مقاله بررسی رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگهای طبیعی (‌اسپرک، قرمزدانه، پوست گردو ) با روشهای مختلف

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله بررسی رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگهای طبیعی (‌اسپرک، قرمزدانه، پوست گردو ) با روشهای مختلف دارای ۱۴۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله بررسی رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگهای طبیعی (‌اسپرک، قرمزدانه، پوست گردو ) با روشهای مختلف  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله بررسی رنگرزی الیاف اکریلیک با رنگهای طبیعی (‌اسپرک، قرمزدانه، پوست گردو ) با روشهای مختلف

مقدمه 
فصل اول :‌کلیات
۱-۱- هدف  
۱-۲- پیشینه‌تحقیق  
۱-۳-  روش کار تحقیق  
فصل دوم : اکریلیک
۲-۱- تاریخچه  
۲-۲ – تعریف الیاف اکریلیک و مد اکریلیک  
۲-۳- سنتز اکریلونیتریل  
۲-۴- حلالهای مناسب الیاف پلی اکریلونیتریل  
۲-۵- تولید الیاف از پلیمر اکریلونیتریل  
۲-۶- انواع الیاف اکریلیک و مد آکریلیک  
۲- ۷- الیاف ارلون  
۲-۸- الیاف اکریلان  
۲-۹- الیاف کورتل  
۲-۱۰- ریسندگی الیاف اکریلیک  
۲-۱۱- خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف اکریلیک  
۲-۱۲- چگونگی شناسایی الیاف اکریلیک  
۲-۱۳-کاربرد نمونه های نوینی از آکریلیک ها  
۲-۱۴- مطالب که قبل از رنگرزی اکریلیک باید توجه شود  
۲-۱۵- کارهای پیش از رنگرزی برروی الیاف اکریلیک  
۲-۱۶- اصول رنگرزی الیاف اکریلیک 
۲-۱۷- نحوه رنگرزی و اشکالات موجود در رنگرزی اکریلیک  
۲-۱۸- مواد کمکی در رنگرزی الیاف اکریلیک  
۲-۱۹- رنگرزی الیاف اکریلیک 
۲-۲۰- اندازه گیری ارزش اشباع لیف اکریلیک  
۲-۲۱- اندازه گیری سرعت رنگرزی اکریلیک  
۲-۲۲- خنثی کردن الکتریسیته ساکن الیاف اکریلیک  
فصل سوم : رنگزاهای طبیعی
۳-۱- تاریخچه رنگرزی  
۳-۲- تاریخچه رنگرزی در ایران  
۳-۳- مختصری در مورد رنگینه های طبیعی  
۳-۴- کاربرد رنگهای گیاهی در هنرهای دستی ایران  
۳-۵- دلایل اقتصادی استفاده از رنگهای گیاهی  
۳-۶- شناسائی مواد رنگزای طبیعی  
۳-۷- مقایسه‌خواص مواد رنگزای طبیعی و مصنوعی  
۳-۸- قرمزدانه  
۳-۹- انواع قرمزدانه  
۳-۱۰- طریقه جمع آوری قرمز دانه  
۳-۱۱-تأثیر مواد گوناگون از قرمزدانه  
۳-۱۲- تهیه مواد گوناگون از قرمز دانه  
۳-۱۳- تقلب در قرمزدانه  
۳-۱۴- رنگ بندی قرمزدانه  
۳-۱۵- اسپرک  
۳-۱۶- تاریخچه اسپرک  
۳-۱۷- خصوصیات گیاه اسپرک  
۳- ۱۸- چگونگی برداشت محصول اسپرک 
۳-۱۹- پوست گردو  
۳-۲۰-گرفتن رنگ از پوست گردو  
۳-۲۱-اثر دندانه ها بر پوست گردو  
۳-۲۲- تأثیر مواد شیمیایی بر محلول پوست گردو  
۳-۲۳- طرز خشک کردن گیاه  
۳-۲۴- آب در رنگرزی  
۳-۲۵- دندانه ها  
۳-۲۶- اسیدهای مورد استفاده در رنگرزی  
۳-۲۷- پتانسیل آینده استفاده از رنگزاهای طبیعی  
فصل چهارم : آزمایشات رنگرزی
۴-۱- توضیحات  
۴-۲- مشخصات کالا  
۴-۳-مشخصات مواد مصرفی 
۴-۴- وسایل آزمایشگاهی مورد استفاده  
۴-۵- مراحل انجام آزمایش  
۴-۶- دندانه دادن کالا  
۴-۷-انجام آزمایشات رنگرزی  
۴-۸- عملیات شستشوی کالاهای رنگ شده  
۴-۹-تعیین ماکزیمم طول موج برای رنگهای مصرفی  
۴-۱۰- رسم منحنی کالیبراسیون  
۴-۱۱-محاسبه درصد رمق کشی
۴-۱۲-نتیجه گیری و پیشنهادات
منابع و مآخذ 

