رنگزاهای پیگمنت

• خواهشمند است توضیحاتی مختصر در خصوص رنگزاهای پیگمنت و نحوه استفاده آنها در عملیات چاپ بفرمایید.

در صنعت نساجی برخی رنگزاها به نام پیگمنت وجود دارند که بدون داشتن هیچ میل شیمیایی به هیچ نوع لیفی، تنها از تمایل فیزیکی، آن هم با موادی به نام بیندر، برخوردار می‌باشند. درواقع، بیندرها طی مخلوط شدن با رنگزا و غلظت دهنده و با اعمال دما به نوعی پلیمر تبدیل می‌شوند که همین عملیات پلیمریزاسیون باعث می‌شود تا رنگ روی پارچه کاملاً قرار بگیرد و به شکل فیکس درآید. برای این فرآیند از واژه ” چسباندن” استفاده می‌گردد. درحقیقت، پیگمنت‌ها رنگزاهای معدنی یا آلی هستند به شکل خمیر که همراه با یک به کمک ابزار و شابلون‌های مخصوص هر نوع ماشین چاپ اسکرین، گرد، تخت با تیغه یا مگنت‌های متفاوت عملیات چاپ انجام شود. چاپ معمولاً یک رنگرزی نقطه‌ای است و با وجود اینکه پیگمنت هیچ میل شیمیایی ندارد، اما با همان میل فیزیکی خود قادر است به صورت رنگرزی نقطه‌ای روی پارچه بنشیند و از این رو، نوعی چاپ به حساب می‌آید.

فرمولی که برای چاپ پیگمنت در نظر گرفته می‌شود بدین صورت است که فرض کنید xگرم رنگ با مقدار بیندری که متناسب با مقدار رنگزا است که از 10 تا 15درصد یا 80 گرم تا 150 گرم در کیلو می‌باشد، استفاده گردد. به منظور پلیمریزاسیون بهتر، بهترین و ارزان‌ترین ماده سازگار با بیندر ترکیبات نمکهای آمونیوم، مانند نیترات آمونیوم، سولفات یا دی‌فسفات آمونیوم است و مقدار مصرف آنها معمولاً 50درصد ساخته می‌شود و تا 30 گرم در کیلو از این محلول برای 150 گرم بیندر درنظر گرفته می‌شود. البته امروزه برای این امر، ماده‌ای به نام فیکسه‌های پلیمر مورد مصرف قرار می‌گیرد که متأسفانه حداکثر زمان نگهداری آنها از زمان تولید، تنها به مدت 6 ماه است و همین مدت زمان نگهداری کم، موجب بروز مشکلات عدیده‌ای می‌گردید.

پس از انجام چاپ و خشک کردن، به 4 تا 6 دقیقه زمان و دمای 150 تا 160 درجه سانتی‌گراد نیاز است تا بیندر کاملاً پلیمریزه شود.

• از غلظت‌دهنده‌های مورداستفاده در چاپ می‌توان به چه مواردی اشاره نمود؟

در گذشته از امولسیون‌های آب و نفت، به عنوان غلظت‌دهنده‌های مورداستفاده در فرآیند چاپ استفاده می‌کردند که رنگ با آن شفاف‌تر می‌شد و قیمت آن هم ارزان‌تر بود اما این امولسیون‌ها ناسازگار با محیط زیست بودند. به غیر از این مواد، از ترکیبات آلژینات در مواقعی استفاده می‌کردند که از ترکیبات گوار به عنوان غلظت‌دهنده استفاده می‌شد. حدود 38، 37 سال هم ترکیبات آکریلاتی مورد مصرف قرار گرفته که کلییر913 از اولین مواد این ترکیبات بود. علت آن هم افزایش قیمت نفت بود و خواستند که جایگزینی برای نفت پیدا کنند. پس از آن، شرکت آلمانی بایر موادی به نام  آكراكنس c تولید کردند که یک ترکیب اکریلیکی آبدوست بود و سال به سال غلظت‌دهنده‌های مختلف از کشورهایی همچون انگلیس و اتریش و غیره وارد کشور می‌شد که در رأس آن آمریکا قرار داشت، دو نوع غلظت‌دهنده تولید نمود. یکی از آنها آمونیاکی و دیگری غیرآمونیاکی بود.

