مرجع كامل لصباغة وطباعة المنسوجات بحث علمي

عنوان الموضوع : مرجع كامل لصباغة وطباعة المنسوجات بحث علمي
مقدم من طرف منتديات المرأة العربية

الصباغة و الطباعة

Dyeing and printing

بسم الله الرحمن الرحيم

المقدمة :
الحمد لله الذي علم بالقلم ، علم الإنسان مالم يعلم ، والصلاة والسلام على النبي الأكرم ، وعلى آله وأصحابه وأحبابه ، ومن عمل بسنته إلى يوم البعث الأعظم .
أما بعد …

فإن صناعة ط§ظ„ظ…ظ†ط³ظˆط¬ط§طھ فن جميل وصناعة قديمة ، انتشارها واسع في كثير من بلدان العالم .
وقد تطورت هذه الصناعة تبعا للتقدم العلمي والصناعي وتزايد الاهتمام بها مع النمو الحضاري .

وعلى الرغم من اكتشاف صباغة المنسوجات منذ زمن بعيد إلا أن التقدم في هذا الميدان يرجع إلى المائة عام الأخيرة فقط .

ولقد تعلم الإنسان في الأزمنة القديمة أن يستخلص الصبغات من المصادر الطبيعية ، ومن أمثلة هذه الصبغات النيلة وصبغة اللعلى ، وقد أعطت هذه الصبغات نتائج مدهشة ظلت كما هي سنوات ليست بالقليلة دون أن يطرأ عليها أي تغيير .

وتعد تكنولوجية الطباعة على الأقمشة سرا من الأسرار لايمكن الوصول إليها ، إنما يورثه الآباء للأبناء ،فهو ثروة علمية وإقتصادية لتأمين حياة الأبناء ، لهذا كانت هذه الصناعة تتعرض في فترات للاندثار ، كما كانت تزدهر
في أوقات أخرى ، وفي ظل النهضة الحديثة أزيح الستارعن كثير من هذه الأسرار أو بعض منها بدراسة الحضارات القديمة وتحليل الأقمشة من المخلفات الأثرية للوقوف على خاماتها وصبغاتها .

وهكذا ربطت حلقات التاريخ وتم التدرج في هذه الصناعات .



نتابع

>>>>> ردود الأعضـــــــــــــــــــاء على الموضوع <<<<<
==================================

الصباغة (Dyeing )

ليس هناك وقتا محددا اهتدى فيه الإنسان إلى عملية الصباغة غير أنه افتتن منذ نشأته بجمال الطبيعة فعمل
على تقليدها وقام بتلوين جلود الحيوان والخامات التي كان يتخذ منها ملبسا وذلك بدلكها بالثمار الملونة ثم اكتشف
المواد الصبغية الموجودة في بعض النباتات مثل الجهرة والكركم وقشر البصل وهذه تعطي اللون الأصفر ومشتقاته، والنيلة تعطي اللون الأزرق وقشر الرمان وخشب البرازيل تعطي اللون الأحمر ومشتقاته .

ثم اكتشفت الصبغات التركيبية عام 1771 من تحضير حامض البكريك الذي صبغ الحرير بلون أصفر .
ويعتبر بركين بتحضيره مادة لها القدرة على صباغة الحرير بلون قرمزي عام 1856 من دواء الكينية هو مولد
صناعة الصبغات الكيميائية ، وفي منتصف القرن التاسع عشر اكتشفت أول الصبغات التركيبية المأخوذة من قطران الفحم .

ثم تلى ذلك اكتشافات كثيرة في عالم الأصباغ إلى يومنا هذا .

تعريف الصبغة :

تعتبر الصبغة هي المادة الملونة التي يمكنها أن تضفي لونها على مادة أخرى على أن تتوافر فيها عدة شروط هي أن تكون لها قابلية معينة للجسم الذي يجري صباغته ،وأن تكون ذات لون كثيف ، وأن تكون ذات صفات ثابتة ضد تأثيرالعوامل الكيمائية والطبيعية مثل الثبات للضوء والغسيل .
وتستخدم الأصباغ في وجوه متعددة منها صباغة المنسوجات والجلود والفرو والشعر والأغذية والمشروبات والأخشاب واللدائن ( البلاستيك ) والزيوت ومواد الطلاء وفي الطباعة والتصوير الضوئي .


