صنعت نساجی جهانی پیچیده و چند مرحله ای است که به شدت به مواد شیمیایی تخصصی، به ویژه سورفکتانت‌ ها، وابسته است. در میان این مواد، صابون مول 10 یا نونیل فنل اتوکسیله 10 (Nonylphenol Ethoxylate 10) یا NPE-10، دهه‌ هاست که به عنوان یک کارگزار همه‌ کاره و مؤثر در فرآیند های مختلف نساجی، از شستشوی اولیه الیاف تا رنگرزی و پرداخت نهایی، نقش ایفا کرده است. اما این همه کاربرد نونیل فنل اتوکسیله 10 در نساجی نیست. اگرچه نگرانی‌ های زیست‌ محیطی باعث محدودیت استفاده از آن در بسیاری از مناطق جهان شده، اما درک نقش تاریخی و فنی آن برای صنعت نساجی مدرن ضروری است.

مقدمه‌ای بر نونیل فنل اتوکسیله 10 (NPE-10)

NPE-10 سورفکتانتی غیر یونی است. سورفکتانت‌ ها مولکول‌ های آمفیفیلیک (دوگانه‌ دوست) هستند که دارای یک بخش آبدوست (سر) و یک بخش آبگریز (دم) هستند. این ساختار به آن‌ها توانایی کاهش کشش سطحی بین سطوح مختلف مثلاً آب و روغن یا آب و پارچه را می‌دهد.

ساختار شیمیایی NPE-10

از واکنش اتیلن اکسید با نونیل فنل سنتز می‌شود. عدد “10” به طور متوسط نشان‌دهنده تعداد واحدهای اتیلن اکسید در مولکول است. این طول زنجیر، حلالیت در آب، ویژگی‌های کف کردن و عملکرد آن را تعیین می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی NPE-10

• عامل مرطوب‌ کننده عالی: به آب اجازه می‌دهد تا به سرعت به داخل الیاف و نخ‌ها نفوذ کند.
• عامل امولسیون‌ کننده قوی: قادر است روغن‌ها، چربی‌ها و موم‌های طبیعی موجود روی الیاف را در آب پراکنده و شسته شود.
• عامل پاک‌ کننده مؤثر: به جدا کردن و معلق کردن آلودگی‌ها کمک می‌کند.
• عامل پایدار کننده و پراکنده‌ کننده: می‌تواند ذرات رنگدانه را در حمام رنگرزی پایدار و یکنواخت نگه دارد.
• سازگاری با سایر مواد شیمیایی: با بیشتر مواد شیمیایی نساجی، از جمله الکترولیت‌ ها (نمک‌ها) و اسیدها، سازگار است.

کاربرد نونیل فنل اتوکسیله 10 در نساجی

نقش NPE-10 در آماده سازی پارچه

قبل از رنگرزی یا تکمیل، پارچه باید به دقت تمیز و آماده شود. این مرحله برای دستیابی به نتایج یکنواخت و باکیفیت ضروری است.

– چربی‌زدایی: الیاف طبیعی مانند پنبه و پشم دارای موم‌ها و چربی‌های طبیعی هستند. الیاف مصنوعی نیز ممکن است دارای روغن‌های ریسندگی باشند. NPE-10 به عنوان یک امولسیفایر قوی، این مواد آبگریز را امولسیون کرده و آن‌ها را از سطح الیاف جدا می‌کند و سطحی تمیز و یکنواخت برای جذب یکنواخت رنگ فراهم می‌آورد.

– مرطوب‌کنندگی: در حمام‌های رنگرزی، نفوذ یکنواخت محلول رنگ به درون الیاف بسیار مهم است. یکی از کاربرد نونیل فنل اتوکسیله 10 در نساجی این است که با کاهش کشش سطحی آب، به آن اجازه می‌دهد تا به سرعت و به طور یکنواخت تمام قسمت‌های پارچه را بپوشاند و از ایجاد لکه‌های ناخواسته جلوگیری می‌کند.

