تأثير طرق التبييض المنزلية على الخواص الطبيعية والميکانيکية للأقمشة القطنية

المقدمة والمشکلة البحثية :

تعتمد جودة الأداء الوظيفى لأى نوع من الأقمشة على مايتوفر فيها من الخواص الطبيعية والميکانيکية التى تلائم هذا الأداء وتتغير هذه الخواص طبقاً لتغير عناصر الترکيب البنائى للأقمشة وأيضاً للأساليب المختلفة لتجهيز الأقمشة حتى تتمشى مع متطلبات الأقمشة (أمل عبد السميع، رشا عباس ،2013).

فالأقمشة القطنية هى التى يفضل استخدامها فى الملابس الداخلية والخارجية والمفروشات وغيرها حيث يمتص القطن الرطوبة بدرجة عالية لذا تتوافر فيه خاصية الراحة ويسهل صباغته ويتحمل القطن المواد المؤکسدة إلا انه ينبغى استخدامها بعناية وهناک الکثير من المميزات الأخرى للأقمشة القطنية منها المتانة ،النعومة ،الخلو من الشحنات الکهربية ،سهولة العناية،مرونة الأقمشة القطنية ، سهولة إکتساب صفات جديدة ،سهولة الصباغة والطباعة (أسماء سامى،2013).

ولکن تحتوى الأقمشة القطنية على شوائب طبيعية موجودة بألياف القطن علاوة على ذلک مواد البوش المضافة أثناء عملية التحضير للنسيج ويتم عادة التخلص من جميع الشوائب "الطبيعية والمضافة" فى ثلاث عمليات أساسية تعرف بعمليات التبييض وتشتمل على إزالة البوش –الغليان فى القلوى – التبيض بالمواد المؤکسدة ،وذلک حتى يمکن الحصول على أقمشة مناسبة للعمليات اللاحقة (عبدالرحيم عبدالغنى وآخرون،2012).

 ويعتبرالتبييض من العمليات التحضيرية الأساسية فى الأقمشة التى ستمربمراحل للصباغة والطباعة والتجهيزوذلک لأنها تساعد على امتصاص هذه المواد (هدى محمد،2002).

والغرض من عملية تبييض الألياف القطنية هو إزالة اللون الطبيعى الذى لا يمکن التخلص منه أثناء عمليات التحضيرات الأولية وذلک لإکساب الأقمشة القطنية بياضاً لا يزول أو يتحول إلى اللون الأصفر بمضى الوقت (أسماء سامى،2013).

فمواد التبييض تقسم إلى: مواد تبييض مختزلة تعتمد على تفاعل هذه المواد مع الأکسجين الموجود فى الماء مکوناً الهيدروجين النشط الذى يختزل المواد الملونة الموجودة فى الخامة مکوناً مرکب جديد لا لون له(أحمد فؤاد ،1981).

 وهذه محدودة الإستخدام مع الألياف السليلوزية لتأثيرها الضار عليها،إضافة إلى عدم ثبات اللون وتحوله بالوقت إلى اللون الأصلى ،ومن أمثلتها هيدروسلفيت الصوديوم(نشوة عبدالرؤوف ،2003).

 بينما مواد التبييض المؤکسدة تعتمد على تکوين الأکسجين النشط للتفاعل مع المواد الملونة وإزالتها (أحمد فؤاد،1981).

 حيث تؤکسد المواد الملونة إلى مواد بسيطة ذائبة بدون لون لذا يکون بياضها ثابت،ومن أهمها استخداماً وخاصة للألياف السليلوزية :هيبوکلوريت الصوديوم،کلوريت الصوديوم ،وفوق أکسيد الهيدروجين. (نشوة عبدالرؤوف،2003).

