وبلاگ

سیکلودکسترین ها از خانواده الیگوساکاریدهای حلقوی هستند که از پیوند a(1>4 گلیکو پیرانوز تشکیل می شوند، ساختاری مخروطی شکل دارند و بسته به تعداد واحدهای گلیکوپیرانوز (6، 7 و 8) به صورت Y-CD,B-CD,a-CD موجود می باشند. در تحقیق انجام شده به دلیل فراوانی B-CD از این نوع سیکلودکسترین استفاده شده است.
نحوه قرارگیری گروه های هیدروکسیل موجود در سیکلودکسترین به گونه ای است که سطح بیرونی سیکلودکسترین هیدروفیلیک و سطح داخلی آن به دلیل حضور گروه های اکسیژن با جفت الکترون غیر پیوندی هیدروفوبیک خواهد بود. این خاصیت قابل توجه سیکلودکسترین ها امکان به کارگیری آنها را روی کالای نساجی فراهم می کند.
با تولید مشتقات مختلفی از سیکلودکستری چون CD-NMA و (N متیلول اکریل آمید – سیکلودکسترین) و CD-MCT (سیکلودکسترین – منوکلروتری آزین) و… که دارای گروه های فعال هستند می توان به راحتی و در شرایط مناسب سیکلودکسترین را روی کالای نساجی فیکس کرد.
از دیگر راه های موجود برای قرار دادن سیکلودکسترین روی کالای نساجی استفاده از عوامل کراس لینک کننده بین این دو ماده است. در مورد کالای پنبه ای عوامل کراس لینک کننده با توجه به گروه های عاملی خاص که امکان واکنش با گروه های هیدروکسیل خارجی سیکلودکسترین و گروه های هیدروکسیل سلولز را دارند انتخاب می شوند و در شرایط مناسب بین دو ماده قرار می گیرند.
از مسائل قابل توجه، ثبات و پایداری حضور سیکلودکسترین روی کالای سلولزی است. که این مسئله بین عوامل مختلف مورد قیاس قرار می گیرد.

همانطور که اشاره شد سیکلودکسترین ها دارای ساختار دو گانه ای هستند که امکان حبس مولکول های غیرقطبی با اندازه مناسب را در فضای داخلی خود دارند. با استفاده از این ویژگی منحصر به فرد آنها، برای اثبات حضور این ماده روی کالای سلولزی سعی بر بارگذاری مولکول دارو در سیکلودکسترین به روش غوطه وری شده است. با مقایسه نتایج حاصل از این روش می توان به اثرگذاری عوامل کراس لینک کننده پی برد.

فصل اول: کلیات
1-1- هدف
در تحقیقات انجام گرفته روی انواع سیکلودکسترین ها، همواره ماندگاری طولانی تر سیکلودکسترین روی کالای نساجی مدنظر بوده است. بدین منظور از مشتقات مختلف سیکلودکسترین با گروه های عاملی پایدار و متنوع استفاده گردیده است و یا از سیکلودکسترین ها در روش های کوپلیمریزاسیون استفاده شده است. به کار بردن عوامل لینک کننده بین سیکلود کسترین و کالای نساجی یکی دیگر از روش های موجود می باشد. در این تحقیق ما به دنبال آن بودیم تا اثر عوامل کراس لینک کننده در شرایط مختلف و در انواع مختلف مورد بررسی قرار گیرد. پایداری سیکلودکسترین فیکس شده به کمک عوامل ضد چروک، نرم کن های سیلیکونی راکتیو و یا رنگزای راکتیو چند عاملی از طریق بررسی ثبات شستشویی مورد قیاس قرار می گیرد.
2-1 پیشینه تحقیق:
راه های فراوانی برای اتصال سیکلودکسترین ها به منسوجات وجود دارد که به دو دسته کلی فیزیکی و شیمیایی تقسیم بندی می شوند. علاوه بر اتصال فیزیکی و شیمیایی سیکلودکسترین به منسوجات حضور سیکلودکسترین هنگام ریسیدن الیاف که امکان ذوب ریسی را دارند (مانند پلی آمیدها) نیز قابل توجه بوده است. در هنگام سرد کردن الیاف در این روش به الیاف شوک وارد می شود که باعث مهاجرت سیکلودکسترین به سطح و در دسترس بودن حفره مولکول می شود. دومین روش مورد توجه تولید مشتقات سیکلودکسترین حاوی گروه های خاص می باشد. گروه های خاص در مشتقات سیکلود کسترین این قابلیت را دارند که به الیاف در حالت آمورف نفوذ کنند. این گروه ها معمولا گروه های هیدروفوبیک مانند آلکیل، آریل، کربوکسی متیل، فنوکسی دی هیدروکسی پروپیل، آلکوکسی دی هیدروکسی پروپیل هستند. گروه های عنوان شده در مشتقات سیکلودکسترین عموما در محیط داخلی هیدرفوبیک الیاف فیکس می شوند. سطح خارجی هیدروفیلیک سیکلودکسترین  از نفوذ کانال این ماده به داخل الیاف ممانعت می کند و حفره سیکلودکسترین قابل دسترس و در سطح الیاف خواهد بود. در زیر دمای شیشه ای الیاف، پلیمرهای الیاف در حرکت محدودیت دارند و گروه های ذکر شده در دسترس و در سطح الیاف قرار می گیرند و سیکلودکسترین روی الیاف فیکس می شود.

