برگشتن به مهندسی شیمی

دانلود پایان نامه : بهبود رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگزای بازیک کمک فراصوت

۵,۵۰۰ تومان

Continue Shopping
دسته: , برچسب: , , , , , , , , , , , ,

توضیحات

دانلود پایان نامه : بهبود رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگزای بازیک کمک فراصوت

158ص

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

 مهندسي نساجی-شیمی نساجی و علوم الیاف

 

 

 

فهرست مطالب

عنوان مطالبشماره صفحه

چکیده………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………1

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول : خصوصیات رنگزای بازیک و الیاف اکرلیک و اصول رنگرزی با رنگ بازیک و شیمی فیزیک جذب رنگ ومباحث فراصوت

1-1-مواد رنگرزی بازیک (Basic dyes)………………………………………………………………………….. 4

1-2-خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف آکریلیک…………………………………………………………………..4

1-3-اصول رنگرزی الیاف آکریلیک………………………………………………………………………………………7

1-3-1- رنگرزی الیاف آکریلیک…………………………………………………………………………………………..8

1-4- ماهیت ماده رنگرزی کاتیونیک و لیف ………………………………………………………………………12

1-5-شیمی فیزیک جذب رنگ …………………………………………………………………………………………..13

1-5-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………..13

1-5-2-ایزوترم نرنست………………………………………………………………………………………………………….13

1-5-3- ایزوترم فروندلیچ…………………………………………………………………………………………………….14

1-5-4-ایزوترم لانگمیور………………………………………………………………………………………………………17

1-6-مبانی فراصوت……………………………………………………………………………………………………………..21

1-6-1- توليد موج صوتي……………………………………………………………………………………………………22

1-6-2-تشكيل و فروپاشي حبابها………………………………………………………………………………………23

1-7-كابردهاي فرا صوت به تفكيك……………………………………………………………………………………23

1-8- عوامل مؤثر در حباب سازي……………………………………………………………………………………..25

1-8-1-خواص فيزيكي حلال………………………………………………………………………………………………25

1-8-2-دماي واكنش……………………………………………………………………………………………………………25

1-8-3- فركانس پرتو افكني…………………………………………………………………………………………………26

1-8-4- وجود گازهاي حل شدني………………………………………………………………………………………..26

1-9- كاربرد فراصوت در رنگرزي……………………………………………………………………………………….. 28

1-9-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………….28

1-9-2-آزمايشات فراصوت در راستاي بهبود رنگرزي…………………………………………………………28

1-9-3-اثر فراصوت در رنگرزی اکریلیک با رنگزای بازیک…………………………………………………30

1-9-3-1قدرت رنگي……………………………………………………………………………………………………………30

1-9-4- سرعت رنگرزي……………………………………………………………………………………………………….35

1-9-5-افينيتي استاندارد…………………………………………………………………………………………………….37

1-10-بهبود رنگبري توسط فراصوت…………………………………………………………………………………..40

1-11- اثر فراصوت بر روي عمليات تكميلي نساجي…………………………………………………………..42

1-11-1-روغن زدايي از پلي آميد……………………………………………………………………………………….43

1-11-2 آهارگيري پنبه………………………………………………………………………………………………………44

1-12-بهبود انتقال جرم توسط فراصوت در نساجي…………………………………………………………….45

1-13-كاربرد فراصوت در مرسريزاسيون……………………………………………………………………………..47    

1-14-کاربرد فراصوت روي شستشوي منسوجات نساجي………………………………………………….47

1-15- کاربرد فراصوت در سفیدگری………………………………………………………………………………….51

 

