دانلود مقاله بررسی و مقایسه شرایط رنگرزی کالای ویسکوز و پنبه با رنگهای مستقیم و راکتیو و میزان جذب رطوبت بازیافتی

چکیده مطالب:
با توجه به گسترش جوامع بشری و نیاز به تولید جنس با کیفیت تر و رشد مصرف الیاف ویسکوز در صنعت نساجی و پوشاک و مزیتهای نسبی نسبت به دیگر الیاف و ثابت ماندن میزان تجارت پنبه در جهان الیاف ویسکوز مورد توجه صاحبان صنایع قرار گرفته است.

در این پژوهش سعی شده تا با ارائه نمونه های عملی و مستدل بر نتایج دستگاه اسپکتروفتومتری این موضوع بررسی مزیت و شرایط رنگرزی کالای ویسکوز و مقایسه آن با کالای پنبه با رنگرزی راکتیو و مستقیم و بررسی جذب رطوبت بازیافتی مورد توجه قرار گرفته است.

هدف از انجام این پروژه درس شرایط جذب رنگ و خواص رنگرزی پنبه ویسکوز و مقایسه آن ها در شرایط یکسان با یکدیگر می باشد.

همچنین مقایسه جذب رطوبت بازیافتی این دو کالا قبل و بعد از رنگرزی می باشد ابتدا باید گراف استاندارد رنگرزی پنبه توسط رنگهای اکتیو مستقیم تهیه کرده سپس در شرایط یکسان رنگرزی را انجام دهیم و بعد از انجام آزمایشهای اسپکترو فتومتر نتایج را مورد بررسی قرار می دهیم.

ابتدا باید دو کالای کاملاً مشابه پنبه و ویکسوز تهیه شود که با توجه به شرایط موجود تهیه دو کالای کاملاً مشابه 100% ویسکوز و 100% پنبه مقدور نبود.

به همین جهت با تهیه کردن 2 کالای (نخ) مشابه مقایسه این دو میسر گردید.

2-1- مواد مورد آزمایش:
برای انجام آزمایشات مربوطه به 2 دوک نخ 100% پنبه و 100% ویسکوز که هیچ گونه عملیات تکمیلی بر روی آنها انجام نشده باشد نیاز است.

2-2- رنگ مصرفی:
برای انجام این آزمایش از دو رنگ با مشخصات زیر استفاده کردیم.

رنگ اکتیو Rifazol Blue R.S.P
رنگ مستقیم Best Direct Supra Blue Buls
2-3- وسایل آزمایشگاهی:
1- دستگاه کلاف پیچ
2- دستگاه تاب سنج
3- دستگاه استحکام سنج
4- دستگاه نمونه رنگ کنی
5- دستگاه اسپکتروفتومتر
2-3- نحوه انجام آزمایش:
الف) آزمایشات فیزیکی:
این آزمایشات به دو دسته تقسیم می شود دسته اول آزمایش بر روی نخ های مورد مصرف و آزمایش دوم آزمایش جذب رطوبت بازیافتی قبل و بعد از رنگرزی.

ب) آزمایشات شیمیایی:
که این آزمایشات به 4 دسته تقسیم می شود:
دسته اول تأثیر دما بر روی جذب رنگ اکتیو روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز
دسته دوم تأثیر زمان بر روی جذب رنگ راکتیو روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز
دسته سوم تأثیر دما بر روی جذب رنگ مستقیم روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز
دسته چهارم تأثیر زمان بر روی جذب رنگ مستقیم روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز
2-5- تعیین نمره نخ:
ابتدا بوسیله دستگاه کلاف پیچ مقدار 200 متر از هر دوک نخ را پیچیده و توسط ترازوی دیجیتال آن را وزن کرده و ظرافت نخ را براساس فرمول زیر بر حسب Den مشخص می کنیم.

= ویسکوز
= پنبه
2-6- تعیین تاب در متر
بوسیله دستگاه تاب سنج نخ را بر روی دو فک دستگاه نصب می کنیم.

سپس برخلاف جهت تاب نخ شروع به چرخاندن می کنیم تا اینکه کاملا الیاف از هم باز شود تا هیچ تابی در آن دیده نشود پس تعداد دورهای تاب خورده از روی دستگاه می خوانیم عدد خوانده شده معرف تاب در متر می باشد.

1 متر × 400 = ویسکوز
1 متر × 450 = پنبه
2-7- تعیین استحکام تا حد پارگی:
توسط دستگاه استحکام سنج این آزمایش را انجام می دهیم این دستگاه شامل شده است از دو فک که یکی ثابت و دیگری متحرک است که به طول ثابت نخ بین آنها قرار می گیرد و با استفاده از نرم افزار مخصوص ازدیاد طول تا حد پارگی و استحکام نخ را به ما نشان می دهد این کار را 10 مرتبه تکرار می کنیم و از نتایج میانگین می گیریم.

نتایج بدست آمده طبق جدول زیر می باشد.

استحکام ازدیاد طول تا حد پارگی
7/0 04/0 پنبه
5/1 3/13 ویسکوز

2-8- تهیه نمونه گردباف:
بعد از انجام آزمایشات بر روی نخ هدف تهیه دو منسوج کاملاً یکسان از لحاظ بافت می باشد لذا از دستگاه گردباف knitting که مخصوص جوراب بافی می باشد 2 نمونه پارچه پنبه و ویسکوز تهیه می کنیم.

2-9- آزمایش جذب رطوبت:
برای انجام این آزمایش 4 نمونه پارچه احتیاج داریم که 2 نمونه آن رنگ شده و 2 نمونه رنگ شده در شرایط زیر احتیاج است.

ابتدا 3 گرم از هر نمونه را وزن کرده و در شرایط رنگرزی ایده آل برای 2 نمونه رنگ راکتیو و مستقیم اجرا می کنیم ابتدا نمونه ها را به مدت 30 دقیقه در دمای 70 درجه سانتیگراد قرار می دهیم سپس آنها را وزن کرده و وزن هر کدام را جداگانه بدست می آوریم سپس به مدت 30 دقیقه آن را در دمای محیط قرار می دهیم و آن را وزن می کنیم.

2-10- تأثیر دما بر روی جذب رنگ راکتیور روی کالای 100% پنبه و 100% ویسکوز
طبق گراف استاندارد رنگرزی برای رنگرزی پنبه با رنگ راکتیو رنگ با غلظت 01/ مورد احتیاج است و به ازای این غلظت رنگ 5 گرم بر لیتر کربنات و 20 گرم بر لیتر نمک مورد احتیاج است.

برای سهولت کار ابتدا 1 محلول رنگ 03/0 تهیه می کنیم مقدار 75/0گرم رنگ را در cc250 آب مقطر به حجم می رسانیم به این ترتیب ما رنگ 3 گرم بر لیتر داریم دستگاه نمونه رنگ کنی ما دارای حجم cc90 می باشد سپس برای اینکه رنگی با غلظت 1 گرم بر لیتر داشته باشیم طبق فرمول زیر عمل می‌کنیم.

مقدار cc10 از محلول رنگ فوق را در حمام رنگرزی می ریزیم.

برای تهیه محلول کربنات 5/7 گرم کربنات را به حجمcc 1000 می رسانیم حال که gr/Lit 5 کربنات احتیاج داریم طبق فرمول زیر کربنات احتیاج داریم طبق فرمول زیر مقدار مورد نیاز از این محلول را بدست می آوریم.

طبق یک تناسب ساده مقدار نمکی که باید در هر سلول رنگرزی ریخته شود را به دست می آوریم.

سپس محلول رنگرزی را درون 6 سلول ریخته و 6 نمونه از هرکدام از کالاهای ویسکوز و پنبه به وزن 3 گرم تهیه کرده و در دماهای زیر مورد آزمایش قرار می دهیم.

40،50،55 – 60-65-70 درجه سانتی گراد سپس رنگرزی را جهت آزمایش اسپکتروفتومتر نگهداری می کنیم.

2-11- تأثیر زمان بر روی جذب راکتیو روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز طبق آزمایش قبل حمام های رنگرزی را تهیه کرده و در زمان های زیر مورد آزمایش قرار می دهیم.

و پساب های آن را جهت آزمایش اسپکتروفتومتر نگهداری می کنیم.

2-12) تأثیر دما بر روی جذب رنگ مستقیم بر روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز برای انجام این آزمایش ابتدا باید یک محلول 3% بسازیم برای این کار ابتدا 75/0 گرم پودر رنگ مستقیم را با cc250 آب مقطر به حجم می رسانیم سپس طبق فرمول زیر داریم: سپس طبق گراف استاندارد برای هر رنگ 01/ مستقیم احتیاج به 5/7 گرم بر لیتر نمک است.

10 گرم نمک را به حجم 1 لیتر می رسانیم و داریم: از محلول نمک نیاز است.

باقیمانده حجم را آب مقطر اضافه می کنیم.

سپس طبق گراف رنگرزی 6 نمونه پنبه و 6 نمونه ویسکوز را 2 به 2 در دماهای زیر مورد آزمایش قرار می دهیم.

50-60-70-80-90-95 درجه سانتی گراد 2-13- تأثیر زمان بر روی جذب رنگ مستقیم بر روی کالاهای 100% پنبه و 100% ویسکوز طبق آزمایش 2-12 حمام های رنگرزی را تهیه کرده و در دماهای زیر مورد آزمایش قرار می دهیم.

10-20-30-40-45-50 دقیقه انجام می دهیم و پساب ها را جهت آزمایش اسپکتروفتومتر نگهداری می کنیم.

2-14- آزمایش اسپکتروفتومتر نحوه ار با دستگاه اسپکتروفتومتر: ابتدا رنگ مصرفی را داخل دستگاه گذاشته و مشخصات رنگ را درآورده سپس برای صفر کردن دستگاه باید محلول بدون رنگ را بعنوان شاهد درون دستگاه قرار دهیم سپس دستگاه را صفر و به ترتیب نمونه ها را استفاده می کنیم.

مراحل کار به صورت زیر می باشد: تهیه 6 تا 7 نمونه رنگ خالص رقیق شده از غلظت 01/ گرم بر لیتر تا 07/ گرم بر لیتر به منظور رسم منحنی کالیبراسیون و اعداد جذب باید کوچکتر از 1 باشد ) که در دستگاه فوق این منحنی رسم شده است.

2- رسم منحنی کالیبراسیون توسط کامپیوتر و بدست آوردن معادله خط و منحنی و k و b رقیق کردن سوپاپ رنگرزی 5 مرتبه یا 10 مرتبه تا عدد جذب زیر 1 برود 4- بااستفاده از فرمول منحنی کالیبراسیون رنگ اعداد جذب را داخل فرمول قرار داده و غلظت رنگینه در سوپاپ بدست می آید.

5- سپس با استفاده از فرمول E درصد رمق کشی را بدست می آوریم.

با توجه به مواد یاد شده به پیشنهاد استاد محترم از فرمول های زیر استفاده کردیم.

3-1- نتایج: طبق محاسبات و آزمایشات فصل 2 بخش 2-5 نتایج تعیین نمره نخ به شرح زیر است: ویسکوز = پنبه 3-2- طبق محاسبات و آزمایشات بخش 2-6 تاب در متر 400 ویسکوز پنبه با توجه به نتایج فوق تاب در متر نخ پنبه بیشتر از نخ ویسکوز است.

3-3- طبق محاسبات و آزمایشات بخش 2-7 با توجه به نتایج حاصل استحکام ویسکوز بیشتر از پنبه بوده و ازدیاد طول تا حد پارگی ویسکوز بیشتر از پنبه است.

با توجه به اعداد فوق شبکه سلوبیوز در ویسکوز کامل تر است.

3-4- نمونه های شماره 1: نمونه بافته پنبه 100% توسط دستگاه گردباف است که در ضمیمه ارائه شده.

نمونه های شماره 2: نمونه بافته پنبه 100% توسط دستگاه گردباف است که در ضمیمه ارائه شده.

نتایج آزمایش جذب رطوبت طبق استاندارد فصل 2 بخش 2-9 - با توجه به نتایج فوق وزن کالا نمونه رنگ شده ویکسوز و نمونه رنگ شده پنبه مشاهده می شود که نمونه پنبه سنگین تر از نمونه ویسکوز است.

- در شرایطی که دما و زمان 30 دقیقه درون آون نگه داشته ایم مشاهده می شود که وزن نمونه پارچه خام پنبه بیش از نمونه پارچه خام ویسکوز است.

- وزن نمونه رنگ شده پنبه بیش از نمونه رنگ شده ویسکوز است.

- در دمای (محیط) و زمان 30 دقیقه وزن پارچه خام پنبه بیشتر از وزن پارچه خام ویسکوز است.

- در شرایط محیط و زمان 30 دقیقه وزن پارچه رنگ شده پنبه بیشتر از نمونه رنگ شده ویسکوز است.

- نتیجه کلی حاصله با توجه به نتایج اختلاف وزن مشاهده می شود که وزن پارچه 100% خام در دمای محیط و دمای بیشتر از نمونه ویسکوز خام است.

- مشاهده می شود که اختلاف وزن نمونه رنگ شده پنبه بیشتر از نمونه رنگ شده ویسکوز است.

- نتیجه گیری کلی داده های فوق ما را به این نتیجه می رساند که اختلاف وزن پارچه خام پنبه و نمونه رنگ شده پنبه تغییری نکرده و ثابت مانده در نتیجه رطوبت بازیافتی آن همچنان ثابت است.

در مورد اختلاف وزن رنگ شده ویسکوز و نمونه پارچه خام ویسکوز مشاهده می شود که نمونه رنگ شده ویسکوز 2% افزایش وزن دارد که قابل صرف نظر است.

3-6- در مورد آزمایشات تأثیر دما بر جذب رنگ راکتیو روی کالای 100% پنبه و 100% ویسکوز طبق نمونه های شماره 3-4-5-6-7-8 که به پیوست آمده مشاهده می شود که در دمای 40-50-55-60-70 جذب رنگ روی پارچه پنبه ویسکوز افزایش یافته و نتایج پساب اسپکتروفتومتری این آزمایش در بخش نتایج اسپکتروفتومتری به صورت دیجیتال آورده شده است.

که مؤید نتایج نمونه های حاصله است.

+ با افزایش دما از 60 تا 70 میزان جذب رنگ راکتیو تقریباً ثابت مانده 3-7- در مورد آزمایشات تأثیر زمان بر روی جذب رنگ راکتیو روی کالای خام 100% پنبه و 100% ویسکوز در آزمایش تأثیر زمان بر روی جذب رنگ راکتیو بر روی کالای خام پنبه ویسکوز 100% در زمان های 40-50-55-60-65-70 مشاهده می گردد که بترتیب رنگ بر روی پارچه های پنبه ویسکوز افزایش می یابد.

- در مورد تأثیر زمان بر جذب رنگ راکتیو مشاهده شد که افزایش زمان بر روی رمق کشی تأثیر مستقیم دارد.

نتایج آزمایش اسپکتروفتومتری که در بخش آزمایشات اسپکتروفتومتری است مؤید نتایج حاصل است.

3-8- آزمایش تأثیر دما بر روی جذب رنگ مستقیم بر روی کالای 100% پنبه و 100% ویسکوز مشاهده می گردد وقتی که دما به ترتیب 50-60-70-80-90-95 درجه افزایش یابد جذب رنگ نیز همانند نمونه رنگ راکتیو سیر جذب صعودی دارد و نتایج اسپکتروفتومتو صحت این امر را تأیید می کند.

3-9- آزمایش تأثیر زمان بر روی جذب رنگ مستقیم بر روی کالای 100% پنبه و 100% ویسکوز مشاهده می شود که وقتی ‌زمان به ترتیب 10-20-30-40-45-50 زمان پارچه افزایش جذب رنگ ما نیز بیشتر می شود که آزمایش اسپکتروفتومتر صحت این امر را بیان می کند.

3-10- نتایج آزمایش اسپکتروفتومتری ابتدا پیک اصلی رنگ را از رنگ خالص بدست می آوریم که طبق نمودارهای 1 و 2 می‌باشد.

3-10-1- نتایج آزمایش تأثیر دما بر روی جذب رنگ راکتیو بر روی پارچه 100% پنبه و 100% ویسکوز طبق فرمول زیر درصد ‌رمق کشی را بدست می آوریم نتایج آزمایش فوق دمای جذب رنگ راکتیو مشاهده می شود که در دمای 40 درجه سانتیگراد در مورد پنبه کمترین و در مورد دمای 70 درجه سانتیگراد بیشترین درصد جذب رنگ راکتیو در مورد کالای پنبه مشاهده می شود.

- مقدار میانگین درصد جذب در مورد کالای پنبه مقدار 81/12 می باشد.

- در مورد ویسکوز مشاهده می شود کمترین مقدار جذب در دمای بوده و بیشترین مقدار مربوط به دمای می باشد.

- مقدار میانگین درصد جذب در مورد کالای ویسکوز مقدار 264/45 می باشد.

3-10-2- نتایج آزمایش کاهش دما روی جذب رنگ راکتیور بر روی پارچه 100% پنبه و 100% پلی استر.

کمترین مقدار جذب برای کالای پنبه ای زمان بوده و بیشترین درصد رمق کشی در مورد کالا پنبه ای مربوط به زمان بوده است.

میانگین جذب برای کالای پنبه ای 55/18% می باشد.

کمترین زمان رمق کشی برای کالای ویسکوز زمان بوده و بیشترین درصد رمق کشی در مورد ویسکوز می باشد.

میانگین جذب برای کالای ویسکوز 1666/72 می باشد.

3-10-3- نتایج تأثیر دما بر روی رنگ مستقیم کمترین مقدار جذب برای کالای محاسبه ای مربوط به دمای 50 و 60 است.

و بیشترین درصد جذب دمای 90 است.

میانگین جذب برای کالای پنبه ای 3/25% می باشد.

کمترین مقدار جذب برای کالای ویسکوز مربوط به دمای 60 و بیشترین درصد جذب مربوط به دمای 95 می باشد.

میانگین جذب برای کالای ویسکوز 5/55% می باشد.

3-10-4- نتایج آزمایش تأثیر زمان بر روی جذب رنگ مستقیم کمترین مقدار جذب برای کالای پنبه مربوط به زمان و بیشترین مقدار در زمان می باشد.

میانگین جذب در کالای پنبه ای 71% می باشد.

کمترین مقدار جذب برای کالای ویسکوز و بیشترین مقدار جذب به بالامی باشد.

میانگین درصد جذب برای کالای ویسکوز33/17% می باشد.

با توجه به مقدار درصد رمق کشی بر روی کالای مشابه ویسکوز مشاهده می گردد که باافزایش دما و زمان همچنان میزان رمق کشی افزایش پیدا می کند تا به نقطه ماکزیمم رسیده و از آن به بعد میزان جذب رنگ نسبت معکوس با فاکتور زمان و دما دارد که در مورد آزمایشات فوق متفاوت است.

رفتار پارچه ویسکوز و پنبه در دماهای مختلف و زمانهای مختلف بدین صورت مشاهده گردید که میزان جذب رنگ پارچه ویسکوز زرد رنگ راکتیو بیشتر از پارچه 100% پنبه می باشد.

نتیجه گیری کلی: میزان جذب رنگ توسط پارچه ویسکوز بیشتر از جذب رنگ توسط پارچه پنبه ای می باشد.

همچنین میزان جذب رطوبت بازیافتی با توجه به آزمایشات انجام شده در دو کالای 100% پنبه و 100% ویسکوز مشابه بوده است.

استحکامازدیاد طول تا حد پارگی7/004/0پنبه5/13/13ویسکوز Lوزن کالا×gr/Lip10×Rوزن کالا×gr/Lip10×موجودgr/Litموجودgr/Litموجودgr/Lit Lوزن کالا×مورد نیازgr/Lip10×Rوزن کالا×مورد نیازgr/Lip10×موجودgr/Litموجودgr/Litموجودgr/Lit Lوزن کالا×گرم بر لیتر مورد نیازRوزن کالا×گرم بر لیتر مورد نیازلیتر / گرم موجودلیتر / گرم موجودلیتر / گرم موجود = درصد رمق کشی(جذب پساب شستشو + جذب پساب رنگرزی)- جذب محلول اولیه رنگرزی100×= درصد رمق کشیجذب محلول اولیه رنگرزی100× = درصد رمق کشی( غلظت پساب شستشو + غلظت پساب رنگرزی )- غلظت محلول اولیه رنگرزی100×= درصد رمق کشیغلظت محلول اولیه رنگرزی100× استحکامازدیاد طول تا حد پارگی7/004/پنبه5/13/13ویسکوز پارچه خام ویسکوزپارچه خام پنبهنمونه رنگ شده ویسکوزضنمونه رنگ شده پنبهوزن000/3000/317/319/3دما80/287/291/208/3دمای محیطوزن87/293/2000/314/307/006/009/006/0 = درصد رمق کشی(جذب پساب شستشو + جذب پساب رنگرزی) – جذب محلول اولیه رنگرزی100×= درصد رمق کشیجذب محلول اولیه رنگرزی100× محلول رنگ 2683/3محلول رنگ 2683/3محلول رنگ 2683/3پنبهویسکوز401481/34205/2500247/35258/2553433/37377/1605335/26016/1704337/22945/1 پنبهویسکوز406/3%9/25%5045/7%42/68%5560%22%60--6522%50%7025%60% پنبهویسکوز157536/23713/1209007/21468/1258034/20538/1307101/29809/0357100/28493/0407019/28392/0 پنبهویسکوز1515%85%2031%64%2514%67%3017%69%3517%74%403/17%74% پنبهویسکوز509117/27157/1609242/28742/1704560/28083/1804486/22899/1904340/20443/1956855/04371/0 پنبهویسکوز506%44%606%39%7021%41%8021%58%9021%66%9577%85% پنبهویسکوز100461/15393/0209654/05454/0309178/03007/0409421/03000/0458273/03000/05071468/02999/0 پنبهویسکوز1066%82%2068%82%3070%90%4073%90%4573%90%5076%90%