रेशों, रंगाई और कपड़ा उद्योग का इतिहास
कपड़ा इंसान के सबसे पुराने आविष्कारों में से एक है। शुरू के लोग पौधों के रेशे (कपास, सन) और जंतुओं के रेशे (ऊन, रेशम) को तकली से हाथ से बटकर धागा बनाते थे। वे कपड़ा प्राकृतिक रंगों से रंगते थे, जो पौधों, कीड़ों और खनिजों से मिलते थे: नीला नील से, लाल मजीठ की जड़ से, पीला हल्दी से।
फिर चार बड़े बदलाव आए:
- मशीनें। 1700 के दशक के अंत में कताई और बुनाई की मशीनों ने धागा और कपड़ा कई गुना तेज़ बनाया। कारख़ाने बढ़े और कपड़ा उद्योग शुरू हुआ।
- कृत्रिम रंग। 1856 में प्रयोगशाला में पहला संश्लेषित रंग बना। रंग सस्ते, चटक और एकसार हो गए।
- पुनर्जनित रेशे। 1800 के अंत में रेयॉन, जो पौधे के सेल्युलोज़ को घोलकर फिर से कातकर बनता है।
- संश्लेषित रेशे। 1930 के दशक से: नायलॉन, फिर पॉलिएस्टर और ऐक्रिलिक, जो पूरी तरह रसायनों से बनते हैं।
आज उद्योग स्वचालन (ऑटोमेशन) पर चलता है, और एक नए सवाल पर भी: पानी और रसायन कम कैसे लगें।
कृत्रिम रेशे कैसे बनते हैं
प्राकृतिक रेशे उगते हैं। कृत्रिम रेशे बनाए जाते हैं। सबका विचार एक है: पॉलिमर (बहुत लंबा अणु) को तरल बनाओ, छेदों से निकालो और जमने दो। इससे लंबा धागा बनता है जिसे फिलामेंट कहते हैं।
- तरल बनाओ। पॉलिएस्टर और नायलॉन को पिघलाते हैं (मेल्ट स्पिनिंग)। ऐक्रिलिक और रेयॉन को किसी द्रव में घोलते हैं (सॉल्यूशन स्पिनिंग)।
- बाहर निकालो। तरल को स्पिनरेट से दबाते हैं। यह बहुत से छोटे छेदों वाली धातु की प्लेट है, शावर की तरह। एक छेद = एक फिलामेंट।
- जमाओ। ठंडी हवा पिघले पदार्थ को जमा देती है, या एक टब घोलक को हटा देता है।
- खींचो और लपेटो। फिलामेंट खींचे जाते हैं ताकि लंबे अणु सीधी पंक्ति में आ जाएँ और धागा मज़बूत हो। फिर उन्हें बॉबिन पर लपेटते हैं।
छेद गोल, तिकोने या खोखले हो सकते हैं। आकार से रेशे की चमक, कोमलता और गर्माहट बदलती है।
रंगाई कैसे होती है
रंगाई में रंग रेशे के अंदर पहुँचता है ताकि टिका रहे। रंजक (डाई) पानी में घुलता है और रेशे में घुस जाता है। वर्णक (पिगमेंट) ऐसा नहीं करता, वह सिर्फ़ ऊपर चिपकता है।
रंग के टब में कपड़ा रंगीन पानी में रखा जाता है। नतीजा तीन बातों पर निर्भर है: टब में समय, तापमान और रंग की मात्रा। ज़्यादा समय या ज़्यादा रंग से गहरा रंग आता है, जब तक रेशा भर न जाए।
रंगाई के बाद कपड़ा धोया और जाँचा जाता है। रंग की पक्कापन (कलर फ़ास्टनेस) का मतलब है कि धुलाई, धूप या रगड़ से रंग फीका नहीं पड़ता। अच्छी रंगाई में रंग एकसार होता है, धब्बे नहीं होते।
रंग
रंगरेज़ को रंग की समझ होनी चाहिए। रंजक घटाने के तरीके से काम करते हैं: लाल रंजक बाकी रंगों की रोशनी सोख लेता है और सिर्फ़ लाल तुम्हारी आँख तक लौटाता है।
