دراسة جودة الخواص اللونية لبعض الصبغات الطبيعية على أقمشة (السنجل جرسيه)

المقدمة والمشکلة البحثية:

إن الغرض من الصباغة هو تحسين مظهرية الخامة بإکسابها لون متجانس ليبقى ثابت لما بعد الاستخدام العادى من التعرض للغسيل والضوء والعرق وما إلى ذلک ، وقد أدى تزايد القلق على البيئة ومحاولة تقليل التلوث البيئي فى السنوات الأخيرة إلى تزايد الاهتمام بدراسة الصبغات الطبيعية التى من أبرز ميزاتها أنها صبغات صديقة للبيئة ، لذا بدأ الباحثين والقائمين على صناعة الملابس بإجراء الدراسات والأبحاث التى من شانها أن ترفع من کفاءة هذه الصبغات لتضاهى ما حققته الصبغات الصناعية من مميزات (تحسن ملحوظ فى خواص الثبات-التنوع الواسع فى الألوان).

وقد بدأ استخدام الصبغات الطبيعية منذ العصر الحجرى وذلک بالحصول على الألوان من النباتات المختلفة وبعض الحشرات کما أن جدران المعابد الفرعونية تشهد على استخدام الحضارة الفرعونية للصبغات الطبيعية , وکان للهند احتکار کبير فى إنتاج المنسوجات المصبوغة من الألياف الطبيعية وقد وجدت نماذج للحضارة الهندية لبعض الملابس المصبوغة باستخدام صبغات النيلة الزرقاء التى نشأت زراعتها فى الهند.

وظل استخدام الصبغات الطبيعية الصديقة للبيئة فترات طويلة حتى عام 1856م حيث اکتشف Perkin أول صبغة صناعية من قطرات الفحم الحجرى ، وفى عام 1876م حضر Grice أول صبغة ازو وتوالى التطور حتى و صلت الصبغات التخليقية على اختلاف أنواعها ومصادرها إلى القمة إلى أن ظهرت مشکلة تلوث البيئة والآثار الضارة التى قد تسببها الصبغات الصناعية ( الحساسية- المخلفات السامة – تلوث المياه ) الأمر الذي دفع الأبحاث العلمية الحديثة إلى الرجوع مره أخرى إلى العودة إلى الصبغات الطبيعية للإقلال من الآثار البيئية.

لذا تلخصت مشکلة البحث في السؤال التالى :

 ما إمکانية أن يکون المنتج مصنوع من مواد طبيعية کلياً , وما جودة بعض الصبغات الطبيعية على أقمشة ( السنجل جرسيه ) القطنية؟

ويتفرع من هذا التساؤل الرئيسى التساؤلات الفرعية التالية :

1. ما تأثير أنواع الصبغات والمثبتات علي درجة عمق اللون لأقمشة ( السنجل جرسيه)؟
2. ما تأثير أنواع الصبغات علي ثبات الخواص اللونية لأقمشة السنجل جرسيه؟
3. ما تأثير الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه علي جودة الخواص اللونية باستخدام الصبغات المختلفة؟
4. ما أفضل الصبغات المستخدمة تحقيقاً لجودة الخواص اللونية مع أقمشة السنجل جرسيه؟
5. ما أفضل الأقمشة المصبوغة تحقيقاً لجودة الخواص اللونية؟

أهمية البحث:

1. دراسة مدى إمکانية إنتاج أقمشة طبيعية کلياً .
2. التأکيد علي أهمية الاتجاه نحو استخدام الصبغات الآمنة بيئياً.
3. التطرق لصباغة أقمشة (السنجل جرسيه) ، حيث أنها من أنواع الأقمشة التي کثر استخدامها في جميع أنواع الملابس .

أهداف البحث:

1. التعرف علي تأثير أنواع الصبغات والمثبتات علي درجة عمق اللون لأقمشة السنجل جرسيه .
2. دراسة تأثير أنواع الصبغات المختلفة علي الخواص اللونية لأقمشة السنجل جرسيه .
3. التوصل لأفضل التراکيب البنائية لأقمشة السنجل جرسيه تحقيقاً لجودة الخواص اللونية باستخدام الصبغات المختلفة .
4. التوصل لأفضل الصبغات الطبيعية المستخدمة تحقيقاً لجودة الخواص اللونية مع أقمشة السنجل جرسيه .
5. التوصل لأفضل الأقمشة المصبوغة تحقيقاً لجودة الخواص اللونية.

فروض البحث:

1. توجد علاقة ذات دلالة إحصائية بين نوع کل من ( الصبغة - المثبت) والتأثير علي عمق اللون لأقمشة السنجل جرسيه.
2. توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين أنواع الصبغات والخواص اللونية لأقمشة السنجل جرسيه.
3. توجد علاقة ذات دلالة احصائية بين الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه وجودة الخواص اللونية للصبغات الطبيعية.
4. توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين کل من (الصبغات الطبيعية – العينات البحثية ) وجودة الخواص اللونية .

منهج البحث:

1. المنهج الوصفى التحليلى.
2. المنهج التجريبى.

عينة البحث:

تکونت عينة البحث من (9) عينات لأقمشة (السنجل جرسيه ) تختلف في خواصها البنائية ومنتجه من قماش قطن 100% .

الأجهزة والأدوات المستخدمة :

1. أدوات معملية لإعداد الصبغات وإذابتها .
2. ماکينة الصباغة .
3. مجموعة من الأجهزة المستخدمة في قياس درجة الخواص اللونية .

الدراسات السابقة :

1. استجابة التراکيب النسيجية القطنية للصباغة بالصبغة الطبيعية(الحناء) بالمقارنة بصبغات الأحواض والصبغات النشطة (2002) [ 2 ]

 هدفت الدراسة إلى مقارنة اختلاف مدى استجابة بعض التراکيب النسيجية للأقمشة القطنية

( سادة – مبرد – تر يکو) لصنف جيزة 83 للصباغة بالصبغات المختلفة (طبيعية – أحواض – نشطة) ، وکانت نتائج هذه الدراسة أنه وجد أن أعلى استجابة کانت لصبغة الأحواض يليها الصبغة الطبيعية ثم الصبغة النشطة ، وکذلک وجد أن النسيج التريکو سجل أعلى استجابة للثلاث صبغات يليها النسيج السادة ثم النسيج المبرد وذلک يرجع إلى طبيعية الترکيب النسجي وطبيعة ترکيب الصبغة .

