فرمیک اسید در نساجی

با آنکه استفاده از فرمیک اسید در نساجی تنها ۹% از کاربرد این اسید در دنیا را به خود اختصاص می‌دهد، اما همین درصد پایین نیز کمک فراوانی به این صنعت پرقدرت می‌کند. فرمیک اسید همچنین به علت اندازه کوچک و قابلیت‌های شیمیایی شگفت‌انگیز خود صنایع مختلفی را تحت‌تأثیر قرار داده است. ازاین‌رو، لازم دانستیم تا با پرداختن به این ماده ارزشمند، گامی در جهت آگاهی بیشتر شما عزیزان برداریم. در ادامه با ما همراه باشید.

معرفی فرمیک اسید

اسید فرمیک یا متانوئیک اسید، کوچک‌ترین اسیدی است که در علم شیمی می‌شناسیم. این کربوکسیلیک اسید به طور طبیعی به‌واسطه سنتز شیمیایی در بدن اغلب مورچه‌ها ساخته می‌شود. استرها، نمک‌ها و آنیون‌های حاصل از فرمیک اسید را فرمت می‌نامند. فرمیک اسید با فرمول مولکولی CH2O2 به شکل مایع دود کننده بی‌رنگی وجود دارد. نقطه ذوب و جوش آن به ترتیب 8.4 °C (47.1 °F; 281.5 K) و 100.8 °C (213.4 °F; 373.9 K) است. علاوه بر آب در اتر، استون، اتیل استات، گلیسرول، متانول و اتانول قابل امتزاج است و در بنزن، تولوئن و گزیلنها (زایلن‌ها) تا حدی محلول است. فرمیک اسید دارای بوی بسیار تند و نافذی است. این ماده اغلب در بدن مورچه‌ها و زنبورهای بدون نیش از جنس Oxytrigona و مورچه‌های چوب Formica یافت می‌شود. کرم شب‌پره Cerura vinula در هنگام خطر این اسید را بر روی شکارچیان خود افشانه می‌کند.

آناناس، سیب، کیوی، بسیاری از سبزی‌ها و صیفی‌جات مانند بادمجان، خیار و پیاز نیز حاوی مقادیر خاصی فرمیک اسید هستند. علت نام‌گذاری این اسید به کشف این ماده باز می‌گردد! در اوایل قرن پانزدهم، کیمیاگران دریافتند که تپه‌های مورچه بخار اسیدی متصاعد می‌کنند. ازاین‌رو، با تقطیر مورچه توانستند اسید موردنظر را تخلیص کنند. فرمیک اسید طبیعی از سرین و از طریق واسطه ۵،۱۰-متینیل تترا هیدرو فولات به دست می‌آید. باز مزدوج این اسید، فرمت نام دارد که به‌صورت گسترده‌ای در طبیعت وجود دارد. از فرمیک اسید در صنایع مختلفی همچون کشاورزی، سوخت سلولی و انرژی، لحیم‌کاری، کروماتوگرافی، تولید و دباغی چرم، رنگرزی، تکمیل منسوجات، تولید لاستیک، تولید محصولات تمیزکننده، تولید طعم‌دهنده‌ها، عطر مصنوعی و… استفاده می‌شود.

نقش و اهمیت اسید فرمیک در صنعت نساجی

نقش اصلی فرمیک اسید در نساجی، استفاده از این ماده برای پردازش پارچه موردنظر، رنگرزی و همچنین چاپ پارچه است. اهمیت این ماده ازآن‌جهت قابل‌توجه است که به‌عنوان یک عامل کاهنده و تنظیم‌کننده pH عمل می‌کند. از سوی دیگر، این اسید تثبیت رنگ‌ها بر روی الیاف پارچه را تسهیل می‌کند و با افزایش ثبات رنگِ منسوجات، سبب افزایش کیفیت پارچه موردنظر می‌شود. پارچه‌هایی که در هنگام تولید آنها از فرمیک اسید استفاده می‌شود از مرغوبیت بیشتری برخوردار هستند. به همین جهت است که برای افزایش کیفیت و شفافیت رنگ پارچه از فرمیک اسید استفاده می‌کنند.

اسید فرمیک در فرآیند رنگرزی

میزان استفاده از فرمیک اسید در صنعت نساجی و صنعت رنگرزی بسیار مشابه یکدیگر است و تنها ۹% کاربرد این اسید را به خود اختصاص می‌دهد. عملکرد فرمیک اسید در رنگرزی به این طریق است که این ماده به علت ماهیت اسیدی و بسیار واکنش‌پذیر خود سبب انحلال بهتر و عمیق‌تر رنگ در فیبرهای موجود در پارچه می‌شود. زیرا که هیدروژن اسیدی خود را به‌راحتی در واکنش آزاد می‌کند. ازاین‌رو، رنگی که بر روی پارچه اعمال می‌گردد علاوه بر اینکه روشن‌تر و شفاف‌تر به نظر می‌رسد، دوام و ماندگاری بیشتری دارد و پس از شستشوی فراوان به‌راحتی از روی پارچه محو نمی‌شود.

