مطالعه رفتار سینتیکی و قابلیت رنگرزی نخ پشمی با مواد رنگزای طبیعی روناس و قرمزدانه



نشریه: سال دهم - شماره سوم- پاييز 1395 - مقاله 7   صفحات :  195 تا 206



کد مقاله:
JCST-16-11-2015-1626

مولفین:
محمدرضا شاهپروری: هنر اسلامی تبریز - فرش
سیامک صفاپور: دانشگاه هنر اسلامی تبریز - دانشکده فرش
کمال‌الدین قرنجیگ: موسسه پژوهشي علوم و فناوري رنگ و پوشش - گروه پژوهشي مواد رنگزاي آلي


چکیده مقاله:

در این پژوهش رفتار سینتیکی و قابلیت رنگرزی نخ پشمی با دو ماده رنگزای طبیعی روناس و قرمزدانه مورد مطالعه قرار گرفت. سرعت رنگرزی نخ پشمی با دو ماده رنگزای روناس و قرمزدانه در دماها و زمان‌های مختلف بررسی شد. نتایج نشان داد که سرعت رنگرزی نخ پشمی با دو ماده رنگزا از رابطه سرعت پترسون پیروی کرده و مقادیر ثابت سرعت آنها برای مواد رنگزای قرمزدانه و روناس به ترتیب برابر با 0.0341- 0.0031 و 0.0318- 0.0024 به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که دما عامل موثری در تغییر رفتار سینتیکی رنگرزی نخ پشمی‌ مي‌باشد. به طوری که با افزایش دمای حمام، سرعت رنگرزی و زمان تعادل رنگرزی با هر یک از مواد رنگزا افزایش می‌یابد. بررسی قابلیت رنگرزی نخ پشمی نشان داد که ماده رنگزای قرمزدانه از قابلیت رنگرزی بالاتری در مقایسه با ماده رنگزای روناس برخوردار است، به طوری که نخ پشمی با غلظت حدود 20% از ماده رنگزای قرمزدانه و 60% از ماده رنگزای روناس نسبت به وزن کالا به نقطه اشباع می‌رسد. محاسبه ضریب نفوذ دو ماده رنگزا بر روی نخ پشمی با استفاده از رابطه هیل نشان داد که دما نقش موثری در تعیین میزان ضریب نفوذ مواد رنگزا دارد، به طوری که با افزایش دمای حمام رنگرزی از 30 به 95 درجه سانتی‌گراد، مقادیر ضریب نفوذ ماده رنگزای روناس از 11-10×0.83 تا 11-10×7.4 و ماده رنگزای قرمزدانه از 11-10×1.02 تا 11-10×11.32 افزایش یافته است. به طور کلی نتایج این مطالعه نشان داد که مقادیر ثابت سرعت و ضریب نفوذ ماده رنگزای قرمزدانه بر روی نخ پشمی از ماده رنگزای روناس بیشتر است.


Article's English abstract:

In this study, kinetic behavior and dyeability of woolen yarns with madder and cochineal natural dyes were investigated. Dyeing rate was separately calculated for each dye at different times and temperatures. Results showed Patterson’s rate equation as the best model to describe dyeing rate in which rate constants in the range of 0.0031-0.0341 and 0.0024-0.0318 were obtained for cochineal and madder, respectively. Dyeing temperature had essential role on kinetic behavior and with the increase of temperature, dyeing rate and equilibrium time increased. Cochineal demonstrated better dyeability on wool than madder. Saturation point on wool was achieved using 20% and 60% owf of cochineal and madder dyes, respectively. Diffusion coefficient values at different temperatures were calculated from Hills’ equation, and it was found that temperature had key role on diffusion values. As temperature raised from 30 to 95 °C, diffusion coefficients increased from 0.83×10-11 to 7.4×10-11 in the case of madder and from 1.02×10-11 to 11.32×10-11 in the case of cochineal dye. Overall, the results of this study confirmed better dyeing performance, higher rate constant and diffusion coefficient for cochineal on wool compared to madder.


کلید واژگان:
سینتیک رنگرزی، روناس، قرمزدانه، مواد رنگزای طبیعی، الیاف پشم.

English Keywords:
Dyeing kinetic, Madder, Cochineal, Natural dye, Wool fiber.

منابع:
7. م.ع. توانايي، م. صفي، م. رضايي‌منش، مطالعه رفتار رنگرزی الیاف پلی‌پروپیلن اصلاح شده به روش تولید الیاف آمیخته پلیمری بخش دوم: مطالعه سینتیک رنگرزی با ماده رنگزای دیسپرس انتخابی، نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ، 7(1392)، 172-165.

