وبلاگ

الیاف پلی پروپیلن:
پروپیلن محصول جانبی پالایشگاه های نفتی است ، وقتی پروپیلن تحت شرایط معینی پلیمریزه شود پلیمرهای قابل مصرف در تولید لیف بدست می آید یعنی پلی پروپیلن بدست می آید.
بعد از انجام پلیمریزاسیون و تولید پلیمر ، پلیمر ذوب شده و توسط پمپی از میان رشته سازها عبور می نماید. استفاده از این فراید ریسندگی ( ریسندگی مذاب ) بدلیل ارزان بودنش رایج است. پلیمر قبل از ریسندگی محتوی 50 % بلور است که این مقدار پس از ریسیده شدن به 33% افت می کند سپس لیف حاصله کشیده شده و در نتیجه مقدار بلورینگی محتوی به 47% افزایش می یابد. آنگاه تحت فرایند آنیله شدن قرار می گیرد- یعنی گرمای نهایی به آن داده می شود و بدین ترتیب با افزایش درجه حرارت به تحرك مولکول های پلیمر افزوده گردیده و فرصت دیگری برای مرتب شدن به آنان داده می شود تا به نحو مناسب تری در کنار یکدیگر قرار بگیرند.

سطح مقطع لیف کاملا به صورت مدور می باشد و جدیدا لیف هایی به سطح مقطع مربع مستطیل و مثلثی تولید شده که از جلا خاصی 

برخوردار بوده و در مقایسه با نخ های پیوسته دارای سطح مقطع مدور و ظاهری تخت و کدر ، بسیار جالب توجه می باشد.

خصوصیات الیاف پلی پروپیلن به شرح زیر می باشد:
1- چون دارای جذب آب نزدیک به صفر می باشد قوام و تطویل آن در حالت خشک و تر یکسان است.
2- نور خورشید به مدت طولانی باعث تخریب شدنش می گردد.
3- در برابر عوامل شیمیایی مقاوم می باشد.
4- نقطه نرم شدن در حدود 155 درجه سانتیگراد می باشد.
5- در برابر سرمای فوق العاده زیاد بسیار مقاوم می باشد.
6- بی رنگ می باشد و به سختی رنگ می پذیرد.
7- بدلیل پایین بودن وزن مخصوص خطی در آب به صورت شناور قرار می گیرد.
8- ارزان می باشد.
9- فاقد الکتریسیته ساکن و شوك های آزاردهنده می باشد.
10- ضمن مواجه شدن با سیگار روشن بطور موضعی ذوب و نازیبا می گردد.

انفجار جمعیت و آلودگی محیط زیست در چند سال اخیر، محققان را وادار به جستجوی روش هایی بهداشتی و ایمن جهت تولید محصولات مناسب جهت بهزیستی انسان ها نموده است. منسوجات در زندگی روزمره انسان ها به طور گسترده ای به کار می روند و به همین دلیل نیاز به تکمیل های محافظ انسان در برابر میکروب ها ضروری است. سطح تماس وسیع و توانایی حفظ رطوبت منسوجات، آنها را جهت رشد و تکثیر باکتری ها مستعد می سازد. لباس ها و دیگر منوسجات توانایی حمل میکروارگانیسم های بیماریزا یا میکروارگانیسم هایی که تولید بوی نامطبوع می کنند و کپک ها را داشته و در تماس بودن این موجودات ذره بینی با بدن انسان شرایطی مناسب را جهت رشید و تکثیر این عوامل ناخواسته مهیا می سازد، چرا که اکسیژن و رطوبت از هوا، گرما از بدن انسان و ماده غذایی نیز از ریزش پوست، برای آنها فراهم می شود. یکی دیگر از عواملی که باعث گسترش تولید منسوجات مقاوم در برابر میکروب ها شده است تقاضای روزافزون اینگونه تولیدات از طرف مصرف کنندگان است و همین عامل باعث شکل گیری روش های متوع تکمیل ضد میکروب هم برای محافظت از مصرف کنندگان در مقابل باکتری، امراض قارچی و دیگر موجودات ذره بینی و هم جهت محافظت از منسوجات (تخریب توسط کپک و پوسیدگی توسط قارچ) شده است. بنابر ضرورت تکمیل ضدمیکروب برروی منسوجات به ویژه پارچه پشمی که از اهمیت زیادی برخوردار است در این پروژه تحقیقاتی به بررسی فعالیت ضدمیکروبی پارچه پشمی توسط نانو کامپوزیت TiO2/Ag پرداخته شد، همچنین تکمیل پارچه پشمی با نانو کامپوزیت TiO2/Ag باعث پدید آمدن خاصیت خود تمیز شوندگی در پارچه پشمی می شود که در این تحقیق به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل اول: کلیات