1. " قابلية صباغة أصناف الأقطان المصرية بصبغة البصل الطبيعية " (2003) [ 6 ]

هدفت الدراسة إلي التعرف علي قابلية أصناف الأقطان المصرية للصباغة بصبغة البصل الطبيعية ، وتوصلت الدراسة إلي أن إضافة أملاح الحديد تزيد من شدة الصباغة وعمق اللون کما تعمل علي مقاومة الألوان للغسيل والضوء والعرق .

1. "استخدام بعض الصبغات الطبيعية لصباغة الأقمشة القطنية لتفى بالغرض الوظيفى لملابس الأطفال صحياً وبيئيا"(2004) [3]

هدفت الدراسة إلي استخدام الصبغات الطبيعية فى صناعة الأقمشة القطنية ذات تراکيب نسيجية مختلفة واستخدامها فى ملابس الطفل بدلاً من الصبغات الکيميائية الضارة عليه وعلى صحته من اجل المحافظة على مستوى عالى من الجودة .

1. " تأثير عمليات العناية على خواص بعض الأقمشة المصبوغة بالصبغات الطبيعية وإمکانية استخدامها في صناعة الملابس الجاهزة"(2004) [10]

هدفت الدراسة إلي صباغة بعض الأقمشة الطبيعية بالصبغات الطبيعية ودراسة تأثير طرق العناية عليها وأثر ذلک على خواص هذه الاقمشة ولهذا کانت متغيرات الدراسة هى نوع الصبغة
ونوع المثبت و نوع الخامة ( صوف 100٪ - قطن 100٪ ) .

1. " تحسين خواص الصباغة لبعض أصناف القطن المصري باستخدام صبغة الکرکم الطبيعية مع المعالجة بالأنزيمات"(2005) [8]

هدفت الدراسة إلي دراسة تأثير المعالجة بالأنزيم (سيلولاز) على صفات الأقطان المصبوغة بالصبغات الطبيعية (الکرکم) مقارنة مع المنسوجات الغير معالجة بهذا الأنزيم
بالمحلة الکبرى وتمت عملية الصباغة بعد عمليات الغليان ثم التبييض بإضافة کبريتات الحديدوز أو الشبة أو ثنائي کرومات البوتاسيوم أو کبريتات النحاس بترکيز 2% کمواد مثبتة للصبغة الطبيعية في نفس حوض الصباغة مع عينات الأقمشة المستخدمة، وقد وجد أن معالجة الأقمشة القطنية بأنزيم السليولاز وفي وجود المواد المثبتة ( کبريتات الحديدوز أو کبريتات النحاس) بترکيز 2% أدى إلى زيادة امتصاص الصبغة الطبيعية وثباتها لکل الصفات التي تم قياسها عن العينات الغير معالجة بأنزيم السليولاز.

1. "استخدام الصبغات الطبيعية فى طباعه أقمشة التريکو واستخدامها فى صناعه ملابس الأطفال " (2008) [ 14]

هدفت الدراسة إلي الحصول على الصبغات الطبيعية من خلال نباتات متاحة ومتوفرة في الطبيعة واستخدامها في طباعة ملابس الأطفال للحصول على منتج ملبسي يناسب هذه المرحلة بألوان طبيعية جذابة وآمنة لصحة وسلامة الطفل وقد تم اقتراح بعض التصميمات المناسبة لمنتج (التي شيرت) ويناسب مرحلة الطفولة.

1. "تأثير اختلاف التراکيب النسجية مع الصباغة بصبغة طبيعية على بعض الخواص الطبيعية للأقمشة السليلوزية " (2010) [5]

هدفت الدراسة إلى دراسة تأثير استخدام تراکيب (سادة ١/١، مبرد ٢/٢، مبرد ١/٣، أطلس ٤) قبل وبعد صباغتها على مدى التغير الناتج في بعض خواص النسيج کالامتصاص ، قوة الشد، الاستطالة ، نفاذية الهواء، ثبات اللون ، وقد تم استخدام خامات البحث من الخامات الطبيعية لأقمشة سليلوزية مخلوطة من خامتين طبيعيتين هما الکتان والقطن ، و قد تمت الصباغة باستخدام صبغة صديقة للبيئة مستخلصة من مصدر نباتي وهو ثمار الخيار شمبر.

1. "صباغة الأقمشة السليلوزية بيلسان مکة "(2010) [1]

هدفت الدراسة إلى استخلاص الملونات الطبيعية من لحاء نبات بيلسان مکة – البشام المنتشر في البيئة السعودية ثم دراسة أفضل الظروف لإجراء عملية صباغة الأقمشة السلييلوزية (قطن –کتان) بهذه الصبغة المستخلصة ، وبالتالي تم دراسة تأثير الأس الهيدروجيني ودرجة الحرارة وعملية الصباغة والزمن اللازم لإجراء عملية الصباغة ، کذلک تم دراسة تأثير أنواع المثبتات المختلفة علي خواص الثبات للعينات المصبوغة وکذلک تأثيرها علي کل من الخواص الفيزيائية والميکانيکية للأقمشة السليلوزية (قطن – کتان) – وتوصلت الدراسة إلي أنه يمکن الاستفادة من المادة الملونة الطبيعية المستخلصة من نبات بيلسان مکة في الصباغة واستخدامها کبديل للصباغات الصناعية .

1. " تأثير المثبتات علي ثبات بعض الخواص للأقمشة المصبوغة بصبغات آمنة بيئياً " (2011) [4]

هدفت الدراسة إلي التعرف علي تأثير المثبتات علي خواص الثبات وتحديد أفضلها، وقد تم اختيار ثلاث صبغات طبيعية (کرکديه ، کرکم ، حنه) واستخدام ثلاث مثبتات (کبريتات ماغنسيوم ، کبريتات نحاس ، شبه) ، کما تم استخدام قماش قطني 100% محرر وغير محرر وتم إجراء اختبارات الثبات (غسيل ، عرق ‘ قلوي ، حامضي ، متعادل ، احتکاک ، جاف ، مبلل ، ضوء ).