فصل دوم: آزمایشات

2-1- تجهیزات و مواد مورد استفاده در پروژه…………………………………………………………………….55

2-1-1-تجهیزات………………………………………………………………………………………………………………..55

2-1-2- مواد مورد نیازکه دراین تحقیق استفاده شده………………………………………………………56

2-2- شستشوی اولیه کالای اکریلیکی……………………………………………………………………………….57

2-3- تهیه گراف استاندارد……………………………………………………………………………………………………57

2-4- کنتیک جذب…………………………………………………………………………………………………………………………………58

2-5-ایزوترم های جذب……………………………………………………………………………………………………….59

       فصل سوم: مشاهدات و نتایج

3-1 بررسی کنتیک جذب(بررسی اثر زمان رو ی جذب رنگ در سه غلظت مختلف برای دو رنگ Basic Red 46,Basic Blue41 در حضور و بدون حضور فراصوت……………………………………………………………………………………………………………………………….63

3-2-ایزوترم های جذب: بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا(بدون فراصوت)………………………………………………………………………………………..70

3-2-1-بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگ Basic Red 46 در سه درجه حرارت 70,80 و 94 درجه سانتی گراد(بدون فراصوت)……………………………………………………………………………………………………………………………70

3-2-2- بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگ Basic Blue 41 در سه درجه حرارت 70,80 و 94 درجه سانتی گراد(بدون فراصوت)…………………………………………………………………………………………………….71

3-3-بررسی اثر غلظت رنگ باقی مانده در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا (بدون فراصوت)………………………………………………………………………………………………73

3-3-1- بررسی اثر غلظت باقی مانده رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ Basic Red 46 توسط کالا درسه درجه حرارت 70,80 و 94 درجه سانتی گراد(بدون فراصوت)……………………………………………………………………………………………………………………………….73

3-3-2- بررسی اثر غلظت باقی مانده رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ

Basic Blue 41 توسط کالا درسه درجه حرارت 70,80 و 94 درجه سانتی گراد(بدون فراصوت)………………………………………………………………………………………………………………………………….74

3-4- بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگ , Basic Red 46, Basic Blue 41 دردرجه حرارت 70 و 80 درجه سانتی گراد( در حضور فراصوت)………………………………………………………………………………………………………………………………..75

3-4-1بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگ Basic Red 46دردرجه حرارت 70 درجه سانتی گراد( در حضور فراصوت)……………………………………………………………………………………………………………………………….75

3-4-2-بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگ Basic Red 46دردرجه حرارت 80 درجه سانتی گراد( در حضور فراصوت)………………………………………………………………………………………………………………………………….76

3-4-3-بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگBasicBlue41 دردرجه حرارت 70 درجه سانتی گراد( در حضور فراصوت)………………………………………………………………………………………………………………………………….77

3-4-4- بررسی اثر غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی نسبت به میزان برداشت رنگ توسط کالا برای رنگBasic Blue 41 دردرجه حرارت 80 درجه سانتی گراد( در حضور فراصوت)………………………………………………………………………………………………………………………………78

3-6- نتایج تاثیر آلتراسونیک بر ایزوترم جذب…………………………………………………………………80

3-7-بررسی ایزوترم های جذب فرندلیچ و لانگمیور برای دورنگ Basic Red 46و Basic Blue 41برای سه دمای 70 و80و 94 درجه سانتی گراد بر اساس غلظت اولیه و بر اساس غلظت باقیمانده در حمام رنگرزی………………………………………………………………………………………80

3-7-1-بررسی ایزوترم های جذب لانگمیور و فرندلیچ بدون آلتراسونیک در دمای 70و80و94 درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Blue 41برای بر اساس غلظت اولیه     در حمام رنگرزی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………83

   3-7-2- بررسی ایزوترم های جذب لانگمیور و فرندلیچ بدون آلتراسونیک در دمای 70و80و94                درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Red 46 بر اساس غلظت اولیه در حمام رنگرزی……………………………………………………………………………………………………………………………….89

3-7-3- بررسی ایزوترم های جذب سه مدل لانگمیور و فرندلیچ بدون آلتراسونیک در دمای 70و80و94 درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Red 46 بر اساس غلظت باقیمانده رنگ در حمام رنگرزی…………………………………………………………………………………………………………………………………96

