گزارش کارآموزی رنگ و رزین در کارخانه رنگ پودی سمند آرا

مقدمه

آخر نقش سمفونی تحریک آموزی را به نام رنگ تدارک دیده و چشم انسان را به گونه ای طراحی کرده است که بالغ بر یک میلیون و نیم تک نت آن را دریابد

در دنیای امروزی رنگ نقش بسیار مهمی را در تمامی ارکان زندگی بشری ایفا میکند رنگ پدیده ای است که از جهات متفاوتی مورد بحث میباشد به نحوی که:

هنرمند ،‌به اثرات رنگ  از نظر زیبا شناسی توجه نموده و نفوذ معنوی رنگ و خلاقیت آن را بررسی میکند  .

و بالاخرع شیمیدان ها به ساختمان مولکولی رنگها و طریقه تهبه آنها از مواد اولیه ،‌توجه دارند .

بر اساس تولید منطقه ای ، اولین تولید کننده رنگ  در جهان اروپا بوده که از آن میان ، آلمان با حدود 22% سهم جهانی رتبه اول را دارد .

فصل اول :

آشنایی کلی با مکان کارآموزی

کارخانه رنگ پودری سمند علاوه بر تولید رنگ ورزین به رنگ آمیزی قطعات خودرو به صورت الکترو استاتیک می پزدازد .

این کارخانه به مساحت 2 هکتار بوده و دارای 3 واحد مجزای کنترل کیفی بوده  و با سرمایه بالغ بر000/000/000/10 تومان مشغول فعالیت میباشد این سمایه شامل دستگاههای مجهز که تماماً از سوئیس وارد شده میباشد .

در بخش ورودی کارخانه و در اولین سوله دستگاهی وجود دارد که پیگفت یا همان رنگدانه را هم می زند و تبدیل میکند .

به گفته  مسئول آن بخش :

رنگ های مصنوعی یا شیمیایی یا سنتزی را میتوان از نقطه نظرهای کاربردی و یا ساختمانی طبقه بندی نوده دراین مبحث ، ما به بررسی تعدادی از مهمترین رنگهای سنتزی بر اساس ساختار شیمیایی آنها می پردازیم لازم به ذکر است که هر یک از آنها میتوانند از لحاظ کاربردی به صورت یک رنگینه  و با یک رنگدانه مورد مصرف قرار گیرند .

دراین بخش هدف تولید رنگهای آزوئی است .

به گفته وی :

کشف ترکیبات و.یآرو توسط گریس در انگلستان اساس توسعه بزرگترین گروه مواد رنگزا ( رنگهای آزو )را فراهم آورد و اولین ماده رنگزای به  نام قهوه ای بسیمارک در سال 1863 توسط مارتیوس تهیه شد .

این رنگها عمده  ترین رنگهای سنتزی هستند که تقریبا بیش از 50% تمام رنگینه ها و رنگدانه ها را تشکیل میدهند بطور کلی رنگهای آزو دارای یک یا چند کروموفور آزو ( -N=N-) در ساختار مولکولی خود میباشند و ساخت این گونه رنگه شامل دو مرحله دی آزوته کردن و کوپله کردن است .

در مرحله اول از یک آمین آروماتیک نوع اول ، یون دی آزونیوم حاصل میشود که میتواند طی مرحله دوم با ترکیبات غنی  از الکترون مانند یک ترکیب خنلی  و یا آریل آمین جفت ( پوکل ) شود .

در مرحله  اول این واکنش یون دی آزونیوم حاصله به دلیل اتصال به یک سیستم آروماتیک و رزنانس بار مثبت در حلقه ، پایدار است ولی با کمک پایین آوردن درجه حرارت واکنش ،‌به زیر موجبات پایداری بیشتر آنرا فراهم میکنیم .