پرز دهی پارچه مساله ای بسیار جدی در صنعت پوشاك به شمار می رود. پرز در سطح پارچه ظاهری زشت را بوجود می آورد و باعث از رده خارج شدن و غیرقابل استفاده شدن لباس می گردد. پرزدهی پارچه مشكلات زیادی در صنعت پوشاك ایجاد می كند. پیشرفت و گسترش پرز بر روی سطح یك پارچه علاوه بر نتایج نامطلوبی كه از لحاظ ظاهر نامناسب و ناخوشایند در آن ایجاد می نماید، موجب ایجاد خراشها و ساییدگی هایی بر روی سطح پوشاك می شود كه موجبات فرسودگی زودرس آن را فراهم می كند. بعلت اهمیت این موضوع، مكانیزم تشكیل پرز و عوامل تاثیرگذار بر آن پس از نیمه اول دهه 1950 مورد توجه برخی از محققین قرار گرفته است.
1-1- تعریف پرزدهی
درگیری های الیاف آزادی كه بر روی سطح پارچه ظاهر می گردد پرز نامیده می شود. پرزدهی یك عیب سطحی پارچه می باشد كه گلوله هایی از الیاف بهم پیچیده بر روی سطح پوشاك می چسبند و ظاهر نامطلوبی را به آن می دهند. سازمان بین المللی آموزش نگهداری پارچه و ارتباط با مصرف كننده پرزدهی را بعنوان «تشكیل به هم پیچیدگی های كوچكی از الیاف یا گلوله هایی بر روی سطح پارچه» تعریف می نمایند. این پرزها بدین علت به سطح پار چه می چسبند كه الیاف هنوز هم بوسیله نخهای درون پارچه محكم نگه داشته شده اند این پدیده تغییراتی را در ظاهر پارچه ایجاد می نماید. (در واقع طول الیاف

نیز بایستی به اندازه كافی بلند باشند كه علاوه بر بیرون زدن از سطح نخ به مقدار كافی از طولشان نیز در داخل ساختمان نخ باشند). این پرزها بویژه برای الیاف غیر آبدوست مانند پلی استر بخاطر خصوصیات الكترواستات یكی آنها تمایل بیشتری به جذب مواد خارجی داشته و

 به عنوان هسته ای مركزی موجب ایجاد كثیفی در پارچه می گردد.

برخی پرزدهی را بعنوان یك فرایند فیزیكی ظاهر شده بر روی سطح پوشاك تعریف می نماید، كه تشكیل گلوله های كوچك ساخته شده از الیاف گاهی اوقات بعنو ان آلوده كننده موجب كثیف شدن پوشاك نیز می گردند. این توده های لیف كه پرز نامیده می شوند و بر روی پارچه بوجود می آیند، بوسیله چندین لیف نگه داشته شده اند و ظاهر بدی را به پوشاك می دهند. برخی پرزدهی را بعنوان مجموعه هایی از الیاف بهم پیچیده و درگیر بر روی سطح پا رچه كه در طی عملیات مالش یا سایش شكل می گیرند، تعریف می نمایند.
برخی پرزدهی را بعنوان یك پدیده نامطلوب كه بر روی زیردست و ظاهر لباس تاثیر می گذارد تعریف می نمایند كه گلوله یك توده از الیاف بهم پیچیده می باشد كه بوسیله چندین لیف محكم و نگه دارنده بر روی سطح پارچه نگه داشته می شود. پرزدهی الیاف بر روی سطح پارچه و پیشرفت آن علاوه بر نتایج نامطلوبی كه از لحاظ ظاهر نامناسب و ناخوشایند ایجاد می نماید شروع به ایجاد خراشها و سائیدگی هایی بر روی سطح پوشاك می نماید كه موجب فرسودگی زودرس آن را فراهم می نماید.
به همین دلیل مكانیزم تشكیل گلوله و عوامل تاثیرگذار بر آن پس از نیمه اول دهه 1950 مورد توجه برخی محققین قرار گرفت. درگیری های ناشی از الیاف آزادی كه بر روی سطح پارچه ظاهر می گردند پرز نامیده می شوند.

