی را به پارچه می دهد.
پس از آن، CO₂ از فرآیندهای موجود بازسازی می شود بطوریکه ۹۵ درصد از آن در یک سیستم حلقه بسته بازیافت می شود. این تکنولوژی از ۱۰۰ درصد رنگهای خالص با بیش از ۹۸ درصد میزان رمق کشی استفاده می کند و هیچ فاضلابی تولید نمی کند. فرمول جدید این سفید کننده های نوری درکارخانه اختصاصی Archroma در آلمان تولید می شود.
