مقدمه
عملیات تکمیل مقدماتی پارچه های پنبه ای و مخلوط پنبه پلی استر:
منظور از عملیات تکمیل مقدماتی، عملیاتی است که کالای خام را برای رنگرزی و چاپ و یا عرضه به صورت سفید آماده می‌سازد. این عملیات ممکن است با توجه به کاربرد و خواص مطلوب در مراحل مختلف تولید مثل: الیاف باز، فتیله، نخ و پارچه انجام گیرد.
در مقابل این عملیات، تکمیل مکانیکی و یا تکمیل عالی قرار دارد که عملیاتی است که جهت بخشیدن بعضی از خواص مثل افزایش خاصیت ایزولاسیون گرمایی، ضد چروک، ضدآب و غیره به کالای سفید و یا رنگی می‌باشد که ممکن است به صورت شیمیایی و یا مکانیکی انجام شود. در حالت کلی واژه تکمیل شامل مقدمات، تکمیل مکانیکی و تکمیل عالی است.
انجام عملیات تکمیل مقدماتی یکنواخت، تضمین کننده گرفتن نتیجه یکنواخت در عملیات رنگرزی و چاپ می‌باشد. از این رو از نقطه نظر کالا، انجام یکنواخت و موثر این عملیات اهمیت فراوانی را دارا می‌باشد.
به علت بالا بودن مصرف پارچه‌های پنبه‌ای و به ویژه مخلوط پنبه- پلی‌استر، مقدمات آنها مورد توجه بوده و از آنجائیکه این نوع پارچه‌ها به علت کاربرد خود نمی‌توانند قیمت چندان بالایی داشته باشند نکات زیر کمک زیادی به پائین آوردن هزینه تکمیلی آنها نموده است:
1- مداوم کردن عملیات
2- انجام عملیات مختلف در یک مرحله
3- استفاده از روشهایی که انجام عملیات را بدون استفاده از انرژی گرمایی ممکن می‌سازد و هزینه کل را با صرفه‌جویی در مصرف گرما پائین می‌آورد.
پارچه‌های پنبه‌ای و مخلوط پنبه- الیاف مصنوعی نسبت به پارچه‌های دیگر به مراحل مقدماتی بیشتری احتیاج دارد و پارچه بایستی پس از اتمام مراحل مقدمات، از خواص زیر برخوردار باشد:
1- درجه بالا و یکنواخت خوب رنگینه بر اثر تورم زیاد و یکنواخت
2- عدم وجود مواد ناخالصی همراه پنبه
3- عدم کاهش درجه پلی مریزاسیون پنبه بر اثر عملیات تکمیل
4- درجه سفیدی کافی برای کسب رنگهای روشن
5- رطوبت یکنواخت.
تمام پارچه‌های نساجی پس از خروج از سالن بافندگی کم و بیش دارای مقادیری ناخالصی و عیوب می‌باشند لذا لازم است بمنظور آماده کردن پارچه برای عملیات تکمیل اصلی آنرا تحت عملیات مقدمات تکمیل قرار داد در غیر این صورت امکان برطرف کردن آنها ضمن و یا پس از عملیات تکمیلی براحتی میسر نخواهد بود.
ناخالصیها و عیوب موجود در روی پارچه‌های خام را می‌توان در سه گروه بیان کرد.
1- ناخالصیهای مواد اولیه مانند خار و خاشاک- رنگ- الیاف خشن و ضخیم Kemp
2- عیوب ریسندگی: مانند گره‌ها و پیوندهای نامناسب در نقاط نازک و کلفت نخ و همچنین لکه‌های حاصل از روغن‌هایی که برای روغنکاری ماشین‌آلات مصرف شده است.
3- عیوب بافندگی: مانند پاره‌گیهای نخهای تار و پود- اشتباه در شانه و سایه‌دار شدن طولی پارچه- اشتباه در تراکم پود و یاکو بیده شدن پود و سایه دار شدن عرضی پارچه- اشتباه در چله کشی- اشتباه در پودگذاری و همچنین اثر روغنهای ماشین‌آلات بافندگی در پارچه.
عوامل موثر در عملیات تکمیل:
برای به دست آوردن یک تکمیل مناسب در روی پارچه باید عوامل موثر در عملیات تکمیل را در نظر گرفت این عوامل عبارتند از:
1- نوع و جنس الیاف بکار رفته در پارچه و حالت و ترتیب قرار گرفتن آنها در پارچه
2- خواص فیزیکی پارچه، مانند قدرت تورم آن در آب به طوری که هر گاه پارچه در حالت خشک یا مرطوب و یا در حرارت بالا و یا پائین و یا تحت تاثیر فشار و یا اصطکاک قرار گیرد حالت تکمیل شده آن متفاوت بوده و چگونگی این تغییرات بستگی به شرایط عملیات خواهد داشت.