ومن الدراسات التى اهتمت بعملية التبييض دراسة (أسماء سامى،2013) والتى هدفت إلى التعرف على الظروف المثلى لتشغيل مادة بيربورات الصوديوم والتوصل إلى أنسب مادة تبييض تحقق أفضل تبييض وأعلى کفاءة طباعة للقماش ،وتوصلت الدراسة إلى أنسب ظروف لتشغيل مادة بيربورات الصوديوم کانت :ترکيز 7جم/لتر،درجة حرارة 95درجة مئوية ،زمن75دقيقة وهذه الظروف تحقق درجة بياض أعلى من العينات المبيضة بفوق أکسيد الهيدروجين مع الحفاظ على الخواص الطبيعية والميکانيکية للقماش المستخدم،وأعلى عمق لون للعينات المبيضة ببيربورات الصوديوم وذلک لتحسن الإمتصاص فى العينات المبيضة ببيربورات الصوديوم مقارنة بالعينات المبيضة بفوق أکسيد الهيدروجين بدرجة ملحوظة .

کما اهتمت دراسة (رانيا محمد , 2007)بتحسين خواص الأقمشة السليلوزية المستخدمة فى الملابس الجاهزة ومقاومة التجعد بإستخدام مواد صديقة للبيئة بإستخدام مواد تجهيز ذات نسب ترکيز کيميائية مختلفة على أقمشة قطنية 100% وتم التوصل الى أن أنسب ترکيز لمواد التجهيز الذى يحقق أعلى مقاومة ضد التجعد وأعلى ثبات لدرجة البياض.

ومن هنا کانت مشکلة البحث فى التساؤلات الآتية:

1. هل يوجد فرق بين أنواع مواد التبيض الموجودة فى السوق المحلى من حيث تأثيرها على الخواص الوظيفية والميکانکية للأقمشة القطنية؟

2. هل هناک علاقة بين وزن الخامة وتأثير مواد التبيض الموجودة فى السوق المحلى من حيث تأثيرها على الخواص الوظيفية والميکانکية للأقمشة القطنية ؟

3. ما تأثير درجة حرارة التبيض المستخدمة على الخواص الطبيعية والميکانيکية للأقمشة تحت البحث ؟

أهداف البحث :-

1. التوصل إلى أفضل مادة تبيض موجودة فى السوق المحلى(موضع البحث) تحقق أعلى کفاءة تبيض للقماش تحت البحث.

2. التعرف على تأثير درجات الحرارة المختلفة فى عملية التبيض على الخواص الطبيعية والميکانيکية للقماش تحت البحث.

أهمية البحث:-

1. إستخدام الأسلوب العلمى فى التعرف على الظروف المثلى لتشغيل مادة الکلور فى عملية التبييض بما يحقق أنسب أداء وظيفى للأقمشة القطنية الخام.

2. تحديد أفضل أنواع مادة التبيض الموجودة فى السوق المحلى التي تؤثر على درجة البياض(موضع البحث ).

فروض البحث :-

1-يوجد تأثير ذو دلالة إحصائية بين تغير المعالجات والخواص الطبيعية والميکانيکية للأقمشة محل البحث.

2-توجد علاقة بين نوع المعالجة وأفضلية الإستخدام مع الأقمشة محل البحث.

مصطلحات البحث:-

عملية التبيض Bleaching:

-هى التى تتم على الخامات لإکسابها اللون الأبيض أو درجة البياض المطلوبة والتخلص من لون المادة الخام ،و يتم فيها التخلص من لون القطن الأصلى وتحويلة الى اللون الأبيض ويعتبر التبييض من العمليات التحضيرية الأساسية فى الأقمشة التى ستمر بمراحل الصباغة والطباعة والتجهيز وذلک لأنها تساعد على امتصاص هذه المواد کما تساعد على التخلص من بقايا مواد البوش (هدى محمد ،2002).

- ويقصد بها ازالة اللون الطبيعى للألياف وتحويله إلى لون أبيض ثابت وذلک بتحليل المواد المسببة للون إلى مواد بسيطة ذائبة أو لا لون لها کما انها تعد عملية التنظيف لإى شوائب مازالت عالقة بالألياف وأيضاً تحسن من إمتصاصها. (نشوى عبد الرؤف توفيق ،2003) .

