پارچه های یكرو سیلندر بطور گسترده در لباس های كشباف استفاده می شو ند و علت برخی مشكلات بخاطر نامتعادل بودن ساختمان آنهاست. این عدم تعادل بیشتر به خاطر كجی حلقه ها است كه بر روی تمام پارچه تاثیر گذاشته و مشكلات كیفی بزرگی را در محصول ایجاد می نماید. مانند جابجایی ردیف های كناری پارچه كه سبب مشكل كیفی مهم ی در سطح پارچه می شود. در این پارچه ها عموما ردیف ها نسبت به رج ها آن گونه كه مورد نیاز است عمود نبوده، بلكه نسبت به چپ و راست (بسته به جهت تاب نخ) مورب می شوند . این مشكل اغلب در عملیات تكمیل تصحیح شده و برطرف می گردد. عملیات تثبیت معمولا با بهره گرفتن از رزین ها، حرارت، بخار و یا مرسریزه كردن بسته به نوع پارچه انجام می شود. اما این عملیات نیز اغلب بسیار پایدار نبوده و پس از عملیات شستشو، ردیف ها مجددا به حالت اریب در می آیند. بررسی رفتار مكانیكی پارچه ها خیلی مهم می باشد چون خواص و عملكرد زیبایی مستقیماً به خواص مكانیكی از جمله خواص كششی، خمشی و برشی آنها ارتباط دارد. در طی استفاده پارچه همیشه با این نوع تغییرات تحت فشار بوده است. خواص پارچه از جمله افتادگی، زیر دست و شل و سفت بودن پارچه تحت تأثیر ویژگی های خمش و برش آن می باشد. بنابراین این تحقیق درك بهتری از رفتار خمشی و برشی پارچه كشباف را نشان می دهد. عوامل متعددی مانند سختی، نوع استراحت و جهت خمش و برش در واكنش پارچه به تغییر شكل موثر می باشند. نتایج نشان می دهد كه افزایش عامل سختی و استراحت پارچه كلاً منجر به افزایش استحكام پارچه در مقابل تغییرات خمشی و برشی پارچه می شود. فصل او ل: كلیات تعاریف خمش، پیچش و تاریخچه ی مطالعات آن در نساجی 1-1- تعاریف خمش و پیچش خمش یكی از خصوصیات مكانیكی اجسام است كه در اثر اعمال لنگر خمشی در جسم ایجاد شده و سطح خارجی جسم (لیف) كشیده و سطح داخلی آن فشرده می شود و در سطح مقطع آن تنش ایجاد می گردد. بسته به نوع اعمال خمش در عضو وشكل سطح مقطع جسم، خمش به دو دسته تقسیم می شود. خمش ساده یا تك محوری خمش مركب یا چند محوری توضیحاتی كه در اینجا ارائه می گردد به خمش خالص (تك محوره) و تاثیر ان بر اعصای منشوری مربوط می باشد. یک عضو منشوری عضویست كه سطح مقطع ان در تمام طولش ثابت بوده و در هر مقطع دلخواه از ان یک سطح مقطع مشخص داشته باشد.
:
لیپوزوم ها به طور جدی توسط بهنگام در کمبریج مطرح گردیدند. ایشان که برای اولین بار در سال 1961 لایه نازک خشک از فسفولیپیدهای هیدراته در آب را جهت آزمایش های خود به کار برد، پس از چهار سال نتیجه گرفت که در غلظت های بالا، فسفولیپیدهای پراکنده در آب به طور خود به خود قادرند ویزیکول های میکروسکوپی ایجاد نماید که در آن آب توسط غشاءهای فسفولیپیدی هر لایه محصور شده است. او خاطرنشان کرد که ساختمان فوق تشابه زیادی به غشاءهای زنده دارد، بنابراین مدل مناسبی جهت مطالعه غشاءهای سلولی هستند.
بعد از چند سال این مطالعات توسعه یافت و گروه های زیادی جنبه های مختلف خواص لیپوزوم ها را مورد بررسی قرار دادند که این تحقیقات وسیع تا امروز همچنان ادامه دارد.