» مطلب مرتبط: صابون مول ۱۰ چیست و کاربردهای آن کدام است

نقش محوری NPE-10 در فرآیند رنگرزی

رنگرزی قلب صنعت نساجی است و NPE-10 در اینجا نقش چندگانه و حیاتی ایفا می‌ کند:

1.به عنوان عامل ترکننده (Wetting Agent): همانطور که در آماده سازی ذکر شد، در خود حمام رنگرزی نیز حضور NPE-10 اطمینان حاصل می‌کند که مایع رنگرزی به جای نشستن روی سطح، به طور کامل در تار و پود پارچه نفوذ می‌کند. این امر منجر به رنگرزی یکنواخت با عمق یکسان می‌شود.

2.به عنوان عامل پخش‌کننده (Dispersing Agent): این نقش به ویژه در رنگرزی دیسپرس (برای الیاف مصنوعی مانند پلی‌استر، نایلون و استات) حیاتی است. رنگ‌های دیسپرس در آب نامحلول هستند و به صورت ذرات ریز معلق درمی‌آیند. NPE-10 با احاطه کردن این ذرات رنگ، از تجمع و تشکیل رسوب آن‌ها جلوگیری می‌کند. این پایداری، یکنواختی رنگ و جلوگیری از لکه‌گیری (crocking) را تضمین می‌کند.

3.به عنوان عامل سطحی در رنگرزی با رنگ‌ های راکتیو: در رنگرزی پنبه با رنگ‌ های راکتیو، که یکی از رایج‌ ترین روش‌ هاست، NPE-10 به جذب یکنواخت رنگ بر روی الیاف قبل از تثبیت نهایی (fixation) کمک می‌کند. این امر بازده رنگرزی را افزایش داده و از هدررفت رنگ جلوگیری می‌کند.

4.به عنوان عامل شستشو پس از رنگرزی (Soaping Off): پس از رنگرزی، به ویژه با رنگ‌های راکتیو و مستقیم، مقدار زیادی رنگfix نشده و هیدرولیز شده روی پارچه باقی می‌ماند. اگر این رنگ‌های اضافی به خوبی شسته نشوند، باعث ثبات ضعیف در برابر شستشو و سایش می‌شوند. NPE-10 به عنوان یک پاک‌کننده قوی، این رنگ‌های اضافی را امولسیون کرده و از روی پارچه جدا می‌کند، در نتیجه درخشش و ثبات رنگی واقعی پارچه را آشکار می‌سازد.

 

نقش NPE-10 در پرداخت و تکمیل پارچه

فرآیندهای تکمیل برای اعطای ویژگی‌های مطلوب به پارچه (نرمی، ضد چروک، ضدآب و … ) استفاده می‌ شوند.

– امولسیون‌کنندگی در تکمیل پارچه: بسیاری از مواد تکمیلی (نرم‌ کننده‌ها، عوامل ضداستاتیک، رزین‌ ها) به صورت امولسیون در آب اعمال می‌شوند. NPE-10 به عنوان یک امولسیفایر، این فرمولاسیون‌ها را پایدار نگه می‌دارد و از جدا شدن آن‌ها جلوگیری می‌کند و در نتیجه پوشش یکنواخت و مؤثری روی پارچه ایجاد می‌کند.

– نفوذ دهی و تکمیل پارچه: مشابه نقش مرطوب‌ کنندگی در رنگرزی، NPE-10 به محلول‌های تکمیلی کمک می‌کند تا به عمق الیاف نفوذ کنند و اثر ماندگارتر و بهتری داشته باشند.

نونیل فنل اتوکسیله 10 و نگرانی‌های زیست‌ محیطی و سلامت انسان

با وجود عملکرد عالی، استفاده از NPE-10 با انتقادات شدید زیست‌محیطی مواجه شده است.

