بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش تاثیر تخریبی اشعه ی ماوراء بنفش و سایش بر ظاهر رنگی فرش ماشینی مورد مطالعه قرارگرفته است. آزمایشاتی روی فرش ماشینی صورت گرفت ، بهصورتی که ابتدا نمونهها تحت اشعه فرابنفش در زمانهای مختلف و سپستحت دورهای مختلف سایش قرارگرفتند و نهایتا موًلفههای رنگی این نمونه ها در دستگاه اسپکتروفتومتر انعکاسی اندازهگیری شد. نتایج تجربی نشان می دهد که تغییرات ایجاد شده درداده های انعکاسی نمونه های مختلف که از لحاظ شید متفاوت بودند یکسان نیست ولی به طور کلی با تخریب نمونه ها دراثراعمال شرایط مختلف سایش و تابش اشعه درصد انعکاس در همه نمونه ها افزایش می یابد به علاوه، در اثر تابش اشعه فرابنفش، در نمونه های فرش زردیتی ایجاد شده که باعث افزایش درصدخلوص نمونه ها می شود.
نهایتا با ارائه کردن یک مدل آماری، و روش رویه پاسخ - RSM - ، چندجمله ای تقریبا زننده مرتبه دوم برای مدلسازی ارتباطات بین متغیرهای مستقل سایش و تابش اشعه، و متغیر پاسخ شاخص اختلاف رنگ، مدنظر گرفته شد. و برای کفایت یا اعتبار مدل های برازش شده، مجموعه نمودارهای باقیمانده ها برای هر مدل برازش شده آماده شد و مورد تجزیه تحلیل قرارگرفت. نتایج آماری نشان دادندکه تاثیراشعه فرابنفش و سایش برروی خصوصیات ظاهررنگی، مثل شاخص اختلاف رنگ با ضریب همبستگی تقریبا خوبی معنی داراست که این بیانیه با کمک توزیع نرمال باقیمانده ها به اثبات رسید.
کلمات کلیدی: اشعه فرابنفش، سایش، ظاهررنگی، فرش
مقدمه
اشعه UV1 یکی از دلایل افت کیفیت منسوجات است که ناشی از تحریکات در برخی از قسمت های ملکول پلیمر و از بین رفتن تدریجی زنجیر پلیمری است و این تخریب تدریجی وابسته به ذات و نوع پارچه و به ساختار شیمیایی الیاف آن وابسته است رنگ یا شید یکی از فاکتورهای مهم حفاظت در برابر انتقال پرتو UV از یک منسوج محسوب میشود. رنگ یک ماده وابسته به ویژگیهای جذب رنگ در محدوده طول موج مرئی طیف الکترومغناطیسی قرار میگیرد. باند جذب مرئی برای کلیه رنگها، بالاتر از باند پرتو فرابنفش بوده و بنابراین این رنگها به عنوان جذب کننده موثر پرتو فرابنفش عمل میکنند.
بر مبنای مطالعات پایلتروپ، ضریب کاهش رنگ در طیف فرابنفش، تعیین کننده میزان حفاظت پارچه در برابر پرتو فرابنفش است. گییس و همکارانش اولین محققانی بودند که تاثیر رنگ بر انتقال پرتو فرابنفش را بررسی کردند. طبق اظهارات آنها، UPF - یا فاکتور محافظت در برابر - 2 UV پارچههایی با رنگ تیره بالاتر از UPF پارچه های رنگ روشن با وزن و ساختار یکسان است . بسته به نوع رنگ یا رنگدانه ، گروه های جذب کننده ی حاضر در مواد رنگی و رنگرزی ، عمق رنگی پس از رنگرزی ، یکنواختی و موارد افزودنی ؛ همگی روی توانایی محافظت منسوج در برابر اشعه فرابنفش مؤثرند .
دوام زیبایی ظاهر فرشها نقش مؤثری در طول عمر آنها دارد که تنزل این مشخصه وابسته به عملکرد فرسایشی فرش میباشد .فرشها در طول زمان استفاده علاوه بر نیروهای مکانیکی شامل فشردگی، کشیدگی، خمشی، برشی، سایش، در معرض عوامل تغییردهنده خواص انعکاسی ناشی ازچرک و لکه دارشدن و سپس شستشوهای مکرر و همچنین تأثیرات نور قرار دارد بطورکلی تغییرات خواص انعکاسی لایه سطحی پرز فرشها از سه گروه عوامل زیر ناشی میگردد .
نقش عمده ای در نرخ افت ظاهر لایه پرزهای سطحی و تسریع استهلاک آنها دارند.الف - تغییر خواص انعکاسی به واسطه عدم ثبات رنگ نخهای پرز در برابر شستشو، نور و سایش، ب - تغییر خواص انعکاسی به واسطه اضافه شدن چرک، لکه و محلولهای رنگی،ج - تغییر خواص انعکاسی به واسطه تغییر سطح مخصوص انعکاس نخهای پرز ناشی از خوابیدگی، تغییر هندسه پرزها و ناهمواری سطحی پرزها انتخاب صحیح جنس الیاف و نوع ماده رنگزا، مراقبت و نگهداری صحیح و تمیزکاری منظم فرش در جهت کاهش تعداد دفعات شستشو تأثیر بهسزایی در ثبات رنگ و پایداری خواص انعکاسی پرزها خواهند داشت .