التعريف الإجرائى لعملية التبيض:

هى عملية ضرورية لإازالة الشوائب ذات المصدر الطبيعى أو الصناعى العالقة للحصول على قماش أبيض صافى ليصبغ أو يطبع بعدها وهذه العملية تزيد أيضاً الفة الصباغة لمواد النسجية .

الأقمشة القطنية Cotton fabrics:

ألياف القطن تتکون من شعيرات والشعيرة إحدى خلايا الغلاف الخارجى للبذرة غير الناضجة وتنمولتتحول إلى شعيرات القطن المعروفة والأقمشة القطنية تمتاز بالمتانة العالية وتحمل درجات الحرارة المختلفة وإمتصاص الماء وتضفى على الجسم الراحة وسهولة الحرکة. (إيمان جمال ، 1996).

التعريف الإجرائى للأقمشة القطنية :

الأاقمشة القطنية هى من الأقمشة الشائعة الإستخدام فى الملابس الداخلية والبياضات المنزلية وملابس التمريض والإطباء وتعمل على إعطاء الجسم الراحة ولا تصف ولا تشف وتسهل الحرکة والمشى .

حدود البحث :

- مکانية : شرکة المحلة الکبرى للغزل والنسيج

- نوعية :

1 - الخامات

أ. الأقمشة ( قطن 100% خام)

جدول (1)مواصفات الأقمشة

ب- المواد المعالجة :

1-(کلور بترکيز 5جم /لتر + کربونات صوديوم بترکيز 5جم / لتر ) ،(کلورألوان بترکيز 10جم / لتر + کربونات صوديوم 10جم/ لترماء )، 250 جم برسيل جل لکل المعالجات .

2- درجة حرارة التبييض مع الکلور (بارد،40، 60) ،ومع الکلور الألوان(40 ،60 ، 90).

3- استخدام غسالة أتوماتيک ايديال زانوسى 7کجم.

منهج البحث:-

- المنهج التجريبى .

إجراءات البحث:-

1-تم شراء صنفان من القماش من شرکة المحلة قطن100%خام.

2-تم إعداد القماش نصف متر من کل صنف لکل معالجة.

3-إعداد المواد الخام( المعالجات ) :

-المواد المستخدمة فى الغسيل بالکلور کان ترکيزهاعلى النحو التالى (5جم کلور /لترماء+250جم برسيل جل + 5جم کربونات صوديوم /لترماء) .

-والمواد المستخدمة فى عملية الغسيل بالکلور الألوان کان ترکيزها على النحو التالى (10جم کلور ألوان /لتر + 250 جم برسيل جل +10 جم کربونات صوديوم /لتر ماء ).

4-إجراء عملية الغسيل باستخدام غسالة اتوماتيک7کجم إيديال زانوسى مع الکلور بدرجات حرارة ( بارد،40،60 )،ومع الکلور الألوان بدرجة حرارة (40 ،60، 90) وتم اجراء دورة غسيل واحدة لکل متغير،وتم استخدام برسيل جيل للحصول على إبتلال کامل للأقمشة کما ينظف الشوائب التي تنتج أثناء التبييض.

5-إجراء عملية التجفيف بالطريقة التقليدية ( ضوء الشمس ).

6-إجراء الاختبارات الآتية :-

أ‌-اختبار وزن المترالمربع طبقاً للمواصفة القياسية المصرية295/2005م

ب‌-اختبار قوة الشد والاستطالة طبقا ً للمواصفة القياسية المصرية 235/2005 م

ت‌-اختبار التمزق وفقاً للمواصفة ASTMD,1442-59-1959

ث‌-اختبار درجه البياض باستخدام جهازDatacolor/Spectro Photometer . SF600+,DataColorInternational1994,U.S.A

7-تحليل النتائج إحصائيا باستخدام البرنامج الإحصائيSpss21 الإصدار الحادي والعشرون (حسن عوض الجندي، 2014).