لیپوزوم ها وزیکول های دولایه ای هستند که از لیپیدهای سطح فعال یا مولکول های آمفی فیل تشکیل شده و محیط مائی می تواند در
درون آنها و بین آنها و بین لایه های لیپیدی محصور شود. لیپوزوم ها به دو دلیل از طرف بخش های مختلف اهمیت دارد اول تشابه آنها به غشاءهای سلولی زنده و دیگری به عنوان حامل های دارویی و منتقل کننده مواد شیمیایی آبدوست و چربی دوست استفاده می شود.
اگرچه در ابتدا بهره گیری از لیپوزوم ها و فناوری میکروکپسول کردن به کندی پیش می رفت، اما امروزه در صنایع نساجی دامنه وسیعی از تحقیقات و نوآوری بر پایه اصول اولیه این فناوری، همچون هدف یابی، رهاسازی آهسته و محافظت از منسوجات حساس در مقابل مواد شیمیایی انجام شده است.
قسمت بیشتر تحقیقات استفاده از لیپوزوم در صنعت نساجی در قسمت رنگرزی کالای پشمی صورت گرفته است که به دلیل خصوصیات حرارتی و قیمت بالای این لیف می باشد در صورت استفاده مخلوط با پلی استر در هنگام رنگرزی از مواد تعاونی باید استفاده شود تا از آسیب به لیف جلوگیری شود استفاده از این ماده در رنگرزی نسبت به مواد تعاونی دیگر مزایایی از قبیل بهبود کیفیت، کاهش دمای رنگرزی که موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.
بعلاوه به دلیل سازگاری این مواد با محیط زیست و عدم استفاده از مواد کمکی با ساختار مصنوعی، مشکلات و عوارض زیست محیطی در این روش به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. همچنین امروزه حرکت به سمت استفاده بیشتر از مواد طبیعی به جهت مسائل زیست محیطی و انسانی سبب شده است تا رنگرزی کالاهای نساجی با بهره گرفتن از رنگزای طبیعی مورد توجه قرار گیرد.
زمانیكه یک كالای رنگ نشده در یک حمام مناسب قرار می گیرد، جذب رنگ در ابتدا سریع و سپس این سرعت جذب كاهش می یابد. هرچند در آخر دیگر مقدار رنگ در كالا افزایش نمی یابد اما این فرض اشتباه است كه سیستم را در این حالت یک سیستم استاتیک درنظر بگیریم و حركت مولكول های رنگ بین كالا و حمام را تمام شده فرض نمائیم. در حقیقت مبادله رنگ بین حمام و كالا در این شرایط در حال انجام می باشد با این تفاوت كه مقدار جذب و دفع در این شرایط با هم برابر می باشند. در این شرایط می باشد كه سیستم به حالت تعادل رسیده است. از كلمات ترمودینامیک یا ترموستاتیک معمولا در زمانی استفاده می شود كه سیستم در حالت تعادل معكوس باشد، یعنی سیستم در حالتی باشد كه جذب و دفع تواما صورت گیرد. در بعضی از فرایندهای رنگرزی چنین اتفاقی نمی افتد و فرایند ذاتا برگشت ناپذیر است. مثلا رنگزاهای گوگردی و راكتیو از این دسته رنگزاها هستند. در تمام این فرایندها مشخص است كه واكنش یک طرفه می باشد و در صورت جذب مولكول های رنگزا توسط لیف، برگشت رنگزا به حمام رنگرزی به سختی انجام می شود. اطلاعات در فرایندهای رنگرزی تعادلی، به صورت ایزوترم جذب بیان می شوند. در واقع ایزوترم جذب توزیع رنگزا در بین دو فاز حمام و الیاف را بررسی و نشان می دهند. ایزوترم های جذب متعددی در جهت توجیه سیستم های جذب وجود دارند ولی سه ایزوترم جذب نرست، لانگمیور، و فرندلیچ از همه با اهمیت تر می باشند. اگر در فرایند رنگرزی به حالت تعادل نرسیم، جذب و دفع با هم برابر نخواهد بود، این نابرابری میان جذب و دفع را به اصطلاح هیستریس كاذب یا هیستریس كنتیكی می نامند. یک گراف كه مقدار ماده جذب شده در واحد سطح را در مقابل غلظت ماده یا فشار گاز نشان می دهد، نمودار ایزوترم جذب می گویند و برای درك بهتر و پیش بینی مقدار جذب، معادلات ایزوترم جذب تعریف شده است و اینها بر مبنای مدل های تئوریک استوار می باشند. معادلات ایزوترم تعادل برای توصیف نتایج تجربی مورد استفاده قرار می گیرند. پارامترهای معادلات و فرضیات اصلی ترمودینامیكی این مدل های تعادلی ، اغلب اطلاعاتی در مورد مكانیزم های جذب و خصوصیات سطح و افینیته جاذب به ما ارائه می دهند.
