مقاله بررسی اثر قلیا برروی پنبه در محیط مایکروویو در 40 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مرسریزه بدون کشش (Caustisizing)......................................................................... 1

مرسریزاسیون......................................................................................................... 5

مرسریزاسیون نخ.................................................................................................... 6

مرسریزاسیون پارچه.............................................................................................. 7

ماشین مرسریزه زنجیره‌ای..................................................................................... 8

ماشین‌های مرسریزه غلتکی.................................................................................... 9

چکیده:................................................................................................................... 11

مقدمه:................................................................................................................... 12

مواردی از کاربرد مایکروویو برای کالای پنبه ای:.............................................. 15

سفیدگری پنبه:...................................................................................................... 15

رنگرزی پنبه:......................................................................................................... 16

صابونی کردن پنبه:............................................................................................... 16

کاربرد مایکروویو درجداسازی پس‌ماندهای آلی «فضولات» حشره‌ها که به الیاف چسبیده‌اند.. 15

مراحل انجام عملیات:............................................................................................ 18

گرمایش دی الکتریک:............................................................................................ 19

گرمایش ریزموج:.................................................................................................. 20

واکنش بین ریزموج و ملکولها:.............................................................................. 22

تأثیر مایکروویو بر بدن انسان.............................................................................. 24

حساسیت فرکانسی بدن در مقابل امواج الکترومغناطیسی:................................... 27

مزایا و معایب کاربرد مایکروویو:........................................................................ 28

مزایا:..................................................................................................................... 28

معایب:................................................................................................................... 29

روش کار:............................................................................................................. 29

مشخصات فنی کالا............................................................................................... 31

مشخصات فنی دستگاه.......................................................................................... 32

شرح جدول برای NaOH...................................................................................... 34

شرح جدول برای KI............................................................................................. 35

شرح جدول برای CaCO3...................................................................................... 36

شرح جدول برای NH3.......................................................................................... 37

منابع:..................................................................................................................... 38



مرسریزه بدون کشش (Caustisizing)

پنبه در حالت آزاد در سود سوزآور جمع شده (آب رفته) و در نتیجه ارتجاعیت و حجم آن افزایش می‌یابد. این خاصیت سود سوزآور برای تولید پارچه‌های پنبه‌ای با ارتجاعیت مثل لباس ورزشی، جوراب و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار جمع‌شدگی به غلظت سود سوزآور بستگی دارد بر اثر جمع‌شدگی پارچه، وزن در واحد سطح افزایش می‌یابد. مرسریزاسیون بدون کشش مقداری از جلای الیاف پنبه می‌کاهد ولی در عوض استحکام و میل جذبی آن برای رنگینه افزایش می‌یابد به علاوه پوشش الیاف پنبه نرسیده (مرده) در رنگرزی بهتر و رنگرزی یکنواخت‌تر می‌گردد. در انجام مرسریزاسیون بدون کشش، استفاده از مواد‌تر کننده مقاوم در مقابل قلیا، به یکنواخت‌تر نمودن و سریعتر کردن عمل کمک می‌کند (Leophen U). غلظت سود سوزآور و مدت زمان لازم برای مرسریزه بدون کشش به کیفیت پارچه بستگی دارد.

محلولهای غلیظ‌تر به زمان واکنش کوتاه‌تری احتیاج دارد. معمولاً برای مرسریزه‌ بدون کشش، از سود سوز‌آور با غلظت 20 درجه بومه استفاده می‌گردد و زمان لازم با توجه به غلظت سود سوزآور حدود 40 تا 60 ثانیه می باشد. چنانچه به دلایل مکانیکی نتوان زمان واکنش را کم انتخاب نمود. لازم است که محلول سود سوزآور رقیق‌تر گردد (حدود 15 درجه بومی).