1-1- کاربردهای نانو تکنولوژی در نساجی
فن آوری نانو شامل فهمیدن، تغییر کنترل خواص مواد در محدوده طولی 1 تا 100 نانومتر است. این خواص می توانند فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیگی باشند. فن آوری نانو در مقیاس مولکولی روی برخی از خصوصیات منسوجات مانند: مقاومت کششی، ماندگاری، زیردست، جذب آب، اشتعال پذیری و خواص ضد میکروبی و غیره تاثیرگذار است.
پیشرفت فن آوری نانو فرصت و زمینه وسیعی را برای پیشرفت صنایع مختلف مانند: علم مواد، مکانیک، الکترونیک، ابزارهای نوری، پزشکی و… فراهم آورده است.
واژه نانو از کلمه یونانی Nanos به معنی خرد و کوچک گرفته شده است. این واژه بیانگر مقیاس یک بر میلیارد است و می توان گفت که یک نانومتر در حدود 100/000 بار از قطر موی انسان کوچکتر است.
اساس و پایه فن آوری نانو تغییر خصوصیات ذرات در مقیاس نانو است. وقتی اندازه ذرات یک ماده در حد نانو و یا کوچکتر از آن باشد، خصوصیات غیرقابل انتظاری را از خود به نمایش می گذارد.
وقتی ذرات معین بسیار کوچک هستند (ذرات نانو) شمار ذرات در واحد سطح افزایش می یابد، به عنوان مثال نقره به عنوان یکی از عوامل غیرسمی شناخته شده و چنانچه اندازه ذرات نقره در حد نانو باشد توانایی ضد میکروب بیشتری نسبت به دیگر اندازه ها خواهند داشت.
در دهه های اخیر پیشرفت های فراوانی در صنعت نساجی با بهره گرفتن از فن آوری نانو صورت گرفته است. این صنعت بیشتری بهره را از فن آوری نانو برده و پیش بینی ها حاکی از پتانسیل رشد بالای این فن آوری در صنایع نساجی است. فن آوری نانو در بهبود خواصی مانند: فعالیت ضدمیکروب، نرمی، ماندگاری، جذب آب و دفع آتش در الیاف و پارچه ها موثر است.
فعالیت ضدمیکروب و لکه پذیری و خیش شدن مشکل بزرگی برای استفاده کنندگان منسوجات و پوشاک است. دانشمندان با تغییراتی در حد نانو و میکرو روی سطح پارچه ها و مواد مصرفی این مشکل را کنترل کردند.
یک نوع تکمیل خاص به تولید منسوجات ضد میکروب و خود تمیز شونده منتهی می شود. یکی از مهمترین نانو کامپوزیت هایی که در این زمینه به کار برده شده است نانو کامپوزیت TiO2/Ag است. ویژگی ها، خواص و نحوه کاربرد نانو کامپوزیت TiO2/Ag در قسمت (1-2) آمده است.

