بخشی از مقاله
چكيده مطالب:
با توجه به گسترش جوامع بشري و نياز به توليد جنس با كيفيت تر و رشد مصرف الياف ويسكوز در صنعت نساجي و پوشاك و مزيتهاي نسبي نسبت به ديگر الياف و ثابت ماندن ميزان تجارت پنبه در جهان الياف ويسكوز مورد توجه صاحبان صنايع قرار گرفته است.
در اين پژوهش سعي شده تا با ارائه نمونه هاي عملي و مستدل بر نتايج دستگاه اسپكتروفتومتري اين موضوع بررسي مزيت و شرايط رنگرزي كالاي ويسكوز و مقايسه آن با كالاي پنبه با رنگرزي راكتيو و مستقيم و بررسي جذب رطوبت بازيافتي مورد توجه قرار گرفته است.
هدف از انجام اين پروژه درس شرايط جذب رنگ و خواص رنگرزي پنبه ويسكوز و مقايسه آن ها در شرايط يكسان با يكديگر مي باشد. همچنين مقايسه جذب رطوبت بازيافتي اين دو كالا قبل و بعد از رنگرزي مي باشد ابتدا بايد گراف استاندارد رنگرزي پنبه توسط رنگهاي اكتيو مستقيم تهيه كرده سپس در شرايط يكسان رنگرزي را انجام دهيم و بعد از انجام آزمايشهاي اسپكترو فتومتر نتايج را مورد بررسي قرار مي دهيم.
ابتدا بايد دو كالاي كاملاً مشابه پنبه و ويكسوز تهيه شود كه با توجه به شرايط موجود تهيه دو كالاي كاملاً مشابه 100% ويسكوز و 100% پنبه مقدور نبود. به همين جهت با تهيه كردن 2 كالاي (نخ) مشابه مقايسه اين دو ميسر گرديد.
2-1- مواد مورد آزمايش:
براي انجام آزمايشات مربوطه به 2 دوك نخ 100% پنبه و 100% ويسكوز كه هيچ گونه عمليات تكميلي بر روي آنها انجام نشده باشد نياز است.
2-2- رنگ مصرفي:
براي انجام اين آزمايش از دو رنگ با مشخصات زير استفاده كرديم.
رنگ اكتيو Rifazol Blue R.S.P
رنگ مستقيم Best Direct Supra Blue Buls
2-3- وسايل آزمايشگاهي:
1- دستگاه كلاف پيچ
2- دستگاه تاب سنج
3- دستگاه استحكام سنج
4- دستگاه نمونه رنگ كني
5- دستگاه اسپكتروفتومتر
2-3- نحوه انجام آزمايش:
الف) آزمايشات فيزيكي:
اين آزمايشات به دو دسته تقسيم مي شود دسته اول آزمايش بر روي نخ هاي مورد مصرف و آزمايش دوم آزمايش جذب رطوبت بازيافتي قبل و بعد از رنگرزي.
ب) آزمايشات شيميايي:
كه اين آزمايشات به 4 دسته تقسيم مي شود:
دسته اول تأثير دما بر روي جذب رنگ اكتيو روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
دسته دوم تأثير زمان بر روي جذب رنگ راكتيو روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
دسته سوم تأثير دما بر روي جذب رنگ مستقيم روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
دسته چهارم تأثير زمان بر روي جذب رنگ مستقيم روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
2-5- تعيين نمره نخ:
ابتدا بوسيله دستگاه كلاف پيچ مقدار 200 متر از هر دوك نخ را پيچيده و توسط ترازوي ديجيتال آن را وزن كرده و ظرافت نخ را براساس فرمول زير بر حسب Den مشخص مي كنيم.
= ويسكوز
= پنبه
2-6- تعيين تاب در متر
بوسيله دستگاه تاب سنج نخ را بر روي دو فك دستگاه نصب مي كنيم. سپس برخلاف جهت تاب نخ شروع به چرخاندن مي كنيم تا اينكه كاملا الياف از هم باز شود تا هيچ تابي در آن ديده نشود پس تعداد دورهاي تاب خورده از روي دستگاه مي خوانيم عدد خوانده شده معرف تاب در متر مي باشد.
1 متر × 400 = ويسكوز
1 متر × 450 = پنبه
2-7- تعيين استحكام تا حد پارگي:
توسط دستگاه استحكام سنج اين آزمايش را انجام مي دهيم اين دستگاه شامل شده است از دو فك كه يكي ثابت و ديگري متحرك است كه به طول ثابت نخ بين آنها قرار مي گيرد و با استفاده از نرم افزار مخصوص ازدياد طول تا حد پارگي و استحكام نخ را به ما نشان مي دهد اين كار را 10 مرتبه تكرار مي كنيم و از نتايج ميانگين مي گيريم.
نتايج بدست آمده طبق جدول زير مي باشد.