10. " تحسين الخواص اللونية لأقمشة الکتان المعالجة بالانزيمات والمصبوغة بصباغات طبيعية " ( 2013) [15]

هدفت الدراسة إلي دراسة مدى إمکانية تحسين الخصائص اللونية لبعض الصبغات الطبيعية من خلال معالجة الکتان بالإنزيمات وذلک لتحسين خواص أقمشة الکتان وزيادة قابليتها للصباغة عن طريق استخدام أنواع مختلفة من الصبغات الطبيعية الموجوده فى البيئة المصرية وباستخدام أنواع مختلفة من الانزيمات.

1. "Application of single and mixtures of red sandalwood and other natural dyes for dyeing of jute fabric: studies on colour arameters/colour fastness and compatibility "(2009) )[17 ]

هدفت الدراسة إلى استخدام صبغة خشب الصندل الأحمر الطبيعية بمفردها او بعد خلطها مع الأصباغ الطبيعية الأخرى لصباغة نسيج الجوت و دراسة اثر ذلک على الخواص اللونية للقماش بعد عملية الصباغة .

12. "influence of gamma radiation on the colour strength and fastness properties of fabric using turmeric (Curcuma longa ) as natural dye""(2010)[25 ]

هدفت الدراسة إلى دراسة تأثير أشعة (جاما) على أقمشة القطن المصبوغة بصبغة الکرکم الطبيعية ومدى تأثر خواص القماش المصبوغ بعد التعرض لهذه الأشعة والتغير الحادث فى خواص القماش المصبوغ وجودة الصبغة .

1. "  Dyeing of Cotton Fabric Using UV Irradiated Turmeric (Curcuma longa L.) as Natural Dye"( 2011)[24 ]

هدفت الدراسة إلى استخدام مسحوق الکرکم بترکيزات مختلفة للحصول على تدرج فى اللون الأصفر لصباغة أقمشة قطنية مع استخدام مثبت الشبه ومثبت کبريتات الحديدوز بهدف الحصول على أفضل نسبة ترکيز تحقق جودة الصباغة بعد تعريض العينات للأشعة فوق البنفسجية.

1. "Dyeing of γ-irradiated cotton with natural flavonoid dyeextracted from irradiated onion shells (Allium cepa) powder"(2013)[20 ]

هدفت الدراسة إلى استخدام صبغة البصل فى صباغة الخيوط القطنية المشعة باستخدام مستخلص ( الاليوم) للتوصل إلى مدى إمکانية تحسين خواص الصباغة مع الحصول على أقمشة مضادة للجراثيم .

1. "Extraction of natural dye from red calico leaves: Gamma ray assisted improvements in colour strength and fastness properties"(2014))[16]

هدفت الدراسة إلى دراسة مدى إمکانية استخدام الصبغة الحمراء المستخرجة من أوراق نبات ( الکاليکو) بترکيزات مختلفة مع استخدام مثبت کبريتات النحاس (1%) وحمض التانيک (1%) ودراسة شدة اللون وخواص النعومة للأقمشة المصبوغة بهذه الصبغة.

تعقيب :

استفاد البحث الحالي من البحوث والدراسات السابقة فى التعرف على أفضل الظروف المناسبة لصباغة الأقمشة القطنية وطريقة تجهيز العينات وکيفية استخلاص الصبغة ، کما ساعد في اختيار وتحديد المثبتات المناسبة للصبغات موضع الدراسة.

الإطار النظري :

تعريف الصبغة :

 يعرف خير الله الصبغة ( 2007 ) [ 7 ] أنها مواد مرکزة اللون يمکن أن تمتصها الخامة من محاليلها المائية أو من معلق هذه المادة فى الماء suspension ، وتکون غالباً من جزئيات اروماتية فى شکل ايونات سالبة أو موجبة وإذا کانت الصبغات مثالية فان تلک الايونات تکون معادلة بايون غير عضوي مخالف لها فى الشحنة .

 وتذکر لمياء ابراهيم ( 2004 ) [ 10 ] ان الصبغة هى عبارة عن مرکب عضوي ملون يستخدم لإضفاء لون محدد علي مادة معروفة مثل صباغة المنسوجات ، وليس کل المرکبات العضوية تصلح للاستخدام کصبغات .

 وتذکر عنود القنبدى (2013) [ 9 ] ان الصبغة هى مرکب کيميائى يستخدم فى إنتاج ألوان تبقى طويلاً على سطح المواد ، وتستخدم صناعة الغزل والنسيج الصباغة فى صباغة الخيوط والأقمشة کما تستخدم فى صباغة الفراء والجلد والورق والبلاستيک.

نبذة تاريخية عن الصبغات الطبيعية :

 تُستخرج معظم الأصباغ الطبيعية من أجزاء النباتات مثل قلف الأشجار، والثمار والزهور وأوراق النباتات والبذور، ويعطي نبات الفُوَّة الهندية ـالذي ينمو في قارتي آسيا وأوروبا أصباغًا حمراء زاهية تُستخدم في أقمشة عديدة مثل الکتان والحرير. واستطاع سکان العديد من البلدان استخراج صبغة الزعفران وهي صبغة صفراء اللون من نبات الزعفران ، واستخدموا هذه الصبغة في صباغة بعض المنسوجات مثل الحرير والصوف. وتُستخرج صبغة النِّيلة الطبيعية ذات اللون الأزرق الغامق من شجرة النِّيلة التي تنمو في الهند، وتُستخدم في صباغة القطن والصوف وبعض الأقمشة الأخرى ، ومازالت تُستخدم في صبغ قماش الدنيم القطني المتين . وتُعدُّ صبغة خشب البقم إحدى الأصباغ الطبيعية التي مازالت تُستخدم حتى الآن ، وتستخرج هذه الصبغة من شجرة تنمو في أمريکا الوسطى والمکسيک والهند ، وتُستخرج من هذه الشجرة أصباغ سوداء وبنية اللون، وتُستخدم في صباغة بعض الأقمشة مثل القطن والفراء والحرير. وتصنع صبغة الحنَّاء ذات اللون البنيّ البرتقالي من شجيرات موجودة بشمال إفريقيا والشرق الأوسط، وکانت الحناء تستخدم فيما مضى في تلوين الجلود . أما عن الأصباغ المستخرجة من بعض الحيوانات فهي تشمل الصبغة القرمزية والأرجوان الصوري ، وکانت الصبغة القرمزية الحمراء تُصنَّع من البقايا الجافة لسلحفاة تعيش بالمکسيک وأمريکا الوسطى ، أما الأرجوان الصوري فهو صبغة نادرة تستخرج من المحار الموجود ببحر إيجه وبالبحر الأبيض المتوسط.