پوست اولین پوششی است که از ابتدای پیدایش انسان بر روی کره خاکی همواره با او بوده است. در قرآن کریم و کتب دیگر ادیان مانند انجیل و تورات آیاتی در مورد استفاده از پوست به عنوان پوشش آمده است.
در کشورهای باستانی از جمله ایران و مصر و روم از پوست مانند پول برای داد و ستد استفاده می شد. مشکل عمده در آن زمان برای استفاده بیشتر از پوست نحوه نگهداری آن بوده است که بعد از خارج شدن رطوبت پوست خشک و غیرقابل انعطاف شده و با مرطوب کردن دوباره پوست فاسد می شد.
در همان دوران انسان با روش های جالبی به برطرف کردن این نقیصه پرداخت که از جمله آن دود دادن پوست خام و یا مالیدن خاکستر چوب و یا مالیدن روغن های حیوانات به سطح پوست به زبان امروزی موفق با دباغی پوست گردید.
با گذشت زمان و آشنایی انسان با مواد جدیدی برای دباغی دیگر پوست تنها به عنوان پوشش استفاده نشد بلکه در تهیه وسایل خانگی مانند فرش و یا به عنوان وسایل ارتباطی مانند طبل ها و یا در ساخت مشک های آب و وسایل نگهدارنده غذا مانند خیک پنیر و در آخر به عنوان لباس رزم و استفاده از خصوصیات چرم در مبارزه بر ارزش و اهمیت تولید چرم سازی افزود.
ارزش و اهمیت پوست و چرم در زندگی انسان های قدیم کمتر از ارزش نفت در زندگی انسان های امروزی نبوده است حرفه چرم سازی در

 روزگار قدیم جزء حرفه هایی عجیب و مرموز بوده است اما با گذشت زمان و حضور شیمیدان ها در این حرفه دیگر تنها به عنوان یک پیشه کاروری از آن یاد نشد بلکه به عنوان یک صنعت در هر کشور پا به صحنه تولید گذاشت.

در اصل چرم سازی یک صنعت تبدیلی و ایجاد ارزش افزوده در یک صنعت می باشد. به واسطه چرم سازی ضایعات دریافی از کشتارگاه ها به کالای باارزش چرم تبدیل می شود. در تمامی کشورهای دنیا لازمه بقاء و پیشرفت توجه به کشاورزی و دامپروری در آن کشورها می باشد پس باید پوست های موجود در صنعت دامپروری را به چرخه تولید و مصرف بازگرداند.
از این رو در تمام کشورهای دنیا چرم سازی وجود دارد اما میزان بهره وری از این صنعت بزرگ در اقتصاد کشورها به مدیریت کلان آن کشورها بستگی دارد.
در کشورمان ایران در سال 1344 از طریق سازمان FAO (مرکز بهبود پوست و چرم ایران) در تهران تاسیس شد که از سال 1358 وزارت کار مدیریت این مرکز را به عهده گرفت. در دهه 60 خدمات آموزشی بسیار مطلوبی به صاحبان صنایع مربوطه و دیگر علاقمندان ارائه نمود اما در اوایل دهه 70 این مرکز تعطیل شد و تنها مرکز آموزشی موجود در صنعت چرم ایران از بین رفت. امروزه در زمینه چرم سبک در ایران تنها به تولید سالامبور و صادرات آن قناعت می کنیم در حالی که صنعت چرم کشورهای اطراف ایران مانند ترکیه در حال رقابت با کشورهایی مانند ایتالیا می باشد. و یکی از راه های موفقیت این کشورها بالا بردن تکنولوژی چرم سازی و پشتیبانی علمی دانشگاه ها از این صنعت می باشد. در حال حاضر صنعت چرم سازی در ایران با کمترین رونق به کار خود ادامه می دهد. و طی تحقیقات انجام شده در 10 سال اخیر میزان شاغلین و صاحبان صنعت چرم سازی 50% کاهش و کارخانجات با کمترین میزان تولید خود کار می کنند.
اما با وجود این مسائل اقداماتی از طرف دلسوزان این صنعت صورت گرفته که از جمله آن ساخت ماشین آلات مورد نیاز و ساخت مواد شیمیایی قابل مصرف از پوست خام تا چرم و گسترش صادرات چرم می باشد.
متاسفانه در ایران آموزش چرم سازی متولی خاصی ندارد و بعضی از مراکز و واحدهای آموزشی کشور اقدام به راه اندازی رشته هایی مثل پشم و پوست و چرم نموده اند و این مرازک از نظر امکانات آزمایشگاهی و نیروی انسانی متخصص برای تربیت دانشجو در مضیقه هستند و امید به این است با توجه بیشتر مسئولین مربوطه به این صنعت فراموش شده و افزایش واحدهای تولیدی در آن و اختصاص آزمایشگاه های تخصصی در کنار استفاده از علم روز دانشگاه ها بتوان جزء کشورهای مطرح در صنعت چرم سازی قرار گیریم.

