بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند، استفاده از کاتالیزور شناور برای تولید مناسب تر از کاتالیزور دانه دار شده می باشد زیرا میزان کاتالیزور موجود در بستر محلول همواره تحت کنترل می باشد روش دیگر تولید الکتروریسی

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5960 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	148

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده................................. 1

فصل اول : نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو

1-1)مقدمه............................. 3

2-1)نانو مواد و طبقه بندی آنها ....... 4

1-2-1)نانو فیلمهای نازک.......... 5

2-2-1)نانو پوششها................ 6

3-2-1)نانو خوشه ها............... 7

4-2-1)نانو سیمها ونانو لوله ها... 8

5-2-1)روزنه های نانو............. 9

6-2-1)نانو ذرات.................. 9

3-1)الیاف نانو........................ 10

4-1)تاریخچه تولید الیاف نانو.......... 11

فصل دوم : روشهای تولید الیاف نانو

1)تهیه الیاف نانو به روش کا تا لیزور شناور 18

اثر سولفور...................... 21

اثر دمای تبخیر ماده خام......... 23

اثر هیدروژن..................... 25

2)ریسندگی الکترو اسپینینگ............. 27

1-2)تئوری و فرایند ریسندگی الکترو اسپینینگ 27

2-2)ریسندگی الکترو اسپینینگ...... 29

1-2-2)ریسندگی الکترو اسپری... 29

2-2-2)ریسندگی الکترو مذاب.... 30

3-2-2)ریسندگی الکترو محلول... 32

3-2)شروع جریان سیال پلیمری وتشکیل مخروط تیلور 35

4-2)ناپایداری خمشی............... 36

5-2)ریسندگی الیاف نانو پلیمری.... 38

6-2)ساختار ومورفولوژی الیاف نانو پلیمری 38

7-2)پارامترهای فرایند و مورفولوژی لیف 39

1-7-2)ولتاژ اعمال شده......... 39

2-7-2)فاصله جمع کننده-نازل.... 40

3-7-2)شدت جریان پلیمر.......... 41

4-7-2)محیط ریسندگی............. 41

8-2)پارامترهای محلول............. 42

1-8-2)غلظت محلول.............. 42

2-8-2)رسانایی محلول........... 43

3-8-2)فراریت حلال.............. 43

4-8-2)اثر ویسکوزیته........... 44

9-2)خواص الیاف نانو.............. 45

1-9-2)خواص حرارتی............. 45

2-9-2)خواص مکانیکی............ 46

10-2)مزایای ریسندگی الکترو....... 46

11-2)معایب ریسندگی الکترو........ 48

12-2)بررسی اهداف ایده ال در ریسندگی الکترو 49

13-2)ریسندگی الیاف دو جزئی پهلو به پهلو 51

14-2)خصوصیات الیاف الکترو ریسیده شده 53

15-2)ریسندگی الکتریکی الیاف نانو از محلولهای پلیمری...................................... 54

16-2)ریسندگی الکترو الیاف پر شده با نانو تیوبهای کربن.................................. 58

17-2)تعیین خصوصیات مکانیکی و ساختاری الیاف کربن الکترو ریسیده شده................................ 68

فصل سوم : کاربردهای مختلف الیاف نانو و نانوتکنولوژی در صنعت نساجی

مقدمه................................. 84

1-3)الیاف نانو گرافیت و کربن.......... 85

2-3)نمونه بافت و تزریق دارو........... 85

3-3)الیاف نانو با خاصیت کا تا لیزوری.. 87

4-3)فیلتراسیون........................ 88

5-3)کاربرد های کامپوزیتی.............. 90

6-3)کاربرد های پزشکی.................. 91

1-6-3)پیوندهای شیمیایی............ 91

2-6-3)نمونه بافت.................. 92

3-6-3)پوشش زخم.................... 93

4-6-3)تزریق دارو.................. 94

5-6-3)دندانپزشکی.................. 94

7-3)مواد آرایشی....................... 95

8-3)لباس محافظتی...................... 96

9-3)کاربرد الکتریکی و نوری............ 97

10-3)کشاورزی.......................... 97

11-3)کاربردهای نانو تکنولوژی در نساجی. 98

1-11-3)دفع آب(ابگریزی)........... 98

2-11-3)محافظت در برابر اشعه uv.... 100

3 -11-3)ضد باکتری.................... 101

4-11-3)آنتی استاتیک............... 103

5-11-3)ضد چروک.................... 104

12-3)کنترل کیفیت در تولید کامپوزیتهای الیاف نانو الکترو اسپان................................. 105

توزیع یکنواختی الیاف نانو......... 106

سنجش الیاف بصورت اتوماتیک......... 108

آزمایش مقاومت در برابر عوامل محیطی 109

دستگاه آزمایش خمیدگی DL............... 110

13-3)الیاف نانو کامپوزیت الکترو اسپان برای تشخیص بیو لوژیکی اوره........................... 111

14-3)تاثیر افرودن الیاف کربن بر روی خواص مکانیکی و کریستالی شدن پلی پروپیلن................................ 116

ضمیمه ................................ 125

نتیجه ................................ 129

منابع و مآخذ.......................... 131

چکیده :

به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند، استفاده از کاتالیزور شناور برای تولید مناسب تر از کاتالیزور دانه دار شده
می باشد زیرا میزان کاتالیزور موجود در بستر محلول همواره تحت کنترل می باشد. روش دیگر تولید الکتروریسی می باشد که می توان نانو الیاف منفرد و ممتد را به میزان تولید بالا تهیه نمود. در این روش نانو الیاف پلیمری می توانند مستقیماً از محلول پلیمری به نانو الیاف پلیمری تبدیل شوند.

الکتروریسی ریسیدن نانو الیاف پلیمری تا قطر چند ده نانو متر، روشی است که تکیه بر نیروهای الکترواستاتیکی دارد. در این فرآیند، بین قطره ای از محلول پلیمری یا مذاب که در نوک نازل آویزان است و یک صفحه فلزی جمع کننده پتانسیل الکتریکی اعمال می شود. با بالا رفتن میدان الکتریکی قطره پلیمری شروع به کشیده شدن می کند تا اینکه این نیرو بر نیروی تنش سطحی قطره غلبه کرده و یک جت شارژ شده بسیار نازک از محلول پلیمری از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع کننده سرعت می گیرد. پس از طی مسیر کوتاهی دافعه متقابل شارژهای حمل شده در سطح جت، آنرا خم کرده و جت، مسیر خود را بصورت مارپیچ و حلقه ای ادامه خواهد داد. بدین ترتیب جت در فاصله کم نازل تا جمع کننده
می تواند مسیر بسیار زیادی را طی کرده، تا نیروهای الکتریکی آنرا هزاران بار کشیده و ظریف نمایند.

استفاده از این تکنولوژی های جدید ما را در انجام کارهایی که زمانی غیر ممکن
می نموده رهنمون می سازد، در سال های اخیر از این شیوه برای ساخت الیاف نانو در محدوده وسیعی از پلیمرها و در کاربردهای مختلف نظیر ساخت فیلترها، تقویت در کامپوزیت ها، کامپوزیت های شفاف، نانو الیاف کربن، نانو الیاف هادی، نانو الیاف توخالی، نانو الیاف سرامیکی، سنسورهای بسیار حساس، قالب برای رشد بافت زنده بدن، پر کردن بافت های آسیب دیده، بافت های ضد باکتری، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک های آرایشی و ... به کار رفته است.

فصل اول

نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو

1-1 )مقدمه:

مفهوم نانوتکنولوژی جدید نمی باشد و از بیش از 40 سال پیش آغاز گردیده است، بر اساس تعریفNNI نانو تکنولوژی عبارت است از بکار بردن ساختارهایی با حداقل یک بعد در اندازه نانومتر برای ساخت مواد، وسایل و سیستم هایی با خواص بدیع و قابل توجه که مربوط به اندازه نانو آنها می باشد. نانو تکنولوژی نه تنها ساختارهای کوچک تولید می کند بلکه تکنولوژی ساخت پیشرفته ای می باشد که می تواند کنترل کم هزینه ای برای ساختار ماده ایجاد نماید. نانوتکنولوژی در بهترین صورت به این گونه توصیف می شود که فعالیت هایی هستند در حد اتمها و مولکول ها که کاربردهایی در دنیای واقعی دارند. قطعات نانو که به طور معمول در محصولات تجاری استفاده می شوند، در حدود یک تا صد نانومتر هستند. [1]

نانو تکنولوژی به صورت روزافزونی توجه دنیا را به خود جلب نموده چرا که به عنوان ارائه کننده پتانسیل بالایی از محدوده های وسیع، مصارف شناخته شده است. خواص جدید و
بی نظیر مواد نانو نه تنها دانشمندان و محققین بلکه تجارت را به خود جلب کرده که به دلیل پتانسیل بالای اقتصادی آن می باشد.[1]

همچنین نانو تکنولوژی پتانسیل تجاری واقعی برای صنعت نساجی دارد این امر به طور عمده به خاطر این واقعیت است که روش های مرسوم که برای دادن خواص مختلف به پارچه استفاده می گردند معمولا اثر دائمی ندارند و کارایی خود را بعد از شستشو و یا بر اثر پوشیدن از دست می دهند. نانو تکنولوژی می تواند دوام بالایی برای پارچه ها ایجاد کند چرا که قطعات نانو سطح بزرگی از نسبت مساحت به حجم و نیز انرژی سطحی بالایی دارند، بنابراین بستگی بیشتری با پارچه داشته و منجر به افزایش ماندگاری کاربردی آن می گردد. به علاوه پوششی از ذرات نانو روی پارچه بر خاصیت عبور هواو زیر دست آن اثری نمی گذارد بنابراین مزیت استفاده از نانو تکنولوژی در صنعت نساجی در حال افزایش است.خواصی که با استفاده از نانوتکنولوژی به پارچه داده می شود عبارتند از آب گریزی، ضد خاک،
ضد چروک، ضد باکتری، آنتی استاتیک، مقاومت در برابر اشعه یو وی، کند کردن توسعه آتش، بهبود در رنگ پذیری و غیره که در فصل های بعدی به آنها اشاره خواهد شد.[1]

2-1 )نانومواد:

مواد نانو ساختار در دهه گذشته به علت داشتن رفتار و ویژگیهای برجسته مورد توجه وسیع جامعه علمی و صنعتی جهان قرار گرفته است. ماده نانوساختاری به هر ماده ای اطلاق
می شود که حداقل یکی از ابعاد آن در مقایس نانومتر(زیر 100 نانومتر) باشد این تعریف صریحا انواع بسیار زیادی‌از ساختارها اعم از ساخته‌دست بشر یا طبیعت را شامل می شود.[1]

طبقه بندی نانو مواد: (Classification of Nanomaterials) 1- نانو فیلم های لایه نازک (Nano Layer Thin Films)
2- نانو پوششهاNano Coatings) (
3- نانو خوشه ها (Nano Clusters)

4- نانو سیم ها و نانو لوله ها(Nano Tubes & Nano Wires)
5- روزنه های نانو (Nano Pores)
6- نانو ذرات (Nano Particles ) در این بخش به معرفی هر گروه از این طبقات می پردازیم:

1-2-1) نانو فیلم های لایه نازک : (Nano Layer Thin Films)

