Χαρακτηρισμός νημάτων/υφασμάτων και επιφανειακής τροποποίησής τους για βαφή ενός σταδίου. Αξιολόγηση περιβαλλοντικής αποτελεσματικότητας

• Main Author: Παπαπέτρος, Κωνσταντίνος
• Other Authors: Papapetros, Konstantinos
• Language: Greek
• Published: 2022
• Subjects: Βαμβάκι; Κατιοντική κυτταρίνη; Αύξηση βαφικής ικανότητας; Χρωστικές αντίδρασης; Cotton; Cationic substrates

Το βαμβάκι είναι το επικρατέστερο φυσικό προϊόν στην βιομηχανία της κλωστοϋφαντουργίας. Μια απο τις πιο σημαντικές και απαιτητικές διαδικασίες είναι η βαφή των βαμβακερών υφασμάτων με χρωστικές αντίδρασης. Οι παραδοσιακές μέθοδοι αφήνουν σημαντικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα, εξαιτίας της απόρριψης των υπολειμμάτων βαφής και αλατούχων λουτρών. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ηλεκτρολυτών που χρησιμοποιούνται, όπως το χλωριούχο νάτριο κ.α., έχουν στόχο να αντισταθμίσουν τις απωστικές δυνάμεις μεταξύ των επιφανειακών φορτίων των κυτταρινικών ινών, και των ιονικών τμημάτων των χρωστικών. Η ανάγκη επίτευξης επεξεργασίας-βαφής υψηλής αποτελεσματικότητας και χαμηλού κόστους, σε συνδυασμό με τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας βαφής και του περιορισμού του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, μπορούν να επιτευχθούν, μέσω της χρησιμοποίησης πολύ-λειτουργικών τροποποιητών της επιφάνειας των ινών κυτταρίνης. Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στη φυσικοχημική μελέτη της επεξεργασίας των υποστρωμάτων κυτταρίνης με υδατικά διαλύματα πολυλειτουργικών-κατιοντικών τροποποιητών, έτσι ώστε να επιτευχθεί μεταξύ άλλων, αλλαγή φορτίων στην επιφάνεια των υποστρωμάτων. Με αυτόν τον τρόπο, μπορεί να αποφευχθεί ή να περιοριστεί η χρήση ηλεκτρολυτών κατά τη διαδικασία βαφής και κατ’ επέκταση, η διαδικασία να πραγματοποιηθεί εξ’ ολοκλήρου σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η μελέτη των απαιτούμενων διεργασιών, από την προκατεργασία των υποστρωμάτων έως και την τελική διαδικασία βαφής, πραγματοποιείται μέσω μοριακής φασματοσκοπίας (Raman-IR), αλλά και ατομικής ανάλυσης της επιφάνειας μέσω φασματοσκοπίας XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy). Ο χαρακτηρισμός των βιομηχανικά προκατεργασμένων υποστρωμάτων πραγματοποιείται επίσης μέσω περίθλασης των ακτίνων-X (XRD) για τον έλεγχο της διαδικασίας λεύκανσης και καθαρισμού του βαμβακιού. Τέλος, μέσω φασματοσκοπίας XPS αλλά και δονητικής φασματοσκοπίας μελετώνται οι πιθανές αλληλεπιδράσεις των χρωστικών με τα πολυμερή τροποποίησης. Εν τέλει, αυτή η διαδικασία βαφής χαρακτηρίζεται αρκετά αποδοτικότερη ενώ παράλληλα είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον, καθώς έχουν εκμηδενισθεί (α) τα απόβλητα βαφής, (β) η ανάγκη ενέργειας για διαδικασία υψηλότερων θερμοκρασιών και (γ) η χρήση ηλεκτρολυτών.