متداول ترین اسید مورد استفاده در کارخانه های چاپ و رنگرزی: اسید استیک

اسید استیک (فرمول شیمیایی CH3COOH)، که معمولا به عنوان اسید استیک شناخته می شود، یک اسید مونوبازیک آلی است. اسید استیک با محتوای 98 درصد در دماهای پایین منجمد می شود و معمولاً به عنوان اسید استیک یخبندان شناخته می شود. مقدار pH محلول آبی 1 mol/L اسید استیک (معادل غلظت سرکه) 2.4 است.

اسید استیک باید متداول‌ترین اسید مورد استفاده در فرآیند چاپ و رنگرزی باشد: خنثی‌سازی اسید پیش تیمار قلیایی، تنظیم pH رنگ‌های پراکنده، رنگ‌های اسیدی، رنگ‌های کاتیونی و غیره، تنظیم pH پولیش سلولاز اسیدی و غیره.

1. اثر اسید بر الیاف پنبه

1. اسید می تواند باعث کاهش استحکام الیاف پنبه شود. سلولز پنبه هنگام برخورد با اسید هیدرولیز می شود. اصل این است: باقی مانده های گلوکز ماکرومولکول های سلولز با پیوندهای 1،4 گلیکوزیدی به هم متصل می شوند و پیوندهای گلیکوزیدی به اسید بسیار حساس هستند. سلولز پنبه هنگام برخورد با اسید هیدرولیز می شود. هنگامی که تمام پیوندهای گلیکوزیدی در ماکرومولکول سلولز شکسته می شود، گلوکز تولید می شود. پس از هیدرولیز سلولز، سلولز هیدرولیز شده تولید می شود، درجه پلیمریزاسیون کاهش می یابد و استحکام نیز کاهش می یابد. بنابراین اسید می تواند باعث کاهش استحکام الیاف پنبه شود.

2. تأثیر اسیدهای مختلف بر استحکام الیاف پنبه:

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، اسید کلریدریک و اسید نیتریک بیشترین تاثیر را در کاهش استحکام الیاف پنبه دارند و پس از آن اسید سولفوریک و سپس بی سولفات سدیم و اسید فسفریک قرار دارند. اسید فرمیک کاهش قدرت بسیار بالاتری نسبت به اسید استیک دارد، اما بسیاری از کارخانه های رنگرزی هنوز از اسید فرمیک برای خنثی سازی اسید استفاده می کنند، احتمالاً به این دلیل که هزینه اسید فرمیک کمتر از اسید استیک است. با در نظر گرفتن تمام عوامل، اسید استیک مناسب ترین اسید برای پردازش الیاف پنبه است.

همانطور که در شکل بالا نشان داده شده است، اسید کلریدریک و اسید نیتریک بیشترین تاثیر را در کاهش استحکام الیاف پنبه دارند و پس از آن اسید سولفوریک و سپس بی سولفات سدیم و اسید فسفریک قرار دارند. اسید فرمیک کاهش قدرت بسیار بالاتری نسبت به اسید استیک دارد، اما بسیاری از کارخانه های رنگرزی هنوز از اسید فرمیک برای خنثی سازی اسید استفاده می کنند، احتمالاً به این دلیل که هزینه اسید فرمیک کمتر از اسید استیک است. با در نظر گرفتن تمام عوامل، اسید استیک مناسب ترین اسید برای پردازش الیاف پنبه است

2. سیستم بافر pH اسید استیک-سدیم استات 

محلول بافر: محلول مخلوطی متشکل از اسید ضعیف و نمک آن، باز ضعیف و نمک آن، که می تواند تاثیر اسید قوی خارجی یا باز قوی بر روی مقدار pH محلول را تا حد معینی خنثی و کاهش دهد و در نتیجه مقدار pH محلول را نسبتاً ثابت نگه دارد.

