Pambığın rəngi onun növbəti istifadə həyatına keçidində problem ola bilər.

Finlandiyanın Aalto Universiteti reaktiv boyanmış pambığın rənginin 99,3 faizinə qədərini çıxaran iki mərhələli proses hazırlayıb. Bu proses boyaların böyük hissəsini qoruyarkən tekstildən tekstilə təkrar emalda görünməyən əngəli aradan qaldıra bilər.

Tədqiqat American Chemical Society (ACS) Omega jurnalında 13 avqustda dərc olunub. Orada ardıcıl reduktiv və oksidləşdirici müalicələrlə qara, boz, qaranlıq yaşıl və göy pambıq açıq, yenidən boyanıla bilən xammala çevrilib. Tədqiqatçılar bildirirlər ki, rəngi çıxarmaq pambığı həm kimyəvi, həm də mexaniki təkrar emal üçün daha əlverişli edir.

Pambığın təkrar emalında rəng çətinlik yaradır, çünki reaktiv boyalar sellüloz liflərinə güclü kovalent bağlarla yapışır. Mexaniki olaraq fərqli rəngli pambığın doğranması isə qarışıq və gözlənilməz tonlar yaradır, bu da istifadə və tətbiq imkanlarını azaldır. Əsas tədqiqatlar su vəzirlərindən boyaların çıxarılmasına yönəlsə də, tekstil liflərindən birbaşa boyaların çıxarılması az araşdırılıb.

Məqalənin əlaqələndirici müəllifi, Ali Tehrani-Bagha deyib ki, qrup reaktiv boyalarla boyanmış pambıq üçün xüsusi proses hazırlayıb, çünki bu boyaların təmizlənməsi çıxış yolu çətindir.

Tədqiqatçılar pambığı əvvəlcə azaldıcı maddə olan natrium ditionitlə, sonra qələvi mühitində hidrogen peroksidlə ağardıb. Reduktiv mərhələdə 60 dərəcə Selsidə 60 dəqiqə, litr üçün 20 qram natrium ditionit istifadə edilib. Oksidləşdirici mərhələdə isə 90 dərəcədə, 60 dəqiqə, litr üçün 1 qram hidrogen peroksid tətbiq olunub. Hər iki mərhələdə material və məhsulun nisbəti 1:20-dir.

Bu iki mərhələ fərqlidir. Natrium ditionit boyaların xromoforlarına təsir edərək rəngi azaldır, lakin sellüloz bağlarını tam qırmır. Hidrogen peroksid son qalıq rəngi və bağları dağıdır.

Dörd rəng üzrə tam proses rəngin 93,1 faizdən 99,3 faizə qədərini çıxarıb. Qara pambıqda rəngin çıxarılması 99,3 faiz ən yüksək olub, qaranlıq yaşıl 99,2 faiz, göy 98,3 faiz, boz isə 93,1 faiz təşkil edib.

Tədqiqatçılar bunu əvvəlki rəng çıxarma üsulları ilə müqayisə ediblər. Daha öncə qarışıq reaktiv boyalarda ardıcıl müalicə 97,8 faiz rəng çıxarma təmin etsə də, daha çox kimyəvi və hidrogen peroksid istifadə edib, 23,9 faiz gərginlik itirilib. Aalto prosesi isə 99,3 faiz rəng çıxarma ilə 10,9 faiz gərginlik itkisinə nail olub. Metodun kimyəvi maddə təyinatında daha az sərfiyyatla və mexaniki xassələrə daha az təsirlə xarakterizə olunduğu vurğulanıb.

Boyanın çıxarılması yalnız sellüloz zədələnmədən baş tutarsa təkrar emal üçün faydalıdır.

Müalicə edilmiş parçalar gərginlik gücünün 86-92 faizini qoruyub. Ümumi kütlə itirimi 2,2-3,5 faiz arasındadır. Mikroskopiyada oksidləşmə sonrası kiçik fibrilləşmə müşahidə olunub, kristallik az dəyişib.

Sellüloz müəyyən qədər depolimerizasiya olub. Onun polimerləşmə dərəcəsi boyanmamış pambıqda 3,395-dən tam müalicə sonrası 1,404-1,701 arasında dəyişib. Tehrani-Bagha qeyd edib ki, bu azalma sellüloz zəncirinin qismən kəsilməsindən yaranıb, ancaq əlavə kimyəvi emala mane olmamalıdır.

"Polimerləşmə dərəcəsinin təxminən 1,400-1,700 olması sellülozun həll olunması və yaş iplikçiliyi üçün kifayət qədər yüksəkdir", - o əlavə edib. Bəzi proseslər daha aşağı, nəzarətli polimerləşmə tələb edə bilər.

Tehrani-Bagha bildirib ki, çoxsaylı təkrar emal dövrlərində nə baş verəcəyi hələ məlum deyil. Təkrar emal sellülozun daha da parçalanmasına səbəb ola bilər, lakin bu istiqamətdə araşdırma hələ aparılmayıb.