ساده‌ترین روش مرسریزه بدون کشش، پد کردن پارچه پنبه‌ای با محلول سودسوزآور محتوی ترکننده مقاوم در مقابل قلیا می‌باشد. پس از پد شدن، کافی است به پارچه حدود 30 تا 90 ثانیه زمان داده می‌شود و سپس به کمک ماشین شستشوی مداوم، ابتدا گرم و سپس سرد آبکشی شود. غلتکهای فشار دهنده (فولارد) بین حمام‌ها، سود‌سوزآور را از پارچه جدا می‌کند. خنثی سازی سودسوزآور در آخرین حمام، مخصوصاً برای پارچه‌های ضخیم ضروری می‌باشد. مرسریزه‌ بدون کشش برای الیاف ویسکوز بایستی با دقت فراوان انجام گیرد چون سودسوزآور با غلظت حدود 10 درجه بومه میل به حل ویسکوز دارد و از این رو برای انجام مرسریزه بدون کشش روی الیاف ویسکوز غلظت‌های پائین‌تر از 8 درجه بومه توصیه می‌شود. خطر صدمه دیدن الیاف با اضافه کردن مقداری نمک طعام به محلول سود سوزآور کمتر می‌گردد. استفاده از هیدورکسید پتاسیم به جای سودسوزآور صدمه کمتری را به همراه داشته و بعلاوه زیردست پارچه هم نرمتر می باشد. ولی ازدیاد جذب رنگینه توسط الیاف چندان زیاد نیست. برای مرسریزه بدون کشش ویسکوز می‌توان از دستورهای 9 و 10 استفاده نمود. در دستور 9 پارچه به مدت زمان کافی در محلول سودسوزآور قرار گرفته و سپس آبکشی و خنثی می‌گردد در صورتیکه در دستور 10 پارچه بعد از پد شدن روی یک نوار نقاله قرار گرفته و پس از مدت زمان کافی آبکشی و خنثی می‌شود. این روش به Pad- Plait معروف می‌باشد.
مرسریزاسیون

این عمل بنام جان مرسر، که در سال 1844 اثر سود سوزآور را بر پنبه مطالعه می‌کرد نامگذاری شده است و منظور از آ‎ن قرارداد نخ و یا پارچه‌ پنبه در حالت کشش در محلول سودسوزآور قوی می‌باشد. بر اثر مرسریزاسیون جلای پنبه افزایش می‌یابد. معمولاً پارچه‌های مرغوب پنبه ای پیراهنی، رومیزی، ملحفه‌ای و همچنین نخهای قرقره مرسریزه می‌شود. جلای حاصل از مرسریزاسیون به نوع پنبه و شرایط مرسریزاسیون بستگی دارد. پارچه‌های تهیه شده از نخ پنبه‌ای شانه شده برای این فرایند مناسب‌تر می‌باشد. زیرا وجود انتهای آزاد الیاف در سطح نخ و پارچه از جلای کالا می‌کاهد. علت افزایش جلای پنبه بعد از مرسریزاسیون، ناپدید شدن پیچیدگی در طول پنبه و دایره‌ای شکل شدن سطح قاعده در نتیجه صاف شدن سطح ناهموار آن توضیح داده می‌شود. سطح صاف پنبه مرسریزه شده انعکاس نور را بیشتر و یکنواخت‌تر می‌نماید. علاوه بر افزایش جلاء بر اثر مرسریزاسیون استحکام پنبه هم افزونی می‌یابد. این افزایش ممکن است تا 50 درصد استحکام اولیه برسد. ولی در عوض ارتجاعیت آن کاهش می‌یابد. افزایش استحکام بر اثر مرسریزاسیون را می توان چنین توضحیح داد که بر اثر کشش در حالت تورم مواضع کریستالی الیاف در جهت محور لیف جهت‌گیری می‌کنند. بر اثر مرسریزاسیون قدرت تورم پنبه در آب افزونی می‌یابد. و این خود جذب رنگینه را برای الیاف آسان‌تر می‌سازد. بعنوان مثال رنگینه‌های خمی با سرعت بیشتری جذب پنبه مرسریزه شده و راندمان رنگی بالاتر می‌باشد. به عبارت دیگر پنبه مرسریزه شده بطور کلی در مقایسه با پنبه مرسریزه نشده، در شرایط رنگرزی مساوی پررنگ‌تر جلوه می‌کند. (مرسریزه بعد از رنگرزی هم عمق رنگ را افزایش می‌دهد.)