3-7-4- بررسی ایزوترم های جذب سه مدل لانگمیور و فرندلیچ بدون آلتراسونیک در دمای 70و80و94 درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Blue 41 بر اساس غلظت باقیمانده رنگ در حمام رنگرزی………………………………………………………………………………………………………………………………..103

3-7-5- بررسی ایزوترم های جذب سه مدل لانگمیور و فرندلیچ در حضور آلتراسونیک در دمای 70و80 درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Blue 41 بر اساس غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی………………………………………………………………………………………………………………………………..111

3-7-6- بررسی ایزوترم های جذب سه مدل لانگمیور و فرندلیچ در حضور آلتراسونیک در دمای 70و80 درجه سانتیگرادبرای رنگ Basic Red 46 بر اساس غلظت اولیه رنگ در حمام رنگرزی………………………………………………………………………………………………………….116

فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادها

4-1نتیجه گیری……………………………………………………………………………………………………………………123

4-2-پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………..124

فهرست منابع فارسی و انگلیسی………………………………………………………………………………………………126

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………….131…

 

 

چکیده:

در این پروژه هدف بدست آوردن نمودارهای مربوط به سرعت جذب و ایزوترم جذب دو رنگ بازیکBasic red 46وBasic blue41 برروی  الیاف اکریلیک در حضور و عدم حضور امواج مافوق صوت می باشد .

پس برای بدست آوردن زمان تعادل به آزمایشات کنتیک جذب پرداخته شد و تاثیر دماو امواج مافوق صوت بر ایزوترم جذب دو رنگ بازیکBasic red 46وBasic blue41 برروی  الیاف اکریلیک بررسی شده است و اطلاعات بدست آمده از مدلهای ایزوترمی نشان می دهد که نزدیکترین مدل به این ایزوترمها با توجه به نمودارهای ذکر شده و مقادیر  r , مدل لانگمیور تشخیص داده شده است.

با توجه به مقایسه نمودارهای مربوط به کنتیک جذب و ایزوترم جذب  در حضور وعدم حضور  فراصوت به این نتیجه می رسیم که فراصوت سبب افزایش کنتیک جذب و ایزوترم جذب دو رنگ بازیکBasic red 46وBasic blue41 برروی  الیاف اکریلیک  می شود.

افزایش دما نیز با توجه به مقایسه نمودارهای مربوط به کنتیک جذب و ایزوترم جذب  سبب افزایش میزان جذب دو رنگ بازیکBasic red 46وBasic blue41 برروی  الیاف اکریلیک  می شودپس می توان فهمید فرایند رنگرزی رنگ بازیکBasic red 46وBasic blue41 برروی  الیاف اکریلیک گرماگیر است.

 

 

 

مقدمه:

 

رنگرزی به عملیاتی گفته می شود که در طی آن کالای نساجی در محلولی که شامل مواد رنگرزی و مواد ضروری دیگر است رنگ شود و رنگ نسبتا بادوامی بدست آورد.این بدان معنی است که رنگ کالای رنگرزی شده نباید به آسانی در اثر شستشو و یا در معرض نور زایل گردد.

زمانیکه یک کالای رنگ نشده در یک حمام مناسب قرار می گیرد ، جذب رنگ در ابتدا سریع خواهد بود، و سپس این سرعت جذب کاهش می یابد. هرچند در آخر دیگر مقدار رنگ در کالا افزایش نمی یابد اما این فرض اشتباه است که سیستم را در این حالت یک سیستم استاتیک درنظر بگیریم و حرکت مولکول های رنگ بین کالا و حمام را تمام شده فرض نمائیم. در حقیقت مبادله رنگ بین حمام و کالا در این شرایط در حال انجام می باشد با این تفاوت که مقدار جذب و دفع در این شرایط با هم برابر می باشند. در این شرایط می باشد که سیستم به حالت تعادل رسیده است.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.