در دنیای کنونی اصلاحات سطحی به یک فرآیند مهم و اساسی تبدیل شده است. در سه دهه گذشته سطوح و لایه های روی آن ها و پوشش دهی سطوح، افزایش کارایی و محافظت سطوح را به دنبال دارد. در این مورد روشهایی شامل ایجاد لایه های نازک یا پوشش ها بر روی سطوح موجود می باشند که به این ترتیب یک سطح جدید ساخته می شود. رسوب یک لایه نازک (نانو لایه) برای پوشش دهی در اکثر صنایع جایگاه مهمی یافته است. در واقع نانولایه ها فیلم های بسیار نازک و نانو پوششها سطح جدیدی از فناوری لایه های نازک
می باشند. نانو لایه ها باعث افزایش ارزش افزوده زیادی برای صنعت پوشش ها می شوند. نانو لایه ها دارای یک ساختار نانوذره ای می باشند که این ساختار یا از توزیع نانو ذرات در لایه ایجاد می شود و یا به وسیله یک فرآیند کنترل شده یک نانوساختار در حین رسوب ایجاد می شود. با افزایش لایه ها می توان طبقاتی از لایه های دارای ضخامت یک مولکول ایجاد کرد و ماده روکش شده هم خود می تواند به عنوان زیر لایه ای برای لایه دیگری از یک ترکیب متفاوت باشد. تابه حال چندین راه کار متفاوت برای خلق فیلم های فلزی و سرامیکی ایجاد شده است ولی معمولا شرایطی دارند که در آن مولکول های عالی تخریب می شوند. یکی از روش های ایجاد این لایه های نازک، لیتوگرافی می باشد که جدیداً به نانولیتوگرافی مشهور شده است چون توانایی ایجاد لایه های نانومتری را پیدا کرده است. قابل ذکر است که نانولایه ها در الکترونیک کاربرد زیادی را پیدا کرده اند. یکی از بزرگترین زمینه های کاربردی در فیلم های نازک استفاده از این نانولایه ها در اجزا و قطعات الکترونیکی، نوری و الکترواپتیکی است. همانند زیر لایه ها، خازن ها،قطعات حافظه،آشکار سازی های مادون قرمز و راهنماهای موجی. [1]

2-2-1) نانو پوششها: Nano Coatings) (

پوششها دارای کاربردهای مختلف و متنوعی می باشند. پوشش ها برای محافظت، افزایش یا تزیین محصولاتی چون شیشه ها، فلزات، پلاستیک ها، کاغذ، کفشها، عینک های آفتابی، لوازم ورزشی، مبلمان، وسایل آشپزی، آلات پزشکی، الکترونیک و اتومبیل ها به کار می روند با این وجود هم پوشش ها و هم سطوحی که در مورد پوشش ها به کار می روند در معرض آسیب هایی از محیط اطراف مثل باران، برف، نمک ها ، رسوب های اسیدی، اشعه ماوراء بنفش نور آفتاب و رطوبت می باشند. ضمنا پوشش ها قابلیت خش برداشتن، تکه تکه شدن و یا آسیب دیدگی در زمان استفاده ، ساخت و حمل ونقل را دارند. با یافتن راههایی می توان از آسیب دیدن روکش ها جلوگیری کرد. همانطور که گفته شده فناوری نانو قادر به جلوگیری از خش برداشتن، تکه تکه شدن و خرده شدن روکش ها می باشد. از موارد استفاده نانو روکش ها
می توان به روکش های ضد انعکاس در مصارف خودرو سازی و سازه ای، روکش های محافظ (ضد خش، غیرقابل رنگ آمیزی و قابل شستشو آسان) و روکش های زینتی اشاره کرد. فناوری های روکش دهی پیشرفته همانند مواد مبتنی بر نانو ذرات سرامیکی می تواند منجر به مقاومت حرارتی بهبود یافته ومصارفی با مقاومت حرارتی بالاتر شود.[1]

از کاربرد این روکش ها در صنایع خودرو سازی و حمل و نقل می توان به نانوروکش های سرامیکی که موجب پایداری حرارتی و مقاومت به فرسایش در قطعات موتور می شوند، اشاره کرد.[1]

3-2-1 ) نانو خوشه ها: (Nano Clusters)

در اوایل دهه 80 میلادی دانشمندان فیزیک کشف کردند که اتم های گازی، فلزی به شکل حباب های پایدار وبا تعداد اتم های مشخصی مجتمع می شوند. در دهه 90 آنها اثر مشابهی را در کار بر روی سطوحی مشاهده کرده اند که اتم های گازی می توانند به شکل خوشه هایی با اندازه های ویژه روی سطح بچسبند. یک گروه با رهبری Qi- kue xueاز دانشگاه علوم چین سعی کردند که این فرآیند را با دقت بیشتر و با استفاده از اتم های سطحی سیلیکون به عنوان یک الگو کنترل کنند. آنها اتم های فلزی بر روی سطح بسیار منظم کریستال Si را بصورت بخار در آورده و با استفاده از میکروسکوپ SEM مشاهده کردند که خوشه یکنواخت در 5/1 تا 4 میلیمتر از سطح کریستال تشکیل شده است. همچنین مشاهده کردند که هر خوشه در نصف واحد شبکه کریستال Si تشکیل می شود و نیمی دیگر از کریستال را خالی می گذارد. با توجه به محاسبات انجام شده به این نتیجه رسیدند که اتم ها سطح را برای پیدا کردن مکانی که به کمترین مقدار انرژی برسند، جستجو می کنند. اگر خوشه ها دارای خاصیت آهن ربایی شوند می توانند برای وسایل، ذخیره اطلاعات که بسیار فشرده هستند و کاتالیست ها برای واکنش های شیمیایی استفاده شوند.[1]

4-2-1 )نانو سیم ها و نانو لوله ها:(Nano Tubes & Nano Wires) نانو ساختارهای فعلی همانند نانو سیم ها، نانو لوله ها و یا نانو میله ها از موادی همانند نیمه هادی ها، فلزات و یا کربن از طریق روش های مختلفی تولید می گردند. یکی از مشکلات بر سر راه تولید نانو لوله های کربنی خطی این است که می توانند در فرآیند تولید به صورت شکل های متعددی در آید. (منفرد، چند لایه، پر شده و یا اصلاح سطحی شده) . لفظ نانو لوله در حالت عادی در مورد نانو لوله های کربنی به کار می رود که مورد توجه فراوانی از سوی محققان در دهه 90 قرار گرفته است. این دسته از نانومواد خواص جالب توجهی را به همراه خود دارند. یک خصوصیت مشهور آنها استحکام کششی برجسته آنهاست که نزدیک به 100 گیگاپاسکال یعنی بیش از 100 برابر استحکام فولاد است. نانو لوله های کربنی دارای خواص الکتریکی جالبی نیز می باشند. آنها بسته به Chirality می توانند رسانا، نانو لوله های فلزی و یا نیمه رسانا باشند و به دلیل توانمندی آنها در نانو الکترونیک جامعه پژوهشی توجه فوق العادی به آنها مبذول داشته است. نانو لوله های کربنی تک دیواره در مصارف الکترونیکی با بیشترین توجه روبرو شده اند. نانو لوله های کربنی خواص برجسته حرارتی را نیز در جهت لوله ها و نه عمود بر آن نشان داده اند. [1]

از کاربرد نانو لوله های کربنی می توان به بیوسنسورها برای تشخیص قند خون استفاده کرد همچنین نانو لوله های کربنی به عنوان پر کننده ای برای نانو کامپوزیت ها استفاده می گردند.

ویژگیهای جدیدی بخصوص از لحاظ استحکام در کامپوزیت شاهد باشیم. امروزه نانو لوله های کربنی با روش تولیدی CVD از مقدار زیادی تا مقادیر چند گرمی به دست می آید.[1]

5-2-1 )روزنه های نانو : (Nano Pores)

مواد با روزنه هایی در محدودة نانو کاربردهای صنعتی جالبی را نشان می دهد. به علت ویژگیهای برجسته آنها با توجه به عایق حرارتی بودن، تحلیل مواد و کاربرد آنها به عنوان پر کننده هایی برای کاتالیزور در علم شیمی مورد توجه زیادی می باشند.این گروه از مواد پتانسیل بالایی در کاتالیست ها، عایق های حرارتی، موادالکترودی، فیلترهای محیطی و غشاها، به عنوان محل های تحویل داروی کنترل شده دارا می باشد.[1]

6-2-1) نانو ذرات: (Nano Particles)

آخرین دسته از نانو مواد ، نانو ذرات می باشد. نانو ذرات از مدتها قبل مورد استفاده بوده اند. شاید اولین موارد استفاده از آنها در لعاب ظروف سفالی چینی ها باشد. در سالهای اخیر پیشرفت های بسیار بزرگی در زمینه امکان ساخت نانو ذرات از مواد گوناگون و امکان کنترل شدید بر روی اندازه، ترکیب و یکنواختی آنها صورت گرفته است. نانو ذرات از دهها و یا صد ها اتم یا مولکول با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف (آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و غیره) ساخته شده است. اغلب نانو ذرات که به طور تجاری مورد استفاده قرار می گیرند به شکل پودر خشک و یا به صورت دیسپرس های مایع می باشد. البته نانو ذرات ترکیب شده (آمیخته شده) در یک محلول آلی یا آبی که به شکل سوسپانسیون یا خمیری شکل است نیز مورد توجه می باشد. برای رسیدن به یک توزیع پایدار و همگن از نانوذرات باید مواد وعامل های شیمیایی همانند سطح فعال ها و دیسپرس کننده ها را به آن بیفزاییم.[1]

3-1 )الیاف نانو :

تولید فیلامت های مصنوعی با استفاده از نیروهای الکترواستاتیک بیشتر از یک صد سال شناخته شده است. فرآیند ریسندگی الیاف با کمک نیروهای الکترواستاتیک به عنوان ریسندگی الکترو شناخته می شود. اخیرا نشان داده شده است که فرآیند ریسندگی الکترو قادر به تولید الیاف در محدوده کمتر از میکرون می باشد. ریسندگی الکترو توجه زیادی را در دهه اخیر نه تنها به دلیل قابلیت ریسندگی انواع گوناگون الیاف پلیمری به دست آورده است بلکه به دلیل پایداری در تولید الیاف در محدوده کمتر از میکرون نظرها را نیز به خود جلب کرده است. در علم لیف الیاف با قطرهای کمتر از 100 نانو معمولا به عنوان الیاف نانو طبقه بندی می شوند. این الیاف با روزنه های کوچکتر و سطح تماس بیشتر از الیاف معمولی کاربردهای زیادی را در نانو کاتالیزور، پیوند بافت، پوشاک محافظتی ، فیلتراسیون و الکترونیک نوری دارند.[2]

فرآیند ریسندگی الکترو از میدان الکتریکی با ولتاژ بالا برای تولید جریان های باردار الکتریکی از محلول پلیمر یا مذاب استفاده می کند که در قسمت خشک کن به وسیله تبخیر حلال الیاف نانو تولید می شوند. الیاف که دارای بار زیادی هستند توسط میدان باردار شده و به سوی جمع کننده که می تواند یک سطح تخت و یا دیسکی در حال چرخش باشد تا الیاف را جمع کند حرکت می کنند در روش های ریسندگی معمولی الیاف در برابر مجموعه ای از نیروهای کششی، جاذبه ای، آیرودینامیکی، رئولوژیکی و اینرسی قرار می گیرند. در ریسندگی الکترو ریسندگی الیاف اساساً از طریق نیروهای کششی صورت گرفته و در جهت محور جریان پلیمر به وسیله بارهای القا شده در میدان الکتریکی به دست می آید. [2]

