الحمض الأكثر استخداماً في مصانع الطباعة والصباغة: حمض الأسيتيك

حمض الأسيتيك (الصيغة الكيميائية CH3COOH)، المعروف باسم حمض الأسيتيك، هو حمض أحادي القاعدة عضوي. يتجمد حمض الأسيتيك الذي تبلغ نسبة محتواه 98% عند درجات حرارة منخفضة ويُعرف عمومًا بحمض الأسيتيك الجليدي. قيمة الرقم الهيدروجيني لمحلول مائي من 1 مول/لتر من حمض الأسيتيك (أي ما يعادل تركيز الخل) هي 2.4.

يجب أن يكون حمض الأسيتيك هو الحمض الأكثر استخدامًا في الطباعة ومعالجة الصباغة: تحييد الحمض للمعالجة القلوية، وتعديل الرقم الهيدروجيني للأصباغ المشتتة، والأصباغ الحمضية، والأصباغ الكاتيونية، وما إلى ذلك، وتعديل الرقم الهيدروجيني لتلميع السليلوز الحمضي، وما إلى ذلك.

1. تأثير الحمض على ألياف القطن

1. يمكن أن يتسبب الحمض في انخفاض قوة ألياف القطن. سوف يتحلل السليلوز القطني عندما يواجه الحمض. المبدأ هو: ترتبط بقايا الجلوكوز في جزيئات السليلوز الكبيرة بروابط 1.4 جليكوسيدية، وتكون روابط جليكوسيدية حساسة للغاية للحمض. يتحلل السليلوز القطني عندما يواجه الحمض. عندما يتم كسر جميع الروابط الجليكوسيدية في جزيء السليلوز، يتم إنتاج الجلوكوز. بعد تحلل السليلوز مائيًا، يتم إنشاء السليلوز المتحلل مائيًا، وتنخفض درجة البلمرة، كما تنخفض القوة أيضًا. لذلك، يمكن أن يتسبب الحمض في انخفاض قوة ألياف القطن.

2. تأثير الأحماض المختلفة على قوة ألياف القطن:

كما هو موضح في الشكل أعلاه، فإن حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك لهما التأثير الأكبر على تقليل قوة ألياف القطن، يليهما حمض الكبريتيك، ثم ثنائي كبريتات الصوديوم وحمض الفوسفوريك. يتمتع حمض الفورميك بتخفيض قوة أعلى بكثير من حمض الأسيتيك، لكن العديد من مصانع الصباغة لا تزال تستخدم حمض الفورميك لتحييد الحمض، ربما لأن تكلفة حمض الفورميك أقل من تكلفة حمض الأسيتيك. مع الأخذ في الاعتبار جميع العوامل، فإن حمض الأسيتيك هو الحمض الأكثر ملاءمة لمعالجة ألياف القطن.

كما هو موضح في الشكل أعلاه، فإن حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك لهما التأثير الأكبر على تقليل قوة ألياف القطن، يليهما حمض الكبريتيك، ثم ثنائي كبريتات الصوديوم وحمض الفوسفوريك. يتمتع حمض الفورميك بتخفيض قوة أعلى بكثير من حمض الأسيتيك، لكن العديد من مصانع الصباغة لا تزال تستخدم حمض الفورميك لتحييد الحمض، ربما لأن تكلفة حمض الفورميك أقل من تكلفة حمض الأسيتيك. مع الأخذ في الاعتبار جميع العوامل، فإن حمض الأسيتيك هو الحمض الأكثر ملاءمة لمعالجة ألياف القطن

2. نظام عازل للأس الهيدروجيني لخلات حمض الأسيتيك والصوديوم 

المحلول المنظم: محلول مختلط يتكون من حمض ضعيف وأملاحه، وقاعدة ضعيفة وملحه، يمكنه معادلة وتقليل تأثير حمض قوي خارجي أو قاعدة قوية على قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول إلى حد معين، وبالتالي الحفاظ على قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول مستقرة نسبيا.