۲-۱- تاریخچه

در سال ۱۹۴۸ .م  کمپانی دوپونت ایالات متحده پس از یک رشته کوششها و پژوهشهایی که انجام داد توانست در بدست آوردن لیفی که از دیدگاه کارایی ، همانندی و بیشترین شباهت را با پشم طبیعی داشته باشد موفق بیرون آید و بدینسان لیف ساختگی (‌مصنوعی ) تهیه گردید .[۱]

این الیاف از پلیمرها یا کوپلیمرهای اکریلونیتریل ساخته می شوند که در طول جنگ دوم جهانی در صنایع لاستیک سازی آمریکا توسعه فراوان یافتند و از این جهت تعداد زیادی مواد شیمیایی به مقایسهای بزرگ از جمله اکریلونیتریل  تهیه شدند

 از پیوند شیمیایی مولکولهای اکریلونیتریل پلیمرهایی ساخته می شود که قابلیت ریسندگی و تشکیل لیف دارند امروزه الیاف سنتتیک که پایه آنها اکریلونیتریل است در انواع مختلفی تولید می شوند [۲]

۲-۲- تعریف الیاف اکریلیک و مد اکریلیک

 تعاریف زیر توسط کمیسیون فدرال تجارت آمریکا به عمل آمده است

اکریلیک :

 الیاف ساخته شده سنتتیک هستند که ماده تشکیل دهنده زنجیر پلیمری آنها حداقل شامل ۸۵ درصد وزنی واحدهای اکریلونیتریل است

مد اکریلیک :

 الیاف ساخته شده سنتتیک هستند که ماده تشکیل دهنده زنجیر پلیمری آنها را ، حداکثر ۸۵ و حداقل ۳۵ درصدوزنی ، واحدهای اکریلونیتریل تشکیل می دهد [۲]

۲-۳- سنتز الکریلونیتریل

 نظر به اینکه الیافی که در این مبحث مورد گفتگو قرار می گیرند و به طور عمده از اکریلونیتریل تهیه می شوند لازم است با روشهای صنعتی تهیه این ماده آشنا باشیم این ماده برای سیانو اتیله کردن سلولز نیز به کار می رود و یکی از مواد مهم صنعت تهیه الیاف مصنوعی است  اکریلو نیتریل به چهار طریق عمده تهیه می شود

۲-۳-۱- اکسید اتیلن

 این روش کلاسیک که امروزه متداول نیست ، در سالهای اولیه فعالیت ، روی تهیه الیاف اکریلیک مورد استفاده قرار می گرفت . اکسید اتیلن که خود محصول اکسیداسیون ، اتیلن  حاصل از کراکینگ نفت است ، می تواند با اسید هیدروسیانیک ترکیب شود خود اسید هیدروسیانیک نیز از اکسیداسیون نسبی متان در مجاورت آمونیاک ، به روشهای کاتالیتیک به دست می آید این عمل منجر به تشکیل اکریلونتیریل می شود

۲-۳-۲- از استیلن

امروزه تهیه اکریلونیتریل از استیلن متداولترین روش است . خود استیلن که طبق روشهای سنتی از اثر آب روی کاربید کلسیم به دست می آید ، امروزه به مقدار زیادی از تقطیر مواد نفتی تهیه می شود استیلن به هر طریقی که تهیه شده باشد در راکسیون با اسید هیدروسیانیدریک منجر به تشکیل اکریلونتریل می شود