4-1) تاریخچه تولید الیاف نانو :

فکر استفاده از الکتریسیته ساکن برای حرکت سیال به 500 سال پیش برمی گردد [5]. عبارت ریسندگی الکترو از ریسندگی الکترواستاتیک گرفته شده است که ایده اصلی آن به بیش از 60 سال پیش باز می گردد . این فرآیند اولین بار به وسیله زلنی در 1914 مطالعه شد.[2]

• سرآغاز ریسندگی الکترو به عنوان یک روش ریسندگی لیف را می توان به اوایل دهه 1930 نسبت داد. در سال 1934 فرمالز اولین اختراع خود را در ارتباط با فرآیند و وسایل تولید فیلامنت های مصنوعی با استفاده از بارهای الکتریکی به ثبت رسانید.[2]

فرآیند تولید الیاف فوق ظریف و نانوتاریخچه تولید الیاف نانوریسندگی الیاف نانو پلیمرینانو مواد

روشهای تولید الیاف مصنوعی

اساس روشهای تولید الیاف مصنوعی، ذوب رسیی، خشک سبی و تدریسی، با استفاده از نیروهای مکانیسی می باشد روش electrospining با به کاربردن نیروی الکتریسیته، روش کاملاً متفاوت در تولید الیاف مصنوعی می باشد با اعمال ولتاژ زمانی که نیروی الکتریکی به کشش سطحی و نیروی دیسکوالاستیک غلبه کند، جریان jet که دارای بار الکتریکی می باشد، از محلول پلیمر خارج می شود ا

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	17

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

1-1- مقدمه

اساس روشهای تولید الیاف مصنوعی، ذوب رسیی، خشک سبی و تدریسی، با استفاده از نیروهای مکانیسی می باشد. روش electrospining با به کاربردن نیروی الکتریسیته، روش کاملاً متفاوت در تولید الیاف مصنوعی می باشد. با اعمال ولتاژ زمانی که نیروی الکتریکی به کشش سطحی و نیروی دیسکوالاستیک غلبه کند، جریان jet که دارای بار الکتریکی می باشد، از محلول پلیمر خارج می شود. این جریان (jet) توسط نیروی الکتریکی شتاب می گیرد و الیاف به فرم خرج بی‌بافت بر روی نهر متصل به زمین، جمع می شوند. اول پاراگراف در روش ele، الیاف با قطر نانومتر تولید می شود که به واسطه قطر کوچک، سطح مخصوص الیاف بیشتر خواهد (رنج سطح مخصوص از در الیاف بار قطر nm500 تا 1000 در الیاف با قطر nm50 می باشد). بررسیهای انجام شده برروی نفوذپذیری خرج بی بافت، قابلیت کاربرد آنها را به عنوان فیلترها و غشا نشان می دهد. در این روش اندازه خلل زوج الیاف نیز قابل کنترل می باشد. واقعاً می توان روش ele را microprocess نامید. اگر به نظریه تولید الیاف به روش ele حدوداً به 60 سال بیش بر می گردد ولی همچنان محدودیتهایی از نظر اطلاعات علمی راجع به اساس تئوری در این روش همچنان باقی مانده است.

در پروژه ابتدا سعی شده باروری بر مقالات اصول ele بیان گردد و سپس در ادامه به شرح آزمایشات پرداخته می شود.

1-2- تاریخچه

قبل از اینکه روش electrosping برای تولید الیاف مصنوعی مطرح شود، افراد زیادی پدیده ele را بررسی نموده اند. Lord Raley بیش از 100 سال قبل نشان داد، هنگامیکه نیروی الکترواستاتیکی برکنش سطحی غلبه کند یک جریان از مایع ایجاد می‌شود.

در سال 1952 Vonnegut و Neubaver جریانهای یکنواختی از نظرات دارای باد با قطر حدود mm1/0 با اعمال ولتاژ 5 تا ele10 بوجود آورند. پس دو دانشمند دیگر توانستند نیروی با استفاده از الکترواستاتیک امدلیون روغن در آب را با نظری در مورد 5/0 تا 6/1 تولید شود.

در سال 1960 Taglor فروپاشی قطرات آب، در میدان الکتریکی را بررسی نمود. نوشته های Taylor ثابت می کند که نصف زاویه نوک مخروط تشکیل شده در ele نزدیک به 3/49 می باشد.

اما ele محلول ماکرومولکولها را می توان در سال 1934 بررسی نمود، هنگامیکه برای تولید الیاف مصنوعی به دلیل نیروی الکترواستاتیکی توسط Formhals اختراع شد. الیاف مورد نظر، از محلول استات سلولز تولید می شده است.

ولتاژ مورد نیاز در ارتباط با خواص محلول مورد نظر، از قبیل وزن مولکولی و ویسکوزیته می باشد. دو دانشمند اگر با اصلاح این دستگاه الیاف را با پایداری بیشتری تولید کردند در این روش از یک تسمه پیوسته برای جمع آوری استفاده شده است.

توسط Bornat و Later دستگاه ele دیگری ثبت شد که یک لایه قابل برداشت بر روی یک میله درمان چرخش تولید می شده است. که محصول لوله شکل بدست آمده از این روش ele با منحلول پلی اورتان می تواند به عنوان رگ مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد. در سال 1971 ele الیاف اکربلیک با قطر کمتر از 1 از محلول دی متیل فرمامید، توسط Baumgarten تولید کرد.

ارتباط بین قطر الیاف، طول جریان (jet) و ویسکوزیته و آهنگ شارش (flow rate) محلول را بدست آورد. در سال 1981 دو دانشمند موفق به تولید الیاف پلی اتیلن و pp از محلول مذاب بدون ا ستفاده از نیروی مکانیکی شدند. Doshi از محلول PEO در آب الیافی با قطر 05/0 تا 5 تولید کرد. اولین شرایط پروسه و مورفولوژی الیاف را بررسی نمود. Srinivasan توسط ele الیاف رسیده شده از مایع کریستال پلی آرامید، پلی فنیلن ترفتالامید و پلیمر رسانای، پلی آنیلین در اسیدسولفوریک را تولید کرد.

و او پراش الکترون الیاف رسیده شده پلی آرامید و بعد از ثبت الیاف در دمای 400 را مشاهده نمود در سالهای اخیر تحقیقات زیادی برای درک پروسه ele و خصوصیات nanofihez توسط coworkers و renker انجام شده است.

کاربرد nanofilez در فیلترها و لباسهای محافظتی می باشد و همچنین به عنوان سلولهای ساختاری در اعضای مصنوعی بینان برای آنزیمها و کاتالیزورها و تقویت کاسپوزیتها به کار می رود.

1-3- تعاریف اولیه

1-3-1- ویسکوزیته

مقدار انرژی تلف شده توسط سیال در حال حرکت. به خاطر مقاومت در مقابل نیروی برشی اعمال شده، ویسکوزیته نامیده می شود. مقاومت سیال به دلیل نیروی چسبندگی لایه های مختلف سیال می باشد که با اعمال نیروی برشی باعث جدا شدن لایه های مختلف با سرعتهای متفاوت می گردد. مقدار کار انجام شده مقیاس با تنش برشی اعمال شده (z) و سرعت تغییر شکل برشی نماد می باشد. ایستادگی در مقابل لیلان محلول را نیز ویسکوزیته می نامند. در این حالت جدا شدن لایه های مختلف سیال وجود ندارد، ولی ویسکوزیته مناسب با خصوصیات ذاتی مولکول پلیمر، وزن مولکولی، اندازه مولکولی و شاخه های جانبی و غیر پلیمر، می باشد.

در این پروژه با ثابت فرض کردن خصوصیات ذاتی پلیمر، ویسکوزیته را مقاومت سیال در مقابل نیروی برشی تعریف می کنیم.

نیروی برشی

سرعت برشی

ویسکوزیته نتوتنی یا دینامیکی

اگر چگلی سیال را فرض کنیم ویسکوزیته سینماتیکی برابر خواهد بود:

هنگامیکه نسبت مقادیر مختلف نما ثابت باشد، به آن سیال نتوتنی گفته می شود. محلولهای رقیق پلیمر جز سیالات نقوشی می باشند در بسیاری از محلولها M وابسته به یا می باشد که به آنها سیالات غیرنبوتی می گویند. بنابراین رابطه و در سیالات نتوتنی به صورت خطی است در صورتیکخه در سیالات غیر نتوتنی این رابطه خطی نمی باشد. سیالات غیر نتوتنی شالم 3 دسته می باشند:

1) مستقل از زمان 2) تابع زمان 3) ویسکوالاستیک

سیالات مورد استفاده در روش ele سیالات نتوتنی و ویسکوالاستیک می باشد.

اندازه گیری ویسکوزیته به وسیله ویسکومتری لوله‌شینه“Capillary Viscometry” یا ویسکومتری چرخشی “Rotational Viscometry” انجام می شود.

در ویسکومتری چرخشی، میزان چرخش (برحسیب رادیان) در ثانیه و نیروی گشتاور و در ویسکومتری لوله موشینه آهنگ شارش و نیروی تنش سنجیده می شود. سرعت چرخش یا ‌آهنگ شارش متناسب با سرعت تغییر شکل و نیروی گشتاور یا نیروی تنفس متناسب با نفس برشی می باشند.

برای محاسبه ویسکوزیته سیال نتوتنی می توان از یکسومتری لوله سرشینه استفاده کرد. مایع از یک استوانه به یک لوله موشینه وارد می شود که ق طر لوله موشینه در مقابل استوانه بسیار کوچک باشد. با در نظر گرفتن ضریبهای تصحیح مربوط به افزایش انرژی بخشی سیال در لوله موشینه به دلیل اینکه سرعت سیال در لوله موشینه افزایش می یابد ویسکوزیته برابر خواهد بود با:

از طرفی بردار سیرعت نیز در ویسکومتری لوله موشینه تغییر می کند بنابراین برای تعمیر بردار سرعت یک فشاری را نیز داریم پس نقش برشی را به صورت زیر تعریف می کنیم:

P فشار برای غلبه بر لایه مختلف سیال P_n­ فشار مورد نیاز برای تعبیر بردارسرعت

(سیال نیوتنی )

شعاع لوله موشینه Q آهنگ شارش، طول لوله موشینه، چگالی سیال می باشد. (اگر Q آهنگ شارش را در طول ویسکومتری ثابت فرض می کنیم)

الیاف مصنوعیروشهای تولید الیاف مصنوعی

عوامل مؤثر بر عایق حرارتی شدن پرده

کاهش ذخایر انرژی و نگرانی مشتری به خاطر هزینه‌های انرژی به افزایش نیاز برای تحقیق در حوزه حفظ انرژی منجر شده است حفظ انرژی در ساختمان‌ها، حفظ انرژی گرمایی همراه با استفاده کم از انرژی را شامل می‌شود و تا حدودی با حداقل کردن جریان گرمایی بین محیط‌های بیرون و داخل بدست می‌آید مطالعات کمی در مورد نقش وسایل نساجی خانگی در حفظ انرژی خانه وجود داشته است

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	927 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	220

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه................................... 1