English References:
1. R. Mansour, B. Ezzili, M. Farouk, Dyeing properties of wool fabrics dyed with Vitis Vinifera L. (Black Grenache) Leaves Extract. Fibers Polym. 14(5) (2013), 786-792. 2. S. M. Mortazavi, M. Kamali Moghaddam, S. Safi, R. Salehi, Saffron Petals, A by-product for dyeing of wool fibers. Prog. Color, Colorants Coat. 5(2012), 75-84. 3. R. Singh, A. Jain, S. Panwar, D. Gupta, S. K. Khare, Antimicrobial activity of some natural dyes. Dyes pigm. 66 (2005), 99-102. 4. S. Islam, M. Shahid, F. Mohammad, Perspectives for natural product based agents derived from industrial plants in textile applications. J. Cleaner Prod. 57 (2013), 2-18. 5. B. Zhang, L. Wang, L. Luo, M. W. King, Natural dye extracted from Chinese gall - the application of color and antibacterial activity to wool fabric. J. Cleaner Prod. 80 (2014) 204-210. 6. K. Farizadeh, M. E. Yazdanshenas, M. Montazer, A. Rashidi, R. M. A. Malek, Thermodynamics of adsorption of iranian weld dye on wool fabric. Asian J. Chem. 21(1) (2009), 403-410. 8. R. L. Bruce, N. V. Broadwood, D. G. King, Kinetics of wool dyeing with acid dyes. Text. Res. J. 70(6) (2000), 525-531. 9. Y. Yang, H. Brown, S. Li. Some sorption charactristics of poly(trimethylene terephthalete) with disperse dye. J. Appl. Polym. Sci. 86 (2003), 223-229. 10. K. N. Vinod, P. Swamy, K. N. Ninge Gowda, R. Sudhakar. Natural colorant from the bark of Macaranga peltata: kinetic and adsorption studies on silk. Color. Technol. 126 (2010), 48-53. 11. K. Farizadeh, M. Montazer, M. E. Yazdanshenas, A. Rashidi, R. M. A. Malek, Extraction, identification and sorption studies of dyes from madder on wool. J. Appl. Polym. Sci. 113 (2009), 3799-3808. 12. J. Shen, X. Chen. Kinetics and thermodynamics studies of monascus red dyeing on wool. Appl. Mech. Mater. 395- 396 (2013), 565- 570. 13. M. Sadeghi-Kiakhani, Eco-friendly dyeing of wool and nylon using madder as a natural dye: kinetic and adsorption isotherm studies. Int. J. Environ. Sci. Technol. 12(7) (2015), 2363-2370. 14. D. Gupta, M. L. Gulrajani, S. Kumari, Light fastness of naturally occurring anthraquinone dyes on nylon. Color. Technol. 120 (2004), 205-212. 15. D. De Santis, M. Moresi. Production of alizarin extracts from Rubia tinctorum assessment of their dyeing properties, Ind. Crops Prod. 26 (2007), 151-162. 16. M. E. Borges, R. L. Tejera, L. Diaz, P. Esparza, E. Ibanez, Natural dyes extraction from cochineal (Dactylopius coccus). New extraction methods. Food Chem. 132 (2012), 1855–1860. 17. H. Akbar zadeh pasha, Iran and world clinical encyclopedia, Pasha, Tehran, 2005. 18. M. M. Kamel, M. M. El Zawahry, N. S. E. Ahmed, F. Abdelghaffar, Ultrasonic dyeing of cationized cotton fabric with natural dye. Part 2: Cationization of cotton using Quat 188. Ind. Crops Prod. 34 (2011), 1410- 1417. 19. K. gharanjig, S. Ruhani, R. Pir kohan, Characterization and optimization of extraction of dyes from rubia tincturm in order to dyeing of wool; alizarin and purpurin, Research project, Iran National Carpet Center, 2011. 20. M. Gonz?lez, J. Mendez, A. Carnero, A. G. Lobo, A. Afonso, Optimizing conditions for the extraction of pigments in cochineals (Dactylopius coccus Costa) using response surface methodology. J. Agric. Food Chem. 50(24) (2002), 6968- 6974. 21. M. D. LEWIS, J. A, Rippon The coloration of wool and other keratin fibres, John Wiley & Sons, United Kingdom, 43- 74. 22. P. Valipour, E. Ekrami, A. Shams Naateri. Colorimetric Properties of wool dyed with cochineal: Effect of dye-Bath pH. Prog. Color, Colorants Coat. 7 (2014), 129-138. 23. M. E. Borges, R. L. Tejera, L. Diaz, P. Esparza, E. Ibanez. Natural dyes extraction from cochineal (Dactylopius coccus). New extraction methods, Food Chem. 132 (2012), 1855–1860. 24. M. R. Shahparvari, Study of diffusion coefficients of natural dyes for identification the suitable dyeing method with dye mixture used for carpet production, M. A. Thesis, faculty of Carpet, Tabriz Islamic Art Unitversity, 2015. 25. M. Safi, Study on the adsorption isotherm of acid and disperse dyes on nylon using reflectance data, Ph.D. Thesis, Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, 2008. 26. S. Jafari, Diffusion function approvement of naphthalimid based disperse dyes through polyethylene terephthalate fibers, Ph.D. Thesis, Department of Textile Engineering, Amirkabir University of Technology, 2013. 27. T. Vickerstaff, The Physical Chemistry of Dyeing, Oliver and Boyd, London, 1954. 28. D. Patterson, R. P. Sheldon, The dyeing of polyester fibres with disperse dyes; Mechanism and kinetics of the process for purified dyes. Trans. Faraday Soc. 55(1959), 1254-1264. 29. J. ceggara, P. Puente, J. Valldeperas, The Dyeing of matrials: The scientific bases and the techniques of application, Texilia Biella, 1993. 30. R. McGregor, R. H. Peters, C. R. Ramachandran, The diffusion of disperse dyes in polymer films. JSDC. 84 (1968), 9-20. 31. X. Zhang, I. Good, R. Laursen, Characterization of dyestuffs in ancient textiles from Xinjiang. J. Archaeolog. Sci. 35 (2008), 1095-1103. 32. X. Zhang, R. Laursen, Application of LC–MS to the analysis of dyes in objects of historical interest. Int. J. Mass Spectrom. 284 (2009), 108–114. 33. C. Mouri, R. Laursen, Identification of anthraquinone markers for distinguishing Rubia species in madder-dyed textiles by HPLC. Microchim. Acta. 179 (2012), 105-113.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1687
تعداد دریافت فایل مقاله : 27

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:1,688

کاربران حاضر:35