برگشتن به مهندسی شیمی

دانلود پایان نامه : تأثير لیزر 2 CO بر روی استحکام و خصوصیات راحتی كالاي پنبه-پلی استر سفیدگری شده

۳,۱۰۰ تومان

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

توضیحات

دانلود پایان نامه : تأثير لیزر 2 CO  بر روی استحکام و خصوصیات راحتی كالاي پنبه-پلی استر سفیدگری شده

33ص

 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده فنی و مهندسی

 

پایان نامه کارشناسی

مهندسي نساجي-شیمي علوم الياف

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                              

‌أچکیده. 1

مقدمه. 2

1.1.تعریف مسئله. 4

2.1.فایده پژوهش…. 5

3.1.اهداف پژوهش…. 5

4.1.سوالات پژوهش…. 5

5.1.تعاریف عملیاتی اجزاء مسئله. 5

6.1.متغیرهای اساسی پژوهش…. 5

7.1.محدودیت های پژوهش…. 6

فصل دوم. 7

مبانی نظری پژوهش…. 7

1.2. کلیاتی راجع به لیزر. 8

1.1.2.نحوه ایجاد پرتو لیزر. 8

شکل 2-1- نور لیزر[9]. 8

2.1.2. تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی.. 8

3.1.2.نمونه هایی از لیزرهای متداول.. 9

4.1.2.لیزر حالت جامد.. 9

5.1.2.لیزر گازی.. 9

شکل 2-2- لیزر گازی[9]. 10

6.1.2.لیزر مایع.. 10

7.1.2.لیزر نیم رسانا 10

8.1.2.لیزر شیمیایی.. 11

شکل 2-3- لیزر شیمیایی[9]. 11

9.1.2.لیزر کی‌لیتی.. 12

2.2.پیشینه پژوهش…. 12

جدول 2-1-نیروپارگی و ازدیادطول تاحدپارگی پلی استر پرتودهی شده[1]. 12

جدول 2-2- خصوصیات خمش پلی استر پرتودهی شده[1]. 13

جدول 2-3- نتایج آزمون قطره عمودی پلی استر پرتودهی شده[1]. 14

شکل 2-4- اثر زبری سطح روی قابلیت خیس شدن[1]. 14

جدول 2-4- قابلیت نفوذپذیری پلی استر پرتودهی شده[1]. 15

فصل سوم. 16

مواد و روش پژوهش…. 16

1.3.مواد. 17

شکل 3-1- ساختار شیمیایی رنگزای راکتیو Blue 198[10]. 17

2.3.نحوه انجام آزمایش…. 17

1.2.3.عملیات لیزر. 17

شکل 3-2- ماشین برش و پرتودهی لیزر CO2. 17

جدول 3-1- مشخصات فنی ماشین برش و پرتودهی لیزر CO2. 18

2.2.3.عملیات رنگرزی.. 18

شکل 3-3- گراف رنگرزی.. 18

3.2.3.خصوصیات راحتی.. 19

4.2.3. قابلیت خمش…. 19

5.2.3. استحکام کششی.. 20

فصل چهارم. 21

یافته های پژوهش…. 21

1.4. عملیات آماده سازی با پرتودهی لیزر. 22

شکل 4-1- آزمون حکاکی لیزر بر روی پارچه ها 22

2.4. سختی خمش…. 22

جدول 4- 1 –سختی خمش نمونه های پنبه/پلی استر سفید (یک رو و دو رو). 22

3.4. آزمون جذب قطره. 23

جدول 4-2- زاویه تماس قطره با پارچه پنبه/پلی استر سفید قبل و بعد از پرتودهی لیزر (درجه)  23

4.4. قابلیت نفوذپذیری هوا 23

جدول 4-3- قابلیت نفوذپذیری پارچه پنبه/پلی استر سفید قبل و بعد از پرتودهی (100Pa )  24

5.4. استحکام کششی.. 24

جدول 4-4- استحکام کششی پارچه پنبه/پلی استر سفید قبل و بعد از پرتودهی.. 24

فصل پنجم.. 25

نتیجه گیری.. 25

منابع و مآخذ.. 27

 

 

چکیده

در این پژوهش، اثر پرتوافکنی لیزر CO2 روی استحکام تاری و خصوصیات راحتی پارچه پنبه/پلی استر سفیدگری شده بررسی شده است. نمونه های پارچه پنبه/پلی استر سفیدگری شده قبل از رنگرزی تحت پرتودهی لیزر CO2 با سه قدرت مختلف قرار گرفته و با رنگزای راکتیو گرم رنگرزی شده اند. پرتودهی لیزر خاصیت آبدوستی نمونه ها را بهبود داده است. قابلیت نفوذپذیری هوا نمونه های پنبه ای سفید شده کاهش یافته است. جهت زیردست پارچه ها خصوصیت خمش نمونه ها قبل و بعد از پرتودهی لیزر مورد بررسی قرار گرفته است و مشاهده شده است که در نمونه های سفید سختی خمش کاهش و در نمونه های خام افزایش یافته است.