• تجزیه‌ پذیری و متابولیت‌های سمی: NPE-10 در محیط به راحتی و به طور کامل تجزیه نمی‌ شود. در طی فرآیند تجزیه زیستی، به تدریج واحدهای اتیلن اکسید خود را از دست می‌ دهد و به متابولیت‌های کوتاه‌زنجیره و در نهایت به نونیل فنل (NP) تبدیل می‌شود.
• نونیل فنل (NP) یک ترکیب پایدار، سمی و دارای خاصیت اختلال غدد درون‌ ریز (Endocrine Disruptor) است. این ماده می‌تواند در موجودات آبزی mimic هورمون استروژن را کرده و باعث ایجاد اختلال در سیستم تولید مثل، نرزایی و ناهنجاری‌های جنسی شود.
• انباشت زیستی: NP تمایل به انباشته شدن در بافت‌های چربی موجودات زنده دارد و در طول زنجیره غذایی زیست‌ تجمیع (Bioaccumulation) می‌شود.
• مقاومت در برابر تصفیه فاضلاب: این ترکیبات به راحتی در تصفیه‌ خانه‌های معمول فاضلاب حذف نمی‌شوند و در نهایت وارد رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و منابع آب می‌شوند.

» مطلب مرتبط: کاربرد کوکامیدو پروپیل بتائین در شوینده

مقررات و جایگزین‌ ها NPE10

به دلیل این نگرانی‌ ها، استفاده از NPE-10 و نونیل فنل در بسیاری از کشورها و برندهای بزرگ نساجی مانند REACH در اتحادیه اروپا، Oeko-Tex Standard 100، لیست MRSL of ZDHC به شدت محدود یا ممنوع شده است.

جایگزین‌های NPE10 سازگار با محیط زیست

صنعت نساجی به سرعت در حال جایگزینی NPE-10 با سورفکتانت‌های غیرسمی و تجزیه‌پذیر زیستی است. این جایگزین‌ها معمولاً بر پایه الکل‌های چرب طبیعی (از منابعی مانند نخل و نارگیل) ساخته می‌شوند:

• الکل اتوکسیلات‌ها (Alcohol Ethoxylates – AEs): رایج‌ترین و مستقیم‌ترین جایگزین برای NPE-10 هستند. آن‌ها عملکردی مشابه اما با سمیت بسیار کمتر و تجزیه‌پذیری عالی ارائه می‌دهند.
• آلکیل پلی گلوکوزید‌ها (Alkyl Polyglucosides – APGs): این سورفکتانت‌ها از نشاسته و روغن‌های نباتی ساخته می‌شوند، کاملاً قابل تجزیه زیستی و غیرسمی هستند.
• -سورفکتانت‌های مبتنی بر آمین اکسید
• -سورفکتانت‌های مبتنی بر اسید آمینه

» مطلب مرتبط: معرفی سورفکتانت‌ های موجود در پودر و مایع لباسشویی

اگرچه این جایگزین‌ ها ممکن است در برخی موارد از نظر هزینه یا کارایی دقیقاً مشابه NPE-10 نباشند، اما با پیشرفت فناوری، شکاف عملکردی به سرعت در حال کاهش است.

صابون مول 10 یا NPE-10 بدون شک یک ماده شیمیایی انقلابی در صنعت نساجی بود که برای دهه‌ ها با بهبود کارایی در رنگرزی، شستشو و تکمیل پارچه، کیفیت و مقرون‌به‌صرفه بودن محصولات نساجی را افزایش داد. نقش آن به عنوان یک مرطوب‌ کننده، امولسیفایر، پخش‌کننده و پاک‌ کننده، آن را به یک جزء ضروری در بسیاری از فرمولاسیون‌ها تبدیل کرده بود.

با این حال، هزینه پنهان این کارایی، آلودگی گسترده محیط زیست و تهدید برای اکوسیستم‌ های آبی بود. آگاهی از این موضوع منجر به تغییر پارادایم در صنعت شده است. امروزه، آینده صنعت نساجی به سمت شیمی سبز و تولید پایدار پیش می‌رود. در حالی که NPE-10 سهم خود را در تاریخ صنعت دارد، جایگزین‌ های ایمن‌تر و سازگارتر با محیط زیست، فصل جدیدی را می‌ نویسند که در آن کیفیت محصول و سلامت سیاره ما دیگر متضاد یکدیگر نیستند.