امروزه پس از رنگرزی و چاپ، فلس زدائی پشم مهمترین عملیات تکمیلی به کار رفته روی الیاف پشمی می باشد. استفاده از ترکیبات اکسید کننده خاصه ترکیبات کلردار قدیمی ترین روش بهبود کیفیت سطح پارچه های پشمی می باشد و قدمتی بیش از 100 سال دارند. اگرچه این فرایند امروزه در حد یک فرایند آماده سازی تنزل پیدا کرده است، اما هنوز هم به عنوان یک پیش فرایند قبل از اعمال پلیمرها مورد استفاده قرار می گیرد. از مزایای این روش می توان به ارزان بودن بکارگیری آن اشاره کرد که خود باعث ایجاد تمایل نسبت به بهینه سازی این فرایند شده است. در این تحقیق از امواج مافوق صوت برای بهینه سازی این فرایند استفاده شده است تا با بالا بردن کیفیت کار و کاهش اثرات مخرب زیست محیطی فرایند فلس زدائی بهینه سازی گردد.
فصل اول: کلیات
1-1- لیف پشم:
پشم و دیگر الیاف مویی دارای پیچیده ترین ساختار در میان الیاف نساجی هستند. تمام اجزای موجود در ساختار پشم، بر خواص فیزیکی لیف پشم تاثیر می گذارند و اکثر این تاثیرات توسط ابزارهای آماری تحت بررسی دقیق قرار گرفته اند.
1-1-1- خواص عمومی:
یک لیف پشم ایده آل دارای سطح مقطع دایروی است که قطر آن بین 20 تا 40 میکرون متغیر می باشد. در پشم های ضخیم ممکن است در مرکز لیف یک بخش مرکزی به نام مدولا وجود داشته باشد که از پروتئین متفاوتی نسبت به بقیه پشم تشکیل می شود. در الیاف ظریف معمولا مدولا دیده نمی شود. اندازه مدولا در پشم های مختلف متفاوت بوده و در بعضی موارد به صورت یک کانال خالی در طول لیف قرار دارد. طول لیف پشم مابین 5 تا 50 سانتیمتر متغیر است. الیاف پشم به صورت مارپیچی دارای تجعد هستند که این تجعد در الیاف مختلف متفاوت است. چگالی پشم 1/3 گرم بر سانتیمتر مکعب است. ضریب شکست نور بنابر گزارش ها 1/533 موازی با محور لیف و 1/542 به صورت عمود و بریفرنژانس 0/010 است.
1-2- ساختار لیف پشم
در یک تقسیم بندی کلی می توان لیف پشم را به 3 لایه کلی تقسیم کرد:
1- لایه خارجی پوشیده از فلس یا کیوتیکل.
2- لایه فیبریای یا کورتکس.
3- مدولا در میان این سه لایه بخش اعظم پشم را کورتکس تشکیل می دهد که خود از میلیون ها سلول دوکی شکل بلند تشکیل شده است.