استحكام ازدياد طول تا حد پارگي
7/0 04/0 پنبه
5/1 3/13 ويسكوز
2-8- تهيه نمونه گردباف:
بعد از انجام آزمايشات بر روي نخ هدف تهيه دو منسوج كاملاً يكسان از لحاظ بافت مي باشد لذا از دستگاه گردباف knitting كه مخصوص جوراب بافي مي باشد 2 نمونه پارچه پنبه و ويسكوز تهيه مي كنيم.
2-9- آزمايش جذب رطوبت:
براي انجام اين آزمايش 4 نمونه پارچه احتياج داريم كه 2 نمونه آن رنگ شده و 2 نمونه رنگ شده در شرايط زير احتياج است. ابتدا 3 گرم از هر نمونه را وزن كرده و در شرايط رنگرزي ايده آل براي 2 نمونه رنگ راكتيو و مستقيم اجرا مي كنيم ابتدا نمونه ها را به مدت 30 دقيقه در دماي 70 درجه سانتيگراد قرار مي دهيم سپس آنها را وزن كرده و وزن هر كدام را جداگانه بدست مي آوريم سپس به مدت 30 دقيقه آن را در دماي محيط قرار مي دهيم و آن را وزن مي كنيم.
2-10- تأثير دما بر روي جذب رنگ راكتيور روي كالاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
طبق گراف استاندارد رنگرزي براي رنگرزي پنبه با رنگ راكتيو رنگ با غلظت 01/ مورد احتياج است و به ازاي اين غلظت رنگ 5 گرم بر ليتر كربنات و 20 گرم بر ليتر نمك مورد احتياج است.
براي سهولت كار ابتدا 1 محلول رنگ 03/0 تهيه مي كنيم مقدار 75/0گرم رنگ را در cc250 آب مقطر به حجم مي رسانيم به اين ترتيب ما رنگ 3 گرم بر ليتر داريم دستگاه نمونه رنگ كني ما داراي حجم cc90 مي باشد سپس براي اينكه رنگي با غلظت 1 گرم بر ليتر داشته باشيم طبق فرمول زير عمل مي‌كنيم.
L
وزن كالا× gr/Lip10×
R
موجودgr/Lit
مقدار cc10 از محلول رنگ فوق را در حمام رنگرزي مي ريزيم.
براي تهيه محلول كربنات 5/7 گرم كربنات را به حجمcc 1000 مي رسانيم حال كه gr/Lit 5 كربنات احتياج داريم طبق فرمول زير كربنات احتياج داريم طبق فرمول زير مقدار مورد نياز از اين محلول را بدست مي آوريم.
L
وزن كالا× مورد نيازgr/Lip10×
R
موجودgr/Lit
طبق يك تناسب ساده مقدار نمكي كه بايد در هر سلول رنگرزي ريخته شود را به دست مي آوريم.
سپس محلول رنگرزي را درون 6 سلول ريخته و 6 نمونه از هركدام از كالاهاي ويسكوز و پنبه به وزن 3 گرم تهيه كرده و در دماهاي زير مورد آزمايش قرار مي دهيم.
40،50،55 – 60-65-70 درجه سانتي گراد
سپس رنگرزي را جهت آزمايش اسپكتروفتومتر نگهداري مي كنيم.
2-11- تأثير زمان بر روي جذب راكتيو روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
طبق آزمايش قبل حمام هاي رنگرزي را تهيه كرده و در زمان هاي زير مورد آزمايش قرار مي دهيم.
و پساب هاي آن را جهت آزمايش اسپكتروفتومتر نگهداري مي كنيم.
2-12) تأثير دما بر روي جذب رنگ مستقيم بر روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
براي انجام اين آزمايش ابتدا بايد يك محلول 3% بسازيم براي اين كار ابتدا 75/0 گرم پودر رنگ مستقيم را با cc250 آب مقطر به حجم مي رسانيم سپس طبق فرمول زير داريم:
سپس طبق گراف استاندارد براي هر رنگ 01/ مستقيم احتياج به 5/7 گرم بر ليتر نمك است. 10 گرم نمك را به حجم 1 ليتر مي رسانيم و داريم:
L
وزن كالا× گرم بر ليتر مورد نياز
R
ليتر / گرم موجود
از محلول نمك نياز است.
باقيمانده حجم را آب مقطر اضافه مي كنيم. سپس طبق گراف رنگرزي 6 نمونه پنبه و 6 نمونه ويسكوز را 2 به 2 در دماهاي زير مورد آزمايش قرار مي دهيم.
50-60-70-80-90-95 درجه سانتي گراد
2-13- تأثير زمان بر روي جذب رنگ مستقيم بر روي كالاهاي 100% پنبه و 100% ويسكوز
طبق آزمايش 2-12 حمام هاي رنگرزي را تهيه كرده و در دماهاي زير مورد آزمايش قرار مي دهيم.
10-20-30-40-45-50 دقيقه انجام مي دهيم و پساب ها را جهت آزمايش اسپكتروفتومتر نگهداري مي كنيم.