مميزات الصبغات الطبيعية :

1. إمکانية أن يکون المنتج النسجي مصنوع من منتجات طبيعية کلياً .
2. ذات مصادر متجددة ولا ينتج عنها أضرار صحية أو أثار بيئية ضارة .
3. إعادة التعامل مع طرق الصباغة القديمة بطرق تکنولوجية حديثة .

عيوب الصبغات الطبيعية :

1. قلة المعرفة الفنية بشان الطرق المثلى لاستخراج الصبغات الطبيعية وکيفية استخدامها وأفضل طرق تثبيتها، وعليه وجب مضاعفة الأبحاث والدراسات على هذه الصبغات للوصول إلى أعلي درجات الجودة فى صباغة الأقمشة واستحداث طرق جديدة من شانها رفع کفاءة الصبغة.

2. الاستخدام الجائر لهذه الصبغات قد يؤدى إلى تدمير المملکة النباتية وخاصة تلک التي لها ميزه دوائية ، لذلک وجب أن يتم الاستخدام وفق ضوابط محدده مثل عدم استخدام جذور النباتات والابتعاد عن النباتات التى لها صفه دوائية وتشجيع القائمين على الزراعة للاعتناء بمثل هذه المحاصيل وزيادة الکمية المزروعة.

3. قلة ثبات هذه الصبغات للغسيل والضوء ولذا وجب زيادة الأبحاث التى ترکز على ما هى أفضل الطرق التى من شانها زيادة عامل الثبات فى هذه الصبغات .

الصبغات الطبيعية المستخدمة في البحث :

• · صبغة الکرکدية :Roselle تستخرج من شجيرة ذات أزهار حمراء جميلة وتزرع للزينة أو للإنتاج والجزء المستعمل منها هو السابلات (الأوراق) التي تحيط بالزهرة وتکون بعد تجفيفها إما حمراء داکنة أو فاتحة يستخدم کصبغة .
• · صبغة الکرکم : الاسم العلمي( Curcuma longa) ويسمى أحيانا الزعفران الهندي وهو نوع نباتي استوائي ينتمي إلى جنسالکرکم من الفصيلة الزنجبيلية. ينتشر في الهند واندونسيا .
• · صبغة الشاى الاخضر: وتعرف علمياً باسم نبات Camellia sinensis وهي صبغة يتم استخلاصها من أوراق نبات الشاي الطازجة کما يتم جمعها في البلاد التي تزرعه، مثل الصين والهند وسيلان، وتتأکسد اوراق الشاى الخضراء وتتحولإلى اللون الأسود نتيجة الحرارة والرطوبة.
• · صبغة القرفة : تستخرج من لحاء نبات شجرة دائمة الخضرة استوائية کثيفة منتصبة تعلو 3 او 5 أمتار، الأوراق متعاقبة مرکبة، والأزهار صفراء صغيرة، والثمرة صغيرة تشبه القرنفل و تحتوي قشور القرفة على زيوت طيارة حيث تصل نسبتها إلى 4%.

نظريات الصباغة والعوامل التى تؤثر على عملية الصباغة :

توجد عدة نظريات للصباغة لکننا سنکتفي هنا بالحديث عن النظرية الطبيعية فى الصباغة حيث يلخصها خير الله (2011) [ 32 ] أن الخامات ذات المسام تتمدد بالحرارة وتنکمش بالبرودة وعند وضع هذه الخامات فى حمام الصباغة مع رفع درجة الحرارة تتسع مسام الخامة ويتسرب إليها اللون وعند خفض درجة الحرارة تنکمش الخامة وتقلص هذه المسام وتحتفظ باللون بداخلها ، لذلک فان درجة الصبغة تختلف باختلاف نوع الخامات ومدى اتساع مسامها ويتدرج اتساع مسامات الخامات من الصوف الى الحرير ثم القطن وهذه النظرية لا تتعرض إلى اى تفاعلات کيمائية تحدث بين الصبغات والمواد المساعدة والخامة المراد صباغتها.

 ويرکز خير الله فى ( 2011 ) [ 33 ] أن تفاعل الصبغة مع الألياف فى الأقمشة القطنية يبلغ مئات المرات تفاعل الصبغة مع الماء ويتوقف تفاعل الصبغة مع الماء على :

1-امتصاص الصبغة         2- درجة الحرارة

3- قلوية الحمام         4- طرق الصباغة

الخواص اللونية للصبغة :

يقصد بالخواص اللونية فى هذه الدراسة مجموعة الصفات والخواص اللونية التى يمکن قياسها على الأقمشة بعد صباغتها بالصبغات الطبيعية وهى( شدة اللون- ثبات اللون للاحتکاک- ثبات اللون للعرق- ثبات اللون للضوء ثبات اللون للغسيل) .

المثبتات :

تحتاج معظم الصبغات إلي مواد کيميائية في صورة أملاح معدنية وذلک لإيجاد قوة جذب بين کل من النسيج والصبغة وبالتالي تحسين ثبات الألوان ، وهذه المواد تعرف بالمثبتات .

المثبتات المستخدمة في البحث :

1. مثبت الشبه Alum:

يذکر SK.Sharma ( 1998 ) [ 23 ] أن الشبه هي مرکب مزدوج من کبريتات الالومنيوم والبوتاسيوم وتوجد في صورة أشکال ذات ثمانية أسطح ، ويمکن الحصول عليها في صورة بلورات بيضاء وهي معروفة وآمنة الاستخدام ورخيصة الثمن .