 این واکنش در حضور کاتالیزور ، کلرورکوئیورو و در محیط آبکی کلرور آمونیوم انجام می گیرد تا حلالیت کلرور کوئیورو را افزایش  دهد واکنش در فشار معمولی و حرارت ۸۰ درجه سانتیگراد انجام می شود به منظور تبدیل کردن کامل اسید هیدروسیانیک به ازای هر ۱۰ مولکول استیلن یک مولکول اسید کلریدریک افزوده می شود بازده واکنش بر مبنای استیلن به کار رفته ۸۰ درصد و بر مبنای اسید هیدروسیانیدریک ۹۵ درصد خواهد بود

  ۲-۳-۳- طریقه سوهیو

راکسیون با اکسیداسیون پروپیلن شروع می شود و پس از تولید اکرولئین آمونیاک به آن افزوده می شود کمپلکسی که به وجود می آید هیدراته و سپس هیدروژنه شده و تبدیل به اکریلونیتریل می شود

مجموعه راکسیونهای فوق را می توان به صورت کلی نمایش داد

 به نظر می رسد که کمپانیهای دوپونت آمریکا ، آساهی و میتسوبیشی ژاپن هر سه اکریلونیتریل را به طریق فوق تهیه می کنند

۲-۳-۴- از استالدئید

 در این راکسیون اسید هیدروسیانیک به استالدئید افزوده می شود و سیان هیدرین تولید می شود که پس از جذب آب تبدیل به اکریلونتیریل می شود

 طرز تهیه وینیل کلراید

 بهترین طریقه ، افزودن اسید کلرئیدریک به استیلن در حضور کاتالیزور کلرو مرکوریک روی ذغال اکتیو است

  روش دیگر ترکیب کردن اتیلن با کلر است که منجر به تشکیل دی کلرواتیلن می شود که به نوبه خود در تحت ۴ اتمسفر فشار و C°۵۵۰ حرارت می شکند و تبدیل به وینیل کلرید می شود [۲]

۲-۴- حلال های مناسب الیاف پلی اکریلونیتریل

 ۲-۴-۱- دی متیل فرم آمید

۲-۴-۲- دی متیل سولفون

۲-۴-۳- متانیتروفنل

۲-۴-۴- پارانیتروفنل

۲-۴-۵- ساکسیو نیتریل

۲-۴-۶- آدیپونیتریل      [۳]

۲-۵- تولید الیاف از پلیمر اکریونیتریل

 ساخت و تهیه الیاف ارلون و تقریباً‌سایر انواع الیاف  اکریلیک اصلاح شده با جزئی تفاوتهایی مشابه هم هستند طرز تهیه ، آن به این ترتیب است که پلیمر را در حلال آلی مناسبی حل می کنند و پس از عمل اکستروژن تهیه فیلامنت حلال را تبخیر می کنند و فیلامنت جامد باقی می ماند پلی اکریلونیتریل را ممکن است به روش ترهم ریسندگی کرد برای منعقد کردن الیاف از حمام گلیسرول استفاده می شود . در پایان فیلامنت تحت کشش قرار داده می شود تا آرایش مولکولی لازم را به دست آورد . ابتدا حمامی که حاوی ۴۰ قسمت ( تمام قسمتهای وزنی ) است و پر از سولفات آمونیوم به عنوان کاتالیزور ، ۸۰ قسمت بی سولفیت سدیم به عنوان ماده فعال کننده و ۹۰ قسمت آب مقطر است ، در ۴۰ درحه سانتی گراد آماده می شود در فاصله دو ساعت، پلیمر را با مخلوطی از ۹۰ قسمت اکریلونیتریل و ۱۰ قسمت از یک منومر اتیلن دیگر ، بتدریج به حمام می افزایند و مخلوط را به آرامی تحت همزن قرار می دهند در این عمل پلیمر که پلی اکریلونیتریل  تغییر یافته است در محلول رسوب می کند و. در این هنگام وزن مولکولی  آن ۶۰۰۰۰ است پلیمر رسوب کرده را  با صافی از محلول جدا می کنند شستشو می دهند و خشک می کنند سپس پلیمر را در حلال آلی مناسب که معمولاً دی متیل فرم آمید است به غلظت ۱۰ تا ۲۰ درصد حل می کنند .تا محلول ریسندگی تهیه شود بقیه مرحله  ریسندگی شامل عمل اکستروژن و تولید فیلامنت است که در محیط مسدود انجام می گیرد و با وزش هوای گرم یا بخار ،‌حلال موجود در فیلامنت را زدوده و فیلامنت جامد باقی می ماند در پایان ، مرحله کشش است که ممکن است در هوا یا آب داغ انجام شود که طی آن فیلامنت چندین برابر طول اولیه اش کشیده می شود [۲]