2-14- آزمايش اسپكتروفتومتر
نحوه ار با دستگاه اسپكتروفتومتر:
ابتدا رنگ مصرفي را داخل دستگاه گذاشته و مشخصات رنگ را درآورده سپس براي صفر كردن دستگاه بايد محلول بدون رنگ را بعنوان شاهد درون دستگاه قرار دهيم سپس دستگاه را صفر و به ترتيب نمونه ها را استفاده مي كنيم.
مراحل كار به صورت زير مي باشد:
1- تهيه 6 تا 7 نمونه رنگ خالص رقيق شده از غلظت 01/ گرم بر ليتر تا 07/ گرم بر ليتر به منظور رسم منحني كاليبراسيون و اعداد جذب بايد كوچكتر از 1 باشد ) كه در دستگاه فوق اين منحني رسم شده است.
2- 2- رسم منحني كاليبراسيون توسط كامپيوتر و بدست آوردن معادله خط و منحني و k و b
3- رقيق كردن سوپاپ رنگرزي 5 مرتبه يا 10 مرتبه تا عدد جذب زير 1 برود
4- بااستفاده از فرمول منحني كاليبراسيون رنگ اعداد جذب را داخل فرمول قرار داده و غلظت رنگينه در سوپاپ بدست مي آيد.
5- سپس با استفاده از فرمول E درصد رمق كشي را بدست مي آوريم.
با توجه به مواد ياد شده به پيشنهاد استاد محترم از فرمول هاي زير استفاده كرديم.
= درصد رمق كشي (جذب پساب شستشو + جذب پساب رنگرزي)- جذب محلول اوليه رنگرزي 100×
جذب محلول اوليه رنگرزي
= درصد رمق كشي ( غلظت پساب شستشو + غلظت پساب رنگرزي )- غلظت محلول اوليه رنگرزي 100×
غلظت محلول اوليه رنگرزي
3-1- نتايج:
طبق محاسبات و آزمايشات فصل 2 بخش 2-5 نتايج تعيين نمره نخ به شرح زير است:
ويسكوز
= پنبه
3-2- طبق محاسبات و آزمايشات بخش 2-6
تاب در متر
400 ويسكوز
450 پنبه
با توجه به نتايج فوق تاب در متر نخ پنبه بيشتر از نخ ويسكوز است.
3-3- طبق محاسبات و آزمايشات بخش 2-7
استحكام ازدياد طول تا حد پارگي
7/0 04/ پنبه
5/1 3/13 ويسكوز
با توجه به نتايج حاصل استحكام ويسكوز بيشتر از پنبه بوده و ازدياد طول تا حد پارگي ويسكوز بيشتر از پنبه است.
با توجه به اعداد فوق شبكه سلوبيوز در ويسكوز كامل تر است.
3-4- نمونه هاي شماره 1: نمونه بافته پنبه 100% توسط دستگاه گردباف است كه در ضميمه ارائه شده.
نمونه هاي شماره 2: نمونه بافته پنبه 100% توسط دستگاه گردباف است كه در ضميمه ارائه شده.
نتايج آزمايش جذب رطوبت طبق استاندارد فصل 2 بخش 2-9
پارچه خام ويسكوز پارچه خام
پنبه نمونه رنگ شده ويسكوزض نمونه رنگ شده پنبه
وزن 000/3 000/3 17/3 19/3
دما
80/2 87/2 91/2 08/3
دماي محيط
وزن 87/2 93/2 000/3 14/3
07/0 06/0 09/0 06/0
- با توجه به نتايج فوق وزن كالا نمونه رنگ شده ويكسوز و نمونه رنگ شده پنبه مشاهده مي شود كه نمونه پنبه سنگين تر از نمونه ويسكوز است.
- در شرايطي كه دما و زمان 30 دقيقه درون آون نگه داشته ايم مشاهده مي شود كه وزن نمونه پارچه خام پنبه بيش از نمونه پارچه خام ويسكوز است.
- وزن نمونه رنگ شده پنبه بيش از نمونه رنگ شده ويسكوز است.
- در دماي (محيط) و زمان 30 دقيقه وزن پارچه خام پنبه بيشتر از وزن پارچه خام ويسكوز است.
- در شرايط محيط و زمان 30 دقيقه وزن پارچه رنگ شده پنبه بيشتر از نمونه رنگ شده ويسكوز است.
- نتيجه كلي حاصله با توجه به نتايج اختلاف وزن مشاهده مي شود كه وزن پارچه 100% خام در دماي محيط و دماي بيشتر از نمونه ويسكوز خام است.
- مشاهده مي شود كه اختلاف وزن نمونه رنگ شده پنبه بيشتر از نمونه رنگ شده ويسكوز است.
- نتيجه گيري كلي داده هاي فوق ما را به اين نتيجه مي رساند كه اختلاف وزن پارچه خام پنبه و نمونه رنگ شده پنبه تغييري نكرده و ثابت مانده در نتيجه رطوبت بازيافتي آن همچنان ثابت است.
