بهینه سازی رنگرزی الیاف پشم با استفاده از رنگزای گلبرگ زعفران (قسمت پنجم)

5-2- دستگاه اسپکتروفتومتر

دستگاهی که برای طیف انعکاسی استفاده شد دستگاه اسپکتروفتومتر می باشد . اسپکتروفتومتری که براساس اندازه گیری مقدار انعکاس و یا انتقال طیفی می باشد به غیر از اندازه گیری رنگ در محدوده طیف مرئی در محدوده های غیر مرئی نیز استفاده های فراوانی نیز دارد . (یاوری گهر.1386: 49)

در اسپکتروفتومتری نور سفید حاصل از یک منبع نوری توسط یک توری به یک طیف تک رنگ تفکیک می­گردد. به علاوه با استفاده از یک منشور و شکاف نیز می توان قسمت کوچکی از طیف که می تواند بین چند دهم نانومتر تا 10 نانومتر متغیر باشد انتخاب گردد. اساس کار اسپکتروفتومتری براساس قانون بیر_لامبرت می باشد؛ که بیان می دارد مقدار نور جذب شده متناسب با تعداد مولکول­های جذب (غلظت محلول جذب کننده) در مسیر عبور نور می باشد.

برای به دست آوردن مقادیر نور عبور کرده و یا منعکس شده، از اسپکتروفتومتر استفاده می­شود و منحنی حاصل را منحنی اسپکتروفتومتری می­نامند. شکل منحنی جذب و موقعیتی که حداکثر جذب در آن صورت می پذیرد، رنگ جسم را تعیین می­نماید. (یاوری گهر.1386: 50)

6-2- ثبات نوری و شستشویی

طبق استانداردها ثبات رنگ در برابر شستشو با ارقام 5-1 و در برابر نور با ارقام 8-1 مقایسه می­شود و هرچه در این اندازه­گیری ارقام به سمت بالا حرکت کنند نشانه ثبات بهتری است.

برای ثبات شستشویی و نوری 3 نمونه را با نسخه بهینه رنگرزی می­کنیم. الیاف 1 گرمی می­باشد که یکی برای ثبات شستشویی ، دیگری برای ثبات نوری و سومی نمونه شاهد می­باشد.

طبق استاندارد تعریف شده در ایران برای ثبات نوری به شماره 4084 (105 ISO-B02: 1994)  مورد بررسی قرار گرفته شده است.(www.isiri.org)

شماره استاندارد ثبات شستشویی (SABS Method 1002-1979) می­باشد.

1-6-2- ثبات شستشویی

الیاف رنگرزی شده در زمان مصرف تحت عملیات شستشو قرار می­گیرند ، پس می بایست قبل از مصرف ثبات شستشویی کالای رنگرزی شده مشخص شود. برای شناسایی ثبات شستشویی الیاف ، آنها را تحت عملیاتی قرار می­دهد. برای این منظور تکه­ای الیاف خام پشم  دیگری الیاف پنبه­ای و درآخر نمونه رنگرزی شده را درون حمام شستشو دردمای 50 درجه به مدت 30 دقیقه می­گذاریم بماند تا میزان لکه­گذاری آن مشخص شود. (نسخه حمام شستشو هر 1 گرم از الیاف 5 میلی­لیتر شوینده).

2-6-2- ثبات نوری

دستگاه ثبات نوری دارای لامپ قوس زنون (یا قوس کربن) است که نوری معادل نور روز تولید می­کند و آب (یا هوا) خشک می شود. لامپ در محفظه­ای قرار دارد که اطراف آن دو فیلتر شیشه­ای وجود دارد. فیلتر داخلی پیرکس و فیلتر خارجی شیشه است. این فیلترها طیف پایین را تا حدی جذب می­کنند و شبیه شیشه پنجره عمل می نمایند.

برای این کار نمونه رنگرزی شده را به دور تیکه­ای مقوا می­پیچیم و نیمی از آن را با چسب کاغذی می­پوشانیم تا نور به آن قسمت نرسد و درون دستگاه به مدت 8 ساعت معادل 2 روز می­گذاریم بماند.