मूल रंजक हैं सायन, मैजेंटा और पीला। दो मिलाने पर द्वितीयक रंग बनता है: सायन + पीला = हरा, मैजेंटा + पीला = लाल, सायन + मैजेंटा = नीला। तीनों साथ मिलाओ तो गहरा भूरा या काला बनता है।
रंग-चक्र रंगों को गोले में रखता है। किसी रंग और उसके ठीक सामने वाले रंग पूरक कहलाते हैं (लाल और हरा)। किसी भी रंग को तीन शब्दों से बताया जाता है: वर्ण (ह्यू) यानी कौन-सा रंग, हल्कापन यानी हल्का या गहरा, और संतृप्ति यानी चटक या फीका।
कारख़ाने में रंग मिलाने के लिए स्पेक्ट्रोफ़ोटोमीटर नाम की मशीन रंग को संख्याओं में नापती है ताकि हर बैच एक जैसा दिखे।
खुद करो
3D में समय का स्लाइडर खींचो और देखो कि कपड़ा सफ़ेद से गहरे रंग में कैसे बदलता है। फिर सायन और पीला मिलाओ और देखने से पहले अंदाज़ा लगाओ। घर पर: सफ़ेद सूती कपड़े को कड़क चाय में 5 मिनट और 30 मिनट डुबाओ। दोनों का रंग मिलाओ। यही रंगाई का समय है।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- पॉलिमर (पिघला या घुला) → स्पिनरेट → फिलामेंट → खींचना → बॉबिन
- सायन + पीला = हरा; मैजेंटा + पीला = लाल; सायन + मैजेंटा = नीला
- रंग = वर्ण + हल्कापन + संतृप्ति
- मुख्य शब्द: स्पिनरेट, फिलामेंट, रंग का टब, कलर फ़ास्टनेस, पूरक रंग
हल किए गए उदाहरण
1. स्पिनरेट में बहुत से छेद क्यों होते हैं?
हर छेद एक फिलामेंट बनाता है। कई छेद एक साथ कई फिलामेंट बनाते हैं जिन्हें मिलाकर धागा लपेटा जाता है। इससे कारख़ाना तेज़ी से बहुत रेशा बना लेता है।
2. रंगरेज़ को हरा चाहिए। कौन-से दो मूल रंजक मिलाने चाहिए?
सायन + पीला। सायन लाल रोशनी सोखता है, पीला नीली रोशनी सोखता है, और सिर्फ़ हरी रोशनी बचती है।
3. एक ही सफ़ेद कपड़े के दो टुकड़े एक ही रंजक में रंगे गए, एक 10 मिनट और एक 40 मिनट। कौन-सा गहरा होगा और क्यों?
40 मिनट वाला। ज़्यादा समय में ज़्यादा रंजक अणु रेशे के अंदर जाते हैं। वह तभी गहरा होना रोकता है जब रेशा रंजक से भर जाए।
4. लाल का पूरक रंग बताओ, और बताओ कि किसी रंग को उसके पूरक से मिलाने पर क्या होता है।
लाल का पूरक हरा है। पूरक रंग मिलाने पर फीका भूरा-स्लेटी रंग बनता है, क्योंकि दोनों मिलकर लगभग सारी रोशनी सोख लेते हैं।
5. 1856 में बने रंजक का कपड़ा उद्योग के लिए क्या महत्त्व था?
वह प्रयोगशाला में बना, इसलिए बड़ी मात्रा में, सस्ता, चटक और एकसार बनाया जा सकता था। कपड़ा अब पौधों और कीड़ों पर निर्भर नहीं रहा।
आम गलतियाँ
- यह सोचना कि सारे रेशे पौधों या जंतुओं से आते हैं। नायलॉन, पॉलिएस्टर और ऐक्रिलिक रसायनों से बनते हैं।
- रेशा और फिलामेंट को एक समझ लेना। फिलामेंट स्पिनरेट के एक छेद से निकला लगातार लंबा धागा है; स्टेपल रेशे छोटे होते हैं।
- रंजक और वर्णक को एक मानना। रंजक रेशे के अंदर जाता है; वर्णक सतह पर रहता है।
- रोशनी के रंग और रंजक के रंग गड़बड़ा देना। रंजक के मूल रंग सायन, मैजेंटा और पीला हैं, लाल, हरा, नीला नहीं।