:
انجام رنگرزی موضعی روی سطح پارچه یا برداشت رنگ از روی سطح پارچه یا از بین بردن موضعی رنگ از روی پارچه چاپ گویند که چاپ انواع مختلفی دارد که عبارتست از چاپ مستقیم و چاپ برداشت و همچنین چاپ مقاوم.
که در این آزمایش چاپ پارچه پنبه ای با رنگ راکتیو انجام شده است که رنگینه های راکتیو به مقدار زیادی در چاپ مستقیم پارچه های سلولزی به کار گرفته می شود رنگهای راکتیو به دلیل واکنش شیمیایی کوالانسی بین خود و سلولز دارای مقاومت شستشویی بالایی می باشد و رنگهای هیدرولیز شده آنها از میل جذبی بالایی برخوردار نبوده و در هنگام شستشو می تواند به راحتی از روی کالا خارج شود.
شستشوی بعد از چاپ از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و هدف عمده از شستشوی بعد از چاپ زدودن رنگ های تثبیت نشده روی کالا و خارج ساختن مواد کمکی می باشد که در این تحقیق شستشوی بعد از چاپ با انواع صابون های مصنوعی (صابون کاتیونیک و صابون نانیونیک و صابون آنیونیک – نانیونیک و صابون آنیونیک) و همچنین صابون طبیعی (بر پایه روغن زیتون) با غلظت های مختلف می باشد.

که منظور از صابون های فوق الذکر به ترتیب زیر است:

صابون نانیونیک: دترجنت های آنیونی ترکیباتی مانند R-SO3H هستند که پس از یونیزه شدن تولید یک آنیون سنگین را می نماید. از آنجا که بخش سازگار در این ترکیب ها R-SO3 و دارای بار منفی است از این رو آنها را آنیونی می نامند.
صابون کاتیونیک: به سبب فعالیت سنگین کاتیونی ها در برابر آنیونی ها این نام برایشان انتخاب شد زیرا هنگام یونیزاسیون تولید یک کاتیون سنگین را می نماید.
صابون نانیونیک: این ها در آب محلولند اما یونیزه نمی شوند انحلال آنها در آب به سبب وجود عوامل هیدروکربنه (OH) یا (CH2-CH2-O) متصل به یک رشته زنجیر هیدروکربنه می باشد.
در این تحقیق، چاپ با رنگ راکتیو بر روی پارچه پنبه ای انجام شد و سپس شستشوی بعد از چاپ با انواع صابون های مصنوعی (صابون کاتیونیک، صابون نانیونیک، صابون آنیونیک – نانیونیک، صابون آنیونیک) و صابون طبیعی (بر پایه روغن زیتون) با غلظت های متفاوت (g/L 2 و g/L 1/5 و g/L 1 و 0/5 g/L) انجام شده است، که برای مقایسه بین کلیه نمونه های شستشو داده شده، از دستگاه اسپکترو فوتومتر انعکاسی به جهت مقایسه تغییرات رنگ (اندازه گیری میزان انعکاس و *L و *a و *b و *E^ و همچنین K/S) استفاده شد و سپس ثبات نوری و شستشویی هریک از نمونه ها به دست آمده و مورد مقایسه قرار گرفت.

نخ های فانتزی، نخ های نساجی با طراحی های كاملا نامحدود می باشند. دسته بندی نخ های فانتزی بسیار وسیع می باشد و در سال های اخیر ساختار آنها پیچیده تر شده است. در حال حاضر نمی توان آنها را ساختاری كلاسیك با حلقه، بوكله، گره های یك ساختار مارپیچ و افكت های تركیبی نامید بلكه آنها دارای افكت های رنگی بسیار مختلف و یا شكل های مختلف می باشد. با استفاده از یك فرایند تولید، امكان تولید نخ های فانتزی با خصوصیات مختلف وجود دارد.
شاخص های هندسی و ساختاری نخ های فانتزی، از قبیل دانسیته ی خطی، ارتفاع افكت ها، عرض افكت ها، فاصله ی بین افكت ها، تعداد افكت ها در واحد طول، تنوع افكت ها و قرارگیری افكت ها بستگی به تنظیمات ماشین، یعنی، پارامترهای تكنولوژی تولید، از قبیل سرعت تغذیه ی جزء افكت، سرعت تولید نخ فانتزی، سرعت دورانی اسپیندل تو خالی و نقش نخ مغزی، در طی فرآیند ریسندگی دارد. علاوه براین،

 شاخص های ذكر شده در بالا بستگی به خصوصیات و مواد اولیه ی خام مختلف از اجزاء سازنده نخ دارد.