• در عملیات چاپ، فرآیند سفیدگری به چه صورتی انجام می‌شود؟

پارچه‌ای که جهت چاپ  پیگمنت استفاده می‌شود را نیز می‌توان مانند کارهای معمولی در رنگرزی سفیدگری نمود و اگر پارچه پلی‌استر و ویسکوز باشد کافی است شست‌و‌شوی مقدماتی را انجام داد و در نهایت در تکمیل به هنگام نرمکن زدن به فولارد سفیدکن نوری افزود.

• جهت آماده‌سازی پارچه قبل از چاپ، انجام چه عملیاتی ضروری است؟

معمولاً به منظور تثبیت عرض پارچه، از استنتر استفاده می‌کنند تا روغن بافت کاملاً دود شود و معمولاً برای پلی‌استر علاوه بر روغن استرچ، روغن خود پلی‌استر هم می‌باشد و با این عمل از بین می‌رود. اما برای اطمینان بیشتر بهتر است توسط صابون‌های حلال‌دار یک شستشو سریع انجام داد تا روی روغن‌ها نقش امولسی فایر را داشته باشد و بتواند چربی‌ها را به خوبی از بین ببرد. بهترین صابون‌ها، واش اویل می‌باشد که دارای مقداری قلیا است و تماماً کمک به از بین بردن روغن‌ها می‌کند. تمامی مواردی که ذکر شد جهت آماده‌سازی پارچه بوده که به طور کلی قبل از انجام عملیات رنگرزی، تکمیل و چاپ باید پارچه عاری از هر گونه آهار و چربی باشد.