 

 

 

فصل اول :

 

 

 

خصوصیات  الیاف اکرلیک و اصول رنگرزی با رنگ بازیک و شیمی فیزیک جذب رنگ ومباحث فراصوت

 

 

فصل اول :خصوصیات رنگزای بازیک و  الیاف اکرلیک و اصول رنگرزی با رنگ بازیک و شیمی فیزیک جذب رنگ ومباحث فراصوت :

 

1-1-مواد رنگرزی بازیک (Basic dyes):

 

یک ماده رنگرزی بازیک بر طبق تعریف انجمن رنگرزان و نقاشان (SDC) یک ماده رنگرزی کاتیونیک است که به طور ذاتی نسبت به انواع اسیدی الیاف آکریلیک پنبه دندانه داده شده با تانن (Tannin-mordanted) تمایل به جذب دارد . مواد رنگرزی بازیک در محلول آبی یونیزه شده و کاتیون رنگی میدهند. از قدیمی ترین مواد رنگرزی مصنوعی بازیک مأوین پرکین است که در این گروه قرار دارد . از خواص برجسته آنها درخشندگی زیاد می باشد ، اما ثبات نوری ضعیفی دارند و به خاطر همین مسئله این دسته از مواد رنگرزی تا قبل از پیدایش الیاف آکریلیک کاربرد چندانی نداشته اند . ولی ثبات نوری خوب و قابلیت جذب خوب آنها نسبت به الیاف آکریلیک که باعث رنگرزی های عمیق با ثبات شستشویی خوب گردید ، موجب شد تا دوباره این دسته از مواد رنگرزی مورد توجه قرار گیرند .]1[

 

1-2-خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف آکریلیک

 

الیاف آکریلیک الیافی هستند مقاوم در برابر محیط های اسیدی ولی در برابر محیط های قلیایی مقاومت چندانی ندارند ، مخصوصاً دردرجه حرارت بالا . الیاف آکریلیک در برابر اکسیدکننده ها مقاوم هستند، به همین جهت برای بهتر سفید کردنشان میتوان از حمام کلریت سدیم استفاده نمود. الیاف آکریلیک مقاومتشان در برابر حرارت خوب است مثلاً اگر به مدت دو روز در معرض دمای 150 درجه سانتی گراد قرار بگیرند مقاومت اولیه شان کاهش پیدا نمیکند. در دمای 200 درجه سانتی گراد رنگ آنها زرد شده و در دمای بیش از 200 درجه سانتی گراد قهوه ای رنگ می شوند. بهترین معرف یا حلال آنها D.M.F. (دی متیل فرم آمید) می باشد. الیاف آکریلیک با معرف هایی نظیر Shirlastin یا نئوکارمین W به صورت رنگ پریده و کدر درمی آیند]2[ .

الیاف آکریلیک منظم از پلیمری تشکیل شده اند که شامل 85%  یا بیشتر مونومرآکریلونیتریل می باشند. بقیه آن را مونومرهایی که عموماً ، اسیدآکریلیک ، متیل متاآکریلات وینیل استات یا یک ترکیب وینیل تشکیل می دهد و این مونومرها جهت بهبود بخسیدن به خواص رنگ پذیری و خواص مکانیکی و ساختمان الیاف اضافه می شوند. این الیاف توسط هرل و گریر مورد بحث قرار گرفته است. به علت اینکه در پلیمر شدن الیاف اکریلیک تجارتی از کاتالیزورهای اکسایشی کاهشی (پروسولفات پتاسیم و بی سولفیت سدیم) استفاده به عمل می آید، برای نشستن مولکول های مواد رنگرزی دارای مکان های اسیدی هستند . این مکان ها در انتهای زنجیرها قرار دارند و مقدار آن ها عموماً 30 تا 35 هزارم وزن شیمیایی (اکی والان9 بر کیلوگرم است و نقش انها قابلیت رنگ پذیری با مواد رنگرزی کاتیونی است . این مکان ها احتمالاً گروه های سولفونیک اسید است که فراوانی آنها به مقدار گوگرد موجود در لیف بستگی دارد . در بسیاری از الیاف اکریلیک تعداد ، این مکان ها چه از طریق مونومرهای به کار رفته و چه از طریق مواد اضافه شده به پلیمر افزایش می یابد]2[ .