نمره نخ یك كمیت آماری است كه نمایانگر ظرافت نخ میباشد.نمره نخ اثر مهمی در ساختار پارچه حاصل از ان نخ بجا میگذارد. نخهای سنگین تر پارچه سنگین تر و را ایجاد میكند و در نتیجه در استحكام پارچه تاثیر دارد.چگالی خطی یا نمره نخ معمولا بصورت مستقیم یعنی جرم در واحد طول نخ ویا غیر مستقیم یعنی طول واحد جرم معینی از نخ بیان میشود.
تاب اندازه پیچشی است كه به نخ داده میشود تا چسبندگی مناسب در الیاف منقطع (staple) ایجاد كند و یا نخهای تشكیل دهنده نخ چند لا را نزدیك به یكدیگر نگه دارد. نخ تابیده شده حاصل دارای استحكام لازم در مراحل بعدی تولید بوده و كاربرد خواهد داشت. افزایش تاب داده شده به نخ از یكسو استحكام آن را افزایش میدهد و از طرف دیگر زاویه قرارگیری الیاف منقطع در نخ رانسبت به محور اصلی نخ كم میكند. بیشترین استحكام نخ زمانی است كه آرایش یافتگی الیاف در امتداد نیروی وارد به نخ باشد. تاب نخ علاوه بر تأثیر در استحكام نخ روی دیگر خصوصیات فیزیكی نخ وپارچه تولید شده از آن نیز تأثیر دارد. تاب معمولا در تمام طول نخ بطور یكنواخت توزیع نمی شود. نتایج كار اشخاص زیادی ثابت میكند كه بین تاب و ضخامت نخ رابطه برقرار است. لذا می توان نتیجه گرفت كه تاب بیشتر در نقاط باریك نخ مجتمع میشود.

پانل های کامپوزیتی استحکام بالا – مدول بالا و مقاوم در برابر ضربه موادی سودمند می باشند که در کاربردهای مختلفی از قبیل صنایع دریایی، هوایی، نظامی، هوافضا، صنایع اتومبیل، وسایل ورزشی، لوازم پزشکی و… مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا آنها از الیاف با کارایی بالا و یک ماتریس درخور مناسب و با یک روش مناسب ساخته می شوند. امروزه کاربرد جدیدتر پانل های کامپوزیت پلیمری استفاده جهت کاربردهای بالستیکی است. در سال های اخیر مطالعات زیادی در مورد توسعه ساختارهای کامپوزیتی جهت حفاظت بالستیک در زمینه نظامی انجام گرفته است، به دلیل تحرک انسان ها و ابزارها، لزوم سبکی تجهیزات محافظ ضروری به نظر می رسد. امروزه از پانل های کامپوزیت الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا در زمینه نظامی جهت کاربردهای جلیقه ضد گلوله، کلاه ضد گلوله، شیلتر، دیوارهای ضد انفجار، کیت های قابل نصب و سبک بر روی ماشین جهت حفاظت تجهیزات نظامی و… می باشد. مزیت استفاده از پانل های کامپوزیت الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا نسبت به سایر محافظ های بالستیک از قبیل کولار، سرامیک، فولاد و غیره، در درجه اول سبکی و سطح حفاظت بالاتر آنها در وزن یکسان و در درجات بعدی استحکام و مدول بالاتر، سازگاری بهتر و مناسب تر و راحتی کاربرد آنها می باشد.

انگیزه جهت این تحقیق نیز ساخت یک پانل کامپوزیتی بر پایه الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا که بتواند در برابر ضربه بالستیک کلاس IIIA

 مقاوم لازم را داشته باشد، بوده است. بدیهی است که الیاف پلی اتیلن ترموپلاست می باشند و در دمای بالا نرم و ذوب می شوند و می توانند به راحتی تغییر شکل دهند، چنانچه لایه های الیاف پلی اتیلن با کارایی بالا به طور شایسته با اعمال فشار مناسب جهت جلوگیری از جمع شدگی محدود گردند با بالا بردن دما تا تقریبا نزدیکی دمای ذوب و جایی که آرایش یافتگی و کریستالینیتی الیاف افت پیدا نکند برای یک دوره زمانی و متعاقبا سرد کردن آنها و کریستالی مجدد آنها ساخت یک قطعه سخت و با کارایی بالا امکان پذیر است.