1-1- اهداف.............................. 4

1-2- فرضیه ها........................... 5

1-3- پنداشت ها (گمان ها)................ 6

1-4- محدودیت ها......................... 6

1-5- تعاریف............................. 7

فصل دوم................................. 10

مرور مقاله.............................. 10

2-1- حفظ انرژی.......................... 11

2-2- تئورسی انتقال حرارت................ 12

2-3- طراحی و عملکرد پنجره............... 14

2-4- ویژگی های بافت، لیف (رشته) وپارچه.. 17

2- 5- نشت پذیری هوا و تخلخل............. 19

2-5-1- رابطه بین نشت پذیری هوا و تخلخل.. 21

2-5-2- تخلخل و هندسه پارچه.............. 22

2-5-3- فاکتورهای پارچه و لیف مرتبط با نشت پذیری هوا 27

2-5-4- لایه‌های چندگانه پارچه............. 29

2-6- رطوبت.............................. 30

2-7- پرده‌ها و دیگر وسایل عایق‌بندی پنجره. 32

2-8- ابزار سازی......................... 63

فصل سوم : رویکرد......................... 67

3-1- پارچه‌ها............................ 68

3-2- ویژگی‌های پارچه..................... 69

3-3- شکل هندسی پرده‌ها................... 75

3-3-1- تعیین سطح اسپیسر................. 81

3-3-2- تعیین حجم........................ 90

3-3-3- مساحت سطح پارچه.................. 91

3-4- انتقال حرارت....................... 92

3-5- طرح تجربی (آزمایشی)................ 94

3-6- تحلیل آماری ....................... 97

فصل چهارم............................... 99

نتایج و بحث ............................ 99

4-1- مقدمه.............................. 100

4-2- ضریب گسیل لایه‌های تکی .............. 101

4-2-1- تضادها براساس نوع بافت........... 109

4-2-2- تفاوت‌ها براساس گشادی بافت........ 110

4-2-3- تفاوت‌های براساس رنگ پارچه ....... 111

4-3- آزمایش‌های دو لایه................... 112

4-3-1- نوع پارچه........................ 116

4-3-2- فشردگی پرده...................... 117

4-3-3- فشردگی آستری..................... 117

4-3-4- فاصله سه بعدی.................... 118

4-3-5- ترکیب فشردگی پرده و فشردگی آستری. 119

4-3-6- ترکیب فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله گذاری 121

4-3-7- رطوبت نسبی....................... 123

4-3-8- خلاصه نتایج چند لایه............... 124

4-4- ویژگی‌های فیزیکی.................... 124

4-4-1- مدل‌های تک لایه.................... 125

4-4-2- مدل‌های چند لایه................... 129

4-4-3- ویژگی‌های منحصر بفرد.............. 131

4-5- خلاصه............................... 132

فصل پنجم ............................... 137

خلاصه، بحث‌ها و توصیه‌ها................... 137

5-1- خلاصه و نتایج....................... 138

5-2- توصیه‌ها............................ 141

عنوان صفحه

2-1. جدول : ویژگی های فیزیکی پارچه..... 34

2-4. جدول : مقدار با عدد a DF = فشردگی پرده به درصد و b LF = فشردگی آستر............................. 41

2-10. جدول. دو عامل تحلیل واریانس برای پارچه‌ها در لایه‌های مجزا.................................... 42

2-13. جدول ضریب گسیل، با نوع بافت و رطوبت نسبی 42

2-23. جدول مقادیر ضریب گسیل با فشردگی پرده و فشردگی آستری................................... 44

2-24. جدول مقادیر ضریب گسیل با فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله گذاری................................. 45

2-25. جدول ضریب گسیل توسط پارچه و فشردگی پرده 46

2-26. جدول ضریب گسیل توسط پارچه و فشردگی آستر 46

2-27. جدول ضریب گسیل با پارچه و فاصله گذاری 47

2-28 .جدول ضریب گسیل با پارچه و رطوبت نسبی 47

2-40. جدول مقادیر ضریب گسیل ـ فاز 2 (لایه‌های دوگانه) 53

3-5 . جدول مساحت سطح پارچه............. 91

3-6. جدول مساحت سطح پارچه در وضعیت (مختلف) 91

4-7. جدول مقادیر ضریب گسیل پارچه‌ها (تک لایه‌ها، صاف) 105

4-14. جدول ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت..... 108

4-15. جدول ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت و رطوبت نسبی 108

4-16. جدول ضریب گسیل‌ها توسط رنگ............. 108

4-17. جدول ضریب گسیل‌ها توسط گشادی بافت و رطوبت نسبی 110

4-18. جدول ضریب گسیل‌ها توسط رنگ............ 111

4-19. جدول تفاوت‌های پارچه‌های تک لایه براساس رنگ 112

4-20. جدول میانگین‌های تأثیرات عامل اصلی برای مدل‌های چند لایه 114

4-21. جدول تحلیل‌های واریانس برای پارچه‌های لایه‌دار شده 115

4-31. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه مدل 1 125

4-32. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه، مدل 2 127

4-33. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل 3 127

4-34. جدول تحلیل رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل 4 128

4-35. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پارچه‌های تک لایه ـ مدل 5 129

4-36. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پرده‌های چند لایه ـ مدل 1 130

4-37. جدول تحلیل‌های رگرسیون برای پرده‌های چند لایه ـ مدل 2 131

4-38. جدول تحلیل‌های رگرسیون پرده‌های چند لایه ـ مدل 3 131

5-39.جدول مقدار ضریب گسیل ـ فاز یک (تک لایه). 137

2-2 نمودار : تراوش پذیری هوا از لایه های متوالی پارچه G 36

2-5 نمودار:ساختار منحنی دارای فشردگی 50 درصدی 37

2-6 نمودار:تعیین فشردگی 50 درصدی .......... 37

2-11 نمودار:هندسه فاصله دارای فشردگی 50 درصد 38

2-12 نمودار:بخش A12 از فاصله اندازفشردگی 50 درصد 39

2-13 نمودار:هندسه فاصله انداز دارای فشردگی 100درصد 40

2-31 نمودار.ضریب گسیل حرارت پارچه‌های تکی در سطوح متفاوت رطوبت 42

2-32 نمودار.ضریب گسیل انواع بافت با سطوح رطوبت نسبی 42

2-33 شکل .ضریب گسیل پارچه‌های پرده لایه شده با پارچه آستری 43

2-34 نمودار.تفاوت‌ها در ضریب گسیل بین پارچه‌ها با فشردگی پرده 47

2-35 نمودار.تأثیر فشردگی آستری روی ضریب گسیل 48

2-36 نمودار.تأثیر فشردگی استری روی ضریب گسیل پارچه‌های مختلف پرده‌ای...................................... 49

2-37 نمودار. ضریب گسیل پرده‌ها با فاصله‌گذاری 50

2-38 نمودار.تأثیر فاصله گذاری بین پارچه‌های روی ضریب گسیل 51

2-39 نمودار. تفاوت‌ها در ضریب گسیل بین پارچه‌ها با رطوبت نسبی 52

3-1 نمودار . فاکتورهای پارچه............... 68

3-3 شکل فاکتورهای شکل....................... 76

3-7 شکل. فشردگی صد در صد.................... 78

3-8 شکل ایجاد کمان دارای فشردگی 100 درصد.... 78

3-9 شکل اسپیسر آستری........................ 79

3-10 شکل. اسپیسرهای اولیه و ثانویه.......... 80

3-14 شکل. بخش A1 از اسپیسر دارای فشردگی 100 درصد 84

3-15 شکل. بخش A2 از اسپیسر دارای فشردگی 100 درصد 84

3-16 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی آستری 50 درصد 85

3-17 شکل. اسپیسرمورد استفاده برای فشردگی پرده 50 درصد با آستری صاف وفاصله گذاری صفر....................... 85

3-18 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده 50 درصد با آستری صاف و فاصله گذاری 4/1 اینچ............ 85

3-19 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده 50 درصد با آستری صاف و فاصله گذاری2/1 اینچ............. 85

3-20 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی آستری 100 درصد 85

3-21 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده 100 درصد با آستری صاف و فاصله گذاری صفر................. 86

3-22 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده 100 درصد با آستری صاف و فاصله گذاری 4/1 اینچ............ 86

3-23 شکل. اسپیسر مورد استفاده برای فشردگی پرده 100 درصد با آستری صاف و فاصله گذاری2/1 اینچ............. 86

3-24 شکل. اسپیسر برای سطوح یکسان فشردگی پرده و فشردگی آستری 86

3-25 شکل. کمان‌های اسپیسر مورد استفاده برای سطوح یکسان فشردگی پرده و فشردگی آستری............. 87

3-26 شکل. کمان‌های اسپیسر فشردگی 100 درصد.... 88

3-27 شکل. پنجره آزمایشی..................... 93

3-28 شکل. طرح تحقیق ـ فاز یک................ 95

3-29شکل. طرح تحقیق ـ فاز دو................. 96

4-30 شکل ضریب گسیل حرارتی پارچه‌های تک لایه... 105

مقدمه

کاهش ذخایر انرژی و نگرانی مشتری به خاطر هزینه‌های انرژی به افزایش نیاز برای تحقیق در حوزه حفظ انرژی منجر شده است. حفظ انرژی در ساختمان‌ها، حفظ انرژی گرمایی همراه با استفاده کم از انرژی را شامل می‌شود و تا حدودی با حداقل کردن جریان گرمایی بین محیط‌های بیرون و داخل بدست می‌آید. مطالعات کمی در مورد نقش وسایل نساجی خانگی در حفظ انرژی خانه وجود داشته است. اگرچه پنجره‌های دارای عایق بندی خوب پیدا شده‌اند که انتقال گرما بین محیط بیرون و داخل را کاهش می‌دهند، اما نقش پرده‌های ضخیم در عایق‌بندی پنجره به طور مفصل بررسی نشده‌اند، مخصوصاً مواردی که به تعدیل رطوبت نسبی داخل مربوط می‌شوند.

پنج درصد از مصرف کلی انرژی ملی ما، از طریق پنجره‌های ساختمانی به هدر می‌رود. اخیراً تکنیک‌های حفظ انرژی خانه، در کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها دارای کارایی کمتری نسبت به تکنیک‌های حفظ انرژی از طریق دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها بوده‌اند.

اگرچه اتلاف کلی انرژی از یک خانه کاهش می‌یابد زمانی که به خوبی عایق‌بندی شود ولی با این حال درصد واقعی اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها افزایش می‌یابد. انواع خاصی از طرح‌های پنجره در کاهش اتلاف انرژی مؤثر هستند. با این وجود، این کاهش هنوز با کاهش اتلاف انرژی از طریق دیوارهای دارای عایق مناسب برابر نیست.

اگر به خوبی سامان‌دهی شود، پرده‌های پنجره می‌توانند به کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجره‌ها کمک کنند. همچنین آنها مزیت انعطاف‌پذیری را نیز دارد که به سادگی می‌توان آنها را باز کرد تا از انرژی خورشیدی استفاده حداکثر را برده یا اینکه بسته شوند تا اتلاف انرژی را کاهش دهند.

پرده‌ها می‌توانند بر حفظ انرژی به وسیله کاهش اتلاف حرارتی زمستان و بدست آوردن حرارت تابستان تأثیر گذارند. بررسی‌ها نشان داده‌اند که توانایی وسایل سایبان پنجره برای مسدود کردن جریان هوا، تنها ویژگی مهم در تأثیر بر مقدار کلی عایق بندی می‌باشد. با این وجود اگر پرده‌ها با مدل درزبندی کاربردی و کارایی طراحی شوند.