الیاف پلی پروپیلن به شکلهای مختلفی تولید می شود که عبارتند از : نخهای چند رشتۀ مداوم نخهای چند رشتۀ مداوم حجیم شده (BCF)، مجموعه کلفتی از صدها رشتۀ مداوم که طناب خوانده می شود ، الیاف منقطع و تک رشته ای مداوم با سطح مقطعهای متفاوت ، این تولیدات به روش ذوب ریسی ساخته می شوند.
الباف پلی پروپیلن به روش ذ وب ریسی تولید می شوند و در مراحل بعدی ، کشیده شده و آرایش مولکولی در آن به وجود می آید. این الیاف عموماٌ بسیار محکم بوده و استحکام کششی آنها به CN/tex6-4 برای نوع منقطع به 5-CN/tex7 می رسد الیاف پلی پروپیلن مقاومت سایشی بسیارخوبی دارد. جرم مخصوص کم آن موجب حجم زیاد و پوشش دهندگی خوب می گردد . کاربردهای تک رشته ها شامل طناب سازی ، نخ و تور ماهیگیری ، قیطان ، زیراندازهای بیرون از اتاق ، روکش صندلی ، پارچه های رومبلی ، برس سازی ، کیسه های نگهداری لباس برای شستشو و صافیهای صنعتی است . در پارچه یا کیسۀ بافته ش ده برای پوشش پشتی ، کف پوشهای خودرو و کیسه های حمل محصولات صنعتی و غذایی از آن استفاده می شود . این محصولات نسبتاٌ ارزان است، بید آن را نمی خورد، وزن آنها بسیار کم است، استحکام آنها در حالت تر و در حالت خشک بسیار خوب است . کاربرد نخهای چند رشتۀ پلی پروپیلن ب تنهایی محدودتر از پلی پروپیلن تک رشته است، دارای رنگهای متنوعی نیست، لیکن برای نخهای خاب فرش و پاپوشها نیز استفاده می شود.

رشته های صاف و مداوم را به وسیله عملیات حرارتی یا مکانیکی به صورت موجدار، فردار، پیچ خورده و حجیم در می آورند که آن را عملیات تکسچره کردن می گویند.

با تکامل زندگی انسانهای اولیه و برآوردن احتیاجاتی از جمله خوراک ، پوشاک و پناهگاه ، بشر بفکر نیازهای ثانویه خود افتاد که از جمله این نیازها زیر اندازی بود که از آن در محل زندگی خود استفاده کند.
شاید چنین باشد که اولین کفپوشهای مورد استفاد ه بشر ، کفپوشهایی بغیر از مواد نساجی باشند ولی در طی سالهای بعد و آشنایی انسان با حیوانات اهلی ، پشم از جمله اولین مواد اولیه نساجی بود که انسانها با آن آشنا شدند ، یقیناً اولین کفپوش نساجی ، نمدهایی بود که از در هم رفتن الیاف پشمی ساخته شد و به تدریج سایر منسوجات تکامل یافته و از جمله فرشهای بافته شده بوجود آمدند .کارشناسان آغاز هنر قالیبافی را در منطقه ای از شمال ایران و در حدود 4000 سال قبل از میلاد میدانند که به احتمال زیاد چوپانان پشمهای گوسفند را بوسیله دوک ریسیده و آنرا بوسیله عصاره گیاهان رنگ میکردن د و آنرا در بافت قالی بکار میبردند . قدیمی ترین نمونه فرش موجود در جهان در حدود 2400 سال قدمت دارد که در حفاریهای منطقه پازیرک واقع در شمال سیبری کشف شده است و یک قالی ایرانی می باشد.
به تدریج و پس از گذشت سالیان متمادی کارگاه های قالیبافی دایر و کارگرا ن زیادی به تولید فرشهای دستی مشغول شدند و هنر قالیبافی از منطقه شرق به سمت غرب و اروپا گسترش یافت . همراه با افزایش جمعیت کره زمین و توسعه روز افزون امکان و ساختمانها در سطح مناطق مختلف جهان ، نیازهای متفاوت بشر مانند اثاثیه و لوازم زندگی ، از جمله کفپوشها ی مختلف در حا ل رشد میباشد که در این میان کفپوشهای نساجی از جایگاه ویژه ای برخوردار می باشد.