همان طور که مطلعیم در مورد کلیه رنگرزی ها در درجه اول حصول رنگرزی یکنواخت حائز اهمیت است در مورد رنگرزی الیاف آکریلیک چنین حالتی مستثنی نیست . جهت حصول رنگرزی یکنواخت بررسی هایی انجام شده که نتایج زیر حاصل گردیده است :

1- اجرای عمل رنگرزی در شرایطی که انتشار ماده رنگرزی در محلول و افزایش دمای حمام رنگرزی در شرایطی کاملا منظم و حساب شده افزایش یابد ، این امر در مورد دستگاه های رنگرزی که کالا ثابت و محلول رنگرزی در گردش باشد صادق است . ماننداجرای عمل رنگرزی درماشین های اتوکلاو خواه طاقه رنگ کنی خواه بوبین رنگ کنی خواه کلاف رنگ کنی . در مورد دستگاه های رنگرزی که در آن محلول رنگرزی ثابت و کالا در حال گردش باشد . مانند ماشین رنگرزی وینچ یا ژیگر الزامی است که علاوه بر کنترل دمای حمام کالای مورد رنگرزی نیز در شرایطی منظم و حساب شده چرخش کند .

بعضی از سازندگان مواد رنگرزی در سطح بین المللی جهت حصول رنگرزی یکنواخت در مورد الیاف آکریلیکی اجرای عمل رنگرزی را در دمای ثابت پیشنهاد می نمایند بنابه مثال BASF ، آلمان روشی به نام دفی ترم Defetherm را پیشنهاد می کند .در این روش رنگرزی در دمای 1±96 درجه سانتیگراد پیشنهاد می گردد ، یعنی درجه ای بالاتر از دمای انتقال شیشه ای الیاف .

بنابراین جهت حصول رنگرزی یکنواخت با حداکثر رمق کشی (90 الی 95 درصد) استفاده از یکنواخت کننده ها پیشنهاد می گرددیکنواخت کننده هارادررنگرزی آکریلیک (Levelling agent) نمی گویند بلکه به آنها کند کننده یا ریتاردر (Retarder) می گویند . از نظر ساختار شیمیایی ریتاردها به دو طبقه تقسیم می شوند که عبارتند از :

الف – ریتاردهای آنیونی

ب – ریتاردهای کاتیونی

در حال حاضر استفاده از ریتاردهای کاتیونی متداول تر است . با توجه به ساختار شیمیایی ریتاردها ، مکانیزم آنها در حمام رنگرزی کاملاً متفاوت می باشد . ریتاردهای کاتیونی مانند مواد رنگرزی بازیک هستند منتهی گروه کرومموفور ندارند و در حمام رنگرزی مشابه آنها عمل می کنند . یعنی جهت نشستن روی گروه های منفی لیف با ماده رنگرزی منفی رقابت می کنند .

در مورد کند کننده های کاتینی تحقیقات وسیعی انجام شده است و نتایج حاصله را میتوان چنین بررسی نمود که انتشار جذبی اینگونه کند کننده ها به مراتب بالاتر از قدرت انتشار جذبی مواد رنگرزی کاتیونیک بر روی الیاف آکریلیک است . بنابراین در شروع عملیات رنگرزی ابتدا ریتاردها جذب الیاف شده و با افزایش دما ، به تدریج ماده رنگرزی کاتیونیک جایگزین آن می شود . بدین ترتیب رنگرزی یکنواختی حاصل می شود]3[ .