 

 

مقدمه

در دهه گذشته، تلاش قابل توجهی برای توسعه عملیات های سطحی از قبیل پرتو UV ، پلاسما ، پرتو الکترون و پرتو یونی برای اصلاح خصوصیات مواد نساجی انجام شده است[1].

لیزرهای UV برای اصلاح لیف به دلیل جذب بالای نور لیزر UV استفاده می شود. عملیات لیزر UV می تواند چسبندگی، قابلیت خیسی و خصوصیات نوری الیاف مصنوعی مانند پلی آمید و پلی استر را تغییر دهد. این فرآیند می تواند دقیقا به دلیل طول موج کوتاه پرتوی لیزر باشد. هیچ تاثیر حرارتی محلی وجود ندارد، و ساختارهای مختلفی با اندازه های نزدیک می تواند روی سطح پلیمر بدست آید. نور لیزر IR تنها چند لایه محدود لیف را در ساختار منسوج در طول پرتودهی، پرتو می دهد. عمق نفوذ لیزر IR توسط جذب کمتر این نور درون پلیمر ناشی می شود. لیزرهای IR زمینه وسیع کاربرد را ایجاد می کنند که این به دلیل منابع نوری کم قیمت تر و بدون استفاده از گازهای سمی می باشد. لیزرهای CO2 ، با تولید نور با طول موج 6/10 میکرو متر، برای ایجاد پوشش در پارچه های جین در صنعت نساجی به عنوان روش جایگزین روش های معمول برای فرآیند رنگبری استفاده می شود[2].

تاثیر اشعه لیزر CO2 روی پلی اتیلن ترفتالات توسط دادستان[1] بررسی شده است. دادبین[2] و همکارانش اصلاح سطح فیلم پلی اتیلن را با پرتو لیزر CO2 بررسی کرده اند [5]. با پرتوافکنی پلیمر با لیزدرطول موج 248 نانومتر و با انرژی حدود 30 میلی ژول بر سانتی مترمربع می توان درصد جذب پلی استر را بالا برد و اصلاحاتی در زمینه مورفولوژی سطحی ایجاد کرد[1]. بورماشک[3] و همکارانش تغییردر لایه های پلیمری نازک بعد از پرتودهی لیزر CO2 را نشان داده اند[5].

در صنعت نساجی، برای ایجاد طرح روی محصولات مختلف از منسوجات خانگی تا جین نیز می توان از لیزر استفاده کرد. این عملیات در طراحی پارچه می تواند با ماشین های لیزر متفاوت مانند لیزر CO2 ، لیزرهای Nd:YAG و لیزرهای دیود با قدرت 200-50 وات بدست آید. در صنایع پارچه و پوشاک، لیزر CO2 که مخلوطی از گازهایی از قبیل هلیوم و نیتروژن همراه با CO2 است کاربردهای وسیع و موفقیت آمیزتری دارد.

 

 

1.1.تعریف مسئله

لیزر کشفی علمی است که به عنوان یک فن آوری در زندگی مدرن مورد توجه قرار گرفته است. لیزرها به مقدار زیاد در تولید صنعتی ، ارتباطات ، نقشه ‌برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهش های علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاه هامورد استفاده پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابش های کنترل شده، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشان تر از نور خورشید است[9].

نخستین لیزر در 1960 بوسیله میلمن[4]، با استفاده از یاقوت قرمز ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد اکسید کروم III ساخته شد و اولین لیزر گازی He – Ne توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت بل[5] در آمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند نور همدوس تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر، همگرایی زیاد آن است. به دلیل این ویژگی، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز می‌‌شود و بنابراین تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است[9].

با استفاده از پرتودهی لیزر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی تحت تاثیر قرار می گیرد. از این رو باید توجه داشت که اصلاح سطحی پلیمرها ممکن است تاثیر شگرفی در خصوصیات آنها داشته باشد. عملیات سطح برای اصلاح پلیمر می تواند به روش های فیزیکی و شیمیایی دسته بندی شود. عملیات شیمیایی اغلب مورد استفاده هستند اما فن آوری های جدید در دسترس می باشند که با محیط زیست سازگارند[9].