نتابع

__________________________________________________ __________

تثبيت الأصباغ على الأنسجة :



كانت ظاهرة الصباغة محل اهتمام ودراسة لمجموعة كبيرة من العلماء وقد وجد منذ زمن بعيد أن القابلية والتجاذب بين الأصباغ والأنسجة تختلف اختلافا كبيرا على مدى واسع ، فمثلا تختلف قابلية الألياف المختلفة عن
الألياف البروتينية كالصوف والحرير وبعض الأنواع الخاصة من الألياف التركيبية تجاه الأصباغ .


ولقد كان الرأي السائد لعدة سنوات هو أن صباغة الألياف السيليلوزية عبارة عن عملية امتصاص ،وكان يؤيد هذا الرأي طبيعة الألياف السيليوزية التي لاتظهر لها صفات حامضية أوقاعدية ، كما أن مجموعات الإيدروكسيد الموجودة في جزئ السليولوزلا تغيرمن قابليته للصباغة .
في حين اعتبرت عملية صباغة الألياف البروتينية عملية كيميائية فالصوف والحرير عبارة عن بروتين له صفات حامضية أو قاعدية فهو يتحدد مع الأصباغ الحمضية أو القاعدية .

هذا وقد وجد أنه بمعادلة المجموعات الحمضية في الجزئ الكيميائي لهذه الألياف فإن فاعليتها تجاه الأصباغ القاعدية (القلوية ) تنخفض انخفاضا ملحوظا ، في حين تزداد فاعليتها تجاه الأصباغ الحمضية ، وفي ذلك تأييد كاف لرأى القائل بأن صباغة الألياف البروتينية عملية كيميائية .


وتنقسم الأصباغ تبعا لاستخدامها إلى المجموعات الآتية :




أصباغ الخلات

كان تحضير هذه الصبغات خصيصا لصباغة ألياف الخلات التركيبية والتي تختلف عن معظم الألياف الطبيعية أو التركيبية الأخرى، وتتم الصباغة بطريقة مباشرة أو عن طريق تفاعل ديازو (Diazo) على النسيج ،وتتفاوت درجةثبات هذه الصبغات ،فالبعض يكون ثابتا لايتأثر بعمليات التنظيف الجاف ، بينما يتأثر البعض الآخر تجاه الغسيل والضوء .


الأصباغ الحمضية (Acid dyes)

وهي عبارة عن أملاح الصوديوم أو الكالسيوم لعدد من الأحماض العضوية الملونة .
و تنقسم إلى ثلاث مجموعات ( النيتروـ السلفوـ الآزو ) وترجع الصبغة الحمضية لهذه الصبغات لوجود مجموعات كيميائية حمضية مثل الكربوكسيل أوالسلفونيك .

وهذه الأصباغ حمضية في خواصها وتستعمل في أحواض ذات وسط حمضي فيتصاعد الحمض العضوي الملون من ملحه الصوديومى ، كما يساعد على التفاعل بين الحمض العضوي وبروتين الألياف .
وفي هذا التفاعل تتحد المجموعات القاعدية في البروتين مع الحمض العضوي الملون وينتج عن ذلك صباغة النسيج .

وتستعمل الصبغات الحمضية لصباغة الصوف والحرير ، وتختلف درجة ثبات هذه الصبغات فمنها ما هو ثابت ومنها ما يتأثر بالضوء والغسيل .
وعند غسل المنسوجات المصبوغة بالصبغات الحمضية يجب استبعاد المحاليل القلوية لتأثيرها الضار سواء على الألياف البروتينية أو على الصبغة ذاتها .