1-3-اصول رنگرزی الیاف آکریلیک

مواد رنگرزی کاتیونی : رنگرزی با مواد رنگرزی کاتیونی طی مکانیزمی انجام میگیرد که میتواند به صورت یک جابجایی یون و یا به حالت ساده تر توزیع یون بیان شود . یک مدل رضایت بخش که بتواند تمام آثار عملی را بیان نماید شامل سه مرحله است .

کاتیون های ماده رنگرزی

(I) به سطح الیاف جذب می شوند .

(II) به داخل الیاف نفوذ می کنند .

(III) محل های نشستن ماده مولکول های رنگرزی داخل الیاف را اشغال می کنند .

در مرحله اول سرعت رنگرزی را تعیین می کند ، و در مرحله آخر روی تعادل رنگرزی اثر می گذارد .

جذب مواد رنگرزی کاتیونی روی سطح الیاف آکریلیک می تواند توسط یک ایزوتروم لانگ میور که طبق آن ، الیاف در غلظت کم ماده رنگرزی در حمام اشباع می شوند بیان گردد ، این بدین معنی است که بین تمام غلظت ها که در عمل به کار می رود ، سطح الیاف از ماده رنگرزی اشباع می شود ، و ایجاد این حالت سسطح اشباع شده به سرعت رخ میدهد . لذا به استثنای رنگرزی های کم رنگ (یعنی هنگامی که کل مقدار ماده رنگرزی موجود در حمام برای اشباع کردن سطح لیف به حد لازم
نمی رسد) ، فرآیند رنگرزی از یک لایه ماده رنگرزی با غلظت ثابت در سطح الیاف به داخل الیاف در طول زمان رنگرزی پیشرفت می کند تا هنگامی که به نزدیکی حالت تعادل برسد . بنابراین سرعت رنگرزی همواره مستقل از L/R است]3[ .

 

 

1-3-1-رنگرزی الیاف آکریلیک

 

به علت وجود تعدادی گروه های اسیدی ، اورلون به طور رضایت بخشی می تواند با مواد رنگرزی کاتیونیک رنگرزی گردد و به علاوه زمینه رنگی مورد نظر زودتر از پشم حاصل می گردد . الیاف آکریلان به علت داشتن تعدادی گروه های بازیک می توانند با مواد رنگرزی اسیدی رنگرزی گردند ، در حالی که اورلون نمی تواند تحت شرایط عادی رنگرزی با مواد رنگرزی اسیدی ، رنگرزی گردد . به این ترتیب در حالی که مواد رنگرزی کاتیونیک تقریباًمصرف جامع رنگرزی روی اورلون دارند ، الیاف آکریلان می توانند با تعداد وسیعی از مواد رنگرزی نظیر دیسپرس اسیدی ، خنثی ، پریمتالیزه، کرومی ، گوگردی ف خمی (با روش مخصوص) ، آزوئیک و همچنین خمی محلول رنگرزی گردند . جهت رنگرزی الیاف اورلون مواد رنگرزی اسیدی(باروش ویژه cuprous ion method) و دیسپرس و خمی نیز به کار می روند .

در مورد رنگرزی الیاف آکریلیک با مواد رنگرزی کاتیونیک یک نکته حائز اهمیت است و آن اینکه در درجات حرارتی پایین فواصلزنجیرمولکولی نسبت به یکدیگرنزدیک هستندودرنتیجه مولکول های ماده رنگرزی به آسانی به داخل الیاف نفوذ نمی کنند . هر چه درجه حرارت افزایش یابد فواصل بین زنجیرها افزایش پیدا می کند . به خصوص برای آن دسته از مواد رنگرزی که قدرت مهاجرت سریع دارند معمولاً جذب سطحی لیف می شوند ف افزایش دمای حمام رنگرزی و عبور از درجه حرارت انتفال شیشه ای گرچه سبب می شود عمل انتشار افزایش یابد لیکن به دلیل برقراری اتصال بین مولکول های ماده رنگرزی گروه های منفی لیف در ابتدای عمل رنگرزی مخصوصاً در مواردی که غلظت محلول ماده رنگرزی در حمام پایین باشد ، تعداد مثبت آنچنانی در حمام موجود نخواهد بود که به کلیه گروه های منفی لیف برسد . نتیجتاً حصول رنگرزی یکنواخت با استفاده از چنین مواد رنگرزیی در شرایط معمول امکان پذیر نخواهد بود]3[ .