تا اتلاف حرارت همرفتی را کنترل کنند، اهمیت بافت دیگر، ویژگی‌های ساختاری و تاروپود به میان می‌آید. در حالی که چنین مطالعه مجزا بر ویژگی‌های عایق بندی مختلف پرده‌ها و دیگر وسایل سایبان متمرکز شده‌اند، اهمیت نسبی هر یک از این فاکتورها مشخص نشده‌اند.

رطوبت‌های نسبی داخل به طور فصلی فرق می‌کنند. براساس نوع سیستم گرمایی مورد استفاده، رطوبت‌های نسبی بسیار پایین در زمستان متحمل می‌شوند. با این وجود، پیشرفت‌ها در تکنولوژی ساخت و ساز که از تأکید اخیر بر راندمان گرمایی نشات گرفته، به مقادیر کم نشت و هواکشی در ساختمان‌ها منجر شده است. علاوه بر تأثیر نامطلوب کیفیت هوای داخل وضعیت دیگری که از ترکیب نشت کم و دماهای پایین داخل نشات می‌گیرد افزایشی در رطوبت نسبی داخل اغلب تا نقطه تقطیر در ساختمان می‌باشد. پیچیدگی بیشتر مسئله، رطوبت نسبی داخل را از طریق استفاده از دستگاه‌های مرطوب کن مکانیکی افزایش می‌دهد و به عنوان محافظتی در مقابل سرمای زمستان توصیه می‌شود.

خواه به خاطر نشت کم، دمای پایین داخل یا استفاده از دستگاه‌های مرطوب‌کن فنی، تغییرات رطوبت نسبی بر ویژگی‌های عایق بندی پارچه‌های پرده تأثیر خواهد گذاشت.

رابطه بین خصوصیات جذب رطوبت از یک بافت و ویژگی‌های عایقی آن در سطوح مختلف رطوبت نسبی توضیح داده نشده است. در حالی که انتظار می‌رود که پرده‌های دارای بافت‌های هیدرولیک واکنش بیشتری به تغییر در رطوبت نسبی نسبت به بافت‌هایی نشان خواهند داد از بافت‌های هیدروفوبیک تشکیل شده‌اند، اما تأثیر این واکنش روی ویژگی‌های عایق پرده در این مقاله گزارش نشده است.

تعیین انرژی بهینه که خصوصیات پرده‌ها را حفظ می‌کند ضروری است تا پرده‌ها را توسعه دهند تا زمانی که در ترکیب با پنجره‌های خوب عایق‌بندی شده استفاده می‌شوند، اتلاف انرژی پنجره را به اندازه اتلاف انرژی از طریق دیوارها کاهش خواهد داد، در حالی که مزایای مطلوب پرده‌ها و پنجره‌ها شامل انعطاف‌پذیری، قابل مشاهده بودن و حرارت خورشیدی را موقع نیاز و وجود حس زیباشناسی را افزایش می‌دهد.

این پروژه بر روابط میان انتقال حرارت، رطوبت نسبی و چند بافت و پارچه و ویژگی‌های ساختاری پرده‌ها متمرکز است. متغیرهای مستقل نوع بافت (هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک)، رنگ، ساختار پارچه (باز بودن بافت) فشردگی بافت پارچه رویی، و پارچه آستری و فاصله بین روی پارچه پرده و آستر را شامل می‌شوند. متغیر وابسته مقدار انتقال گرمایی از پرده به اضافه پنجره می‌باشد. مقادیر انتقال از مدل‌های پرده که ترکیبات سطوح مختلف هر یک از متغیرها را دارا می‌باشد، به دو روش رطوبت نسبی مختلف اندازه‌گیری می‌شود.

- اهداف

اهداف کلی این تحقیق عبارت بودند از:

1. تعیین نقش رطوبت و هیدروفیلیسیتی بافت در جریان گرمایی از طریق دستگاه‌های پارچه آستری و پرده منسوج.

2. مطالعه تأثیر هندسه دستگاه پرده (صاف و برعکس بودن پارچه‌های پرده و آستری کاملاً پلیسه‌دار و تمایز سه بعدی بین پارچه‌های پرده و آستری) روی جریان حرارتی.

که نتیجه این کار بررسی تأثیر هندسه پارچه (بافت باز) و ویژگی‌های مختلف فیزیکی روی جریان حرارتی بود.

3. تعیین تأثیر سیستم پرده و پنجره روی جریان حرارتی.

2- فرضیه‌ها

فرضیه‌های زیر در این تحقیق بررسی شدند:

1. تفاوت اساسی بین ده نمونه پارچه موجود از نظر مقادیر انتقال تا زمانی که با وضعیت صاف و یک لایه شده آزمایش می‌شود.

2. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های هیدروفیلیک و مقادیر انتقال پارچه‌های هیدروفوبیک وجود خواهد داشت.

3. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های رنگی روشن و پارچه‌های رنگی تاریک وجود خواهد داشت.

4. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچه‌های دارای بافت باز و پارچه‌های دارای بافت متراکم وجود خواهد داشت.

5. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌های آزمایش شده با رطوبت نسبی پایین و موارد آزمایش شده با رطوبت نسبی بالا وجود خواهد داشت.

6. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال چهار پارچه رنگی روشن موجود تا زمانی که با وضعیت لایه قرار داده شده با پارچه آستری آزمایش شود.

7. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی پرده را نشان می‌دهد.

8. تفاوت اساس بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی آستر را نشان می‌دهد.

9. تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پرده‌ها موجود که سطوح مختلفی از فاصله سه بعدی بین پارچه آستری و پارچه پرده را نشان می‌دهند.

3- پنداشت‌ها (گمان‌ها)

در انجام این تحقیق، گمان‌های زیر ایجاد شده‌اند:

1. پارچه‌های انتخاب شده برای مطالعه، نمایانگر حداکثر ویژگی‌های موجود در جذب رطوبت، رنگ و گشادی پارچه منسوج هستند.

2. تست پنجره، طرح پرده مصنوعی و دما و رطوبت‌های نسبی مورد استفاده برای تست،که نمادی از مواد دریافت شده در محل‌های مسکونی هستند.

3. تمام تکنیک‌های مورد استفاده معتبر و قابل تولید مجدد هستند.

4ـ محدودیت‌ها

محدودیت‌های زیر برای این مطالعه بکار می‌روند:

1. پارچه‌های منتخب برای مطالعه فقط 100 درصد محتوای یک بافت مجزا را نشان می‌دهند. از هیچ بافت یک دستی استفاده نمی‌شود.

2. مدل‌های پرده فقط در دو سطح رطوبت نسبی داخلی، یک سطح دمای داخلی و یک متغیر دمای بیرونی ـ داخلی ارزیابی می‌شوند.

3. اشکال سه بعدی برای فاصله بین سه سطح پارچه‌های آستری و پرده و فقط یک سطح بین آستری و شیشه پنجره محدود می‌شوند.

4. فقط دو سطح از فشردگی پرده در برگرفته می‌شوند و فقط دو سطح از فشردگی آستر با هر سطح از فشردگی پرده ارزیابی می‌شوند.

5. فقط یک نوع از پارچه آستری به شکل لایه دوگانه مطالعه شد.

6. در زمان آزمایش پرده‌ها کاملاً به پنجره در قسمت بالا، پایین و دو طرف درزبندی می‌شوند. یافته‌های این مطالعه مستقیماً برای سیستم‌های پنجره ـ پرده قابل کاربرد نیستند که با یک درزبند پرده به دیوار محکم ساخته نشده‌اند.

7. فقط دو تکرار از هر آزمایش وجود داشت.

5- تعاریف

به منظور به دست آوردن اندازه‌های شمارشی هر متغیر مستقل، از چندین تعریف متفاوت در این تحقیق از کلی و معمولی مورد استفاده قرار می گیرند . این اصطلاحات خاص عبارتند از: هیدروفیلیسیتی، رنگ، گشادی پارچه، وزن پارچه، ضخامت پارچه، رطوبت نسبی، شرایط جوی استاندارد، اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی، نشت گرمایی، انتقال گرمایی و فشردگی.

ماهیت هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک یک بافت معمولاً به ظرفیت بافت برای جذب آب اشاره می‌کند. برای این مطالعه، هیدروفیلیسیتی تعریف مشابهی مثل بدست آوردن رطوبت دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف می‌شود: «مقدار آب داخل یک پارچه که تحت شرایط مشخص تعیین شده و به عنوان درصدی از کل نمونه بدون آب بیان می‌شود.»

رنگ به روشنی یا تیرگی اشاره می‌کند که به وسیله میانگین برداشت از مقدار L در تفاوت‌سنج رنگ‌ها نترلب (مدل 2D25D) مشخص شده که یک برداشت L از 100 کاملاً سفید و یک برداشت L از صفر کاملاً سیاه می‌باشد.

بازی (گشادی) پارچه معمولاً قضاوتی ذهنی است که به قابلیت پارچه مربوط می‌شود که اجازه دهد روشنی از میان سوراخ پارچه یا نفوذپذیری هوا عبور کند. با این وجود، در محتوای این تحقیق، گشادی (بازی) پارچه تعریف مشابهی مثل نفوذپذیری هوا دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف می‌شود: نسبت جریان هوا از میان یک پارچه تحت یک فشار متغیر بین دو سطح پارچه.

وزن پارچه جرم در هر واحد سطح است که اینگونه نوشته می‌شود:

ضخامت پارچه فاصله بین سطوح پایینی و بالایی پارچه که تحت فشار خاصی اندازه‌گیری می‌شود.

رطوبت نسبی نسبت فشار واقعی بخار آب موجود به ماکزیمم فشار ممکن (توازن اشباع) بخار آب در فضا در دمای مشابه که با درصد بیان می‌شود.

شرایط جوی استاندارد که از رطوبت نسبی 2%±65 و دمای °F2±70 (°C1±21) تشکیل می‌شود.

اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی اتاقی است که تجهیز می‌شود تا شرایط جوی استاندارد را با تحمل استاندارد حفظ کند.

انتقال گرمایی اندازه‌گیری مستقیم جریان گرمایی از یک پارچه است که اینگونه نوشته می‌شود: Btx/hr/ft²/°F. انتقال گرمایی اغلب به «مقدار x» اشاره می‌شود.

نشت گرمایی یک پارچه اندازه مقاومت آن به جریان گرمایی است که به عنوان مقدار R بیان می‌شود. مقدار R عکس مقدار x است.

فشردگی عرض پارچه مورد استفاده می‌باشد تا عرض پنجره را پر کند که به عنوان درصد بیان می‌شود.برای 100% فشردگی دو برابر عرض پارچه مورد نیاز برای پر کردن فاصله‌ای می‌باشد که توسط پرده بسته پوشیده می‌شود در حالی که 50% فشردگی یک و نیم برابر عرض پارچه مورد نیاز برای پر کردن فاصله‌ای می‌باشد که توسط پرده بسته پوشیده می‌شود. در فشردگی صفر درصد، عرض پارچه‌ای که پنجره را می‌پوشاند، برابر عرض پنجره می‌باشد بنابراین پارچه صاف است.

