بخشی از مقاله
چکیده
یکی از رنگهای مورد علاقه امروز در صنعت نساجی برای کاربرد جدید، رنگهای لومیسانس میباشد که این رنگها قادر هستند با جذب نور مریی در مدت زمان کوتاهی - اگرچه در حالت طبیعی فام واقعی آن قابل رویت نیست - اما در محیط تاریک تا مدت زمان زیادی فام رنگی خاصی را از خود نشان دهند و براقیت زیادی را به کالا اضافه نماید . در این تحقیق سعی شده است از رنگهای لومینسانس در چاپ و رنگرزی منسوجات استفاده شود و رسیدن به حالت بهینه از اهداف این پژوهش بوده است. در پروسهی رنگرزی که هدف تولید الیاف پلیپرپیلن به همراه رنگدانهی لومینسانس میباشد از چیپس پلیپرپیلن طی فرایند ذوبریسی استفاده میشود و در نهایت آزمون شبتابی و استحکام روی الیاف لومینسانس انجام میشود.
کلید واژه- فسفرسانس، لومینسانس، رنگرزی، نساجی.
مقدمه:
انرژی َاشکال متفاوتی دارد که یکی از آنها نور می باشد. فرآیندهایی که منجر به تولید نور می شوند به دو دسته تقسیم می گردد، التهاب و لومینسانس.لومینسانس: اصطلاح لومینسانس برای نخستین بار در سال 1888 توس ویدمن برای متمایز شدن آن از التهاب تعریف شد که مکانیسمی خنکتر و کارآمدتر از التهاب برای نشر نور دارد. لومینسانس هنگامی اتفاق می افتد که الکترون موجود در لایه الکترونی تحریک شده همزمان با نشر تشعشع به لایه الکترونی با انرژی پایینتر سقوط می کند.[1]انواع لومینسانس: -1 لومینسانس به کمک تابشدهی قبلی -2 لومینسانس به کمک پدیدههای الکتریکی -3 لومینسانس به کمک واکنش شیمیایی -4 لومینسانس به کمک نوآرایی ساختمانی در جامدات.[2]فوتولومینسانس: فوتولومینسانس شامل فلوئورسانس و فسفرسانس است. برخی از ویژگیها روشهای فوتولومینسانس مانند حساسیت و حدود آشکارسازی پایین آنها قابل قیاس با روشهای جذب است. بهعلاوه این روشها گزینش پذیری و دامنه خطی گستردهای دارند.
روش انجام آزمایش ذوبریسی:
نمونه های بررسی شده در این پزوهش شامل الیاف پلی پرپیلن خالص و الیاف پلیپرپیلن حاوی مقادیر 15،10،7 درصد از رنگدانهی فوتولومینسانس است که با اختلاط مستقیم و از راه مذابریسی تولید شده است. دمای مذابریسی با توجه به دمای ذوب پلیپرپیلن °C165 در نظر گرفته میشود و شرای مناسب تولید الیاف LOY تنظیم شد.[3]
آزمونهای انجام شده روی الیاف لومینسانس:
تست شبتابی الیاف لومینسانس
با استفاده از یک منبع که از لامپ زنون W150 کمانی و فوتودیود، الیاف شامل رنگدانهی فوتولومینسانس است تحریک میشوند و تهییج میکنند و وقتی به مرتبهی اولیهی خود بازمیگردند انرژی اضافی را به صورت نور نمایش میدهند که با استفاده از حسگر طیف و شدت انرژی الیاف شب تاب قابل اندازهگیری میباشد.[4] تست استحکام الیاف در دستگاه اندازهگیری دو گیره که یکی ثابت است و دیگری متحرک، قرار دارد. گیره ثابت به قسمت اندازهگیری متصل است و گیره متحرک به وسیله یک موتور حرکت میکند. برای اندازهگیری مقاومت یک لیف، لازم است از یک سر لیف طولی از لیف به درازای 1 سانتیمتر را بین دو فک گیره ثابت قرار داده، سپس سر دیگر لیف را در بین فک های گیره متحرک قرار داد. در این صورت با فشار دادن کلید انجام آزمایش، گیره متحرک شروع به حرکت میکند.