در مرحله دوم ابتدا باید ترکیبی که دارای گروههای الکترون دهنده قوی مانند –OH و –NH2 باشند بکار برد تا جهت انجام واکنش استخلاف الکتروفیلی فعالیت خوبی از خود نشان دهند  زیرا کایتون دی آزونیوم الکترو فیل ضعیفی است و درنهایت عمل جفت شدن در منطقه غنی از الکترون انجام میشود .

به گفته مسئول در این قسمت از رنگدانه قرمز پارا نام می بریم که هم به عنوان یک رنگینه  و هم رنگدانه بکار برده میشود قرمز پارا با ساختار شیمیایی خاص از دسته رنگهای مونوآزواست که فاقد گروههای آینونیک مانند کربو کسیلیک و یا سولفونیک اسید بوده و در نتیجه در اب نامحلول میباشد و از جفت شدن پارانیترو و آینلین در از ته شده با 2- نفتل بدست می آید  و دارای سایه های زرد تا آی ( قرمز متقابل به زرد تا قرمز متقابل به آبی ) است و در صنایع نساجی برای رنگرزی پشم ، ابریشم ، نایلون ، کاغذ و چرم بکار رفته و همچنین در صنایع رنگ بدلیل مقاومت اسیدی و بازی خوب ، قدرت پوشش و  ارزان قیمت بودن انرژی  در ساخت رنگهای هوا خشک بیرونی کاربرد دارد

این رنگدانه برای اولین با  در سال 1885 ساخته شد و کاربرد آن در روغنها و حلال ها موجب پدیده رو افتادن میشود

از انواع   دیگر رنگهای آزو که در این کارخانه تولید میشود در دسته بیش آزو قرار میگیرد میتوان از قرمز کنگو نام برد که از رنگهای قدیمی و معروف است  و از جفت شدن بنزیدین تترا آزوته شده با دو مول 1- نفتیل آمین -4- سولفونیم اسید بدست می آید .

این رنگها برای رنگ کردن الیاف سلولوزی مانند پنبه مورد استفاده قرار میگیرد و همچنین به عنوان معرف کاربرد دارد زیرا در محیط های بازی و اسیدی به ترتیب از قرمز به آبی تغییر می دهد که فقط در نتیجه تغییر ساختار رزنانس آن میباشد . در قسمتهای دیگر نز به همین ترتیب دستگاههای مختلف مرتبط به رنگ  وجود دارد که در بخش ارزیابی به آنها نیز خواهیم پرداخت ولی از جمله مهمترین بخش های این کارخانه که جزء بخش های کلیدی و قلب کارخان است بخش کنترل کیفی آن میباشد ولی به علت محدودیتهایی که در قوانین کارخانه وجود دارد نمیتوان از آنجا اطلاعات دقیقی به دست آورد .

فصل دوم :

ارزیابی بخش های مرتبط با رشته علمی کارآموز

از جمله رنگهای معروف این کارخانه طبق گفته مسئول بخش نارجی II است .

که به عنوان رنگینه و رنگدانه کاربد فراوانی دارد و از جفت شدن ترکسب سولفا ینلیک اسید دی آزوته شده و 2- نفتیل بدست میآید . و چنانچه بصورت رنگینه مورد مصرف قرار گیرد دارای ساختاری خاص است این رنگینه که در صنعت نساجی به بتانفتل اورانژ معروف است برای رنگرزی پشم ، ابریشم ، نایلون ، کاغذ و چرم بکار میرود

ولی  اگر به عنوا رنگدانه مصرف شود ترکیب حاصله را درون سوسپانسیونی از هیدروکسید آلومینیوم وارد کرده و با افزودن باریم رسوب میدهند که ساختار شیمیایی نمک باریم  حاصله را میتوان به صورت خاص نشان داد .

این رنگدانه که به نارنجی ایرانی معروف است یک رنگدانه بسیار شفاف درخشانی بوده که  در ساخت جوهر های چاپ و رنگهای کوره ای برای تزئین فلزات بکار میرود .

مقاومت حرارتی آن خوب ولی مقاومت نوری  و شیمیایی ضعیفی دارد .