در سالهای اخیر نانو تکنولوژی و استفاده از نانو مواد در نساجی بویژه در بخش تکمیل کاربرد فراوانی یافته است. نانو مواد ممکن است به صورت نانو ذرات یا صفحات نانو موجود باشد. این مواد حداقل از یک جهت در ابعاد 1 تا 100 نانومتر هستند. با کاهش اندازه ذرات میزان پوشش سطحی یا سطح مخصوص افزایش یافته که این ویژگی با تغییرات فیزیکی و شیمیائی ارتباط مستقیم دارد. کاربرد نانو ذرات، نانو کامپوزیتها و نانو کپسولها در نساجی باعث افزایش خاصیتهای ضد آب وضد روغن، رنگ پذیری، مقاومت سایشی، خواص ضد میکروب و کاهش نفوذ پذیری گازها می شود. روش های مختلفی همانند اسپری، غوطه وری، چاپ غلطکی و پلاسما برای پوشش دهی نانو مواد در 

نساجی استفاده می شوند. یکی از موادی که در کاربرد نساجی آن کمتر مورد توجه قرار گرفته نانورس می باشد. به طور کلی خاك رس ماده ای معدنی شامل لایه های سیلیکاتی و یونهای قابل انتقال در بین لایه های خود است. خاك رس بر اساس نوع ساختار کریستالی و یا تعداد مکانهای باردار به ازای هر واحد کریستالی طبقه بندی می شوند. یکی از ساختارهای مهم کریستالی مونت موریلونیت (MMT) می باشد که یک لایه رس شامل 2 صفحه کریستالی 4 وجهی است که به صورت ساندویچ شکل یک صفحه 8 وجهی را احاطه کرده اند. نانورس ذرات در ابعاد نانو خاك رس می باشد که عموماً پایه کریستالی MMT داشته و توسط نمکهای آمونیوم چهار ظرفیتی اصلاح سطحی شده اند. در زمینه کاربرد نانورس در پلیمر و نانو کامپوزیتهای پلیمری تاکنون تحقیقات متعددی انجام شده است. در علوم پلیمر نانورس پایدار کننده حرارتی و افزایش دهنده استحکام در رزین ها، فیلم های پلیمری و نانو کامپوزیتهای پلیمری است. بهبود خواص حرارتی ،تاخیر اندازی آتش ،نفوذ ناپذیری و استحکام نانو کامپوزیتهای پلیمری بر پایه نانورس نشان دهنده اهمیت به کار گیری این ماده است. در صنعت نساجی اضافه کردن نانورس بر پایه MMT به الیاف پلی پروپیلن در فرایند تولید موجب ایجاد رنگ پذیری با رنگهای اسیدی و دیسپرس می شود. لیف نایلون 6 حاوی 5% نانورس دارای خواص مکانیکی و حرارتی بهتری است. با توجه به تحقیقات پیشین کاربرد نانورس در تکمیل پارچه به منظور بهبود خواص نهایی مشاهده نشده است. در این پژوهش اثر پوشش دهی نانورس بر پارچه 100 % پنبه به منظور افزایش پایداری حرارتی و جذب اشعه ماوراء بنفش و افزایش مقاومت الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته است.