7-2- بررسی تاثیر دندانه­های مختلف بر ایجاد شیدهای مختلف

در این مرحله با استفاده از دندانه­ها شید­های مختلفی را به دست می­آوریم(تصویر4) ، ازجمله درصدهای مختلفی از دندانه سولفات مس ، سولفات­آهن و زاج سفید می­باشد. (نمودار رنگرزی و دندانه مانند نمونه­ های قبل)

 

جدول4. نسخه دندانه­ های مختلف

رنگرزی			دندانه دادن
رنگزا	اسید استیک	L:R	زاج سفید	سولفات مس	سولفات آهن	اسید استیک	L:R
200 %	3 %	40:1	5 %	1 %، 2 % ،3 %	5/0 %، 5/1 %،3 %	3 %	40:1

 

نتایج آزمایشات

1-3- بررسی­ها و نتایج آزمایشات

1-1-3- نتایج تست­های اولیه

هدف از انجام این آزمایشات به دست آوردن شید آبی از گلبرگ­های زعفران در دماهای مختلف می­باشد. با اینکه پژوهشگرانی در زمینه زعفران تحقیقاتی انجام داده­اند ولی در این پروژه به بهینه سازی گلبرگ زعفران نیز پرداخته ایم. در آزمایشات متعددی به بررسی گلبرگ زعفران برای رنگرزی با متغیر­های مختلف مانند میزان دندانه ، میزان رنگزا ، دمای رنگرزی ، تاثیر PH  می­پردازد و مهم­ترین عامل در این پروژه دما در شرایط­های مختلف می­باشد.

براساس آزمایشاتی که در فصل دوم انجام دادیم به بررسی نمونه­ها می­پردازیم:

در این آزمایش دو نمونه داریم، یکی بدون دندانه و دیگری با دندانه زاج سفید(تصویر21-22 )،که در نمونه بدون دندانه اصلا جذب رنگ صورت نگرفته ولی در نمونه دندانه­دار شید سبز رنگی به دست آمده است.

نمونه بعدی دو نمونه بدون دندانه و در شرایط دمای مختلف داریم. یکی در دمای 50 درجه و دیگری در دمای جوش می­باشد(تصویر23-24). دردمای جوش نسبت به دمای 50 درجه جذب رنگ بهتری را داشته­ایم.

در مرحله بعد چهار نمونه داریم که با دندانه­های زاج سفید و کلرید قلع در دماهای 50 درجه و جوش بوده است که این آزمایش صرفا جهت نوع دندانه برای پروژه می­باشد. با دندانه زاج سفید(تصویر25-26) شید سبز رنگ و با دندانه کلرید قلع(تصویر27-28) شید آبی به دست آمده است و در هر دو جذب رنگ خوبی داشته­ایم ولی براساس سلیقه شخصی دندانه کلرید قلع را انتخاب کرده­ام. دندانه کلرید قلع هر چه میزان دمای آن زیاد باشد رنگ آن تیره­تر و کدر می­شود.

در این مرحله بعد از انتخاب شدن دندانه ، به بررسی تاثیر درصدهای مختلف دندانه می­پردازیم. میزان دندانه کلرید قلع (5/0 % ، 1 % ، 2 % و 3 %) می­باشد که شیدهای مختلفی از خاکستری تا آبی سیر به دست آمده است. این آزمایش در دمای 50 درجه بوده است تا کالا شفافیت خود را از دست ندهد(تصویر29-30-31-32).

به خاطر استفاده از رنگزای خشک برای اطمینان از آزمایشات از محلول رنگزا نیز استفاده کرده­ایم که در دو دمای 50 درجه و جوش می­باشد(تصویر33-34). در این آزمایش نتیجه می­گیریم که در حالت رنگزای خشک کیفیت رنگزا در الیاف بهتر است و رنگ درخشان تری به دست می­آید.