Güc və keyfiyyət arasında düzgün balans vacibdir. Rəng çıxarma prosesi kifayət qədər güclü olmalı, amma sellülozu məhv etməməlidir.

Kimyəvi analizlər müalicənin pambığın görünən rəngindən daha çoxunu çıxardığını təsdiqləyib. Oksidləşmədən sonra kükürd aşkar edilməyib, azot səviyyəsi minimal olub. Karbon, hidrogen və oksigen səviyyələri boyanmamış pambıqla yaxınlaşıb.

Tədqiqatçılar qalıq parçanın yenidən rəng ala biləcəyini də yoxlayıblar. Yenidən boyanmış parçalar rəngin bərabər qəbulu ilə yanaşı yuma və ovmağa qarşı müqavimət göstərib.

Bu eksperiment tekstilin təkrar emal səviyyəsində rəng çıxarmağın iqtisadi səmərəliyini sübut etməyib.

Araşdırmada Türkiyənin Elyaf Tekstil şirkətinin təmin etdiyi 100 faiz pambıq tikişli parçalar üzərində batch prosesi istifadə olunub. Tədqiqatdan əvvəl parçalar on dəfə yumaq və qurutma dövrünə məruz qalıb.

Dörd nümunə qarışıq reaktiv boyalar ehtiva edib və istifadə edilmiş tekstillərə daha uyğundur, amma istehlakçı sonrası tullantı axının tam xaosunu təkrarlamır. Orada sənaye təkrar emalçıları qarışıq liflər, çaplı parçalar, tikiş sapları və qeyri-müəyyən kimyəvi tarixlərlə üzləşə bilər.

Tədqiqatçılar çap olunmuş və suya dayanıqlı tekstillərdə prosesi hələ yoxlamayıb. Tehrani-Bagha deyib ki, piqment çapında istifadə olunan kimyəvi bağlayıcılar və suya dayanıqlı örtüklər təsiri azalda bilər. Lakin 4-5 faiz elastan tərkibi rəng çıxarmağa mane olmur.

Prosesin sənaye mühitində ətraf mühit və iqtisadi balansı da hələ müəyyənləşdirilməyib. Tehrani-Bagha bildirib ki, xərclərin etibarlı təxminləri yoxdur. Gələcəkdə həyat dövrü qiymətləndirilməsi aparılacaq.

"Tekstil sənayesində su, enerji və kimyəvi maddələrin istehlakı əhəmiyyətlidir," - o söyləyib. Su və kimyəvi maddələrin təkrar istifadə imkanları ətraf mühit və iqtisadi göstəricilərə böyük təsir edə bilər.

Hazırkı prosesdə iki saat davam edən kimyəvi müalicələrdən sonra çoxsaylı yuma, sabunlama və neytrallaşdırma addımları tələb olunur. Açıq, yenidən boyana bilən xammalın artan dəyəri əlavə emal xərclərini qarşılayacaqmı, sual olaraq qalır.

ACS Omega jurnalında dərc edilən metod laboratoriya səviyyəsində hazırlanıb və qiymətləndirilib. Tədqiqatçılar artıq kiloqram səviyyəsində genişləndirilmiş üç yanaşmaya baxırlar. Tehrani-Bagha ardıcıl ditionit-peroksid prosesinin onlardan biri olub-olmaması barədə məlumat verməyib.

Batch eksperiment olsa da, tədqiqatçılar davamlı istehsalın mümkünlüyünü görürlər. Məqalədə qeyd edilib ki, proses "mütəxəssis tekstil sistemləri ilə, pad-batch və ya davamlı yuma aralıqları kimi işləməyə uyğunlaşdırıla bilər".
Kimyəvi maddələr tekstil prosesində geniş tətbiq olunduğundan, tədqiqatçılar prosesi mövcud sənaye yaş emal avadanlığına uyğunlaşdırmağı nəzərdə tutur. Növbəti addım rəng çıxarılma və lif keyfiyyətinin qorunmasını böyük miqyasda nümayiş etdirməkdir. Kimyəvi maddə istehlakı, atıq su keyfiyyəti və prosesin idarəsi əsas genişlənmə məsələləri olacaq.

Layihənin maliyyələşdirilməsi qismən Business Finland tərəfindən TexirC layihəsi çərçivəsində təmin olunub. Tədqiqatçılar maliyyə baxımından rəqabətin olmadığını bildirib.

Tekstil təkrar emal edənlər üçün sual artıq pambığın bərpası deyil, çıxan xammalın keyfiyyətidir. Orijinal rəngin qalması sonrakı addımlarda məhdudiyyət yarada bilər. Bu tarixin aradan qaldırılması, əgər resurs sərfiyyatı boyanın dəyərindən çox olmazsa, təkrar emal pambığını xeyli çevik edə bilər.