النتائج والمناقشة :-

عمل تقييم لجودة الأقمشة المنتجة تحت البحث لملائمتها للغرض الوظيفي، لاختيار أنسب عوامل الدراسة (نوع الخامة ، المعالجة) وذلک باستخدام أشکال الرادار Radar-Chart متعدد المحاور ليعبر عن تقييم الجودة الکلية للأقمشة المنتجة تحت البحث من خلال استخدام الخواص الآتية:عرض القماش، نمرة الخيط في اتجاه السداء، ونمرة الخيط في اتجاه اللحمة، فتل السم في اتجاه السداء، وفتل السم في اتجاه اللحمة، وزن المتر المربع، قوة الشد في اتجاه السداء، قوة الشد في اتجاه اللحمة، الإستطالة في اتجاه السداء، الإستطالة في اتجاه اللحمة، التمزق في اتجاه السداء، التمزق في اتجاه اللحمة، درجة البياض، وذلک بتحويل نتائج قياسات هذه الخواص إلي قيم مقارنة ، حيث أن القيمة المقارنة الأکبر تکون الأفضل مع کل الخواص وسيتم عمل معامل الجودة علي جزئين کما هو موضح في الجدولين التاليين:

أولا: معالجة (1)

جدول (2) معامل الجودة للخواص الميکانيکة للأقمشة في ضوء متغيرات البحث

جدول (3) المساحة المثالية للخواص الميکانيکة للأقمشة في ضوء متغيرات البحث

تشير نتائج الجدول السابق أن أعلي مساحة مثالية للخامة الأولي تحت تأثير درجة حرارة (بارد)، يليها درجة حرارة (40) يليها درجة حرارة (60).، کما أن أعلي مساحة مثالية للخامة الثانية تحت تأثير درجة حرارة (40) يليها بارد، يليها درجة حرارة (60). کما هو موضح في الشکلين الراداريين التاليين.

شکل (1) يوضح تأثير المعالجة الأولي علي الخواص الطبيعية والميکانيکية للخامة الأولي

باختلاف درجات الحرارة.

شکل (2) يوضح تأثير المعالجة الأولي علي الخواص الطبيعية والميکانيکية للخامة الثانية

باختلاف  درجات الحرارة.

ثانيا: معالجة (2)

جدول (4) معامل الجودة للخواص الميکانيکية للأقمشة في ضوء متغيرات البحث

جدول (5) المساحة المثالية للخواص الميکانيکة للأقمشة في ضوء متغيرات البحث

تشير نتائج الجدول السابق أن أعلي مساحة مثالية للخامة الأولي تحت تأثير درجة حرارة (40)، يليها درجة حرارة (60) يليها درجة حرارة (90)، کما أن أعلي مساحة مثالية للخامة الثانية تحت تأثير درجة حرارة (90) ، يليها درجة حرارة (60) ، يليها (40) . کما هو موضح في الشکلين الراداريين التاليين.

شکل (3) يوضح تأثير المعالجة الثانية علي الخواص الطبيعية والميکانيکية للخامة الأولي

باختلاف  درجات الحرارة.

شکل (4) يوضح تأثير المعالجة الثانية علي الخواص الطبيعية والميکانيکية للخامة الثانية

باختلاف درجات الحرارة.

توصيات البحث:

1.   الاهتمام بتدريس مواد التبييض لطالبات کلية التربية النوعية بما يتوافق مع المنتج الملبسى.

2.   توعية طالبات التربية النوعية باستخدام المبيض المناسب مع الأقمشة المناسبة عند درجة الحرارة المناسبة.

3.   مواصلة التجارب العلمية لإنتاج مبيضات للأقمشة ذات مواصفات أفضل اما بتعديل المنتجات الحالية او إعداد منتج جديد.

4.   الاهتمام بإنتاج أساليب لتبيض الأقمشة تتواءم مع الأشخاص الذين يعانون من حساسية المبيضات .

5.   التوسع في استخدام المبيضات الطبيعية والعمل على تطوير أسواقها لکونها ذات تأثير اقل على جودة الأقمشة.

6.   التوسع في دراسة تأثير التبييض بالکلور على باقي خواص الأداء الوظيفي للأقمشة .