هدف از تهیه این گزارش بررسی تأثیر عوامل ریسندگی بر روی خواص مکانیکی الیاف مصنوعی می باشد. در این گزارش چهار روش ریسندگی الیاف مصنوعی مورد بررسی قرار می گیرد روش اول ذوب ریسی می باشد روش دوم به محلول ریسی پرداخته می شود که شامل دو بخش ترریسی و خشک ریسی می باشد در روش سوم ژل ریسی مورد بررسی قرار می گیرد. در تهیه این گزارش از مأخذ مختلف خارجی شامل کتاب ها و مقاله های محققین و متخصصین بین الملل و اطلاعات موجود در اینترنت استفاده گردیده است. فصل اول ذوب ریسی 1-1- کلیات در این فصل، ریسندگی فوق سریع پلی اتیلن ترفتالات (PET) به عنوان مثالی از الیاف مصنوعی ذوب ریسی شده، تشریح می گردد نخ پلی اتیلن ترفتالات در سال 1985 به صورت معمولی ریسیده و تحت کشش قرار گرفت در این فرایند است که پس از آن از طریق عملیات کششی معادل 5 – 3 برابر و اجرای عملیات حرارتی به شکل نخ کاملا آرایش یافته (DY یا FOY) درآمده و این مطلب، به صورت شماتیک در شکل (1-1) نشان داده شده است نخ کشش یافته پلی اتیلن ترفتالات عموما بدین طریق تولید می شود. مرحله کشش در ریسندگی فوق سریع می تواند حذف شود و تولید نخ کشش یافته به یک مرحله ختم می شود که از لحاظ اقتصادی به صرفه است این ایده توسط شرکت دوپونت در دهه 1950 ثبت شد. به هرحال پیشرفت نهایی این تکنولوژی یک مرحله ای، نیازمند پیشرفت پیچیدن نخ با سرعت بسیار بالا بود و این عمل تا سال 1988 هنگامی که ریسندگی مافوق سریع تجاری، با سرعت 147000m/min آغاز شد، به مرحله اجرا درنیامد. فرایند کشش ریسندگی به طور رسمی در دهه 1960 با همزمان شدن عملیات ریسندگی و کشش به طور سری توسعه یاف (شکل 1-1) با افزایش تقاضا برای نخ های موج دار در دهه 1980، عملیات کشش و تکسچرایزینگ در یک فرایند ادغام شدند و یک عملیات جدید ریسندگی برای تولید نخ هایی با آرایش یافتگی کم، با سرعت ریسندگی 300 – 3500 m/min به وجود آمد و بدین ترتیب عمل تکسچره و کشش همزمان انجام می شد. در دهه 1970 هرچه عمل پیچیدن بهبود می یافت، سرعت ریسندگی افزوده می شد و این پیشرفت، انگیزه تحقیق در مورد ریسندگی با سرعت بالا را افزایش داد. Ueda و Kanotsuna برای مثال، گزارش کردند که ساختمان لیف نایلون 6 توسط ریسندگی با سرعت بالا 9800m/min، در سال 1971 ساخته شد. از سال 1975، برای دهها سال فرایند ریسندگی با سرعت بالا توسط محققین متعددی همچون Shimizu مورد تحقیق قرار گرفت و نتایجی در مورد ریسندگی با سرعت بالا برای اپلی استر، نایلون و پلی اولفین ها گزارش گردید. در سال 1983 انجمن تکنولوژی الیاف مصنوعی، بخش ریسندگی آن پروژه ریسندگی با سرعت بالا را برای پلی استر با سرعت 14700- 9000 متر در دقیقه، آغاز کرد تحقیقات، شرایط بهینه برای ریسندگی با سرعت بالا و مکانیزم تشکیل لیف در مدت ریسندگی را نشان داده است امروزه ریسندگی در سرعت بالا حدود 8000 – 1470000m/min، شرایط تولید تجاری برای نخ های مصنوعی همچون نایلون و پلی استر می باشد. در این فصل، ساختمان، خواص فیزیکی نخ فیلامنت پلی استر که با سرعت بالا ریسیده شده است، مکانیزم تشکیل ساختمان لیف در مدت عملیا و کاربردهای تجاری آن بررسی می شود.