به طور کلی با توجه به علاقه روز افزون صنایع مانند صنعت نساجی  به روش های نوین و دوستدار محیط زیست، تحقیق حاضر به بررسی تاثیر پرتودهی لیزر CO2 روی خصوصیات راحتی و استحکام کالای پنبه ای پرداخته است.

 

 

2.1.فایده پژوهش

اهمیت این پژوهش در مشخص شدن میزان تاثیر پرتودهی لیزر CO2 روی خصوصیات راحتی و استحکام وزیردست کالای پنبه/پلی استر سفیدگری شده است تا امکان استفاده از پرتودهی لیزر در صنایع نساجی فراهم شود.

3.1.اهداف پژوهش

هدف کلی از این پژوهش تعیین میزان تاثیر آماده سازی کالای پنبه/پلی استر سفید با پرتودهی لیزر  می باشد.

4.1.سوالات پژوهش

  1. تاثیر پرتودهی لیزر CO2 روی استحکام کالای پنبه/پلی استر چیست؟
  2. تاثیر پرتودهی لیزر CO2 روی زیردست کالای پنبه/پلی استر چیست؟
  3. تاثیر پرتودهی لیزر روی خصوصیات راحتی کالای پنبه/پلی استر چیست؟

5.1.تعاریف عملیاتی اجزاء مسئله

حکاکی کالای پنبه/پلی استر با پرتودهی لیزر

حکاکی (آماده سازی) کالای پنبه/پلی استر عبارت است از پرتودهی کالای پنبه/پلی استر با قدرت های متفاوت لیزر CO2 به منظور اصلاح سطحی کالا.

-پارچه پنبه/پلی استر سفیدگری شده

منظور پارچه 100% نبه/پلی استر است که تحت فرآیند سفیدگری با سفیدکننده آب اکسیژنه قرار گرفته است و درنتیجه آهارگیری نیز شده است، و سپس تحت فرآیند شستشو اولیه نیز قرار گرفته است.

6.1.متغیرهای اساسی پژوهش

متغیر مستقل: آماده سازی کالای پنبه/پلی استر با پرتودهی لیزر

متغیر وابسته: میزان استحکام و خصوصیات راحتی کالای پنبه/پلی استر آماده سازی شده با پرتودهی لیزر

 

7.1.محدودیت های پژوهش

در این پژوهش به دلیل کمبود امکانات آزمایشگاهی جهت پرتودهی کالاها و همچنین هزینه بالای فرآیند آماده سازی کالاها از تکرار آزمایش پرهیز شده و تجزیه و تحلیل نتایج توصیفی است.

 

 

 

 

فصل دوم

مبانی نظری پژوهش

 

 

1.2. کلیاتی راجع به لیزر

1.1.2.نحوه ایجاد پرتو لیزر

اولین شرط ایجاد لیزر، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت، ایتریوم، آلومینیوم گارنت، (Nd:YAG)  یا گازهایی مثل CO2 و He – Ne و … و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد. چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر E2 واقع شود و فوتونی با فرکانس v با اتم برانگیخته وارد برهم کنش شود. طوری که hv = E2 – E1 باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایین تر بیافتد. در نتیجه، دو فوتون حاصل می شود، فوتون القا کننده و القا شونده، که هر دو هم فاز هستند. در عین حال، اگر اتم هایی به تعداد N1 در تراز E1 باشند، می توانند با جذب فوتون های مذکور، برانگیخته شده و به تراز انرژی E2 برسند [9].

شکل 2-1- نور لیزر[9]

2.1.2. تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم شامل: شدت زیاد، مستقیم بودن، تکفامی‌ و همدوسی است. لیزرها در شکل های مختلف وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر مانند اشعه ایکس، گاما، ماورا بنفش (UV)  و مادون قرمز (IR)، جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را دارد، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانس های محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی، همدوسی و شدت زیاد است. اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانس های دلخواه تولید
کرد، دشوار است. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد[9].

3.1.2.نمونه هایی از لیزرهای متداول

لیزرهای متدوال مادون قرمز:  IR (2 – 10μm) لیزر مونو اکسید کربن (CO) ، لیزر دی اکسید کربن   (CO2)  و بلورهای هالیدهای قلیایی و ابزار دیودی. لیزر نئودنیوم یگ (Nd:YAG) تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید کرده و لیزرهای الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم در IR نزدیک هستند[9].