عند الصباغة تفريق الأصباغ والأصباغ الحمضية والأصباغ الكاتيونية والأصباغ الأخرى، يكون الرقم الهيدروجيني حمضيًا بشكل عام. من أجل تحقيق التحكم المستقر في الرقم الهيدروجيني، فإن بعض المصانع سوف تستخدم نظام عازل لخلات حمض الأسيتيك والصوديوم للتحكم بدقة في الرقم الهيدروجيني لتحسين إمكانية التكاثر ومعدل نجاح الصباغة.

فيما يلي تحضير محلول منظم لحمض الأسيتيك وخلات الصوديوم مع درجة حموضة شائعة الاستخدام: 

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (الرقم الهيدروجيني 3.6)

خذ 5.1 جرام من خلات الصوديوم، وأضف 20 مل من حمض الأسيتيك الجليدي، ثم خففه بالماء إلى 250 مل.

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (الرقم الهيدروجيني 3.7)

خذ 20 جم من أسيتات الصوديوم اللامائية، أضف 300 مل من الماء ليذوب، أضف 1 مل من مؤشر البروموفينول الأزرق و60-80 مل من حمض الأسيتيك الجليدي حتى يتغير المحلول من الأزرق إلى الأخضر النقي، ثم خففه إلى 1000 مل بالماء.

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (pH3.8)

خذ 13 مل من محلول أسيتات الصوديوم 2 مول/لتر و87 مل من محلول حمض الأسيتيك 2 مول/لتر، وأضف 0.5 مل من محلول كبريتات النحاس الذي يحتوي على 1 ملجم من النحاس لكل 1 مل، ثم خففه إلى 1000 مل بالماء.

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (pH4.5)

خذ 18 جم من خلات الصوديوم، وأضف 9.8 مل من حمض الأسيتيك الجليدي، ثم خففه إلى 1000 مل بالماء.

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (pH4.6)

خذ 5.4 جم من خلات الصوديوم، وأضف 50 مل من الماء ليذوب، واضبط قيمة الرقم الهيدروجيني إلى 4.6 باستخدام حمض الأسيتيك الجليدي، ثم خففه بالماء إلى 100 مل.

عازلة خلات حمض الأسيتيك والصوديوم (pH6.0)

خذ 54.6 جم من خلات الصوديوم، وأضف 20 مل من محلول حمض الأسيتيك 1 مول/لتر ليذوب، ثم خففه بالماء إلى 500 مل.

3. مزايا حمض الخليك في تلميع السليوليز

يستخدم الآن تلميع الأقمشة القطنية على نطاق واسع. يمكن للسيلوليز إزالة الشعر والوبر الصغير على سطح ألياف القطن. مزايا حمض الأسيتيك في التلميع هي: لأن حمض الأسيتيك سيولد خلات الصوديوم عندما يواجه مواد قلوية، فإن سطح ألياف القطن يصل إلى قيمة الرقم الهيدروجيني المطلوبة أثناء عملية ضبط الرقم الهيدروجيني، ولأن خلات الصوديوم تتولد عندما يتم تحييد القلويات داخل الألياف، فإن قيمة الرقم الهيدروجيني داخل الألياف ستكون أعلى، لذلك يساعد على حماية قوة الألياف مع تحقيق تأثير تلميع السطح.

4. مساوئ استخدام حامض الخليك لضبط الرقم الهيدروجيني الأخير 

يتطلب معيار سلامة الرقم الهيدروجيني الحالي للمنسوجات بشكل عام 4-7.5، وهو في الأساس محايد وحمضي ضعيف، وطريقة الاختبار هي في الغالب الاستخلاص. عند استخدام حمض الأسيتيك لضبط الرقم الهيدروجيني الأخير للمنسوجات، بسبب تكوين نظام عازل لخلات حمض الأسيتيك والصوديوم، لا يمكن تحييد القلويات الموجودة داخل الألياف بالكامل. يكون الرقم الهيدروجيني لسطح القماش الذي تم اختباره باستخدام ورق اختبار الرقم الهيدروجيني حمضيًا، وغالبًا ما تُظهر طريقة الاستخراج أن الرقم الهيدروجيني مرتفع. ولذلك، فإن الرقم الهيدروجيني الأخير يستحق التعديل. تختار العديد من المصانع استخدام حامض الستريك أو الأحماض العضوية الأخرى ذات الحموضة القوية بدلاً من حمض الأسيتيك.