الأصباغ القاعدية (Basic dyes )

هي أملاح القواعد العضوية الملونة وتحضر بإحلال ذرات الهيدروجين في الأمونيا بمجموعات كيميائية أخرى .
وتتحد هذه الصبغات كيميائيا مع بروتين الألياف في الألياف الحيوانية ، أما في حالة الألياف السليولوزية فهي تحتاج لمادة مثبتة قبل تفاعل الصبغة مع الألياف مثل حمض الستانيك أو زيت الخروع المعامل بحمض الكبريتيك ، كما تستخدم هيدروكسيدات الألومنيوم ، الكروم ، الحديد والقصدير كمواد مثبتة عندما ترسب قبل عملية الصباغة على النسيج .

وتعطى هذه الأصباغ ألوانا زاهية غير ثابتة للضوء أو الغسيل ، وتستخدم أساسا لصباغة الورق والجلود .
والمركب الأساسي للصبغة عديم اللون وغير قابل للذوبان في الماء ولكنه بالاتحاد مع الأحماض ينتج ملحا يكون ملونا وقابلا للذوبان في الماء . ويقوم بروتين ألياف النسيج بدور الحامض ،فيفكك ملح الصبغة ثم يتحد البروتين القاعدي مع الصبغة بعد ذلك . ويسبب تفاعل الصبغة مع ألياف النسيج حدوث انتفاخ للألياف .
ومن أمثلة هذه الصبغات صبغة الماجنتا (Magenta) .


الأصباغ المباشرة (Dircct dyes) :

تتميز هذه الصبغات بقلة تكاليفها وسهولة استعمالها ولو أن درجة ثباتها للضوء والغسيل .
وعملية الصباغة في الحالة عبارة عن عملية امتصاص أكثر منها عملية اتحاد كيميائي بين الصبغة والألياف .
وتستخدم الأصباغ المباشرة لصباغة الأقطان والمنسوجات القطنية والصوفية المخلوطة . وهي غالبا مشتقات أمينية وفينولية قابلة للذوبان في الماء ، ولذلك فهي عديمة الثبات في عمليات الغسيل ،ولذا فهي تعالج باستعمال حامض الخليك وثاني كرومات البوتاسيوم والصوديوم لإكساب الخامة مقاومة أكثر لعمليات الغسيل ، بينما تغسل كبريتات النحاس لتحسين درجة الثبات للضوء .

ومن الملاحظ أن الصبغات المباشرة حتى بعد معالجتها لإكسابها ثباتا للغسيل والضوء تظل مفتقرة إلى عدم إمكان إعطاء لون متجانس الشدة والثبات .


الأصباغ المباشرة المتطورة :

تعتبر هذه الصبغات قسما من الأصباغ المباشرة ولكنها تحتوي على مجموعة أمينو يمكن أن يتم عن طريقها تفاعل ديازو يطور المركب ليعطي صبغة جديدة لها ثبات أكثر ضد الغسيل .
وفي هذه العملية تصبغ الألياف بالصبغة المطلوبة ثم يجري عليها عملية ديازو .


الأصباغ ذات المثبتات المعدنية :

في هذا النوع من الأصباغ يتحد المثبت مع الصبغة . وحيث إن أملاح عنصر الكروم هي عادة أغلب المواد المستخدمة كمثبت فإن هذه الصبغات يطلق عليها عادة صبغات الكروم .
وتستعمل الصبغات المثبتة لصباغة الصوف أو طباعة القطن وهي ثابتة ضد الغسيل والضوء .


أصباغ نفتول أو أزويك :

يعتبر هذا النوع من الصبغات الثابتة ، وتحضر عادة على الألياف نفسها بعملية ديازو ، وتستعمل لصباغة القطن أولا بمحلول قلوي مركب بيتا ـ نافتول ، ثم يجفف في غرفة دافئة وتمرر بعد ذلك بإمرارها في محلول الديازونيوم الذي يتحد مع بيتا نافتول ، لتكوين الصبغة غير القابلة للذوبان في الماء فتعلق على الألياف.

وباستعمال مركبات مختلفة محل بيتا ـ نافتول ـ يمكن الحصول على مدى واسع من الألوان الثابتة للغسيل والضوء .
ومن مميزات هذه الصبغة أنها لا تتحمل محاليل التبييض ولها درجات ثبات عالية ضد الغسيل ، كذلك يمكن استخدام أكثر من صبغة من نفس النوع في الصباغة . كما يتحمل بعض منها عملية الإغلاء في الصودا وأكثر صبغات النافتول ثابتة ضد عمليات التحرير أو المرسرة .
إلا أنه من عيوب هذه الصبغات أنها غير ثابتة ضد الاحتكاك .