لیزرهای محدوده نامرئی (400 – 700nm): لیزرهای آرگون- کریپتون و لیزر هلیوم- نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم-یاقوت کبود[9].

لیزرهای محدوده ماورای بنفش: (200 _ 400nm) لیزرهای اگزایمر لیزر، هالید گاز نادر، نیتروژن، لیزر رنگی با فرکانس دو برابر شده، لیزرهای  Nd:YAG با فرکانس چندین برابر شده[9].

لیزرها به دو دسته لیزر پیوسته کار و  لیزر پالسی تقسیم می شوند[9].

4.1.2.لیزر حالت جامد

در این نوع لیزر، ماده فعال ایجاد کننده لیزر، یک یون فلزی است که با غلظت کم در شبکه یک بلور یا درون شیشه، به صورت ناخالصی قرار داده شده است. فلزاتی که برای این منظور بکار می‌روند شامل:
اولین سری فلزات واسطه،  لانتانیدها و  آکتنیدها[9].

5.1.2.لیزر گازی

ماده فعال در این سیستمها یک گاز است که به صورت خالص یا همراه با گازهای دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. بعضی از این مواد عبارتنداز: نئون به همراه هلیوم (لیزر هلیم-نئون)، دی اکسید کربن به همراه نیتروژن و هلیوم، آرگون، کریپتون، هگزا فلورئید و … . [9].

شکل 2-2- لیزر گازی[9]

6.1.2.لیزر مایع

از مایعات بکار رفته در این نوع لیزرها اغلب به منظور تغییر طول موج یک لیزر دیگر استفاده می‌شود. بعضی از این مواد شامل: تولوئن، بنزن و نیتروبنزن هستند. گاهی محیط فعال برخی از این لیزرها را محلول های برخی ترکیبات آلی رنگین از قبیل مایعاتی نظیر اتانول، متانول یا آب تشکیل می‌دهد. این رنگ ها اغلب جز رنگ های پلی‌متین یا رنگ های زانتین و یا رنگ های کومارین هستند[9].

 

7.1.2.لیزر نیم رسانا

این نوع لیزرها به لیزر دیود و یا لیزر تزریقی نیز معروفند. نیم رساناها از دو ماده که یکی کمبود الکترون داشته، (نیم رسانای نوع p ) و دیگری الکترون اضافی دارد، (نیم رسانای نوع n) تشکیل شده‌اند. وقتی این دو به یکدیگر متصل می‌شوند، در محل اتصال ناحیه‌ای به نام منطقه اتصال p-n بوجود می‌آید. آن منطقه جایی است که عمل لیزر در آن رخ می‌دهد. الکترون های آزاد از ناحیه n و از طریق این منطقه به
ناحیه p مهاجرت می‌کنند. الکترون هنگام ورود به منطقه اتصال، انرژی کسب می‌کند و هنگامی‌ که به ناحیه p وارد می شود، این انرژی را به صورت فوتون از دست می‌دهد. اگر ناحیه p به قطب مثبت و ناحیه n به قطب منفی یک منبع الکتریکی وصل شود، الکترون ها از ناحیه n به ناحیه p حرکت کرده و باعث می‌شوند تا در منطقه اتصال، غلظت زیادی از مواد فعال بوجود آید. با از دست دادن فوتون ، تابش الکترومغناطیسی حاصل می شود. چنانچه دو انتهای منطقه اتصال را صیقل دهند، آنگاه یک کاواک لیزری بوجود خواهد آمد.
اصولا این نوع لیزرها را طوری می‌سازند که با استفاده از ضریب شکست دو جز p و n ، کار تشدید پرتو لیزر انجام شود. یکی از نقاط ضعف لیزرهای نیم رسانا تغییر خواص پرتو با تغییر دما بدلیل تغییر، میزان ضریب شکست آن است. به همین دلیل لیزرهای دیودی نسبت به تغییرات دما بسیار حساس هستند[9].
در یک نوع از این لیزرها از بلور گالیم-آرسنید استفاده می‌شود که در آن تلوریم و روی به عنوان ناخالصی وارد می‌شوند. هنگامی که در بلور مذکور جای برخی از اتمهای آرسنیک، اتم تلوریم قرار داده شود، جسم حاصل نیم رسانایی از نوع n برده و وقتی که اتمهای روی مستقر می‌شوند، ماده بدست آمده از خود خاصیت نیم رسانای p را نشان خواهد داد[9].

.

.

.

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 : تأثير لیزر 2 CO بر روی استحکام و خصوصیات راحتی كالاي پنبه-پلی استر سفیدگری شده”

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