 

همان طور که مطلعیم در مورد کلیه رنگرزی ها در درجه اول حصول رنگرزی یکنواخت حائز اهمیت است در مورد رنگرزی الیاف آکریلیک چنین حالتی مستثنی نیست . جهت حصول رنگرزی یکنواخت بررسی هایی انجام شده که نتایج زیر حاصل گردیده است :

1- اجرای عمل رنگرزی در شرایطی که انتشار ماده رنگرزی در محلول و افزایش دمای حمام رنگرزی در شرایطی کاملا منظم و حساب شده افزایش یابد ، این امر در مورد دستگاه های رنگرزی که کالا ثابت و محلول رنگرزی در گردش باشد صادق است . ماننداجرای

عمل رنگرزی درماشین های اتوکلاو خواه طاقه رنگ کنی خواه بوبین رنگ کنی خواه کلاف رنگ کنی . در مورد دستگاه های رنگرزی که در آن محلول رنگرزی ثابت و کالا در حال گردش باشد . مانند ماشین رنگرزی وینچ یا ژیگر الزامی است که علاوه بر کنترل دمای حمام کالای مورد رنگرزی نیز در شرایطی منظم و حساب شده چرخش کند .

بعضی از سازندگان مواد رنگرزی در سطح بین المللی جهت حصول رنگرزی یکنواخت در مورد الیاف آکریلیکی اجرای عمل رنگرزی را در دمای ثابت پیشنهاد می نمایند بنابه مثال BASF ، آلمان روشی به نام دفی ترم Defetherm را پیشنهاد می کند .در این روش رنگرزی در دمای 1±96 درجه سانتیگراد پیشنهاد می گردد ، یعنی درجه ای بالاتر از دمای انتقال شیشه ای الیاف .

بنابراین جهت حصول رنگرزی یکنواخت با حداکثر رمق کشی (90 الی 95 درصد) استفاده از یکنواخت کننده ها پیشنهاد می گرددیکنواخت کننده هارادررنگرزی آکریلیک (Levelling agent) نمی گویند بلکه به آنها کند کننده یا ریتاردر (Retarder) می گویند . از نظر ساختار شیمیایی ریتاردها به دو طبقه تقسیم می شوند که عبارتند از :

الف – ریتاردهای آنیونی

ب – ریتاردهای کاتیونی

در حال حاضر استفاده از ریتاردهای کاتیونی متداول تر است . با توجه به ساختار شیمیایی ریتاردها ، مکانیزم آنها در حمام رنگرزی کاملاً متفاوت می باشد . ریتاردهای کاتیونی مانند مواد رنگرزی بازیک هستند منتهی گروه کرومموفور ندارند و در حمام رنگرزی مشابه آنها عمل می کنند . یعنی جهت نشستن روی گروه های منفی لیف با ماده رنگرزی منفی رقابت می کنند .

در مورد کند کننده های کاتینی تحقیقات وسیعی انجام شده است و نتایج حاصله را میتوان چنین بررسی نمود که انتشار جذبی اینگونه کند کننده ها به مراتب بالاتر از قدرت انتشار جذبی مواد رنگرزی کاتیونیک بر روی الیاف آکریلیک است . بنابراین در شروع عملیات رنگرزی ابتدا ریتاردها جذب الیاف شده و با افزایش دما ، به تدریج ماده رنگرزی کاتیونیک جایگزین آن می شود . بدین ترتیب رنگرزی یکنواختی حاصل می شود .