نتابع

__________________________________________________ __________

الصبغات الكبريتية
تحتوي جزيئات الصبغة على عنصر الكبريت كما يتضح من اسمها . وهذه الصبغات غير قابلة للذوبان في الماء ولكنها تذوب في كبريتيد الصوديوم والصودا الكاوية أو أي مذيب قلوي مختزل .

وفي الحالة الذائبة تكون لها قابلية لصباغة الألياف السليولوزية ، وبعد استنفاد الصباغة تجري أكسدتها على الألياف إلى لون الصبغة الأصلي غير الذائبة .

وتفوق الصباغة الكبريتية صبغات النافتول والصبغات المباشرة في درجة ثباتها للغسيل ، ولكنها تقل في هذا المجال عن صباغة الأحواض .

وقد تفقد الصبغات الكبريتية بعض اللون في عمليات الغسيل إلا أنها لا تترك بقعا على الخامات البيضاء كما يحدث في حالة الصبغات الحمضية .

ومن عيوب الصبغات الكبريتية عدم ثباتها ضد الكلور ، كما أنها غير ثابتة ضد الضوء ، وتستخدم الصبغات الكبريتية على القطن أساسا ، كما أنها تستخدم أحيانا مع الرايون ، ولا تستخدم هذه الصبغات في صباغة الصوف
نهائيا حيث إن الصبغات الكبريتية قلوية والمعروف أن الصوف يذوب في القلويات .

وأهم مميزاتها اعتدال السعر بالإضافة إلى ثباتها ضد الغسيل والضوء ، ولذلك فهي تستخدم في أقمشة الدرل وقماش الدك يحتاج لكثرة الغسيل .

وتختلف طرق الصباغة تبعا لنوع الألياف المراد صباغتها وتبعا لنوع الصبغة المستعملة ،كذلك تختلف صباغة الخيوط عن صباغة المنسوجات ، وعندما يتم اختيار النوع المناسب من الصبغات فإن الخامة يمكن صباغتها بإحدى الطرق الآتية :

صباغة الشعيرات ( Stock dyeing ) أو صباغة الخام :

وفي هذه الحالة تغمر الشعيرات في حمام الصباغة حيث تسهل عملية تخلل الصبغات داخل الشعيرات . وتعتبر هذه العملية من أنسب ما يمكن استعماله في حالة صباغة الخامات التي تكون على حالة شعيرات حيث تتغلغل الصبغة بسهولة داخل الشعيرات .

لذلك فإن الأقمشة المنسوجة من هذه الشعيرات تكون ثابتة ضد الاحتكاك كما تتحمل تأثير الضوء .

وتكون الخيوط المصنوعة من الشعيرات المصبوغة متجانسة اللون ، حيث يمكن تلافي عدم التجانس أثناء عمليات الكرد والتمشيط والسحب أثناء مراحل الغزل ، إلا أن الشعيرات تفقد بعضا من ليونتها أثناء عمليات الصباغة .
وتستخدم هذه الطريقة في صباغة الصوف ، ونتيجة لذلك يطلق على الشعيرات الأخرى المصبوغة بنفس الطريقة اسم (Dyed in the wool ) .


صباغة الخيوط ( Yarn dyeing ) :

تتم صباغة الخيوط بعد غزلها حيث تكون على هيئة شلل أو بكر ، فتتغلغل الصبغة إلى داخل الخيوط كما في حالة صباغة الشعيرات ، ويطلق على الأقمشة المنسوجة من خيوط مصبوغة أنها ( Skein dyed ) أو ( Yarn dyed ) حسب شكلها أثناء الصباغة .