به جز روش ارزیابی ذهنی و تعیین عدد تغییر رنگ نمونه توسط گروه کارشناسان توسط خطکش معیار آبی، با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر وثبت مؤلفههای رنگی - - L* a* b* نمونه اولیه و نمونه بعد از فرسایش و تحلیل تغییرات مؤلفه میزان روشنایی - L* - ، قدرت رنگی - K/S - نمونهها و یا محاسبه شاخص اختلاف رنگ , - ∆E - میتوان تغییرات خواص انعکاسی را مطالعه نمود . بررسی مطالعات گذشته نشان از انگشت شمار بودن مطالعات علمی معتبر در زمینه تاثیر تخریب اشعه فرابنفش وهمچنین سایش بر روی ظاهررنگی فرش میباشد که ازجمله دلایل آن، عدم وجود مرجع معتبر و مستند در انتخاب مواد اولیه متناسب بامشخصات ساختمانی موردنظر، محدودیت تهیه نمونه های فرش جهت آزمایشات وهمچنین محدودیت بیشتر در رنگرزی کردن نمونه های مورد نظر بصورت کاملا شناخته شده است.
تجربیات
در این کار از نمونههای فرش ماشینی 500 شانه با تعدادگره 1000×500 شامل نخ پنبه پلیاستر بهعنوان نخ تار با نمره و تراکم 500 درمتر و نخ جوت بهعنوان نخ پود با نمره 2.6 lbs/m و تراکم 1000 در متر و نخ خاب اکریلیک با ارتفاع پرز 12 میلیمتر استفاده شده است. آزمایشاتی بر روی این نوع فرش صورت گرفت به صورتی که ابتدا نمونههای فرش زیر محفظه فرابنفش قرارگرفتند و سپس در دستگاه فرسایش فرش تحت دورهای مختلف سایش قرار گرفتند.
درواقع 5×5 حالت مختلف آزمایش شد و برای هرحالت تعداد 4 نمونه درنظرگرفته شد که 5 حالت اول برای 5 دور مختلف سایش است که در 5 حالت مختلف از زمانهای اشعه آزمایش شدند. ظاهر رنگی نمونه های مزبور بررسی گردید. بهگونهای که با دستگاه اسپکتروفتومتر، تغییرات احتمالی در ظاهر رنگی فرش برای دو رنگ - قهوه ای، شکلاتی - بعد از تغییرات ایجاد شده بر اثر شرایط مختلف تابش و سایش مورد مطالعه قرارگرفت. و مؤلفههای رنگی - - L* a* b* نمونه اولیه و نمونه های بعد از تخریب ثبت شد. و یا محاسبه شاخص اختلاف رنگ - ∆E - ، تغییرات مولفه های رنگی نمونه های فرش برای دو رنگ مورد نظرمورد با کمک نمودارهای حاصله از نرم افزار متلب، مطالعه شد.
روش آماری رویه پاسخ - RSM - بر روی داده های شاخص اختلاف رنگ مربوط به دو نمونه رنگ موردنظر انجام شد، چندجمله ای تقریبا زننده مرتبه دوم برای ایجاد ارتباط بین متغیرهای مستقل سایش و تابش اشعه، و متغیر پاسخ شاخص اختلاف رنگ، درنظر گرفته شد. و معنی داری اثر هریک از عاملهای اصلی واثرات مرتبه دوم آنها با کمک آنالیز واریانس در سطح معنی داری 5% و به روش رگرسیونی قدم به قدم با کمک نرم افزار مینی تب16 انجام شد. و برای کفایت یا اعتبار مدل برازش شده، مجموعه نمودارهای باقیمانده هابا کمک همین نرم افزار برای هر مدل برازش شده آماده شد ومورد تجزیه تحلیل قرارگرفت.
نتایج وبحث
برای رنگ قهوه ای باتوجه به نتایج بدست آمده ازداده های انعکاسی و منحنی های بدست آمده بعدازاعمال شرایط مختلف تابش و سایش می توان مشاهده نمودکه بعضی ازنمونه ها درانتهای طول موج یعنی حدود700-680 نانومتر انتهای پیک تمایل به کاهش داشته است دربقیه طول موج ها شکل منحنی شبیه به منحنی انعکاسی نمونه خام بوده است با این تفاوت که در مقادیرداده های انعکاسی درهمه طول موج ها،ضریبی اعمال گردیده است.
به نظرمی رسد علت افزایش c* این نمونه ها درمنحنی L*-C* ایجاد همین شولدرکوچک 4دراین ناحیه است. مقدار روشنایی در همه نمونههای عمل شده از نمونهی خام بیشتر بوده است. جایی که نمونه خام - بدون تخریب - به شکل دایره توپر نشان داده شده است. مشخصات مربوط به هر یک از نمونه های مورد استفاده نشان داده شده است.