فرمیک اسید در پردازش چرم

پس از صنعت نساجی و صنعت رنگرزی، بیشترین کاربرد اسید فرمیک مربوط به استفاده از آن در صنعت چرم است. جالب است بدانید که ۲۳% از مصرف جهانی فرمیک اسید به استفاده از این ماده در دباغی و تولید چرم مربوط می‌شود. کاربرد فرمیک اسید در صنعت چرم به‌منظور دباغی و رنگرزی چرمِ موردنظر است. این کربوکسیلیک اسید کوچک می‌تواند با حذف مواد ناخواسته از روی پوست خام (چرم) سبب پردازش بهتر آن شود. علاوه بر این، استفاده از فرمیک اسید در زمان پردازش چرم موجب افزایش کیفیت نهایی چرم می‌گردد.

تمیز کردن و نظافت ماشین آلات نساجی با اسید فرمیک

یکی از موضوعاتی که بررسی آن می‌تواند برای شما عزیزان نیز جالب باشد، استفاده از فرمیک اسید در نساجی برای تمیزکردن ماشین‌آلاتی است که برای ساخت پارچه از آنها استفاده می‌شود. در مدت زمانی که ماشین‌آلات نساجی در حال فعالیت هستند، به علت گردوغبار محیط، مواد رنگرزی و سایر مواد شیمیایی که برای تولید پارچه به کار می‌روند لایه‌های فراوانی از مواد بر روی این دستگاه‌ها رسوب می‌کند. در این حالت، استفاده از محلول فرمیک اسید تنها راه‌حل آسان برای حذف این رسوبات است.

آیا کاربرد فرمیک اسید اثرات زیست محیطی دارد؟

اسید فرمیک یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر است. این اسید می‌تواند به‌واسطه فناوری جذب و استفاده از کربن (CCU) انتشار گازهای گلخانه‌ای در جو را به حداقل برساند. از سوی دیگر با کاهش گازهای گلخانه‌ای، میزان مصرف سوخت‌های فسیلی نیز به میزان قابل‌توجهی کاهش پیدا می‌کند. البته مواجه این اسید با بافت‌های بدن سبب متاپلازی سنگ‌فرشی و دژنراسیون اپیتلیوم تنفسی و بویایی در جانوران می‌شود که می‌تواند اثرات سوئی را به دنبال داشته باشد.

کاربرد اسید فرمیک در منسوجات چه مزیتی دارد؟

همان‌گونه که در مباحث قبلی به این موضوع پرداختیم، استفاده از فرمیک اسید در نساجی سبب بهبود کیفیت رنگ و بافت منسوجات می‌گردد. فرمیک اسید در نساجی نه‌تنها در پیشبرد صنعت ساخت پارچه، بلکه به رنگرزی پارچه‌ها و حتی تمیزکردن دستگاه‌های ریسندگی نیز کمک می‌کند. استفاده از آن کم‌خطر و آسان است! علاوه بر تمامی این موارد، به علت قیمت مناسب و کارایی بالایی که دارد، گزینه مناسبی برای شما عزیزان خواهد بود.

سوالات متداول فرمیک اسید در نساجی

۱- فرمیک اسید با چه نام‌های تجاری شناخته می‌شود؟

فرمیک اسید یا اسید مورچه با نام‌هایی همچون Isocarbonous acid، Carbonous acid، Formylic acid، Metylic acid، Hydrogencarboxylic acid، Hydroxy(oxo)methane، Metacarbonoic acid، Oxocarbinic acid، Oxomethanol و Hydroxymethylene oxide شناخته می‌شود.

۲- اسید فرمیک دارای چه خواص شیمیایی است؟

این اسید بیشتر خواص کربوکسیلیک اسیدها را دارد با این تفاوت که ۱۰ برابر قوی‌تر از استیک اسید است. برخی خواص احیایی آلدهیدها را دارد و در شیمی آلی مصنوعی به‌عنوان منبع یون هیدروژن مورداستفاده قرار می‌گیرد.

۳- چگونه می‌توان فرمیک اسید را در آزمایشگاه سنتز کرد؟

اگر در دمای ۸۰ درجه سانتیگراد و فشار ۴۰ جوّ، متانول و منوکسید کربن را در حضور یک باز قوی ترکیب کنید، متیل فرمات تولید می‌شود. برای به‌دست‌آوردن فرمیک اسید نیز می‌بایست متیل فرمات به‌دست‌آمده را با آب فراوان و سولفوریک اسید هیدرولیز کرد.

۴- اصلی‌ترین کاربردهای فرمیک اسید چیست؟

عمده‌ترین کاربرد این اسید استفاده از آن به‌عنوان ماده نگهدارنده و آنتی‌باکتریال در خوراک دام‌ها، تخمیر اسید لاکتیک و سرکوب بوتیریک اسید، ازبین‌بردن باکتری E.coli در صنعت طیور و همچنین کنه کشی در زنبورداری است.

۵- کار با فرمیک اسید چه خطراتی را به دنبال دارد؟

رقت‌های پایین این ماده بی‌خطر است؛ اما محلول غلیظ فرمیک اسید خورندگی زیادی در تماس با پوست ایجاد می‌کند، سبب آسیب عصب بینایی و کوری می‌گردد و بلعیدن این اسید می‌تواند موجب بروز مسمومیت در افراد شود.