عوامل مؤثر بر عایق حرارتی شدن پردهتئوری انتقال حرارتپرده‌طراحی پنجره

اندازه گیری یون کروم (III) در پساب رنگی

روش­های سینتیکی اسپکترفوتومتری از جمله روش­های تجربه دستگاهی به منظور بررسی تغییرات میزان گونه­های موجود در نمونه می­باشند که ضمن دارا بودن صحت، دقت و سرعت عمل بالا دارای هزینه روش بسیار پایین است این خصوصیات کاربرد این تکنیک را در حد وسیعی برای بررسی رفتار ترکیبات رنگی و چگونگی تخریب وحذف آنها از پساب­های صنعتی میسر می­سازد نظر به اهمیت ایجاد آلو

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1303 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	75

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

چکیده :

روش­های سینتیکی- اسپکترفوتومتری از جمله روش­های تجربه دستگاهی به منظور بررسی تغییرات میزان گونه­های موجود در نمونه می­باشند که ضمن دارا بودن صحت، دقت و سرعت عمل بالا دارای هزینه روش بسیار پایین است. این خصوصیات کاربرد این تکنیک را در حد وسیعی برای بررسی رفتار ترکیبات رنگی و چگونگی تخریب وحذف آنها از پساب­های صنعتی میسر می­سازد. نظر به اهمیت ایجاد آلودگی توسط رنگ­های آلی در پساب­های صنعتی ارائه روش­های مناسب و جدید با حداقل هزینه و کارآیی بالا به منظور حذف این گونه ترکیبات مورد نظر پژوهشگران بوده و هست.

در این پروژه علاوه بر ارائه فاکتورهای مؤثر در تخریب رنگ متیلن­بلو می­توان به اندازه­گیری یون کروم که یک ماده سرطان­زاست، پرداخت. یک روش حساس و ساده برای تعیین مقادیر بسیار کم کروم به روش سینتیکی- اسپکتروفوتومتری براساس اثر بازدارندگی کروم در واکنش اکسیدشدن متیلن­بلو توسط پتاسیم نیترات در محیط اسیدی (H₂SO₄ 4 مولار) معرفی شده است. این واکنش به روش اسپکتروفوتومتری و با اندازه­گیری کاهش جذب متیلن­بلو در طول موج 664 نانومتر به روش زمان ثابت استفاده شده است.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده

فصل اول : اسپکتروفوتومتری

1-1- اساس اسپکتروفوتومتری جذبی................. 14

1-2- جذب تابش.................................. 15

1-3- تکنیک­ها و ابزار برای اندازه­گیری جذب تابش ماوراء بنفش و مرئی 15

1-4- جنبه­های کمی اندازه­گیریهای جذبی............ 16

1-5- قانون بیر- لامبرت (Beer - Lamberts Law)......... 17

1-6- اجزاء دستگاهها برای اندازه­گیری جذبی....... 21

فصل دوم : کاربرد روشهای سینتیکی در اندازه­گیری

2-1- مقدمه..................................... 23

2-2- طبقه­بندی روشهای سینتیکی................... 25

2-3- روشهای علمی مطالعه سینتیک واکنشهای شیمیایی 27

2-4- غلظت و سرعت واکنشهای شیمیایی ............. 28

2-5- تاثیر قدرت یونی........................... 28

2-6- تاثیر دما................................. 29

2-7- باز دارنده­ها.............................. 30

2-8- روشهای سینتیک............................. 30

2-8-1- روشهای دیفرانسیلی....................... 31

2-8-1-1- روش سرعت اولیه........................ 31

2-8-1-2- روش زمان ثابت ........................ 33

2-8-1-3- روش زمان متغیر........................ 34

2-8-2- روشهای انتگرالی......................... 35

2-8-2-1- روش تانژانت .......................... 36

2-8-2-2- روش زمان ثابت......................... 36

2-8-2-3- روش زمان متغیر........................ 37

2-9- صحت دقت و حساسیت روشهای سینتیکی........... 38

فصل سوم: کروم

مقدمه ......................................... 2

3-1- تعریف چرم................................. 4

3-2- لزوم پوست پیرایی ......................... 4

3-3- پوست پیرایی با نمک­های کروم (دباغی کرومی) . 5

3-4- تاریخچه پوست پیرایی با نمک­های کروم (III) .. 5

3-5- معادله واکنش با گاز گوگرد دی اکسید­........ 6

3-6- شیمی نمک­های کروم (III) .................... 6

3-7- شیمی پوست پیرایی با نمک­های کروم (III)...... 7

3-8- عامل های بازدارنده (کند کننده)............ 8

3-9- مفهوم قدرت بازی........................... 8

3-10- نقش عامل­های کندکننده در پوست پیرایی با نمک­های کروم (III) 9

3-11- عامل­های مؤثر بر پوست پیرایی کرومی........ 10

3-12- رنگ­آمیزی چرم­............................. 10

3-13- نظریه تثبیت رنگینه­ها..................... 11

3-14- صنعت چرم سازی و آلودگی محیط زیست......... 11

3-15- منبع­ها و منشأهای پساب کارخانه­های چرم سازی 12

فصل چهارم : بخش تجربی

4-1- مواد شیمیایی مورد استفاده................. 40

4-2- تهیه محلول­های مورد استفاده................ 40

4-3- دستگاه های مورد استفاده................... 41

4-4- طیف جذبی.................................. 42

4-5- نحوه انجام کار .......................... 43

4-6- بررسی پارامترها و بهینه کردن شرایط واکنش . 44

4-7- بررسی اثر غلظت سولفوریک اسید ............. 45

4-8- بررسی اثر غلظت متیلن بلو ................. 48

4-9- بررسی اثر غلظت آسکوربیک اسید ............. 51

4-10- شرایط بهینه ............................. 54

4-11- روش پیشنهادی برای اندازه گیری کروم ...... 54

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری

5-1- مقدمه..................................... 55

5-2 – بهینه نمودن شرایط........................ 56

منابع ومآخذ.................................... 57

فهرست جداول

عنوان صفحه

جدول (3-1). طبقه بندی عمومی روشهای سینتیکی..... 26

جدول (4-1). مواد شیمیایی مورد استفاده.......... 40

جدول (4-2). تغییرات بر حسب غلظت های متفاوت H₂SO₄ 46

جدول (4-3). تغییرات بر حسب غلظت های متفاوت MB 48

جدول (4-4). تغییرات برحسب غلظت های متفاوت AA 52

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار (4-1) تشخیص طول­موج ماکسیمم رنگ متیلن­بلو. 42

نمودار (4-2) اثر تخریب رنگ متیلن بلو بدون حضور کروم (III) 44

نمودار (4-3). تغییرات بر حسب غلظت های متفاوت H₂SO₄ 46

نمودار (4-4). تغییرات بر بر حسب غلظت های متفاوت MB 48

نمودار (4-5). تغییرات در برحسب غلظت های متفاوت AA 52

فهرست اشکال

عنوان صفحه

شکل (2-1) اجزاء دستگاه­ها برای اندازه­گیری جذب تابش 21

شکل (3-1) سرعت واکنش نسبت به زمان.............. 23

شکل (3-2) روش سرعت اولیه....................... 32

شکل (3-3) روش زمان ثابت........................ 34

شکل (3-4) روش زمان متغیر....................... 35

شکل (3-5) روش تانژانت.......................... 36

فصل اول

اسپکتروفوتومتری

1-1- اساس اسپکتروفوتومتری جذبی:

این روش بر اساس عبور پرتوی از اشعه الکترو مغناطیس از درون نمونه و سنجش میزان جذب آن قرار دارد. هنگامی که اشعه الکترو­مغناطیس از داخل یک محلول می­گذرد مقداری از آن بطور انتخابی جذب نمونه می­شود. به طوری که شدت نور خارج شده کمتر از شدت نوری است که به محلول تابیده شده است. این پدیده در مورد جذب تابش های مرئی به وضوح دیده می­شود.

مثلا اگر نوری سفید از میان محلول سولفات مس عبور داده شود، محلول آبی رنگ به نظر می­رسد زیرا یون­های مس محلول جزء قرمز پرتو تابیده شده را جذب کرده و مکمل آن که آبی است از خود عبور می­دهد.

اندازه­گیری جذب تابش­های مرئی – ماوراء بنفش راه مناسبی را برای تجزیه تعداد بیشماری از گونه­های آلی و معدنی فراهم می­آورد. تابش در این نواحی دارای انرژی کافی برای انتقالات الکترونی الکترونهای والانس است. اگر نمونه در حالت گازی از اتم ها و یا ملکول­های ساده تشکیل شده باشد، طیف جذبی آن معمولاً مرکب از یکسری خطوط تیز و کاملاً مشخص است که مربوط به تعداد محدود انتقالات الکترونیکی مجاز می­باشد.

طبیعت ناپیوسته فرآیند جذب، درجه بالایی از گزینش پذیری را به تجزیه­هایی می­دهد که بر پایه چنین اندازه­گیری­هایی قرار گرفته باشند، در مقابل، طیف­های جذبی یون­ها و ملکولها در محلول معمولاً شامل نوارهای پهن می­باشند که بخشی از آنها از همپوشانی انتقالات ارتعاشی و گاهی اوقات چرخشی بر روی انتقالات الکترونیکی ارتعاشی و گاهی اوقات چرخشی بر روی انتقالات الکترونیکی ناشی می­شود. در نتیجه هر جذب الکترونیکی را یکسری خطوط پهن نزدیک به هم که به نظر پیوسته می­رسند، همراهی می­کنند. بعلاوه پهن شدن خطوط در نتیجه نیروهای بین ملکولی رخ می­دهد. این نوع طیف­ها گزینش پذیری کمتری دارند.

1-2- جذب تابش:

وقتی که تابش از درون یک لایه شفاف جامد، مایع یا گاز عبور کند برخی از فرکانسها ممکن است توسط فرآیندی بنام جذب، بطور انتخابی حذف شوند. در اینجا انرژی بیشتر یا حالات تحریک شده ارتقاء می­یابند.

اتمها یا مولکولهای تحریک شده دارای عمر نسبتا کوتاهی می­باشند و تمایل دارند تا بعد از حدود 10 ثانیه به حالت­های عادی خود برگشت کنند. معمولا انرژی آزاد شده در این فرآیند در دستگاه بصورت گرما ظاهر می­شود. مع ذالک در بعضی موارد گونه­های تحرکی شده ممکن است یک تغییر شیمیایی را متحمل شوند که انرژی را جذب می­کند (یک واکنش فتوشیمیایی) و در موارد دیگر تابش در شکل فلوئورسانس یا فسفرسانس (معمولاً با طول موجهای بلند تر) دوباره نشر می­شوند.

اتمها مولکولها و یا یونها تعداد محدودی ترازهای انرژی کوانتیده گسسته دارند برای اینکه جذب تابش انجام گیرد انرژی فوتون تحریک کننده باید با تفاوت انرژی بین حالت عادی و یکی از حالتهای تحریک شده گونه جذب کننده یکی باشد.

از آنجایی که این تفاوت انرژی برای هر گونه منحصر به فرد است مطالعه فرکانسهای تابش جذب شده وسیله­ای را برای مشخص کردن مواد سازنده نمونه­ای از ماده فراهم می­آورد. برای این منظور یک منحنی از کاهش در توان نور تابنده (جذب) بصورت تابعی از طول موج یا فرکانس بطور تجربی ترسیم می­شود. منحنیهای نمونه­ای از این نوع، طیف­های جذبی نامیده می­شوند.