2. مثبت کبريتات الماغنسيوم Magnesium sulfate:

تذکر رشا عباس محمد (2011) [ 4] أن کبريتات الماغنسيوم عبارة عن بلورات بيضاء عديمة الرائحة وطعمها مر ويطلق عليها اسم ملح ابيسوم "Epsom salt".

أقمشة السنجل جيرسي القطنية :

 تذکر نهي محمد (2008) [ 14] أن القطن هو الاسم النوعي لألياف تنمو من بذور نبات القطن ، وبالرغم من اکتشاف أنواع عديدة من الألياف الصناعية التي اتسع استخدامها الآن إلا أن القطن استطاع أن يحتفظ بمکانته وأهميته کخامة نسجية لا يمکن الاستغناء عنها ، ويکتسب القطن أهمية عظمي يوماً بعد يوم لما له من طبيعة آمنة ومحافظة علي سلامة الفرد والبيئة , إذ تنسج منه أکثر المنسوجات التي يستهلکها العالم في الوقت الحاضر حيث تبلغ النسبة التي تستهلک من منسوجاته من 75 – 85 % مما يحتاج إليه العالم من المنسوجات .

 وتذکر مني عبد الهادي (2013) [13] أن أقمشة السنجل جرسيه تنتج على ماکينات تريکو دائرية، وهي أبسط أنواع التراکيب البنائية لأقمشة تريکو اللحمة وذلک لسهولة إنتاجها وتتکون من غرز متشابکة ذات شکل واحد لها وجه وظهر، وتستخدم أقمشة الجرسيه في البلوفرات والملابس الداخلية والجوارب لتميزها بالمطاطية والمرونة والمتانة وکذلک الراحة الملبسية ويطلق علي هذه الأقمشة العديد من الأسماء مثل الجرسيه السادة وأقمشة الوجه الواحد واسمها التجاري البراسولا .

الإطار العملي :

أولاً : مواصفات العينات البحثية :

تم إنتاج عينات السنحل جرسيه القطنية بالشرکة المصرية للتريکو على ماکينة تريکو دائرية جيج 24 Mayer & Cie

جدول (1) يوضح مواصفات الماکينة جيج (24)

جدول (2) يوضح مواصفات العينات المستخدمة فى الدراسة

ثانياً : تجهيز العينات للصباغة :

تم تجهيز العينات بقطاع التجهيز بشرکة مصر للغزل والنسيج بالمحلة الکبري علي النحو التالي:

1. عملية الغليان :

• تتم داخل غسالة اتوماتيک ، درجة الحرارة 100 درجة مئوية ، الزمن 30 دقيقة .
• المواد الکيماوية المستخدمة :

صودا کاوية بترکيز 30جم / لتر

مواد مبللة (اسبيکون 1030) بترکيز 2جم / لتر

2. عملية التبييض :

• درجة الحرارة 100 درجة مئوية ، الزمن 30 دقيقة
• المواد الکيماوية المستخدمة :

فوق أکسيد الهيدروجين بترکيز 20 جم / لتر

سليکات صوديوم بترکيز 3 جم / لتر

مواد مبللة ( اسبيکون1030) بترکيز 1جم / لتر

• ملحوظة : عملية التبييض للصباغة بدون مواد تبييض ضوئي

3. التجفيف

 تم التجفيف داخل مجفف کهربائى على درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 20 دقيقة.

ثالثاً : صباغة العينات :

 تم صباغة العينات بالصبغات الطبيعية بقطاع التجهيز بشرکة مصر للغزل والنسيج بالمحلة الکبري :

الصبغات الطبيعية المستخدمة :

1. الکرکم بترکيز 50جم /200مل ماء .
2. الکرکديه بترکيز 50جم / 200مل ماء .
3. الشاي الأخضر بترکيز 50جم /200مل ماء.
4. القرفة بترکيز 50 جم / 200مل ماء .

المثبتات المستخدمة :

تم استخدام مثبتات آمنة بيئياً وهي :

1. الشبة (کبريتات الألومنيوم) بترکيز 4 جم / 200مل ماء .
2. کبريتات الماغنسيوم بترکيز 4 جم / 200مل ماء.

 درجة الحرارة والزمن :

 90 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة .

1. استخلاص الصبغة :

• تم وزن 100 جم من الأعشاب ثم الغلي لمدة نصف ساعة في 750 مل ماء .
• ترک المحلول حتي يبرد ثم تم ترشيح الصبغة باستخدام قمع ترشيح وشاش حتي يتم استبعاد الشوائب الموجودة في المستخلص .

1.  تحضير العينة المعملية :

• تم وزن 5 جم للعينات المراد صباغتها .
• · تم تحضير حمام الصباغة بوضع العينة في محلول 200مل ماء يحتوي علي 50 جم من محلول الصبغة ويضاف اليه 4 جم من المثبت ( حيث عند التشغيل في عملية الصباغة يتم الصباغة علي ( LR 1: 40) ، وهذه النسبة تعبر عن العلاقة بين وزن العينة وحجم المحلول الموجود به الصبغة ، أي أن کل 1جم من القماش يوضع له 40 مل ماء.

1. عملية الصباغة :

• · تم وضع العينة ومحلول الصباغة في کاسات مجهزة بماکينة الصباغة لتقليب العينة ولانتظام الصبغة ، وذلک لمدة ساعة في درجة حرارة 90 درجة مئوية .

اجراءات البحث :

• تجربة صباغة مبدئية :

1. استخدام العينات البحثية ( 1، 4 ،7 ) من أقمشة السنجل جرسيه لأنهم يمثلوا نمر مختلفة وأوزان مختلفة .

2. استخدام ألوان صبغات طبيعية من مصادر مختلفة مثل ( الکرکم – الکرکديه – الشاي الأخضر- القرفة ) في صباغة هذه العينات وذلک لاختيار أفضل الصبغات .

3. اختيار ظروف تشغيل الصباغة وکانت درجة حرارة 90 درجة مئوية وزمن 60 دقيقة من نتائج الأبحاث السابقة وکانت هذه أفضل الظروف لتشغيل الصبغات .

1. استخدام کل من کبريتات الماغنسيوم والشبه کمثبتات للصبغات السابقة .