3- قدرت جذب و ترکیب با مواد شیمیایی و پایداری فعل و انفعالات شیمیایی حاصل
4- حساسیت الیاف پارچه به مواد تکمیل و یا شیمیایی و یا روشهای بکار رفته شده و شرایط عملیات تکمیل مانند رطوبت، حرارت، فشار، زمان و PH محیط.
5- ساختمان بافت پارچه اثر زیادی در عملیات تکمیلی دارد. مثلاً پارچه‌ای که دارای بافت ساده باشد قابلیت پذیرش اغلب عملیات تکمیلی را دارد در صورتی که پارچه‌ای که در بافت آن از نخهای فانتزی استفاده شده باشد عملیات تکمیلی را محدودتر می‌سازد. اثر نخ و ساختمان پارچه در عملیات تکمیلی در پارچه‌های تریکو باف محسوستر می‌باشد و اکثر پارچه‌های تریکوباف را بعلت ضعف در ثبات بعدی نمی‌توان تحت عملیات تکمیل معمولی قرار داد.بنابراین هر چقدر ساختمان پارچه پیچیده‌تر باشد انجام عملیات تکمیلی در روی آن محدودتر شده و یا اینکه مستلزم عملیات تکمیلی و با روشهای تکمیلی بخصوص خواهد بود.
باید اضافه کرد که صنعت و هنر عمل تکمیل در درجه اول بستگی به تجربه عملی و مهارت شخص تکمیل کننده و در درجه دوم بستگی به اطلاعات عملی از ماهیت فیزیکی و شیمیایی پارچه و مواد تکمیلی دارد تا توسعه و پیشرفتهای جدیدی را در این صنعت عرضه کند.
مراحل مختلفی را که ممکن است پارچه‌های پنبه‌ای و یا مخلوط پنبه- پلی استر تکمیل شوند به قرار زیر می‌باشد:
1- پرزسوزی 2- آهارگیری 3- پخت 4-سفیدگری 5- مرسریزاسیون
اینک به شرح تک تک این عملیات می‌پردازیم:
پرزسوزی:
منظور از پرز انتهای الیاف است که سر از سطح نخ در آورده و سطح پارچه را می‌گیرد. پرز اثرات منفی بر ظاهر و زیبایی پارچه می‌گذارد به این ترتیب که بعد از عملیات رنگرزی و چاپ این الیاف روشن‌تر از رنگ بافت به نظر می‌رسد. پرز همچنین از ظرافت خطوط مرزی در عملیات چاپ می‌کاهد و کسب جلا را برای پارچه مشکل می‌سازد. در مواردی مثل چاپ غلتکی ممکن است، این الیاف در پارچه جدا شده و در گراور غلتک قرار گیرد و یا آنکه در چاپ تخت (اسکرین) به تیغه یا پاروی ماشین چسبیده و چاپ را با اشکال روبرو سازد. برای جلوگیری از این اثرات منفی، پرز در فرآیند پرزسوزی از پارچه جدا می‌گردد در عملیات پرزسوزی پارچه در حالت کاملاً باز و تحت کشش با سرعتی بین 50 تا 300 متر در دقیقه از مقابل مشعل می‌گذرد این عمل را می‌توان همچنین به کمک صفحات فلزی داغ و یا کویل الکتریکی انجام داد. به هر حال شعله به علت قدرت نفوذ زیاد در منفذهای پارچه، بهترین وسیله پرزسوزی است. بهترین زمان برای انجام پرزسوزی بعد از آهارگیری می‌باشد. زیرا بر اثر جدا شدن آهار از نخ، تمام الیاف کوتاه آزاد گردیده و از سطح پارچه دور می‌گردد. از آنجایی که پرزسوزی بعد از آهارگیری به خشک کردن احتیاج دارد معمولاً پرزسوزی قبل از آهارگیری انجام می‌شود. پرزسوزی قبل از آهارگیری راندمان کمتری را نسبت به پرزسوزی بعد از آهارگیری دارد و نایکنواخت‌تر می‌باشد. در پرزسوزی مخلوط پنبه- پلی استر ممکن است گلوله‌های کوچک ذوب شده پلی‌استر سطح پارچه را فرا گیرد. این گلوله‌ها در رنگرزی، رنگینه بیشتری را به خود جذب کرده و ظاهر پارچه رنگی را نایکنواخت می‌سازد. در صورت وجود چنین عیبی می‌توان پرزسوزی پارچه‌های پنبه- پلی‌استر را به بعد از اتمام رنگرزی و خشک کردن انجام داد. شایان توجه است که در پرزسوزی باید پرز به صورت موثر سوخته شده و در عین حال به پارچه صدمه‌ای وارد نیاید. واضح است که یکنواختی پرزسوزی دارای اهمیت فراوان بوده و در نظر گرفتن نکات زیر به کسب آن کمک می‌کند:
1- یکنواخت بودن شعله گاز در عرض پارچه
2- یکنواخت بودن فاصله پارچه از شعله
3- فشار گاز یکنواخت و قدرت یکنواخت هواکش ماشین