شدت اثر مرسریزاسیون با درجه مرسریزاسیون نشان داده می‌شود که با تعدادی پیچیدگی باز شده لیف پنبه و یا نمره فعالیت باریم اندازه‌گیری می‌شود.
مرسریزاسیون نخ
جهت کسب جلای بیشتر، ابتدا نخ پرزسوزی و مرسریزه معمولاً بعد از پخت انجام می‌شود. چنانچه نخ قبل از پخت مرسریزه گردد، مرسریزه را خام گویند. در مرسریزه خام قلیا سریعاً کثیف می‌گردد. نخ را می توان بصورت مداوم و یا غیر مداوم مرسریزه نمود. در مرسریزه غیر مداوم نخ بصورت کلاف به دو گیره متصل می گردد یکی از دوگیره در جای خود ثابت و دیگری متحرک می باشد در شروع تماس کلاف نخ با قلیا که حدوداً 60 تا 180 ثانیه بطول می‌انجامد گیره‌ها از یکدیگر فاصله می گیرند. در نتیجه کلاف نخ کشیده می‌شود (گیره متحرک ممکن است چند دور چرخیده و کلاف را نیز تاب دهد). کشیدگی کلاف به مقدار 3 تا 5 درصد طول اولیه آن می‌باشد. ازدیاد کشش، جلای بیشتری را به همراه دارد ولی ازدیاد بیش از حد آن، از استحکام نخ می‌کاهد. غلظت مناسب سودسوزآور برای مرسریزاسیون نخ در حدود 27 تا 33 درجه بومی انتخاب می‌گردد و غلظت کمتر یا بیشتر از این مقدار اثر مرسریزاسیون را کاهش می دهد. با توجه به گرمازا بودن واکنش سلولز در مقابل قلیا لازم است که جهت سرد نگهداشتن حمام از محلول سودسوزآور سرد شده (حدود 10 درجه سانتیگراد) استفاده گردد. بعد از اتمام زمان مرسریزاسیون کلافهای نخ دز حال کشش توسط آب گرم و سپس آب سردآبکشی می‌گردد. سود سوزآور باقیمانده روی الیاف به کمک محلول رقیق اسید استیک خنثی گردیده و در پایان هم آبکشی انجام می‌شود. در مرسریزه‌ مداوم نخها که به صورت دسته‌ای به موازات یکدیگر قرار گرفته‌اند قسمت به قسمت در محلول سودسوزآور فرورفته و سپس کشیده می‌شود. بعد از اتمام زمان مرسریزاسیون آبکشی نخ و خنثی سازی‌ آن انجام می‌شود.
مرسریزاسیون پارچه

پارچه را می‌توان بصورت خام، بعد از مقدمات و یا حتی بعد از رنگرزی مرسریزه نمود پارچه معمولاً بعد از آهارگیری و پخت و در بعضی موارد بعد از پخت و سفیدگری مرسریزه می‌شود. از آنجائیکه ممکن است درجه سفیدی پارچه تا حدی بر اثر مرسریزاسیون آسیب بیند در صورت امکان مرسریزاسیون قبل از سفیدگری انجام می‌شود. مرسریزاسیون را می‌توان روی پارچه خشک و یا روی پارچه‌تر انجام داد. غلظت سودسوزآور باید در طول انجام مرسریزاسیون ثابت بوده و کنترل گردد.

بهترین نتیجه مرسریزاسیون با سود سوزآور 25 تا 30 درجه بومه حاصل می‌گردد. غلظتهای خارج از این محدوده را جلای کالا می‌کاهند. برای پارچه خشک معمولاً از سودسوزآور با غلظعت 25 تا 26 درجه بومه و برای پارچه‌تر از غلظت 28 تا 30 درجه بومه استفاده می‌شود. از آنجائیکه مدت زمان مرسریزاسیون حداکثر 30 ثانیه می‌باشد الیاف پنبه صدمه‌ای نمی‌بینند. اصولاً الیاف پنبه در حرارتهای پائین بهتر متورم می‌شوند و به همین علت بهتر است دمای مرسریزاسیون بین 13 تا 15 درجه سانتیگراد انتخاب گردد. در صورت رقیق‌تر شدن محلول که نتیجه آن کاهش اثر مرسریزاسیون می‌باشد می‌توان از دمای 20 درجه سانتیگراد استفاده نمود. دمای مرسریزاسیون بایستی یکنواخت نگه داشته شود چون در غیر اینصورت اثر مرسریزه‌ نایکنواخت شده و باعث رنگری نایکنواخت می‌گردد. از آنجائیکه مرسریزه یک واکنش گرمازا می‌باشد. محلول سود سوزآور را بایستی سرد نمود. و با توجه به زمان کم تماس کالا با محلول استفاده از یک ترکننده مقاوم در مقابل قلیا (Leophen BN) ضروری می‌باشد.
رنگرزی پنبه:

این رنگرزی با رنگ ریکتو که بیشترین استفاده را در حال حاضر دارد، انجام گرفته، شرایط عمل مانند حالت عادی و معمول در رنگرزی با رنگهای دیکتو است: کالا در یک حمام 40 درجه سانتیگراد، عاری از رنگ، خیس می شود، بعد رنگ و نمک اضافه می شود، دما تا 80 درجه سانتیگراد بالا برده می شود، کربنات اضافه شده و مرحله‌ی تثبیت به مدت یکساعت انجام می‌شود. نمودار «4» نشان دهنده سرعت تثبیت رنگ روی کالای پنبه ای می باشد. مقایسه‌ی منحنی های آن نشان می دهد که در اثر استفاده از تشعشعات مایکروویو نه تنها سرعت رنگرزی افزایش یافته بلکه شید نهایی قویتر و شدیدتر می باشد. «ثابت جذب K/S در طول موج nm430 برای رنگ زرد طلایی E2R» در انتهای رنگرزی ثابت جذب برای شاهد 7/4 و برای نمونه رنگرزی شده با استفاده از مایکروویو با توان W2000 ، 5/5 می باشد.

ثابت شده است که عمل مایکروویو هیچ اثری روی طبیعت واقعی رنگ نسبت به پنبه ندارد ولی روی تثبیت رنگ مؤثر می باشد.
صابونی کردن پنبه:

بعد از رنگرزی، صابونی کردن پنبه جهت حذف رنگهایی که نسبت به کالا تثبیت نشده‌اند الزامی است، این عمل می‌تواند با افزایش دمای حمام، شستشو تا 100 درجه سانتیگراد «یعنی دمای که قادر به جابجایی رنگ تثبیت نشده ، بین حمام و کالا باشد» انجام گیرد، در این آزمایش عمل صابونی کردن روی نمونه هایی که به روش های معمول حرارت دهی، رنگرزی شده اند، انجام شده است.

مطابق نمودار «6» به منظور رسیدن به یک نقطه‌ی قابل اطمینان و معتبر جهت قیاس بین مرجع و مواردی که با مایکروویو کار شده، اعمال تشعشعات مایکروویو با 5 دقیقه تأخیر انجام شده است، یعنی تاخیری که باعث ایجاد یک نقطه‌ی مشترک بین منحنی ها شده است، در این منحنی I مربوط به نمونه شاهد و منحنی J مربوط به صابونی کردن تحت سیستم حرارتی مایکروویو می باشد. با برش منحنی ها، دیده می‌شود که اعمال مایکروویو مخصوصاً در شروع عملیات مؤثر واقع شده و بعد از یک دور، min30 که بیشتر آن درطی صابونی کردن است، حذف رنگهای تثبیت نشده توسط مایکروویو یک سوم بیشتر از حالت معمولی است و کاهش کمی رنگ تثبیت نشده ای که باقی مانده نسبت به حذف شده در طی شستشو از 40% به 20% می‌رسد.
کاربرد مایکروویو در جداسازی پس ماندهای آلی «فضولات» حشره ها که به الیاف چسبیده اند:

همانطور که می دانیم الیاف پنبه از مناطق تولیدشان مانند سوران مرتباً بوسیله‌ی فضولات حشرات «که به white fly» معروفند آلوده و کثیف می گردند. این پس ماندهای آلی، شامل مواد چسبناک زردرنگی است که معمولاً به آنها honey dew گفته می‌شود. از آنجا که این پسماندها، محکم به الیاف می چسبند، انجام فرایندهای لازم جهت آماده سازی الیاف برای عملیات ریسندگی را مشکل می سازند. (پروسس پذیری الیاف کاهش می یابد). در نتیجه نخ با کیفیت بسیار پایین تولید می گردد. بنابراین ملزم به استفاده از روش و ماشین آلاتی هستیم که بر این مشکل غلبه کرد و با راندمان بالا و نیز به راحتی، پس ماندهای آلی را جدا کند. در ضمن یکی از ویژگیهای مهم این روش نداشتن تاثیرات منفی روی خصوصیات نساجی الیاف پنبه باید باشد. همچنین توانایی انجام عملیات روی مقادیر زیاد الیاف را با یک راندمان دائمی و یکسان داشته باشد. این روش می بایست روی عدل های پنبه با شکل و سایز معمولی نیز مؤثر باشد. بنابراین وسایل و ابزار باید به گونه ای باشد که تمامی موارد فوق را برگرفته و در عین حال، ساختاری معقولانه داشته و قابل دسترسی و تهیه نیز باشد. این روش «مایکروویو» تمامی موارد فوق را در بر می‌گیرد.
مراحل انجام عملیات:

1- تغذیه عدلهای پنبه با ظرفیت بالا توسط یک حرکت یکنواخت و ممتد به داخل تونل حاوی امواج مایکروویو.

2- در معرض قرار گرفتن عدل های پنبه و تمامی الیاف با امواجی که فرکانس آنها مطابق با خشک شدن فضولات باشد.

3- تخلیه‌ی و خروج عدل های پنبه

روش کار دستگاه به صورتی است که به کمک یک تسمه نقاله ممتد از جنس فولاد ضد زنگ که به کمک PTFE «پلی تترا فلوئور اتیلن» پوشش داده شده است تا الیاف را به داخل تونل ببرد. و ژنراتورهایی که امواج را تولید می‌کنند «ولتاژ 220 ولت و فرکانس 50 هرتز» کنترل امواج می‌تواند به صورتی دستی یا کامپیوتری باشد. الیاف با سرعت kg / hour 300 عمل می شوند. و در نهایت به کمک ضربه زدن الیاف را خارج می کنند، نخ تولیدی با این روش از کیفیت بالا برخوردار است و در حقیقت امواج مایکروویو به کمک گرمای ایجاد کرده در سرتاسر عدل باعث کاملاً خشک شدن مدفوع حشرات شده به طوری که این ترکیب شکننده شده و به راحتی توسط عملیات ضربه زدن از الیاف جدا می شوند.
گرمایش دی الکتریک:

اصطلاح گرمایش دی الکتریک عموماً در مورد استفاده از دستگاههای فرکانس بالایی که تحت فرکانس های کمتر از 80 مگاهرتز عمل می کند، به کار می رود. فرکانس های مجاز در انگلیس 56/13 ، 12/27، 68/40 مگاهرتز می باشد. تبدیل میدان الکتریکی به گرما متناسب با فرکانس و مربع قدرت میدان الکتریکی افزایش می یابد. در مورد افزایش انرژی میدان الکتریکی با افزایش فرکانس، محدودیت وجود دارد. (یعنی با یک ضریب 3 از 56/13 مگاهرتز به 68/40 مگاهرتز می رسد)، افزایش قدرت میدان هم عملی نیست چون غالباً باعث گسیختگی میدان الکتریکی در اطراف ماده ای که تحت عمل است شده و با قوس و جرقه زدن سبب صدمه رساندن به ماده می گردد. گسیختگی میدان الکتریکی به این دلیل است که در گرمایش دی الکتریک نوسان میدان الکترومغناطیسی با تولید اختلاف پتانسیل بین 2 الکترود ایجاد می‌شود. و ماده ای که باید گرم شود. بین 2 الکترود قرار می گیرد، به بیان دیگر اثر گرمایش دی الکتریک به علت نوسان سریع دو قطبی های ملکولی درون یک ماده غیرهادی است که با کاربرد یک میدان الکتریکی با فرکانس بالا ایجاد می گردد.