5. تم إجراء اختبار شدة اللون علي العينات السابقة بهدف التوصل لأفضل الصبغات والمثبتات التي تعطي درجات لون أفضل وبالتالي درجات ثبات أعلي .

•  تنفيذ صباغة العينات :

1. تم تعميم الصبغات الطبيعية التي أعطت أعلي النتائج في شدة اللون علي أقمشة البحث وهي : (الکرکم – الکرکديه – الشاي الأخضر )
2. تم تعميم استخدام الشبه ( کبريتات الألومنيوم ) علي أقمشة البحث حيث أعطت عمق لون أفضل .

رابعاً : اختبارات الخواص اللونية علي العينات المصبوغة :

 تم اجراء اختبارات الخواص اللونية للأقمشة بشرکة مصر للغزل والنسيج بالمحلة الکبري وکانت کالتالي :

1. اختبار قياس عمق اللون (k/s) :

تم قياس شدة اللون للعينات المصبوغة تبعاً للطريقة القياسية [30 ] باستخدام جهاز

, Data color International Spectro photometer),( Model: S.F600+

1. اختبار ثبات اللون للاحتکاک :

تم اجراء الثبات للاحتکاک تبعاً للطريقة القياسية [29 ]وذلک باستخدام جهاز (Cork-meter) وبطريقتين هما :

• اختبار الاحتکاک الجاف Dry Rubbing test
• اختبار الاحتکاک الرطب Wet Rubbing test

 وتم تقييم العينات باستخدام المقياس الرمادي (Gray scale)

1. اختبار ثبات اللون للعرق :

تم إجراء اختبار ثبات اللون للعرق تبعاً للطريقة القياسية[27 ] وذلک باستخدام جهازPerspiration Tester)) وبطريقتين هما :

• اختبار العرق الحامضي Acidic Perspiration Test
• اختبار العرق القلوي Alkaline Perspiration Test

وتم تقييم العينات باستخدام المقياس الرمادي (Gray scale)

1. اختبار ثبات اللون للغسيل :

تم إجراء اختبار الثبات للغسيل تبعاً للطريقة القياسية [28] وذلک باستخدام جهاز Launder – meter standard Instrument) )

وتم تقييم مدي التغير في لون العينات باستخدام المقياس الرمادي (Gray scale)

1. اختبار ثبات اللون للضوء :

تم إجراء الثبات للضوء تبعاً للطريقة القياسية [26] وتم تقييم العينات باستخدام المقياس الأزرق ( Blue scale)

نتائج قياس الخواص اللونية :

جدول (3) يوضح نتائج اختبار شدة اللون (k/s) للعينات (1، 4 ،7)

باستخدام الصبغات والمثبتات المختلفة

 من الجدول السابق اتضح أن شدة اللون لصبغة القرفة قد جاءت منخفضة جداً لذا تم استبعاد القرفة ، وأن شدة اللون باستخدام مثبت کبريتات الماغنسيوم جاء منخفضاً مقارنة بالشبة لذلک تم استبعاده أيضاً ، والجداول التالية توضح نتائج الخواص اللونية لجميع العينات باستخدام أفضل الصبغات ( الکرکم – الشاي الأخضر – الکرکديه ) وباستخدام مثبت الشبه :

جدول (4) يوضح نتائج اختبار ثبات اللون للاحتکاک (جاف – رطب) (الدرجة من 5)

جدول (5) يوضح نتائج اختبار ثبات اللون للعرق (حمضي – قلوي) (الدرجة من 5)

جدول (6) يوضح نتائج اختبار ثبات اللون للغسيل(عينة الغسيل – نضوح الغسيل) ( الدرجة من 5)

 جدول (7) يوضح نتائج اختبار ثبات اللون للضوء (الدرجة من 8)

جدول ( 8) يوضح نتائج اختبار قياس عمق اللون (k/s)

الفرض الأول :

توجد علاقة ذات دلالة إحصائية بين نوع کل من ( الصبغة - المثبت) والتأثير علي عمق اللون لأقمشة السنجل جرسيه

 تم توضيح ذلک الفرض باستخدام نتائج عمق اللون لصبغات ( الکرکم – الکرکديه – الشاي الأخضر- القرفة ) باستخدام المثبتات ( الشبه – کبريتات الماغنسيوم ) وذلک علي العينات  ( 1 ، 4 ، 7 ) لاختيار الأفضل وتعميمه في إجراء الاختبارات علي جميع العينات البحثية وذلک علي النحو التالي:

جدول (9) يوضح تحليل التباين الأحادي في اتجاهين Two– Way ANOVA)) لتأثير الصبغة والمثبت علي عمق اللون لأقمشة السنجل جرسيه (1 ، 4 ، 7 )

 يتضح من الجدول (9) معنوية تأثير الصبغات والمثبات علي عمق اللون للأقمشة حيث بلغت قيمة ف (21.54، 40.31) علي الترتيب وهي معنوية التأثير.

شکل (1) يوضح المتوسطات لتأثير کل من الصبغة والمثبت علي عمق اللون للعينات (1، 4، 7)

ولتحديد اتجاه الفروق بين الصبغات المختلفة تم تطبيق اختبار Tukey للمقارنات المتعددة وذلک علي النحو التالي :

جدول (10) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة بين الصبغات في التأثير علي عمق اللون

حيث أن : * فرق معنوي عند مستوي (0.05) ، م متوسط النتائج .

يتضح من الجدول (10) وجود فرق معنوي عند مستوي0.05 بين الصبغات (الکرکم – الکرکديه – الشاي الأخضر ) في عمق اللون ، وأن القرفة جاءت الأقل في عمق اللون لذلک تم استبعادها . ولتحديد اتجاه الفروق بين المثبتات تم تطبيق اختبار "t-test" لمتوسطين غير مرتبطين وذلک علي النحو التالي:

جدول (11) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة بين المثبتات في التأثير علي عمق اللون

يتبين من نتائج الجدول(11) أن هناک فروق دالة إحصائياً عند مستوي 0.05 بين نوعي المثبت (الشبه ، کبريتات الماغنسيوم) لصالح المثبت الشبه ، لذلک تم استبعاد کبريتات الماغنسيوم .