با حرکت گیره متحرک و سپس مستقیم شده لیف، گیره ثابت که به قسمت اندازهگیری متصل است تحت نیروی کشش قرار میگیرد و کشش وارده به گیره ثابت تبدیل به علامت الکتریکی شده و به قلم دستگاه ثبات منتقل شده و قلم دستگاه ثبات حرکت میکند. اگر کاغذ زیر قلم دستگاه ثبات نیز حرکت کند منحنی نیرو ازدیاد طول بر روی کاغذ دستگاه ثبات رسم میشود. پس از هر آزمایش و قبل از شروع آزمایش جدید، لازم است با فشار دادن دکمه کنترل صفر، قسمت اندازه-گیری متصل به گیره ثابت را به حالت اولیه و آزاد برگرداند. لازم به توضیح است که قبل از آزمایش باید توصیههای موجود در راهنمای دستگاه را مطالعه کرده و نکات اشاره شده در راهنمای مربوطه را رعایت نمایید. همچنین قبل از شروع آزمایش، لازم است دستگاه را براساس دستورات داده شده در راهنمای دستگاه، کالیبره کرده تا از ایجاد خطای احتمالی در نتایج آزمایش پیشگیری شود.
نتایج
در این بخش نتایج حاصل از آزمون استحکام و تست شبتابی لومینسانس مورد بررسی قرار میگیرند.
نتایج تست استحکام روی الیاف:
نتایج حاصل از آزمون استحکام کششی الیاف در زیر آمده است.
با توجه به نمودار 1 به طور کلی افزایش غلظت پیگمنت در ساختار پلیمر سبب کاهش استحکام شده است.وجود رنگدانه در ساختار لیف باعث کاهش مقاومت و در نهایت کاهش استحکام لیف شده است. دلیل این موضوع قرار گرفتن ذرات رنگدانه تجمع یافته بین زنجیرهای پلیمری است که آرایشیافتگی، استحکام و مدول را کاهش میدهد.
نتایج حاصل از ارزیابی مولفههای رنگی:
این نتایج به دو صورت ارزیابی مولفههای رنگی و درصد انعکاس در طول موج بین 400 تا 700 نانومتر ارایه شده است.با توجه به جدول 4، با افزودن رنگدانه مؤلفهی b که میزان زردی را نشان میدهد افزایش پیدا کرده است و مؤلفههای a و L تغییرات چندانی را نکرده است. الیاف با غلظت 10 رنگدانه در میان الیافی که حاوی پیگمنت لومینسانس میباشند بیشترین روشنایی و کمترین زردی را دارد.
نتایج طیفسنجی دستگاه تست لومینسانس روی الیاف:
در نمودار زیر نشان میدهد که در هر طول موج مقدار انرژی حاصل از تهییج الکترونها درون الیاف چقدر است.با توجه به نمودار بالا مشاهده میشود که به طور کلی با افزایش غلظت رنگزا انرژی افزایش یافته است. بالاترین پیک در طول موج بین 400 تا 600 نانومتر مشاهده میشود که بیشترین انرژی به الیاف حاوی غلظت 10 اختصاص داده شده است میتوان احتمال داد که در غلظت 15 به دلیل بالا بودن غلظت رنگدانه، تجمع رنگدانه حین ذوبریسی را داریم که سبب شده است از مقدار انرژی حاصل از شبتابی کم شود.در تصویر بالا از چپ به راست، نمونههای با غلظتهای 7 و 10 و 15 درصد رنگدانه نشان داده میشود که با توجه به تصویر بیشترین شبتابی را الیاف با غلظت 15 درصد رنگدانه نشان داده میشود.
نتیجهگیری
در تمامی غلظتها به جز 10 درصد رنگدانه کاهش وجود داشت. بدین ترتیب با توجه به عکسهای موجود - تست شبتابی - و مشاهدات انجام شده در الیاف دیده شد که این رنگدانه ها در تاریکی مطلق هم از خود نور انتشار می دهند و آزمایشات انجام شده تاثیر گذاری میزان رنگ دانه ها را نشان می دهد که براساس داده ها از بیشترین میزان تاثیر