ریتارد آنیونی در حمام رنگرزی در درجات حرارتی پایین (Cº50) با ماده رنگرزی کمپلکس شیمیایی به نام کاتیون – آنیون ایجاد می نماید .

با افزایش درجه حرارت حمام رنگرزی کمپلکس حاصله شکسته شده مولکول ماده رنگرزی آزاد می گردد . قاعدتاً بالا بردن درجه حرارت حمام طی یک سیکل منظم انجام می گیرد نتیجتاً عمل شکسته شدن کمپلکس هم تدریجی و منظم حاصل می شود . ریتاردهای آنیونی هیچگونه فعالیت شیمیایی روی لیف ندارند .

در مورد رنگرزی الیاف آکریلیک افزایش مواد دیسپرس کننده به حمام های رنگرزی پیشنهاد گردیده . متذکر می شود که ماده دیسپرس کننده رل اساسی در مکانیزم رنگرزی نداشته ئ افزایش آن صرفاً جهت بهتر شکسته شدن کمپلکس کاتیون – آنیون می باشد .

در زمینه غلظت کند کننده ها نیز بررسی هایی انجان شده چنین نتیجه می شود که به کار گرفتن درصدی بیش از درصد مورد نیازریتاردمصرفی علاوه بر آنکه نسبت جذب ریتاردراکاهش می دهد نسبت جذب ماده رنگرزی مصرفی را نیز به میزان قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد . به همین دلیل است که در مورد مواد رنگرزی الیاف آکریلیکی کلیه مواد کمکی که جهت تأمین مقاصد مختلف خاصه مواد کمکی که به عنوان کند کننده مصرف میگردندتحت شرایط حساب شده می بایستی به حمام رنگرزی اضافه گردند]2[ .

 

1-4-ماهیت ماده رنگرزی کاتیونیک و لیف :

 

در مورد رنگرزی الیاف آکریلیک جهت حصول حداکثر رمق کشی در حالتی که بتوانیم یکنواختی صددرصد به دست آوریم باید به پارامترهای زیر توجه شود :

1- The K Value (درجه سازگاری مواد رنگزا) :

این پارامتر محدوده ای بین یک تا 5 دارد و نشان دهنده رفتار ماده رنگرزی کاتیونیک در ترکیب رنگ ها می باشد ، در حقیقت K Value نمایش دهنده سازگاری مواد رنگزا جهت ترکیب با یکدیگر است .

سرعت رنگرزی بالا (جذب + نفوذ یا انتشار رنگ)=1

سرعت رنگرزی پایین (جذب + نفوذ رنگ)=5

نکته : سرعت رنگرزی در مورد نشان دهندده سرعت رمق کشی نیست .

مواد رنگرزی که دارای K Valueهای مشابه هستند سرعت جذب آنها نیز برابر است . مواد رنگرزی که دارای K Valueهای مختلف هستند در ترکیب سه رنگ با هم نباید بیشتر از 5/0 درجه اختلاف داشته باشند ف و در ترکیب ماده رنگرزی با هم نباید بیش از 5/1 درجه اختلاف داشته باشند .

2- Fibre Saturation Value (اشباع شوندگی لیف) :

این پارامتر نشان دهند مقدار ماکزیمم ماده رنگرزی جذب شده توسط لیف آکریلیک می باشند و این پارامتر به تعداد گروه های جذب کننده ماده رنگرزی در لیف بستگی دارد .

(C S)- The Saturation Concentration (حداکثر اشباه شوندگی لیف) :

این پارامتر نشان دهنده درصد وزنی لیف است که ماکزیمم مقدار ماده رنگرزی کاتیونیک را جذب نموده است]2[ .

3- Dye Saturation Value F (درجه اشباع شوندگی ماده رنگرزی) :

که مقدار ثابتی است و از رابطه زیر به دست می آید :…

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه پرداخت مستقیم که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشید.

 

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “دانلود پایان نامه : بهبود رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگزای بازیک کمک فراصوت”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *