بررسی اثر قلیا بر روی پنبه در محیط مایکروویو

موضوع : بررسی اثر قلیا بر روی پنبه در محیط مایکروویو

توضیح : این فایل به صورت ورد و آماده ی چاپ می باشد

مرسريزه بدون كشش (Caustisizing)
پنبه در حالت آزاد در سود سوزآور جمع شده (آب رفته) و در نتيجه ارتجاعيت و حجم آن افزايش مي‌يابد. اين خاصيت سود سوزآور براي توليد پارچه‌هاي پنبه‌اي با ارتجاعيت مثل لباس ورزشي، جوراب و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مقدار جمع‌شدگي به غلظت سود سوزآور بستگي دارد بر اثر جمع‌شدگي پارچه، وزن در واحد سطح افزايش مي‌يابد. مرسريزاسيون بدون كشش مقداري از جلاي الياف پنبه مي‌كاهد ولي در عوض استحكام و ميل جذبي آن براي رنگينه افزايش مي‌يابد به علاوه پوشش الياف پنبه نرسيده (مرده) در رنگرزي بهتر و رنگرزي يكنواخت‌تر مي‌گردد. در انجام مرسريزاسيون بدون كشش، استفاده از مواد‌تر كننده مقاوم در مقابل قليا، به يكنواخت‌تر نمودن و سريعتر كردن عمل كمك مي‌كند (Leophen U). غلظت سود سوزآور و مدت زمان لازم براي مرسريزه بدون كشش به كيفيت پارچه بستگي دارد.
محلولهاي غليظ‌تر به زمان واكنش كوتاه‌تري احتياج دارد. معمولاً براي مرسريزه‌ بدون كشش، از سود سوز‌آور با غلظت 20 درجه بومه استفاده مي‌گردد و زمان لازم با توجه به غلظت سود سوزآور حدود 40 تا 60 ثانيه مي باشد. چنانچه به دلايل مكانيكي نتوان زمان واكنش را كم انتخاب نمود. لازم است كه محلول سود سوزآور رقيق‌تر گردد (حدود 15 درجه بومي).
ساده‌ترين روش مرسريزه بدون كشش، پد كردن پارچه پنبه‌اي با محلول سودسوزآور محتوي تركننده مقاوم در مقابل قليا مي‌باشد. پس از پد شدن، كافي است به پارچه حدود 30 تا 90 ثانيه زمان داده مي‌شود و سپس به كمك ماشين شستشوي مداوم، ابتدا گرم و سپس سرد آبكشي شود. غلتكهاي فشار دهنده (فولارد) بين حمام‌ها، سود‌سوزآور را از پارچه جدا مي‌كند. خنثي سازي سودسوزآور در آخرين حمام، مخصوصاً براي پارچه‌هاي ضخيم ضروري مي‌باشد. مرسريزه‌ بدون كشش براي الياف ويسكوز بايستي با دقت فراوان انجام گيرد چون سودسوزآور با غلظت حدود 10 درجه بومه ميل به حل ويسكوز دارد و از اين رو براي انجام مرسريزه بدون كشش روي الياف ويسكوز غلظت‌هاي پائين‌تر از 8 درجه بومه توصيه مي‌شود. خطر صدمه ديدن الياف با اضافه كردن مقداري نمك طعام به محلول سود سوزآور كمتر مي‌گردد. استفاده از هيدوركسيد پتاسيم به جاي سودسوزآور صدمه كمتري را به همراه داشته و بعلاوه زيردست پارچه هم نرمتر مي باشد. ولي ازدياد جذب رنگينه توسط الياف چندان زياد نيست. براي مرسريزه بدون كشش ويسكوز مي‌توان از دستورهاي 9 و 10 استفاده نمود. در دستور 9 پارچه به مدت زمان كافي در محلول سودسوزآور قرار گرفته و سپس آبكشي و خنثي مي‌گردد در صورتيكه در دستور 10 پارچه بعد از پد شدن روي يك نوار نقاله قرار گرفته و پس از مدت زمان كافي آبكشي و خنثي مي‌شود. اين روش به Pad- Plait معروف مي‌باشد.
مرسريزاسيون
اين عمل بنام جان مرسر، كه در سال 1844 اثر سود سوزآور را بر پنبه مطالعه مي‌كرد نامگذاري شده است و منظور از آ‎ن قرارداد نخ و يا پارچه‌ پنبه در حالت كشش در محلول سودسوزآور قوي مي‌باشد. بر اثر مرسريزاسيون جلاي پنبه افزايش مي‌يابد. معمولاً پارچه‌هاي مرغوب پنبه اي پيراهني، روميزي، ملحفه‌اي و همچنين نخهاي قرقره مرسريزه مي‌شود. جلاي حاصل از مرسريزاسيون به نوع پنبه و شرايط مرسريزاسيون بستگي دارد. پارچه‌هاي تهيه شده از نخ پنبه‌اي شانه شده براي اين فرايند مناسب‌تر مي‌باشد. زيرا وجود انتهاي آزاد الياف در سطح نخ و پارچه از جلاي كالا مي‌كاهد. علت افزايش جلاي پنبه بعد از مرسريزاسيون، ناپديد شدن پيچيدگي در طول پنبه و دايره‌اي شكل شدن سطح قاعده در نتيجه صاف شدن سطح ناهموار آن توضيح داده مي‌شود. سطح صاف پنبه مرسريزه شده انعكاس نور را بيشتر و يكنواخت‌تر مي‌نمايد. علاوه بر افزايش جلاء بر اثر مرسريزاسيون استحكام پنبه هم افزوني مي‌يابد. اين افزايش ممكن است تا 50 درصد استحكام اوليه برسد. ولي در عوض ارتجاعيت آن كاهش مي‌يابد. افزايش استحكام بر اثر مرسريزاسيون را مي توان چنين توضحيح داد  كه بر اثر كشش در حالت تورم مواضع كريستالي الياف در جهت محور ليف جهت‌گيري مي‌كنند. بر اثر مرسريزاسيون قدرت تورم پنبه در آب افزوني مي‌يابد. و اين خود جذب رنگينه را براي الياف آسان‌تر مي‌سازد. بعنوان مثال رنگينه‌هاي خمي با سرعت بيشتري جذب پنبه مرسريزه شده و راندمان رنگي بالاتر مي‌باشد. به عبارت ديگر پنبه مرسريزه شده بطور كلي در مقايسه با پنبه مرسريزه نشده، در شرايط رنگرزي مساوي پررنگ‌تر جلوه مي‌كند. (مرسريزه بعد از رنگرزي هم عمق رنگ را افزايش مي‌دهد.)
شدت اثر مرسريزاسيون با درجه مرسريزاسيون نشان داده مي‌شود كه با تعدادي پيچيدگي باز شده ليف پنبه و يا نمره فعاليت باريم اندازه‌گيري مي‌شود.
مرسريزاسيون نخ
جهت كسب جلاي بيشتر، ابتدا نخ پرزسوزي و مرسريزه معمولاً بعد از پخت انجام مي‌شود. چنانچه نخ قبل از پخت مرسريزه گردد، مرسريزه را خام گويند. در مرسريزه خام قليا سريعاً كثيف مي‌گردد. نخ را مي توان بصورت مداوم و يا غير مداوم مرسريزه نمود. در مرسريزه غير مداوم نخ بصورت كلاف به دو گيره متصل مي گردد يكي از دوگيره در جاي خود ثابت و ديگري متحرك مي باشد در شروع تماس كلاف نخ با قليا كه حدوداً 60 تا 180 ثانيه بطول مي‌انجامد گيره‌ها از يكديگر فاصله مي گيرند. در نتيجه كلاف نخ كشيده مي‌شود (گيره متحرك ممكن است چند دور چرخيده و كلاف را نيز تاب دهد). كشيدگي كلاف به مقدار 3 تا 5 درصد طول اوليه آن مي‌باشد. ازدياد كشش، جلاي بيشتري را به همراه دارد ولي ازدياد بيش از حد آن، از استحكام نخ مي‌كاهد. غلظت مناسب سودسوزآور براي مرسريزاسيون نخ در حدود 27 تا 33 درجه بومي انتخاب مي‌گردد و غلظت كمتر يا بيشتر از اين مقدار اثر مرسريزاسيون را كاهش مي دهد. با توجه به گرمازا بودن واكنش سلولز در مقابل قليا لازم است كه جهت سرد نگهداشتن حمام از محلول سودسوزآور سرد شده (حدود 10 درجه سانتيگراد) استفاده گردد. بعد از اتمام زمان مرسريزاسيون كلافهاي نخ دز حال كشش توسط آب گرم و سپس آب سردآبكشي مي‌گردد. سود سوزآور باقيمانده روي الياف به كمك محلول رقيق اسيد استيك خنثي گرديده و در پايان هم آبكشي انجام مي‌شود. در مرسريزه‌ مداوم نخها كه به صورت دسته‌اي به موازات يكديگر قرار گرفته‌اند قسمت به قسمت در محلول سودسوزآور فرورفته و سپس كشيده مي‌شود. بعد از اتمام زمان مرسريزاسيون آبكشي نخ و خنثي سازي‌ آن انجام مي‌شود.
مرسريزاسيون پارچه
پارچه را مي‌توان بصورت خام، بعد از مقدمات و يا حتي بعد از رنگرزي مرسريزه نمود پارچه معمولاً بعد از آهارگيري و پخت و در بعضي موارد بعد از پخت و سفيدگري مرسريزه مي‌شود. از آنجائيكه ممكن است درجه سفيدي پارچه تا حدي بر اثر مرسريزاسيون آسيب بيند در صورت امكان مرسريزاسيون قبل از سفيدگري انجام مي‌شود. مرسريزاسيون را مي‌توان روي پارچه خشك و يا روي پارچه‌تر انجام داد. غلظت سودسوزآور بايد در طول انجام مرسريزاسيون ثابت بوده و كنترل گردد.
بهترين نتيجه مرسريزاسيون با سود سوزآور 25 تا 30 درجه بومه حاصل مي‌گردد. غلظتهاي خارج از اين محدوده را جلاي كالا مي‌كاهند. براي پارچه خشك معمولاً از سودسوزآور با غلظعت 25 تا 26 درجه بومه و براي پارچه‌تر از غلظت 28 تا 30 درجه بومه استفاده مي‌شود. از آنجائيكه مدت زمان مرسريزاسيون حداكثر 30 ثانيه مي‌باشد الياف پنبه صدمه‌اي نمي‌بينند. اصولاً الياف پنبه در حرارتهاي پائين بهتر متورم مي‌شوند و به همين علت بهتر است دماي مرسريزاسيون بين 13 تا 15 درجه سانتيگراد انتخاب گردد. در صورت رقيق‌تر شدن محلول كه نتيجه آن كاهش اثر مرسريزاسيون مي‌باشد مي‌توان از دماي 20 درجه سانتيگراد استفاده نمود. دماي مرسريزاسيون بايستي يكنواخت نگه داشته شود چون در غير اينصورت اثر مرسريزه‌ نايكنواخت شده و باعث رنگري نايكنواخت مي‌گردد. از آنجائيكه مرسريزه يك واكنش گرمازا مي‌باشد. محلول سود سوزآور را بايستي سرد نمود. و با توجه به زمان كم تماس كالا با محلول استفاده از يك تركننده مقاوم در مقابل قليا (Leophen BN) ضروري مي‌باشد.
ماشينهاي مرسريزه پارچه معمولاً به دو نوع تقسيم مي‌گردند.
-    ماشين مرسريزه زنجيره‌اي
-    ماشين مرسريزه غلتكي
ماشين مرسريزه زنجيره‌اي
در اين نوع ماشين، معمولاً، پارچه‌ ابتدا از شاسي محتوي سودسوزآور عبور مي‌كند متعاقباً پارچه از غلتك‌هايي كه آن را در جهت تار تحت كشش قرار مي‌دهند گذشته و سپس توسط سوزن و يا گيره كه آن را در جهت پود مي كشند نگاه داشته مي‌شود. بعد از مرسريزاسيون پارچه از حمام‌هاي آب‌كشي، خنثي سازي و آب‌كشي نهايي مي‌گذرد. ماشين‌هاي مرسريزه زنجيره‌اي تنظيم و كنترل دقيقي را براي كشش در جهت تار و پود پارچه امكان‌پذير مي‌سازد ولي اين ماشين به فضاي زيادي احتياج داشته و ممكن است كه كناره‌هاي پارچه بر اثر كشش زياد صدمه ببيند.
ماشين‌هاي مرسريزه غلتكي
در اين ماشين، پارچه توسط يك سيستم چند غلتكي تحت كشش قرار مي‌گيرد. غلتكها كه سطح آنها با لاستيك پوشيده شده است در دو رديف قرار دارند. پارچه ابتدا از غلتك پائيني و سپس از غلتك بالايي مي‌گذرد و تحت كشش قرار مي‌گيرد و درهمين حالت از حمامهاي سودسوزآور و آبكشي مي‌گذرد. آبكشي معمولاً ابتدا با يك دوش آب گرم شروع گرديده و بعد با مكش آب از سطح پارچه دنبال مي شود در انتها ممكن است از يك اسيد ضعيف جهت خنثي سازي قليا استفاده شود. خنثي سازي كامل در صورتي مورد نياز است كه پارچه بعد از مرسريزاسيون عمليات قليائي ديگري را در پيش نداشته باشد. ماشين مرسريزه غلتكي را مي‌توان علاوه بر پارچه‌هاي بافته شده براي پارچه هاي تريكو (كشباف) هم بكار گرفت. ماشين مرسريزه غلتكي در مقايسه با ماشين مرسريزه زنجيره‌اي داراي حسن‌هاي زير مي‌باشد:
1-    ظرفيت و سرعت بيشتر
2-    امكان مرسريزه كردن پارچه هاي عريض
3-    مناسب بودن براي مرسريزاسيون پارچه‌هاي كشباف
4-    احتياج به فضاي كمتر و مصرف انرژي كمتر
عدم كنترل كشش در عرض پارچه عيب اصلي ماشين مرسريزه غلتكي مي باشد. در صورتيكه در ماشين مرسريزه زنجيره‌اي عرض پارچه كاملاً تحت كنترل است.
به كمك دستگاههاي تصفيه مي توان محلول سودسوزآور كثيف را تصفيه كرده و آنرا مجدداً به ماشين مرسريزه تغذيه نمود. پارچه‌هايي كه داراي مخلوط پنبه و يكي از الياف پشم، ابريشم، آكريليك، پلي اورتان و استات 5/2 مي‌باشند، به علت عدم مقاومت اين الياف در مقابل سودسوزآور مرسريزه نمي‌گردد. پنبه را مي‌توان علاوه بر سودسوزآور با محلول آمونياك در 33- درجه سانتي‌گراد مرسريزه كرد.
مرسريزه پارچه خشك و مرسريزه پارچه تر به ترتيب در دستور 11 و 12 آمده است.
 
چكيده:
امواج مايكروويو، جزء امواج الكترومغناطيس، در محدوده فركانس MHZ 30000-300 و با طول موج‌هاي كوتاه m1- cm1 مي‌باشند. مايكروويو، امروزها كاربرد بسيار فراواني را در قسمتهاي مختلف علوم و صنايع مانند: علم طب، صنايع مخابرات، صنايع غذايي، هوا فضا و صنايع نساجي و… دارد.
اين امواج بسته به كاربرد آنها در فركانسهاي متفاوت مورد استفاده قرار مي‌گيرند. براي مثال در صنايع نساجي بيشتر فركانس MHZ 2450 كاربرد دارد و از اين امواج جهت گرمايش سيستم به كار مي‌رود. سيستم گرمايش مايكروويو از هيچ يك از سيستم‌هاي انتقال حرارت پيروي نمي‌كند. در اين نوع گرمايش، ملكولهاي جاذب امواج مايكروويو با همان فركانس تشعشع به نوسان در آمده و با نوسان خود و در اثر اصطكاك با ساير ملكول‌ها، باعث اتلاف انرژي جذب شده به صورت گرما مي شود. از آنجايي كه الياف نساجي اكثراً جاذب مايكروويو نمي‌باشند همراهي مواد جاذب مايكروويو مانند آب با آنها در طي فرايند‌ها الزامي است، در اين سيستم مواد جاذب مايكروويو به طور مستقيم و بدون واسطه گرم مي‌شود. كه خيلي از مشكلات ناشي از وجود واسطه را حل مي كند و به عمليات سرعت مي بخشد. با كاربرد اين روش در فرايندهاي نساجي به نتايج خوبي از نظر يكنواختي، كاهش زمان عمليات، كاهش ميزان مواد مصرفي و در نتيجه، دور ريز كمتر در سپاب‌هاي صنعتي، اقتصادي بدون روش نسبت به روشهاي معمول حرارت دهي و… دست يافته‌اند.
اگر چه در اين امر نيز مشكلاتي مانند حضور افراد متخصص و آگاه جهت طراحي دقيق و مناسب سيستم وجود دارد، اما كارآيي بالا و عدم آسيب رساني به ماهيت الياف جهت رفع مشكلات آنها، برتري دارد.
مقدمه:
مايكروويو جزو امواج الكترومغناطيس با طول موج‌هاي خيلي كوتاه m1- cm1 مي‌باشد. اين امواج اساساً  تشعشعات با فركانس‌هاي بالا هستند و از آنجايي كه تشعشعات عموماً‌ توسط فركانس مشخص مي‌شود. محدوده فركانس براي مايكروويو MHZ 30000-300 مي‌باشند، در عمل تشعشع با فركانس MHZ 2450 يا MHZ900 براي اهداف صنعتي استفاده دارند و ديگر فركانس‌هاي براي ارتباط راه دور «مخابرات»، رادار و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در مواردي مثل اجاقهاي خانگي با فركانس MHZ2450 و در گرمكن‌هاي صنعتي قوي، مايكروويو با فركانس MHZ900 عمل مي‌كند. همان طور كه مي‌دانيم متدهاي معمول جهت خشك كردن منسوجات بر اساس نوع انتقال حرارت به سه دسته تقسيم مي‌شوند:
1-    جابجايي يا Convection كه مثال آن استفاده را آون واسنتنتر مي باشد.
2-    هدايت يا Conduction مانند خشك كردن توسط سيلندر.
3-    تشعشع يا Radiation مانند استفاده از تشعشعات مادون قرمز جهت خشك كردن.
كه در بين اين سه روش، استفاده از تشعشع روش موثرتر و مفيد‌تري است، بخصوص اگر با يك آون ادغام شود، اين روش هر چند از نظر اقتصادي گرانتر از روشهاي ديگر است، اما مزايايي مانند: كنترل سريع، كوچك بودن سايز دستگاه «به علت سرعتهاي بالاي جريان حرارت» كوتاه بودن زمان عمليات را در بردارد. حال امواج مايكروويو بر مزاياي ذكر شده، مزيت بزرگ ديگري نيز نسبته به روشهاي فوق‌الذكر دارد و آن توليد‌گر درون خود ماده است، در روشهاي معمول نياز است كه حرارت از منبع حرارتي خارجي ابتدا به سطح منسوج و سپس به درون آن منتقل شود، بنابراين هموارها سطح منسوج را درون آن گرمتر است، اين موضوع و نيز ظهور لكه‌هاي داغ “Hot- Spots” كه به علت طبيعت ناهمگون منسوجات مي‌باشد، مي‌تواند منتهي به نتايج زيان آوري مثل فوق خشك شدن “Super drying” و مهاجرت شود. گرمايش توسط مايكروويو توانايي توليد گرما در درون منسوج را دارد. اين نوع گرم كردن شامل هيچ نوع مكانيزم انتقال نيست. و بنابراين چون هدايت حرارتي ماده، اثري  بر رساندن گرما ندارد كمتر دچار مسائلي كه ناشي از شيب حرارتي از بيرون به درون منسوج مي باشد، مي‌گردد. خاصيتي از مايكروويوها ‌كه آنها را براي تثبيت و ساير مصارف جالب توجه مي‌سازد. توانايي آنها براي توليد گرماي سريع و يكنواختي در درون ماده است كه تحت شرايط مناسب در معرض آنها قرار مي‌گيرد.
موادي كه جاذب امواج مايكروويو هستند مي‌بايست در ساختمان ملكولي خود داراي گروه يا گروههايي باشند كه فركانس‌هاي مشابه فركانس تشعشع مايكروويو مي‌تواند موجب رزونانس آنها شود و اين عمل آنها باعث اتلاف انرژي ورودي گشته واين اتلاف تبديل به حرارت در درون ماده مي‌شود. توانايي يك ماده براي جذب تشعشع بستگي به خواص پلاريزاسيون الكتريكي مولكول‌هايش و پارامترهاي ميدان الكترومغناطيسي دارد. در حضور يك ميدان الكترومغناطيسي با فركانس بالا، ملكول‌ها به طور همزمان با آن، تحت يك دامنه نوساني كه بستگي به ماده دارد، نوسان مي كند. اين نوسان ملكولي سبب مي‌شود كه گرما در اثر اصطكاك بين ملكول‌ها توليد شود. مقدار انرژي توليد شده در درون ماده بستگي به قدرت و فركانس ميدان بكار رفته، ابعاد ماده و خواص الكتريكي خود ماده، يعني ثابت دي الكتريك و ضريب قدرت دارد. با توجه به توضيحات فوق و با توجه به اين امر كه اكثر الياف نساجي جاذب مايكروويو نيستند، آب يا مواد ديگر كه جاذب اين امواج است بايد حضور داشته باشد، تا انرژي مايكروويو آب را گرم كرده و اين امر موجب گرم شدن ليف شود، هرگاه دستگاه مايكروويو به نحو مناسبي طراحي شده باشد، اثر گرم كردن يكنواخت با يك محلول مائي آغشته شده باشد. چون گرم كردن به طور يكنواخت در سراسر كالا رخ مي دهد، هيچ نوع مهاجرت مواد (مانند رنگرز، يا پليمر و غيره) در طي عمليات وجود ندارد و حاصل كار از يكنواختي بسيار خوبي بهره مند است از طرفي چون جذب انرژي و تبديلش به گرما با استفاده از يك دستگاه مناسب تا حد كافي مؤثر واقع مي‌شود، رنگرزي و ساير فرايندهاي نساجي در مقايسه با حالت معمول آنها اقتصادي تر خواهد بود. مواردي از كاربرد مايكروويو در اين نوع فرايندهاي نساجي در فصل هاي بعد آورده شده كه همگي حكايت از صحت نتايج فوق دارد.
 
فهرست مطالب
عنوان                                               صفحه
مرسريزه بدون كشش (Caustisizing)    1
مرسريزاسيون    5
مرسريزاسيون نخ    6
مرسريزاسيون پارچه    7
ماشين مرسريزه زنجيره‌اي    8
ماشين‌هاي مرسريزه غلتكي    9
چكيده:    11
مقدمه:    12
مواردي از كاربرد مايكروويو براي كالاي پنبه اي:    15
سفيدگري پنبه:    15
رنگرزي پنبه:    16
صابوني كردن پنبه:    16
كاربرد مايكروويو درجداسازي پس‌ماندهاي آلي «فضولات» حشره‌ها كه به الياف چسبيده‌اند    15
مراحل انجام عمليات:    18
گرمايش دي الكتريك:    19
گرمايش ريزموج:    20
واكنش بين ريزموج و ملكولها:    22
تأثير مايكروويو بر بدن انسان    24
حساسيت فركانسي بدن در مقابل امواج الكترومغناطيسي:    27
مزايا و معايب كاربرد مايكروويو:    28
مزايا:    28
معايب:    29
روش كار:    29
مشخصات فني كالا    31
مشخصات فني دستگاه    32
شرح جدول براي NaOH    34
شرح جدول براي KI    35
شرح جدول براي CaCO3    36
شرح جدول براي NH3    37
منابع:    38