این مرحله برای تعیین درصدهای مختلف رنگزا (50 % ، 200 %) با 2 درصد کلرید قلع می­باشد که براساس نمونه­ها مشخص می­شود که درصد کلرید قلع 2% تاثیر زیادی بر میزان جذب رنگ داشته است(تصویر35-36).

در مرحله آخر برای تعیین PH از اسیدسولفوریک و آمونیاک استفاده می­کنیم. که ساختار لیف کمی بهم ریخته و باعث از بین رفتن مقدار کمی فلس و زبر شدن لیف شده است. این عوامل به خاطر استفاده از کلرید قلع می­باشد. به خاطر همین در این پروژه به بررسی PH نمی پردازیم(تصویر37-38-39-40).

2-1-3- نتایج رنگرزی نمونه­ های نهایی

پس از انجام این مرحله 38 نمونه را رنگرزی نمودیم و برای بررسی طیف انعکاسی و به دست آوردن نسخه­ی بهینه به مرکز استاندارد اصفهان فرستاده شد(تصویر41).

2-3- تعیین طیف انعکاسی

برای رویت یک جسم به سه عامل منبع نوری ، ناظر ، جسم نیاز داریم. در صورتی می­توان یک جسم را مشاهده کرد که نور به آن بتابد و در این صورت چشم ما قادر به دیدن آن می­باشد. در بازناب نور از سطح یک جسم هرچقدر رنگ شیء روشن­تر میزان باشد میزان آن بیشتر و جذب آن کمتر خواهد بود و برعکس هرچه شیء تیره­تر باشد میزان بازتاب آن کمتر و جذب آن بیشتر می­باشد. واحد طول موج نانومتر است.

محدوده بین 400تا700 نانومتر طول موج مرئی می­گویند. برای تعیین طیف انعکاسی از همین محدوده مرئی استفاده می­کنیم میزان انعکاس از جسم مورد بررسی قرار می­گیرد. برای تعیین طیف انعکاسی باید ناظر و منبع نور ثابت و بدون حرکت باشد. نتایجی که برای طیف انعکاسی از اصفهان به دست مارسیده ، به صورت اعدادی هستند که در اکسل قرار می­دهیم وبا توجه به این اعداد نمودار طیف انعکاسی آن­ها را رسم می­کنیم (نمودار 4).

3-3- بررسی نتایج نمودار طیف انعکاسی

براساس نمودار طیف انعکاسی کم­رنگ­ترین و پررنگ­­ترین نمونه مشخص می­شود. نمودار عمودی انعکاس و نمودار افقی طول موج را نشان می­دهد. طول موج­ها در مسیر خود کم­کم از هم فاصله گرفته­اند، به قسمتی می­رسیم که در یک مسیر قرار می­گیرند و آن در نمودار بالا طول موج 470 است. با توجه به بررسی نمونه­ها به صورت چشمی ، نمونه17و27 کمترین جذب رنگی و نمونه شماره 3و10 بیشترین جذب رنگی را دارا می­باشد(نمودار5).

4-3- بررسی قدرت رنگی نمونه­ها

بین نمونه­ها از نظر پررنگ و کم­رنگ بودن در ابتدا به صورت چشمی پررنگترین نمونه 3و10 است ولی نمودار نمونه 10 را بهترین نمونه از نظر قدرت رنگی انتخاب کرده و همچنین در بین نمونه­ها برای کم­رنگ­ترین نمونه بین 27و17، نمونه 27  کم­رنگ­ترین بوده است(تصویر42-43).

5-3- تاثیر پارامتر­های مختلف برشید رنگی

1-5-3-  غلظت رنگزا

در این آزمایش غلظت رنگزا 50 %، 125 %،200 % بوده است و براساس (نمودار) هرچقدر میزان رنگزا را افزایش دهیم جذب رنگ و رمق­کشی بیشتری دارد(نمودار6).

نمودار6. تاثیر غلظت رنگزا روی قدرت رنگی نمونه­های رنگرزی شده با گلبرگ زعفران پیش دندانه شده با کلریدقلع