در بخش دیگر کارخانه رنگهای آنترا کینونی تولید میشود طبق گفته مسئول این بخش ماده  اولیه اصلی این رنگها ترکیب شیمیایی آنتراسن است که  در اثر اکسیداسیون است به ماده رنگی آنتراکینون تبدیل میشود.

مشتقات آنتراکینون ماده حد وسط ، برای تولید رنگهای آنتراکینونی میباشد ساده ترنی ومتداول ترین رنگهای آنتراکینونی دارای گروههای آمینی  و یا آمین اسنتحلاف شده در موقعیت های 1  و 4 هسته آنتراکینون هستند .

این مواد به  دلیل داشتن رنگهای آبی مایل به قرمز و شفافیت ، ثبات نوری و همچنین مقاومت حرارتی ، اهمیت بسزایی دارند دلیل گرانی قیمت ، صرفاً برای مقاصدی که به کیفیت بسیار بالائی نیازمند بکار میروند .

تهیه رنگهای آنتراکینونی محلول شامل چندین مرحله است که عمدتاً از حد واسط خاص بدست می آید و

اما برای تهیه رنگهای آنتراکینونی  نامحلول ، از یک حد وسط دیگری که همان 1و4- دی هیدروکسی آنتراکینون  است استفاده میشود .

علاوه بر رنگهای ساده ، هسته آنتراکینون  بعنوان یک واحد سازنده در ساختمان رنگهایی که دارای چندین حلقه نسبتاً بزرگ هستند بکار میرود که میتوان به عنوان نمونه از آبی  ایندانترن نام برد که دلیل ثبات آن در ر برابر نور ، شستشو و موارد سفید کننده ، جهت رنگرزی الیاف سلولزی بویژه پنبه کاربرد داشته  و همچنین بعنوان رنگدانه برای استفاده در رنگهای خارجی و نهایی اتومبیل مناسب است .

از دیگر مواردی که میتوان در بخش رنگهای آنتراکینونی میتوان نام برد رنگ معروف آلیزارین است که دارای ساختار شیمیایی فوق میباشد نوع طبیعی رنگ فوق همان قرمز روناس است که از ریشه گیاه روناس بدست می آید ونوع مصنوعی آن آلیزارین نام دارد که البته مهمترین موارد استعمال آن به عنوان یک حد واسط  در ساختن رنگهایی که به صورت کمپلکس با فلزات بکار میروند مانند قرمز بوقلمون که کمپلکس مضاعفی از آلومینیوم و کلسیم است این رنگ هم به عنوان رنگینه و هم رنگدانه کاربرد داشته و در مقابل نور بسیار مقاوم است .

از دیگر رنگهای تولیدی رنگهای ایندبگوئید یا همان نیل یک زنگ معروفی است که دو روش تولید را داراست : در روش اول ابتدا با استفاده  از آنیلین واکنش ترکیب فنیل گلایسین را تهیه کرده و سپس آن را با کمک هیدروکسید پتاسیم ذوب قلیایی نموده و ماده ای به نام ایندو کسیل بدست می آید  که بعد از اکسیداسیون آن در محلول قلیایی ایندیگو تولید میشود .

چنانچه در مرحله های ذوب از سوی آمید استفاده شود راندمان عمل افزایش خواهد یافت .

روش بعدی هیومان نام دارد که روش خاص است .

رنگ نیل به عنوان یک رنگینه برای رنگرزی الیاف سلولوزی و ا لیاف پشمی کاربرد دارد و همچنین میتوان با جانشین کردن اتم گوگرد به جای گروه –NH- رنگهای تیوانیدیگو را بدست آورد که قرمز خام بوده و دوام نوری خوبی دارد و میتوان از آنها بعنوان رنگدانه در رنگهای نهایی اتومبیل استفاده نمود . یکی از نمونه های آن بنفش ایندیگو است که ساختار آن به صورت خاص میباشد .

طبق گفته مسئول گروه دیگر رنگها رنگهای تری آریل متان است .