ماشین پرزسوزی مجهز به چهار کوره می‌باشد که در صورت احتیاج می‌توان از دو شعله برای هر طرف پارچه استفاده کرد در این ماشین هوا به داخل پمپ شده و بعد از مخلوط شدن با گاز به کوره تغذیه و مشتعل می‌گردد. سیلندرهای کوره‌ها توسط جریان آب، سرد می‌گردند و در صورت عدم جریان آب سرد، امکان ذوب شدن سیلندرها وجود دارد. در موقع تعویض پارچه، کوره‌ها توسط سوییچ الکتریکی به عقب برگشته تا از سوختن پارچه جلوگیری گردد پارچه‌های ظریف بعد از ترک ماشین پرزسوزی معمولاً از یک مخزن آب گذشته و پس از عبور از یک جفت غلتک فولادی پیچیده می‌شود. مخزن آب علاوه بر خاموش کردن جرقه‌های احتمالی روی پارچه، عمل شستشو را نیز تا حدودی انجام می‌دهد و می‌توان به آن مواد آهارگیر اضافه نمود. پارچه‌های ضخیم معمولاً از مخزن آب عبور نکرده و مستقیماً غلتک می‌گردند. روی بعضی از ماشینهای پرزسوزی ممکن است غلتک خشک کنی جهت خشک کردن کامل پارچه قبل از ورود به ماشین قرار داشته باشد و همچنین ممکن است که غلتکهای جرقه‌گیر در آخرین قسمت ماشین قرار داده شود تا از حمل جرقه توسط پارچه جلوگیری بعمل آید. سرعت معمولی پرزسوزی برای پارچه‌های ظریف حدود 220-200 متر در دقیقه و برای پارچه‌های ضخیم حدود 120 متر در دقیقه می‌باشد. پارچه را ممکن است که از یک و یا هر دو رو پرزسوزی نمود.
آهارگیری:
آهاری که در مرحله مقدمات بافندگی به منظور حفظ نخهای تار از سایش و گسیختگی و در نتیجه بالا بردن راندمان ماشین بافندگی به آنها اضافه گردیده است در رنگرزی و در عملیات چاپ زاید بوده و باید در اولین فرصت از پارچه جدا گردد.
برطرف کردن آهار نشاسته با یکی از چهار روش زیر ممکن است:
1- آهارگیری با اسید 2- آهارگیری با روش تخمیر
3- آهارگیری با اکسید کننده‌ها 4- آهارگیری با آنزیم
آهارگیری با اسید:
پارچه پنبه‌ای را که قبلاً پرز سطح آن گرفته شده است از محلول 5/0- 1 درصد اسید سولفوریک عبور می‌دهند و در حرارت 40 درجه سانتیگراد بمدت 4 ساعت انبار می‌کنند تا آهار نشاسته آن متلاشی شود و سپس کالا را قبل از خشک شدن شستشو می‌دهند قبل از شستشو نباید کالا را خشک کرد زیرا غلظت اسید بعلت مهاجرت و تجمع در نقاط معین افزایش پیدا کرده و کالا را متلاشی می‌سازد محلول اسید رقیق علاوه بر تجزیه آهار نشاسته کالا، مقداری از ناخالصیهای کالای سلولزی را نیز برطرف می‌سازد.
آهارگیری با روش تخمیر:
پارچه آهار دار را پس از پرزسوزی و خروج از جعبه اختناق بصورت لایه لایه در حوضچه‌هایی انباشته می‌کنند و بمدت 24 ساعت در حرارت مناسب به حال خود نگه می‌دارند که بدین ترتیب این خیساندن طولانی کمک به برطرف شدن آهار نشاسته و بعضی از ناخالصیهای دیگر محلول در آب می‌کند. باکتریهایی که بصورت طبیعی در آب وجود دارند در حرارت 40-25 درجه سانتیگراد تکثیر پیدا کرده و در نتیجه تولید آنزیمی می‌کنند که موجب تجزیه نشاسته می‌شود و نشاسته تجزیه شده در شستشوی بعدی با آب برطرف می‌شود. در این روش فعل و انفعالات شیمیایی و تخمیر حاصل قابل کنترل نبوده و محصولات جانبی نامطلوب مانند کپک و غیره نیز به دست می‌آید که بعضز از این مواد باعث تجزیه سلولز می‌گردد.
آهارگیری با مواد اکسید کننده:
مواد اکسید کننده مثل پرآمونیم سولفات و برومیت سدیم را می‌توان برای آهارگیری به کار گرفت ولی این مواد برخلاف آنزیمها به ساختمان سلولز حمله برده و با کوتاه‌کردن طول ماکرومولکول سلولز (کاهش درجه پلی مریزاسیون) باعث تضعیف الیاف و پارچه می‌گردند، از آب اکسیژنه هم می‌توان به این منظور استفاده نمود ولی از آنجایی که برای آهارگیری موثر، بایستی این عمل چند مرتبه تکرار گردد به کار گرفتن آب اکسیژنه مقرون به صرفه نمی‌باشد.