الفرض الثاني :

توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين أنواع الصبغات والخواص اللونية لأقمشة السنجل جرسيه

جدول (12) يوضح تحليل التباين لتأثير نوع الصبغة ( الکرکم – الکرکديه – الشاي الأخضر) وباستخدام مثبت الشبه علي الخواص اللونية لجميع العينات البحثية لأقمشة السنجل جرسيه

 يتضح من الجدول (12) معنوية تأثير الصبغات علي جميع الخواص اللونية للعينات البحثية حيث أن جميع قيم (ف) دالة إحصائياً عند مستوي معنوية (0.05) ، مما يدل علي وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين نوع الصبغة والخواص اللونية لأقمشة السنجل جرسيه ، ولمعرفة اتجاه الفروق تم تطبيق اختبار Tukey للمقارنات المتعددة وذلک علي النحو التالي:

أولاً : عمق اللون :

جدول (13) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير نوع الصبغة علي عمق اللون

 لأقمشة السنجل جرسيه

 يتضح من الجدول (13) أن العينات المصبوغة باستخدام صبغة الشاي الأخضر أعطت أعلي عمق اللون يليها عينات الکرکديه ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکم أقل عمق للون .

شکل (2) يوضح متوسطات الصبغات في تأثيرها علي قياس عمق اللون

ثانياً : ثبات اللون للغسيل

جدول (14) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير نوع الصبغة علي ثبات اللون للغسيل

 لأقمشة السنجل جرسيه

يتضح من الجدول (14) أن العينات المصبوغة باستخدام صبغة الشاي الأخضر أعطت أعلي ثبات للغسيل يليها عينات الکرکديه ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکم أقل ثبات للغسيل .

شکل (3) يوضح متوسطات الصبغات في تأثيرها علي ثبات اللون للغسيل (عينة الغسيل – نضوح الغسيل)

ثالثاً : ثبات اللون للضوء

جدول (15) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير نوع الصبغة علي ثبات اللون للضوء

 لأقمشة السنجل جرسيه

يتضح من الجدول (15) أن العينات المصبوغة باستخدام صبغة الشاي الأخضر أعطت أعلي ثبات للضوء يليها عينات الکرکديه ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکم أقل ثبات للضوء .

شکل (4) يوضح متوسطات الصبغات في تأثيرها علي ثبات اللون للضوء

رابعاً: ثبات اللون للاحتکاک ( جاف – رطب)

جدول (16) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير نوع الصبغة علي ثبات اللون للاحتکاک

لأقمشة السنجل جرسيه

يتضح من الجدول (16) أن العينات المصبوغة باستخدام صبغة الشاي الأخضر والکرکديه أعطت أعطت نتائج متساوية لثبات اللون للاحتکاک (جاف) ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکم أقل ثبات للاحتکاک (جاف)، وأن العينات المصبوغة بصبغة الکرکم أعطت أعلي ثبات للاحتکاک (رطب) يليها عينات الکرکديه ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالشاي الأخضر أقل ثبات للاحتکاک (رطب) .

شکل (5) يوضح متوسطات الصبغات في تأثيرها علي ثبات اللون للاحتکاک (جاف – رطب)

خامساً: ثبات اللون للعرق( حامضي – قلوي)

جدول (17) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير نوع الصبغة علي ثبات اللون للعرق

لأقمشة السنجل جرسيه

يتضح من الجدول (17) أن العينات المصبوغة باستخدام صبغة الشاي الأخضر أعطت أعلي متوسط لنتائج ثبات اللون للعرق (الحمضي) ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکديه أقل النتائج ، وتساوت تلک العينات في (نضوح الحمضي) وأعطت عينات الکرکم أقل النتائج ، وأن العينات المصبوغة بصبغة الشاي الأخضر والکرکديه تساوت وأعطت أعلي ثبات للعرق ( القلوي – نضوح القلوي) ، بينما أعطت العينات المصبوغة بالکرکم ا أقل ثبات للعرق القلوي .

شکل (6) يوضح متوسطات الصبغات في تأثيرها علي ثبات اللون للعرق (حمضي– قلوي)

الفرض الثالث :

توجد علاقة ذات دلالة احصائية بين الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه وجودة الخواص اللونية للصبغات الطبيعية

جدول (18) يوضح تقييم الجودة الکلية لتأثير الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه علي الخواص اللونية باستخدام صبغة الکرکم الطبيعية

يتضح من الجدول (18) أن أفضل العينات تحقيقاً لجودة الخواص اللونية باستخدام صبغة الکرکم الطبيعية کانت (العينة رقم (9) بمساحة مثالية (742.50) ، ومعامل جودة (74.25) بنمرة خيط 20/1 ووزن 200 جم ، وطول غرزة 1.3) ، بينما أقل العينات جودة (العينة رقم (1) بمساحة مثالية (586.39) ، ومعامل جودة (58.64) بنمرة خيط 30/1 ووزن 85 جم، وطول غرزة 2.7) .

شکل (7) يوضح معامل الجودة الکلية لأقل العينات (العينة رقم (1) بمساحة مثالية (586.39)، ومعامل جودة (58.64)) تحت تأثير صبغة الکرکم بنمرة خيط 30/1 ووزن 85 جم، وطول غرزة 2.7)

شکل (8) يوضح معامل الجودة الکلية لأفضل العينات (العينة رقم (9) بمساحة مثالية (742.50)، ومعامل جودة (74.25)) تحت تأثير صبغة الکرکم بنمرة خيط 20/1 ووزن 200 جم، وطول غرزة 1.3)

جدول (19) يوضح تقييم الجودة الکلية لتأثير الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه علي الخواص اللونية باستخدام صبغة الکرکديه الطبيعية

يتضح من الجدول (19) أن أفضل العينات تحقيقاً لجودة الخواص اللونية باستخدام صبغة الکرکديه الطبيعية کانت (العينة رقم (8) بمساحة مثالية (789.96) ، ومعامل جودة (79.00) بنمرة خيط 20/1 ووزن 178 جم ، وطول غرزة 1.8) ، بينما أقل العينات جودة (العينة رقم (1) بمساحة مثالية (739.51) ، ومعامل جودة (73.95) بنمرة خيط 30/1 ووزن 85 جم، وطول غرزة 2.7) .