والصباغة في هذه الحالة ثابتة للعوامل المختلفة من ضوء وغسيل وخلافه إذا قورنت بالأقمشة المصبوغة بعدالنسيج .
ويمكن الحصول على أشكال متعددة من المنسوجات باستعمال مجموعات متناسقة من الألوان ، فقد يجوز استعمال لون واحد في خيوط السداء ولون آخر في خيوط اللحمة ، كما يمكن استعمال أكثر من لون واحد في كل الاتجاهين للحصول على أنواع مختلفة من الأقمشة ، ومن أمثلة هذه الأقمشة ( الجنجهام ـ بركال مقلم )


صباغة الأقمشة ( Piece dyeing ) :

وتتم عملية الصباغة على الأقمشة بعد عملية النسيج ، وفي هذه الحالة لا يكون تغلغل الصباغة كاملا داخل القماش
كما في الحالتين السابقتين ، ومن مزايا هذه الطريقة التحكم في الألوان التي تصبغ بها الخامة حسب ما تتطلبه الموضة
(Fashion ) ، وتعتبر الصباغة على الأقمشة اقتصادية حيث تستهلك كميات صباغة أقل كثيرا منه في حالة صباغة
الشعيرات والخيوط ، على كل فإن هذه الطريقة غالبا ما تستعمل في حالة الأقمشة الرخيصة نوعا . وتصبح بهذه الطريقة الأقمشة المصبوغة بلون واحد فقط ( Solid colors ) ، أما إذا أريد الحصول على أكثر من لون فإنه يجب أن تكون الخيوط الخام المستعملة في النسيج معالجة بطريقة خاصة حتى أن درجة امتصاصها للصبغات تختلف عن
بعضها البعض حسب نوع المعالجة لإعطاء تأثيرات مختلفة .

ويعتبر هذا النوع من الصبغات أقل الأنواع ثباتا للعوامل المختلفة وخصوصا الضوء ، وتستعمل هذه الطريقة في صباغة الكتان والحرير والكريب وأقمشة القطن الشفافة ( الأورجاندى والفوال ) .


الصباغة المزدوجة ( Cross dyeing ) :

ويعتبر هذا النوع من الصباغة خليطا من الأنواع الثلاثة السابقة وينتج أشكالا متعددة ، فمثلا يمكن صباغة خيط السداء أو اللحمة على شكل ألياف أو على شكل خيط ، على أن تكون المجموعة الأخرى في حالة الخام تتم عملية النسيج بعد ذلك وتعرض الأقمشة للصباغة فنجد أن الخيوط تصبغ وتعاد صباغة الخيوط المصبوغة مرة أخرى فتتخذ لونا أدكن .

ويمكن تقسيم هذا النوع من الصباغة المزدوجة على المنسوجات إلى ما يلي :


1ـ في حالة الأقمشة المخلوطة من ألياف نباتية ( قطن أو كتان ) مع ألياف حيوانية ( صوف ـ حرير طبيعي ) والمراد صبغتها بلون واحد ، فإنه يجب استعمال حوضين مختلفين للصباغة حيث تغمر الأقمشة في كلا الحوضين فيتشرب كل نوع من الألياف بالصبغة الخاصة به .

2ـ استعمال حمام واحد للصباغة بإضافة مادة مساعدة مثبتة ( Mordent ) حتى تسهل عملية صباغة الألياف التي تقل قابليتها للصبغة المستعملة .

3ـ استعمال حوض واحد لصباغة نوعين مختلفين من الألياف وذلك باستعمال نوعين مختلفين من الصبغات خاصة لكل نوع من الألياف .

فمثلا إذا كان القماش المراد صباغته مصنوعا من الحرير الصناعي ( Viscose reyon ) وحرير الأسيتات تعتبر هذه الطريقة أنسب الطرق لصباغة هذا المخلوط حيث إنه عند رفع المنسوج من حوض الصباغة نجد أن خيوط الفسكوز قد أعطت لونا مخالفا للون الذي صبغت به ألياف حرير الأسيتات .

يتبع

__________________________________________________ __________

صباغة الألياف الصناعية أثناء مراحل التصنيع ( Solutin dyeing ) :


صباغة المحاليل :

يمكن توفير جزء كبير من الجهد والمال إذا أضيفت الصبغة المطلوبة أثناء مرحلة التصنيع وذلك في حالة الألياف الصناعية والتركيبية . وتضاف الصبغة لمحلول الغزل قبل دفعه في داخل المغازل وتحويله إلى خيوط مستمرة . ومن المعروف أن الخيوط الملونة المصنعة بهذه الطريقة تكون ذات درجة عالية من الثبات للعوامل المختلفة .