هنگام رنگرزی رنگهای پراکنده، رنگهای اسیدی، رنگهای کاتیونی و سایر رنگها، pH به طور کلی اسیدی است. به منظور دستیابی به کنترل pH پایدار، برخی از کارخانه ها از سیستم بافر اسید استیک-سدیم استات برای کنترل دقیق pH برای بهبود تکرارپذیری و میزان موفقیت رنگرزی استفاده می کنند.

در زیر آماده سازی محلول بافر اسید استیک- استات سدیم با pH معمول است: 

بافر اسید استیک-سدیم استات (pH3.6)

5.1 گرم استات سدیم را بردارید، 20 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه کنید و سپس با آب رقیق کنید تا 250 میلی لیتر برسد.

بافر اسید استیک-سدیم استات (pH3.7)

20 گرم استات سدیم بی آب را بگیرید، 300 میلی لیتر آب اضافه کنید تا حل شود، 1 میلی لیتر نشانگر بروموفنل آبی و 60 تا 80 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه کنید تا محلول از آبی به سبز خالص تغییر کند، سپس با آب به 1000 میلی لیتر رقیق کنید.

بافر اسید استیک-سدیم استات (pH3.8)

13 میلی‌لیتر محلول استات سدیم 2 مول در لیتر و 87 میلی‌لیتر محلول اسید استیک 2 مول در لیتر، 0.5 میلی‌لیتر محلول سولفات مس حاوی 1 میلی‌گرم مس در هر 1 میلی‌لیتر اضافه کنید، سپس با آب به 1000 میلی‌لیتر رقیق کنید.

بافر اسید استیک-استات سدیم (pH4.5)

18 گرم استات سدیم بردارید، 9.8 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه کنید، سپس با آب به 1000 میلی لیتر رقیق کنید.

بافر اسید استیک-سدیم استات (pH4.6)

5.4 گرم استات سدیم بردارید، 50 میلی لیتر آب اضافه کنید تا حل شود، مقدار pH را با اسید استیک گلاسیال روی 4.6 تنظیم کنید و سپس با آب تا 100 میلی لیتر رقیق کنید.

بافر اسید استیک - استات سدیم (pH6.0)

54.6 گرم استات سدیم را بردارید، 20 میلی لیتر محلول اسید استیک 1mol/L اضافه کنید تا حل شود و سپس با آب تا 500 میلی لیتر رقیق شود.

3. مزایای اسید استیک در پرداخت سلولاز

پولیش پارچه پنبه ای در حال حاضر به طور گسترده استفاده می شود. سلولاز می تواند موهای زائد و ریز روی سطح الیاف پنبه را از بین ببرد. مزایای اسید استیک در پولیش عبارتند از: از آنجایی که اسید استیک در هنگام برخورد با مواد قلیایی استات سدیم تولید می کند، سطح الیاف پنبه در طول فرآیند تنظیم pH به مقدار pH مورد نیاز می رسد و از آنجایی که استات سدیم زمانی که قلیایی داخل الیاف خنثی می شود، مقدار pH داخل الیاف افزایش می یابد و در عین حال به محافظت از استحکام الیاف کمک می کند.

4. معایب استفاده از اسید استیک برای آخرین تنظیم pH 

استاندارد ایمنی pH فعلی برای منسوجات عموماً به 4-7.5 نیاز دارد که اساساً خنثی و اسیدی ضعیف است و روش آزمایش عمدتاً استخراج است. هنگامی که از اسید استیک برای آخرین تنظیم pH منسوجات استفاده می شود، به دلیل تشکیل سیستم بافر اسید استیک - استات سدیم، قلیایی داخل الیاف نمی تواند به طور کامل خنثی شود. PH سطح پارچه تست شده با کاغذ تست pH اسیدی است و روش استخراج اغلب نشان می دهد که PH بالا است. بنابراین، آخرین PH ارزش تنظیم دارد. بسیاری از کارخانه ها به جای اسید استیک از اسید سیتریک یا سایر اسیدهای آلی با اسیدیته قوی تر استفاده می کنند.