شکل (9) يوضح معامل الجودة الکلية لأقل العينات (العينة رقم (1) بمساحة مثالية (739.51)، ومعامل جودة (73.95)) تحت تأثير صبغة الکرکدية بنمرة خيط 30/1 ووزن 85 جم، وطول غرزة 2.7)

شکل (10) يوضح معامل الجودة الکلية لأفضل العينات (العينة رقم (8) بمساحة مثالية (789.96)، ومعامل جودة (79.00) تحت تأثير صبغة الکرکدية بنمرة خيط 20/1 ووزن 178 جم، وطول غرزة 1.8)

جدول (20) يوضح تقييم الجودة الکلية لتأثير الترکيب البنائي لأقمشة السنجل جرسيه علي الخواص اللونية باستخدام صبغة الشاي الأخضر الطبيعية

يتضح من الجدول (20) أن أفضل العينات تحقيقاً لجودة الخواص اللونية باستخدام صبغة الشاي الأخضر الطبيعية کانت (العينة رقم (7) بمساحة مثالية (817.02) ، ومعامل جودة (81.70) بنمرة خيط 20/1 ووزن 148 جم ، وطول غرزة 2.7) ، بينما أقل العينات جودة (العينة رقم (4) بمساحة مثالية (764.81) ، ومعامل جودة (76.48) بنمرة خيط 24/1 ووزن 113 جم، وطول غرزة 2.7) .

شکل (11) يوضح معامل الجودة الکلية لأقل العينات (العينة رقم (4) بمساحة مثالية (764.81)، ومعامل جودة (76.48) تحت تأثير صبغة الشاي الأخضر بنمرة خيط 24/1 ووزن 113 جم، وطول غرزة 2.7)

شکل (12) معامل الجودة الکلية لأفضل العينات (العينة رقم (7) بمساحة مثالية (817.02)، ومعامل جودة (81.70) تحت تأثير صبغة الشاي الأخضر بنمرة خيط 20/1 ووزن 148 جم، وطول غرزة 2.7)

من خلال الجداول السابقة لتقييم الجودة الکلية يتضح أن :

أفضل عينات البحث مجتمعة کانت العينة (رقم (7) بنمرة خيط 20/1 ، ووزن 148 جم ، وطول غرزة 2.7 - باستخدام صبغة الشاي الأخضر) حيث أعطت مساحة مثالية (817.02) ومعامل جودة (81.70%) ، بينما أقل العينات البحثية کانت العينة (رقم (1) بنمرة خيط 30/1، ووزن 85 جم ، وطول غرزة 2.7- باستخدام صبغة الکرکم ) حيث أعطت مساحة مثالية (586.39) ومعامل جودة (58.64%).

الفرض الرابع :

توجد فروق ذات دلالة إحصائية بين کل من (الصبغات الطبيعية – العينات البحثية ) وجودة الخواص اللونية

جدول (21) يوضح تحليل التباين الأحادي في اتجاهين Two– Way ANOVA)) للفروق بين (الصبغات – العينات) في التأثير علي جودة الخواص اللونية

يتضح من الجدول (21) وجود فروق بين متوسطات تقييمات (العينات البحثية - الصبغات المستخدمة) حيث بلغت الفروق (3.024) ، (38.27) علي الترتيب وهي دالة إحصائياً عند مستوي 0.05. مما يدل علي معنوية تأثير کل من (الصبغات – العينات) علي جودة الخواص اللونية ، ولتحديد اتجاه الفروق بين کل من الصبغات والعينات البحثية تم تطبيق اختبار Tukey للمقارنات المتعددة وذلک علي النحو التالي:

جدول (22) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير الصبغات علي جودة الخواص اللونية

يتبين من الجدول(22) أن صبغة الشاي الأخضر أعطت أعلي متوسط لمعامل الجودة لعينات البحث مجتمعة يليها صبغة الکرکديه ثم الکرکم .

شکل (13) يوضح متوسطات معاملات جودة الصبغات علي الخواص اللونية

جدول (23) يوضح الفروق بين المتوسطات للمقارنات المتعددة لتأثير االعينات علي جودة الخواص اللونية

يتبين من الجدول(23) أن العينة (7) أعطت أعلي متوسط لمعامل الجودة لعينات البحث مجتمعة يليها العينات (8) و(9) ، بينما أعطت العينة (1) أقل متوسط لمعامل الجودة .

ملخص النتائج :

1. أفضل الصبغات تحقيقاً لجودة الخواص اللونية مع جميع العينات البحثية صبغة الشاي الأخضر حيث أعطت أعلي متوسط لمعامل الجودة ( 79.29%) يليها صبغة الکرکديه ثم الکرکم.

2. أفضل العينات البحثية تحقيقاً لجودة الخواص اللونية مع جميع الصبغات کانت العينة رقم (7) يليها العينة رقم (8) و(9) حيث کان متوسط معامل الجودة (77.94 %) ، بينما أقل العينات البحثية کانت العينة رقم (1) حيث کان متوسط معامل الجودة (70.02%).

3. أفضل عينات البحث مجتمعة کانت العينة (رقم (7) بنمرة خيط 20/1 ، ووزن 148 جم ، وطول غرزة 2.7 - باستخدام صبغة الشاي الأخضر) حيث أعطت مساحة مثالية (817.02) ومعامل جودة (81.70%) ، بينما أقل العينات البحثية کانت العينة (رقم (1) بنمرة خيط 30/1، ووزن 85 جم ، وطول غرزة 2.7- باستخدام صبغة الکرکم ) حيث أعطت مساحة مثالية (586.39) ومعامل جودة (58.64%).

توصيات البحث :

1. تشجيع استخدام الصبغات الطبيعية والعمل علي تطويرها .
2. التوسع في دراسة تأثير الصبغات الطبيعية والمثبتات الآمنة علي الخواص الوظيفيةلأقمشة السنجل جرسيه .
3. أن تتم الاستفادة من التجارب العملية في مجال تجهيز الملابس باستخدام المواد الصديقة للبيئة .