این رنگها که از قدیمی ترین رنگهای سنتزی هستند بود و دسته رنگهای کاتیونی یا باری ورنگهای آینونی یا اسیدی تقسیم میشوند که د سته اول عموماً غیر قابل حل در آب بوده و بیشتر به صورت رنگدانه کاربرد دارند و برای اولین بار تحت نام رنگدانه خانال در کشور آلمان تهیه شدند همچنانکه از نام آنها مشخص است ، سیستم کروموفوری این رنگها از کربنی که به سه حلقه آروماتیک متصل است تشکیل یافته و اکسو کرومهای آن ها بیشتر از گروههای آمینی ساده یا استحلاف شده  میباشد .

همان طور که اشاره شد این رنگها به صورت رنگینه در صنایع کاغذ سازی بکار میروند ، ثبات نوری آنها کم ، ولی مقاومت حرارتی یهتری دارند ویخه عنوان رنگدانه جهت تهیه جوهر های رنگی قابل استفاده هستند از انواع آینونیک این رنگها میتوان فنل فنالین را نام برد .

آنچه  در این جا قابل توجه است استفاده از رزورسینول بجای فنل میباشد که چنانچه در واکنش های فوق الذکر از رزورسینول بهره ببریم در ابتدا در هیدروکسی فلوران را خواهیم داشت که سپس در محیط قلیایی بوده و به همین دلیل به رنگی به نام اورانین تبدیل میشود که دارای خاصیت فلورسانس بوده وبه همین دلیل در عملیات نجات زیر دریایی و زیر زمینی بکار میرود همچنین به عنوان رنگدانه در مرکبهای چاپ و بعضی پوششهای تزئینی فلزات کاربرد دارد .

از دیگر رنگهای تولیدی این واحد صنعتی رنگهای فتالوسیانین میباشد این رنگها که از نظر کاربردی بیشتر به صورت رنگدانه تولید و مصرف میشوند یک طیف رنگی سبز مایل به زرد تا آبی تیره  را در برگرفته  و از مهمترین انواع آن میتوان آبی متالوسیانین را نام برد که همان فتالوسیانین مس است و آن را به دو رش ذوبی و حلالی تهیه میکنند .

فتالوسیانین خام بدست آمده را در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل نموده و سپس در آب گرم رسوب گیری مینمایند زیرا این ترکیب در آب و حلالهای آلی غیر قابل حل است .

فتالوسیانین مس حداقل در چهار فرم بلوری وجود دارد که دو نوع عمده آن آنجا بازمینه قرمز و بتا با بلورهای سوزنی دراز است و فتالوسیانین خام ا زنوع بتا بوده و در فرآیند بعدی به آلفا تبدیل میشود.

جهت تهیه منالوسیانین مس ابتدا فتالایمید را تهیه نمود که یکی از روش های خاص است سپس از حد واسط بدست آمده میتوان استفاده کرد چنانچه  14 الی 16 اتم هیدروژن  ساختار با اتمهای کلر جایگزین شوند فتالوسیانین سبز بوجو می آید و اگر از اتمهای برم نیز بکار روند ، فتالوسیانیون سبز با زمینه زرد ایجاد میشود و از این جهت رنگدانه فتالوسیانین سبز با دو سایه ابی  زرد در دسترس است .

بطور کلی فتالوسیانین دارای قدرت رنگدهندگی بسیار بالایی هستند  و با مقاومت نوری و شیمیایی بسیار خوب و همچنین قیمت مناسب نه تنها در صنایع مرکب ،‌چاپ و رنگهای نقاشی بکار میروند بلکه در رنگهای نهایی متالیک اتومبیل نیز کاربرد داشته و حتی انواع سولفونه شده آنها را که محلول در اب هستند میتوان به عنوان یک رنگینه در رنگرزی الیاف پنبه ای و کاغذ استفاده کرد .

از دیگر ر نگهای تولیدی نیترو و نیتروز هستند .