1-3- تکنیک­ها و ابزار برای اندازه­گیری جذب تابش ماوراء بنفش و مرئی:

اندازه­گیری جذب تابشهای ماوراء بنفش و مرئی راه مناسبی را برای تجزیه تعداد بیشماری از گونه­های آلی و معدنی فراهم می­آورد. تابش در این نواحی دارای انرژی کافی برای انتقال­های الکترونیکی الکترونهای والانس در لایه بیرونی است اگر نمونه در حالت گازی از اتمها و یا مولکولهای ساده تشکیل شده باشد طیف جذبی آن معمولاً مرکب از یک سری خطوط تیز و کاملاً مشخص است که مربوط به تعداد محدود انتقالات الکترونیکی مجاز می­باشد. طبیعت ناپیوسته فرآیند جذب، درجه بالایی از گزینش پذیری را به تجزیه­هایی می­دهد که بر پایه چنین اندازه­گیریهایی قرار گرفته باشند. در مقابل طیفهای یونها و مولکولها در محلول معمولاً حاوی نوارهای پهن می­باشند که بخشی از آنها از قرار گرفتن تغییرات انرژیهای ارتعاشی و گاهی چرخشی بر روی انتقالات الکترونی ناشی می­شود. در نتیجه هر جذب الکترونی را یک سری خطوط آنقدر بهم نزدیک که به نظر پیوسته می­رسند همراهی می­کند. بعلاوه، پهن شدن خطوط در نتیجه نیروهای بین مولکولی رخ می­دهد که این نیروها بین مولکولها یا یونهای بصورت نزدیک بسته­بندی شده در یک محیط مادی فشرده، عمل می­کنند. این نوع طیفها گزینش پذیری کمتری دارند. از طرف دیگر نوارهای پهن برای اندازه­گیری­های کمی دقیق، مناسب­ترند.

1-4- جنبه­های کمی اندازه­گیریهای جذبی:

جذب تابش الکترومغناطیسی توسط گونه M می­تواند به صورت یک فرایند برگشت ناپذیر دو مرحله­ای تلقی شود که اولین مرحله این فرآیند را می­توان بصورت زیر نمایش داد.

در اینجا M^* نشان دهنده ذره اتمی یا مولکولی در حالت تحریک شده است که از جذب فوتون ناشی می­شود. طول عمر حالت تحریک شده کوتاه است (^8-10 تا ^9-10 ثانیه) و باوجود این حالت توسط یکی از چندین فرآیند آسایشی خاتمه داده می­شود. متداولترین نوع آسایش شامل تبدیل تحریک به گرماست؛ یعنی،

گرما

آسایش می­تواند از تجزیه M^* جهت تشکیل گونه­های جدید نیز ناشی شود. چنین فرآیندی را واکنش فوتوشیمیایی می­نامند. ممکن است که آسایش منتج به نشر دوباره تابش بصورت فلوئورسانس یا فسفرسانس شود. مهم است به این نکته توجه شود که طول عمر M^* بقدری کوتاه است که غلظت آن در هر لحظه تحت شرایط عادی، قابل صرفنظر کردن خواهد بود. بعلاوه، مقداری انرژی حرارتی تولید شده معمولاً قابل اندازه­گیری نیست. بنابراین، اندازه­گیریهای جذبی این حسن را دارند که حد اقل آشفتگی را در دستگاه تحت مطالعه ایجاد می­کنند.

1-5- قانون بیر- لامبرت (Beer - Lamberts Law):

به سادگی می­توان دریافت که میزان جذب نور توسط یک گونه جاذب بستگی به تعداد یونها و یا ملکولهای جسم جاذب در مسیر عبور نور دارد و در نتیجه با افزایش غلظت ذرات جاذب، شدت جذب نیز افزایش می­یابد. از طرفی هر چه قدر طول مسیر عبور نور از درون نمونه افزایش یابد، جذب نور با شدت بیشتری انجام خواهد گرفت. سومین عاملی که میزان جذب نور به آن بستگی دارد احتمال جذب فوتون توسط ذرات جاذب فوتون­هاست به طوری که اجسام مختلف احتمال­های متفاوتی برای جذب پرتوی فوتون­ها از خود نشان می­دهند.

حقایق بالا اساس قانون حاکم بر جذب است که تحت عنوان قانون بیرلامبرت (Beer- Lamberts Law) یا به طور مختصر قانون بیر معروف است. این قانون بیان می­کند که میزان جذب نور توسط یک نمونه جاذب تابعی نمایی از غلظت نمونه و طول مسیر عبور نور از درون نمونه است. این مطلب را می­توان به طریق زیر بیان کرد:

پرتوی از تابش­های الکترو­مغناطیس را در نظر بگیرید که با شدت از درون محلولی حای N ذره جاذب عبور می­کند. میزان جذب پرتو با تعداد ذرات جاذب موجود در مسیر عبور نور متناسب خواهد بود. اگر محلول را به قسمت­های کوچک و مساوی تقسیم کنیم در این صورت تغییر در شدت نور ()‌ بستگی به تعداد ذرات جاذب موجود در این قسمت خواهد داشت.

در اینجا شدت پرتوی که به قسمت­های بعدی وارد می­شود بخاطر جذب در قسمت­های قبلی مرتباً کاهش می­یابد. بنابراین شدت جذب در هر قسمت به تعداد ذرات جاذب موجود در آن قسمت بستگی داشته و متناسب با شدت پرتوی خواهد بود که وارد آن قسمت می­شود.

پساب رنگییون کروم در پساب رنگیاسپکتروفوتومتریرنگ­ آمیزی چرم

طبقه‌بندی ماشین‌های بافندگی

ماشینهای بافندگی رابراساس سیستم پودگذاری می‌توان به صورت زیرتقسیم‌بندی کرد ‌ الف ) ماشینهای دارای سیستم پودگذاری مکانیکی 1 بوسیله راپیرهای سخت 2 بوسیله راپیرهای انعطاف‌پذیر 3 بوسیله قطعات پرتاب‌شونده ( Projectiles ) ب ) ماشینهای دارای سیستم پودگذاری غیرمکانیکی 1 بوسیله جت‌های هوای فشرده 2 بوسیله جت‌های آب فشرده علاوه

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	14 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	20

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

طبقه بندی ماشین‌های بافندگی

ماشینهای بافندگی رابراساس سیستم پودگذاری می‌توان به صورت زیرتقسیم‌بندی کرد :‌

الف ) ماشینهای دارای سیستم پودگذاری مکانیکی :

1. بوسیله راپیرهای سخت

2. بوسیله راپیرهای انعطاف‌پذیر

3. بوسیله قطعات پرتاب‌شونده ( Projectiles )

ب ) ماشینهای دارای سیستم پودگذاری غیرمکانیکی :

1. بوسیله جت‌های هوای فشرده

2. بوسیله جت‌های آب فشرده

علاوه براین ماشینهای بافندگی یک دهنه‌ای ( هرباریک پودگذاری انجام می‌گیرد )

ماشینهای بافندگی چنددهنه‌ای ( هربارچندین پودگذاری انجام می‌گیرد )

ماشینهای بافندگی راپیر

ماشینهای بافندگی راپیر ، انعطاف‌پذیرترین ماشینهای موجوددربازارهستند. ازآنها می‌توان درتهیه انواع بسیارمتنوع پارچه استفاده کرد . سرعت ماشین حدود 600 تا 700 پود دردقیقه است مرهون استفاده ازیک تکنیک ساختاری کاملاً پیشرفته است که مشخصه آن استفاده ازتنظیمات دنده‌ای باحداقل لرزش چارچوب‌های شانه ، دفتین و ورد می‌باشد .

سیستم پودگذاری راپیر

پودکه تحت کنترل دقیق وثابت است پس ازپودگذاری متصل به پارچه باقی می‌ماند (دربعضی ازموارد پوددرکناره‌گیر پارچه ( Temple ) گرفته می‌شود ) . درلحظه مناسب ، دنده انتخاب پودبه صورتی عمل می‌کند که سرپودبوسیله راپیرحامل ( Bearing Rapier) که بر روی یک تسمه انعطاف‌پذیریایک میله قرارگرفته می‌شود وهمزمان بوسیله قیچیهایی که دردولبه قرارگرفته‌اند بریده می‌شود . پودپس ازگرفته‌شدن بوسیله راپیربه مرکزدهانه تارانتقال می‌یابد ودرآنجا راپیرحامل با راپیرکشنده به هم می‌رسند . راپیرکشنده سرنخ پودراگرفته وآن رابه طرف مقابل می‌برد ودرآنجا آن رارها می‌کند وبه این ترتیب عملیات پودگذاری تکمیل می‌گردد .

تبادل پودبین دوراپیردروسط دهنه تاربه دوروش می‌تواند انجام گیرد :

• سیستم منفی
• سیستم مثبت

اصول کاریک ماشین بافندگی راپیر

سیستم منفی تبادل بین دوراپیر

در این سیستم راپیرحامل ، پودرامحکم بین یک نخ‌گیر که بوسیله یک فنرفشرده شده است وقسمت ثابت زیرین نگه می‌دارد . دروسط دهنه وقتی راپیرها به هم می‌رسند ، سرشیب‌دار راپیردریافت‌کننده واردکانال کشویی راپیرحامل می‌شود ودرجریان حرکت راپیرها به عقب ، نخ پودراگرفته وآن راازجای خوددرزیرنخ‌گیر راپیر حامل بیرون می‌کشد. اینکارباعث گیرکردن نخ تادرزیرنخ‌گیر راپیرکشنده می‌شود ، هرچه فنر نخ‌گیر محکمترباشد ، گیره راپیرکشنده بامقاومت بیشتری برای بیرون کشیدن نخ مواجه می‌شود . تنظیم این نیرواصولاً بستگی به نوع ونمره نخ دارد . همچنین گیرش پوددرآغازپودگذاری نیربهمین صورت بایک سیستم منفی انجام می‌گیرد یعنی بدون کمک واحدهای کنترل‌کننده نخ‌گیرراپیردرحالیکه گیرش پودبستگی به تنظیم لحظه برش نخ بوسیله قیچی‌های دولبه پارچه دارد ؛ برعکس ، آزادشدن نخ درطرف مقابل بوسیله راپیرکشنده بایک سیستم مثبت انجام می‌گیرد . این کاربابازشدن نخ‌گیر بوسیله دندانه‌ای که به قسمت عقب نخ‌گیر ( b ) فشارمی‌آورد وبه این ترتیب برمقاومت فنرهای قابل تنظیم m غلبه می‌کند ، صورت می‌گیرد . درمورد راپیرحامل نیزنخ‌گیر درانتهای مسیرحرکت خودبازمی‌شود ولی دراینجا هدف تمیزشدن نخ‌گیر بوسیله مکنده است .

تبادل منفی بین دوراپیر

سیستم تبادل مثبت بین دوراپیر

وقتی که راپیرها دروسط دهنه تاربه هم می‌رسند ، دواهرم کوچک کنترل‌شونده اززیر دهنه بالا آمده وپس ازعبوازنخهای پهنه پایینی نخ‌گیرهای راپیرها راحرکت می‌دهند . بادامکهای کنترل‌کننده که بادقت زمان‌بندی شده‌اند ، حرکت اهرمها راتنظیم می‌کنند .