• در انتخاب بیندر، چه فاکتورهایی باید لحاظ شود؟

از آنجایی که بیندر یک فیلم ایجاد می‌کند که گاهی هم نرم نیست، زیردست کار سفت می‌شود و شکل آهار به خود می‌گیرد. اگر محصول نهایی ما لباس باشد و بخواهیم از چاپ پیگمنت استفاده نماییم، باید از بیندر نرم استفاده کنیم و اگر در دسترس نبود، می‌توان در خمیر چاپ از نرم‌کُن نانیونیک استفاده کرد. اگر از سیلیکونی‌های دارای فاز روغن و آب استفاده گردد، به دلیل دور دوهزار دومیکسر، تمام روغن‌ها جدا می‌شود و موجب گرفتگی سوراخ‌های شابلون می‌شود؛ از این رو، استفاده از آن به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود. به جای آن، سیلیکونی‌های نسل چهارم می‌تواند مورد مصرف قرار گیرد که خوددیسپرس شونده و تک فاز هستند و بدون هیچ گونه امولسی فایر، داخل آب به راحتی پخش می‌شود. درواقع، با استفاده از آنها می‌توان یک خمیر چاپ نرم مورداستفاده برای انواع چاپ‌ها را بدست آورد. درواقع، این نرم‌کن‌ها به واسطه ساختار تک فازی، فاز روغن ندارند و مقدار مصرفی آنها 5 تا 6 گرم بر لیتر می‌باشد که ماندگاری آن به صورتی است که نقطه چاپی تا انتها نرم باقی می‌ماند. امولسیون‌ها ترکیبات آب و نفت هستند که حلال‌های 402 و 403 به دلیل کمتر بودن بوی نفت، بیشتر مورداستقبال قرار گرفته است. در حقیقت این عملیات بی‌بو به واسطه مخلوط کردن نفت با آب ژاول و جوش شیرین طی فرآیندهای خاص صورت می‌گیرد و بسیار هزینه‌بر است. در کارگاه‌های خصوصی که عمدتاً روی پیگمنت کار می‌کنند، معمولاً بنزین مورد استفاده قرار می‌گیرد که بسیار خطرناک است و به دلیل جرقه‌ای که از میکسرها ساطع می‌شود، مشکلات متعددی را به بار می‌آورد. تمام بیندرهایی که ذکر شد، باید در دمای 150 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 دقیقه فیکس شوند. امروزه، بیندرهای تولیدی، دارای استئارین هستند که همراه با ترکیبات اکریلاتی، به بیندر هوای خشک تبدیل می‌شوند و در 100 درجه سانتی‌گراد هم فیکس می‌گردند. بسیاری از کارگاه‌هایی که عامل حرارت ندارند، در چاپ پیگمنت از این نوع بیندر استفاده می‌نمایند. البته در این نوع چاپ می‌توان از بسیاری از مواد جانبی همچون اکلیل نقره‌ای که پودر آلومینیوم و اکلیل طلایی که پودر برنز است، استفاده کرد. در مصرف این مواد جانبی، نوع بیندر هم، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است تا بتواند بعد از چاپ، اکلیل را روی پارچه نگه دارد. نوع دیگری از خمیرهای مورداستفاده در بیندرهای چاپ پیگمنت، اورینت‌ها هستند که درواقع، یکی از ابزارهای چاپ به حساب می‌آیند. کاربرد این خمیرها در زمینه تیره است که از بیندر به همراه تیتان‌دی‌اکسید و غلظت‌دهنده تشکیل شده است. خمیرهای پفکی هم از دیگر خمیرهای مورداستفاده در چاپ پیگمنت است که معمولاً برای کارهای کوچک استفاده می‌شود و روی پارچه کاربرد ندارد. این خمیرها گران هستند و به واسطه ساختاری که دارند، در اثر حرارت گاز تولید می‌کنند و باعث پف کردن خمیر می‌شود؛ در اصل، چون زیر خمیر گود است، پارچه زیرین خود را کشیده، بالا آورده و پف ایجاد می‌کند. داخل چاپ پفکی هم اورینت استفاده می‌شود که نسبتشان با توجه به قدرت اورینت و حالت پفکی، معمولاً دارای 30 تا 40 درصد اورینت است. هرچه این مقدار بیشتر باشد، پف هم افزایش می‌یابد. دمای مورداستفاده برای این مواد، دمایی است که می‌توان در حالت عادی روی بخار کتری در حال جوش قرار داد اما، حرارت خشک 130 تا 140 درجه سانتی‌گراد هم برایشان مناسب است. ویژگی خمیرها به صورتی است که هنگام اعمال حرارت، نباید تحت پرس و فشار قرار گیرد و حرارت از زیر کار باید اعمال شود. هرچه رنگزاها ریزتر باشد، چاپ شفاف‌تر به نظر می‌آید.

– در فرآیند چاپ چه تکنیک‌هایی منجر به ایجاد ویژگی‌های خاص برای پارچه مورداستفاده می‌گردد؟

یک سری تکنیک‌ها در چاپ وجود دارد که موجب افزایش کیفیت محصول نهایی می‌شود. از جمله اینکه به منظور چاپ برروی یک پارچه سفید باید از 250 گرم بیندر، خمیر سفیدرنگ تیتان یا ترکیباتی از آن و همچنین، ترکیبات روی و سولفات که نمک سفید دارد و پوشش‌دهنده مناسبی است، استفاده گردد. از سوی دیگر، کربنات کلسیم که به اصطلاح کربنات کلسیم پنتا نامیده می‌شود را از معادن می‌گیرند و به عنوان ماده کمکی تیتان استفاده می‌شود. اندازه ذرات آن بسیار ریز و در حد 2000 تا 3000 مش می‌باشد و برای اینکه خمیر به شابلون نچسبد، آن را چرب می‌کنند. داخل خمیر چاپ، استفاده از گلیسیرین و یا اوره کاربرد بالایی دارد که در تابستان این مواد بیشتر استفاده می‌شد و با توجه به مقدار 10 گرمی که استفاده می‌شود، کاهش رنگی صورت نمی‌پذیرد. به طور کلی باید از روغنی استفاده شود که کثیف نباشد و این مواد علاوه بر داشتن این ویژگی،  باعث لیز شدن خمیر و عبور راحت‌تر از محفظه شابلون می‌شوند.