وقد أجريت عملية صباغة المحاليل هذه للتغلب على مشكلتين مهمتين في صباغة حرير الأسيتات وهما :


( أ ) عدم مقدرة القماش على امتصاص الصبغات جيدا وبانتظام .

( ب) قابلية القماش لتغيير اللون بتأثير العوامل المختلفة وخصوصا تأثير الغازات المختلفة .
وبذلك أصبح من السهل الحصول على حرير أسيتات مصبوغ ثابت ضد الضوء والعرق والغسيل والتنظيف
الجاف وتأثير الغازات المختلفة .


يتبع

__________________________________________________ __________

الطباعة Printing


تعتبر الطباعة نوع من أنواع الصباغة ولكن تختلف عنها في أن المنسوجات لاتتخذ لونا واحدا بل تتخذ عدة ألوان أما بنقل العجائن على سطح القماش في مواضع مختلفة أو بوضع الشمع على أجزاء معينة من القماش وغمره في محلول الصبغة .

ويمكننا الحصول على نماذج ورسومات وأشكال زخرفية عديدة من فن الطباعة .
وقد ظهرت الطباعة من العصر الفرعوني إلى الآن واتخذ العرب عند اتساع نطاق الدولة الإسلامية اهتماما كبيرا بطباعة المنسوجات وكانت الزخارف تطبع بماء الذهب والألوان والصبغات المختلفة وقد استخدمت أشكال الأربسك والخطوط العربية التي احتلت المكانة الأولى في زخرفة المنسوجات الإسلامية .

وقد انتشرت المنسوجات الإسلامية المطبوعة في أوروبا وكانت أفخرملابس الملوك محلاة بالخط العربي .

تعريف الطباعة :

يمكن تعريف الطباعة بأنها الطريقة التي يمكن بها الحصول على نماذج أو رسومات ملونة بطرق مختلفة على شتى أنواع النسيج المعروفة من قطن ، صوف ، حرير طبيعي ، كتان ، أو مخاليط من هذه الألياف .


تاريخ تكنولوجيا الطباعة على الأقمشة :


كانت تكنولوجيا الطباعة على الأقمشة سرا من الأسرار لا يمكن الوصول إليه إنما يورثه الآباء للأبناء . فهو ثروة علمية واقتصادية لتأمين حياة الأبناء لهذا كانت هذه الصناعة تتعرض في فترات للاندثار وتزدهر في أوقات أخرى . وقد فطرت الشعوب فيما قبل التاريخ على استخدام دماء الذبائح وخصوصا الحيوانات المفترسة تزركش بها أجسامها وملابسها وجدران منازلها . وقد بهرها لون الدماء وقوته ، وكانت تستخدم راحة اليد كحامل لهذا اللون فطبعت بها كما يطبع بالقوالب الخشبية فيما بعد .

ثم اكتشفت بعد ذلك الصبغات التي كان اكتشافها مصادفة وقد سبق الحديث عن تاريخ الصبغات بالجزء الخاص بالصباغة . وفيما يتعلق بطريقة الصباغة فقد استعمل قدماء المصريين في أول الأمر وسائل بسيطة في نقل مثل الفرشاة ،كما استعملت القوالب الحجرية كما أن وسائل الطباعة التي استخدمت في الهند هي القوالب والباتيك بالربط والشمع وكذلك الرسم بالفرشاة مباشرة .

كذلك فإن وسيلة الطباعة في أوروبا كانت باستخدام القوالب التي استخدمتها فلورنسا على القطن والحرير ،أما في ألمانيا فكانت تطبع الأتيال إما بواسطة القوالب أو الرسم باليد بواسطة الفرشاة .

وقد استخدمت الآلة للطباعة منذ عام 1834 وانتشرت في أوروبا تدريجيا وحلت محل الطباعة اليدوية .


يتبع