تبادل مثبت بین دوراپیر

ترتیب کاربه صورت زیراست :‌

درنتیجه فشاراهرم 3 که برنیروی فنرهای بسته‌کننده غلبه می‌کند ، نخ‌گیر راپیر دریافت‌کننده 5 بازمی‌شود وبه این ترتیب می‌تواند نخ رائه شده توسط راپیرحامل رابگیرد . پانچ 3 که بوسیله بادامک 1 به حرکت در می‌آید . نخ‌گیر راپیردریافت‌کننده راآزادمی‌کند که به این ترتیب می‌تواند انتهای پودرابگیرد .دراین لحظه اهرم 4 که بوسیله بادامک 2 کنترل می‌شود باعث بازشدن راپیرحامل 6 ودرنتیجه رهاشدن پودمی‌شود . اکنون راپیرها مجدداً حرکت برگشت خودراآغازمی‌کنند . بنابراین لازم است که درهنگام تبادل بین راپیرها ، جابجایی راپیرها باسرعت بسیارپایینی انجام گیرد .البته هنگامی که تبادل بین راپیرها بطورمثبت کنترل می‌گرددگیرش اولیه و رهاکردن نهایی نخ درخارج دهانه تارنیزباسیستم مثبت انجام می‌گیرد .

مزیت سیستم مثبت این است که دامنه کاربرد نخ بانمره‌های گوناگون وسیعتراست ولی ازطرف دیگرازنظرسرعت‌کار ، عملکرد پایین‌تری دارد وساختان آن پیچیده‌تر است.

حامل راپیر ( Rapier Support )‌

تولیدکنندگان ماشینهای راپیرمجبورندبین حاملهای میله‌ای ( سخت ) وحاملهای تسمه‌ای (نرم) یکی را انتخاب کنند . مزیت حاملهای میله‌ای این است که حامل وراپیربدون هیچ تماسی بانخهای تار درطول دهانه حرکت می‌کنند که بخصوص وقتی نخهای ظریف‌فرآوری می‌شوند حائزاهمیت است .

میله‌ها حاملهای سختی هستند که درانتهای آنها دندانه‌هایی وجوددارد که بایک چرخ‌دنده کنـتـرل‌کننـده درگیـــر می‌شوند . این میله‌ها باید به قدرکافی سخت ومحم باشند که ثبات ودقت راپیرهارادرشرایط کاری سخت ( حرکت متناوب ) ودرحالی که هیچ تکیه‌گاه وقسمت هدایت‌کننده‌ای درداخل دهانه بازوجودندارد ، تضمین کنند .

مزیت حاملهای میله‌ای درمقایسه باحاملهای تسمه‌ای این است که درآنها هیچ تماس وتداخلی بانخاهای تاردرجریان پودگذاری وجودندارد . بااین‌حال حاملهای میله‌ای به علت سخت‌بوند نیازبه فضای بیشتری دارند ،‌ زیرادردوطرف ماشین بافندگی باید محفظه‌هایی برای میله‌ها که انعطاف‌ناپذیرند وجودداشته باشد ، همچنین به علت افزایش سرعت‌کار وارتفاع ، مشکلاتی ازلحاظ پایداری ماشین بروز می‌کند . حاملهای تسمه‌ای ، حاملهای انعطاف‌پذیری هستندکه ازمواد کامپوزیت ساخته می‌شوند ودروسط آنهایک‌سری سوراخهای مستطیل‌ شکل وجود داردکه آنها رامانند زنجیردر یک چرخ‌دنده محرک گیرمی‌کند .

ازآنجاکه تسمه‌های انعطاف‌پذیرهستند ، ازماشین بیرون نمی‌زنند بلکه بصورت 180 درجه خم شده ووارد یک محفظه زیرین می‌شوند وبه این ترتیب فضای مورد نیازماشین راافزایش نمی‌دهند . سیستم تسمه انعطاف‌پذیرراه حلی است که اکثرسازندگان ماشینهای بافندگی وبخصوص سازندگان ایتالیایی آن راترجیح می‌دهند. درحال حاضردورویکرد وجوددارد . بعضی ازماشین‌سازان برروی دفتین شانه ،‌ پایه‌های مخصوصی تعبیه می‌کنند که تسمه‌ها برروی آنها می‌لغزند ؛ این امرازحرکت نامنظم تسمه‌ها جلوگیری کرده وبدین ترتیب حرکت دقیق وثابت راپیرها رادرهرسرعت وارتفاعی تضمین می‌کند . شکل این پایه‌ها به هرگونه‌ای طراحی شده‌اند که مزاحمت آنها برای نخهای تاربه حداقل برسد ولی این موضوع رانمی‌توان درتمام شرایط تضمین کرد . همچنین راهنماهای ( Guide Pins ) کوچکی باشکل مخصوص انتخاب شده‌اند ؛ این راهنماها علاوه برهدایت تسمه‌ها ، آنها رابه همراه راپیرها بالانگه داشته تاازکشیده شدن آنها برروی نخهای لایه پایینی دهانه تاردرهنگام پودگذاری جلوگیری گردد . بعضی ازسازندگان ماشین‌آلات به راه‌حلهای فنی دیگرعلاقه نشان داده‌اند . آنها ازتسمه‌های پهن‌تر استفاده می‌کنند که دربرابررانشهای جانبی مقاومت مناسبی ازخودنشان می‌دهند وبدین ترتیب ثبات ودقت جابجایی راپیرها راتضمین می‌کنند وبنابراین دیگرنیازی به وجودراهنماهای تسمه درهنه نیست که درنتیجه آن ،‌ اصطلاک باچله به حداقل می‌رسد . علاوه براین قسمت داخلی تسمه‌ها دارای شیاری است که سختی آنها راافزایش می‌دهد بطوریکه راهنمای جانبی تسمه درخارج دهانه تاردربرابرگشتاورخمشی بوجودآمده درمرحله شتاب‌گیری ، مقابله می‌کند . بااینحال تسمه‌ها وراپیرها برروی نخ‌های لایه پایینی تارکشیده می‌شوند ودرشرایط خاص اشکالاتی بوجود می‌آورند .

چرخ‌دنده‌های محرک تسمه‌ها یامیله راپیرها

برای تبدیل یک حرکت چرخشی یکنواخت به یک حرکت رفت وبرگشت ، ازنمام انواع دنده‌ها استفاده می‌شود . ازاین میان سیستم حرکت بادامکی بیش ازهمه مورد استفاده قرارمی‌گیرد . زیرادراین سیستم امکان مطالعه درمقطع عرضی بادامک برای بدست‌‌ آوردن یک حرکت شتابداردرراپیرها که نخ رابه ظریف‌ترین وجه ممکن کنترل کند وجوددارد . این موضوع به خصوص درلحظات حساس گرفتن نخ درآغازچرخه ، درهنگام تبادل نخ بین راپیرهادروسط دهنه تارودرهنگام آزادشدن پوددرلحظه خروج آن ازدهنه تاردرطرف دیگر،‌ حائزاهمیت است . درتمام این موارد بافنده سعی می‌کند که باپایین‌ترین سرعت کارکند .

راپیرتسمه‌ای ( نرم )

دراینجانمونه هایی ازسیستمهای رانش برای راپیرهای انعطاف‌پذیررارائه می‌دهیم . یکی ازسازندگان درماشینهای خودازسیستم بادامک دیسکی باپروفیل بادامکی مکمل استفاده‌می‌کند :‌ محورچرخان (1)حامل یک جفت بادامک دیسکی همراه باپروفیل ‌مکمل (2) ( وظیفه یک جفت بادامک دیگرحرکت دان شانه است ) بطورثابت که ازطریق دنبالگر بادامک غلتکی (3) یک حرکت رفت وبرگشت رابه یک اهرم بابازوی قابل تنظیم ( که درشکل مشاهده نمی‌شود ) انتقال می‌دهد . این اهرم به میله رابطی (4) متصل است که حرکت رفت وبرگشت رابه بلوکی (5) که به صورت خارج ازمرکزبرروی محور(6) قرارگرفته است انتقال می‌دهد . این محوربوسیله سیستمی ازدنده‌های جانبی وچرخ‌دنده‌های سیاره‌ای این حرکت رابه حرکت دورانی متناوب دریک چرخ‌دنده تاجی ویک چرخ‌دنده کوچک (7) که به یک چرخ‌دندانه‌دار (8) متصل است ،‌ تبدیل می‌کند . تسمه انعطاف‌پذیرراپیرکه بوسیله این چرخ‌دندانه‌دار به حرکت درمی‌آید برروی یک سطح صاف حرکت می‌کندوحرکت دورانی متناوب رابه حرکت دورانی مستقیم تبدیل می‌کند . بدیهی است که یک سیستم دنده‌ای مشابه نیزکنترل راپیردیگرراانجام می‌دهد . سیستم دیگری که مورد استفاده قرارمی‌گیرد سیستم پروانه‌ای ( Propeller ) نام دارد که ازیک دنده میل‌لنگی ( Crank Gear ) همراه بایک سیستم پیچی / پیچ‌ومهره‌ای بادرجه متغیرتشکیل شده است این سیستم به گونه‌ای طراحی شده است که شتاب ولرزش راپیرهارابه حداقل رسانده وبدینوسیله تنش نخ پودراکاهش می‌دهد .

یکی ازسازندگان دیگرمدلی ارائه داده است که درآن نخ‌گیرهای کنترل شونده بطورمثبت وجوددارند وتسمه‌های انعطاف‌پذیرراپیرها بوسیله دودیسک بطورمثبت وجوددارند وتسمه‌های انعطاف‌پذیر راپیرها بوسیله دودیسک مکمل بحرکت درمی‌آیند . دودیسک مکمل کروی شکل (1) که برروی محوررانش (2) ثابت شده‌اند یک اهرم (3) راهمراه بادوغلتک به حرکت درمی‌آورند . این اهرم کاریک میل‌لنگ باخروج ازمرکزقابل تنظیم رانیزانجام می‌دهد که ازطریق یک میله ، یک قسمت دندانه‌دار نوسان‌کننده (5) رابه حرکت درمی‌آورد . قسمت دندانه‌دار نوسان‌کننده نیزبه نوبه خودیک چرخ‌دنده کوچک راکه به دیسک رانش تسمه جفت شده است به حرکت درمی‌آورد . این سیستم رانش امکان انتخاب نموداربهینه‌ای ازحرکتها رابرای تحویل نخ بوسیله راپیرهای کنترل شونده به صورت مثبت فراهم می‌آورد .

سیستم پروانه‌ای

سیستم حرکت تسمه راپیر

سرانجام یک تولید کننده ایتالیایی دیگربرای حرکت تسمه‌های راپیرتسمه‌ای ازسک سیستم اصلی با سه محورمتقارب استفاده می‌کند که ازاصول کارزیر تبعیت می‌کند :‌ محوراصلی (1) که دارای حرکت چرخشی یکنواخت است یک کلاهک کروی مورب(2) داردکه باعث ایجادیک حرکت نوسانی درقسمت چنگالی شکل (3) وبه تبع آن دریک محور(4) که برروی آن واقع است می‌شود . برروی این محور (5) یک قسمت دندانه‌دار نیزوجوددارد که بایک دندانه زنجیری (6) درگیراست وحرکت نوسانی رابه یک حرکت چرخشی متناوب دریک چرخ‌دندانه‌دار (7) که واقع برهمین محوراست انتقال می‌دهد . تسمه راپیر انعطاف‌پذیرکه برروی چرخ‌دندانه‌دار سواراست این حرکت رابه یک حرکت مستقیم متناوب تبدیل می‌کندزیرامجبوراست برروی یک سطح مستقیم حرکت کند .

ماشین‌های بافندگیسیستم پودگذاری راپیرماشینهای بافندگی راپیر