گروه نیترو در هر رنگی با هر ونه ساختار شیمیایی میتواند موجود باشد ولی در اغلب رنگهای نیترو این عامل به عنوان تنها سیستم رنگزا محسوب میشود که به کمک گروههای اکسوکروم مانند هیدروکسیل یا آمینو ، و در نتیجه رزونانس حاصله بین دو یا چند فرم توتومری رنگ نهایی ایجاد میشود .

اولین رنگ نینرو تجاری اسید پیکریک بوده که به عنوان یک رنگینه اسیدی با رنگ زرد مایل به سبز برای رنگرزی ابریشم بکار رفت ولی بتدریج به علت سمیت آن کنار گذاشته شد و همچنین از انواع دیگر این دسته می توانزرد مارتیوس را نام برد .

بطور کلی این رنگها در طی فرایند تیترو دار کردن ترکیبات آروماتیک بدست می آیند مانند زردنفتول S که تحت واکنش های خاص بدست می آید .

ولی میتوان ساختار نیتروفنیل آمین ها نیز نام برد که شمای آن به صورتی خاصی است و بر حسب گروه X رنگهای متفاوتی بدست می آید و خود آن طی واکنش های خاص تولید میشود .

مهمترین کاربرد رنگها ینیترو در رنگرزی پلی استرها و رنگهای مواست ولی رنگهای نیتروز که عمدتاً در صنایع کاغذ بکار می روند در واقع مشتقات کمپلکس فلزی هستند که  مهمترین آنها کمپلکس های آهن است که به عنوان مثال میتوان از رنگ سبز نفتل Y نام برد که در صنعت چاپ کاربرد دارد .

از جمله دیگر رنگهای تولیدی این کارخانه رنگهای گوگردی است

این رنگها که بیشتر به صورت رنگینه کاربرد دارند ترکیبات بی شکل باوزن ؟ بالا هستند و به همین  دلیل مطالعه ساختار و مکانیسم تشکیل آن ها امری مشکل بوده و از لحاظ رنگی طیف وسیعی از زرد تا سیاه را در بر گرفته اند که عمدتاً برای رنگرزی پنبه بکار میروند ولی آنچه بیش از همه مورد توجه  است ، قیمت ارزان آن  است  رنگینه های گوگردی از نظر کاربردی مشابه رنگینه های حفی هستند زیرا قابل حل در آب نبوده و ابتدا باید احیا شوند تا به فرم محلول ، درآیند بطوریکه برخی از محصولات تجاری آنها شامل مخلوط رنگ و مقداری از عوامل کاهنده است که آن را در آب قابل حل مینماید .

بخش دیگر تولیدات مورد مصرف در صنایع نساجی میباشد .

یکی ازصنایع مهم در دنیای امروزی صنعت نساجی است که قدمت آن به هزاران سال قبل از میلاد مسیح باز میگردد و کشورهای چین ،‌هند ، مصر و ایران دراین صنعت  پیشقدم هستند .

بطوریکه کشفیات غار کمربندی بهشهر مربوط به 6000 سال قبل از میلاد مسیح نشان میدهد که ریسندگی پشم گوسفند و بوی بز آن زمان ها متداول بوده است .

صنعت نساجی از سه بخش عمده ریسندگی ، بافندگی ، و رنگرزی تشکیل شده که در مرحله ریسندگی ، الیاف خام طی عملیاتی تبدیل به نخ میشوند در مرحله بافندگی ، نخها به پارچه تبدیل میشود و در بخش رنگرزی عملیات رنگ آمیزی صورت میگیرد.

بطور کلی رنگرزی منسوجان بر اساس نفوذ و جذب سطحی انجام میشود ، بنابراین باید به شیمی فیزیک ، جذب سطحی  و نفوذ ، خواص شیمیایی و فیزیکی رنگها و همچنین منسوجات و الیاف آگاهی کامل داشت .

دراین بخش ابتدا به شرح مختصری از مهمترین انواع رنگهای تولیدی مورد استفاده در صنعت نساجی می پزدازیم و سپس به ساختار آن خواهیم پرداخت .