 ۲-۶- انواع الیاف آکریلیک و مد اکریلیک

 هم اکنون تعداد زیادی لیف های اکریلیک در دسترس قرار دارد که می توان از مهمترین آنها به اورلن ، اکریلان ، کورتل  کرسلان اشاره کرد ولی تنها چهار نوع لیف مد اکریلیک وجود داشته که به ترتیب عبارتند از

ورل – داینل – کانه کالون و تکلان [۴]

۲-۷- الیاف ارلون

ارلون جزء اولین الیاف اکریلیک است که در سال ۱۹۴۸ به وسیله‌کمپانی «‌دوپونت » آمریکا تهیه شد . این الیاف که هموپلیمر بودند ؛ تحت نامهای ارلون ۸۱ فیلامنت و ارلون ۴۱ الیاف کوتاه (‌استایپل ) به بازار عرضه شدند نظر به  اشکالاتی که از نظر ریسندگی و همچنین رنگرزی این الیاف وجود داشت ، سعی شد که الیاف اکریلیک به وسیله کوپلیمریزاسیون اکریلونیتریل با مواد دیگری تهیه شود .اصلاح ساختمان شیمیایی این الیاف باعث شد که ضمن حفظ خصوصیات فیزیکی خود ؛ خواص جالب دیگری را نیز به دست آورد

۲-۷-۱- انواع ارلون

اولین نوع ارلونها که شامل ارلون ۴۱-۸۱ بود ، احتمالاً ساختمان پلیمری مستقیم اکریلونیتریل داشتند تحقیقات و  توسعه های بعدی سبب شد که انواع دیگری از ارلون ساخته شود که هریک از خواص ویژه‌ای دارند در سال ۱۹۵۳ نوع ارلون ۴۲ (‌الیاف کوتاه ) تهیه شد که برتریهایی نسبت به نوع ۴۱ دارا بود و در همین ایام تهیه نوع ۸۱ متوقف شد

 ارلون نوع ۴۲ که متداولترین نوع ارلن است یک کوپلیمراکریلونیتریل است که حدود ۱۰ درصد آنرا پلیمر دیگری تشکیل می دهد این نوع پلیمر به روش ریسندگی خشک تهیه می شود ارلون ۴۲ به حالتهای شفاف و نیمه شفاف و سیاه و در اندازه های مختلف از الیاف کوتاه ، از ۲۵/۱ تا ۵/۴ اینچ و ۱ تا ۶ دنیر تهیه می شود برای رنگرزی این نوع الیاف رنگهای بازیک و دیسپرس به کار می روند

باید اشاره کرد که انواع بیشمار ارلونهای نوع ۳۹۳۸۳۷۳۶۳۳۲۹۲۸۲۴۲۱،A۳۹،      B ۳۷۲.۴۴.۳۹ نیمه شفاف ، ۷۲ شفاف ، ۷۵ و ۸۲ و غیره تاکنون ساخته شده اند تفاوت عمده این نوع الیاف در اندازه ، شفافیت نوع  مصرف ، نوع کوپولیمر و روشهای تولید آنهاست و هریک برای مصرف معینی نسبت به دیگران مزایایی دارد روشهای ساخت انواع مختلف ارلون با تفاوتهای جزیی تقریباً شبیه یکدیگر هستند

 ۲-۷-۲- خصوصیات الیاف ارلون

 الیاف ارلون مانند اکثر الیاف سنتتیک میله ای شکل است ، ولی در بسیاری از موارد ، برای بالابردن کیفیت و استحکام نخ مقطع  آن را دمبلی شکل  تهیه می کنند استحکام کشش ( قوام ) ارلون در حالت خشک ۲/۲ تا ۶/۲ و در حالت تر ۷/۱ تا ۱/۲ گرم بردنیرست . تطویل آن در حالت خشک ۲۰ تا ۲۸ و در حالت تر ۲۶ تا ۳۴ درصد است . مدول الاستیسیته ۳۵ چگالی آن ۱۸/۱ است رطوبت بازیافتی ارلون ۷/۱ درصد و کمتر از نایلون است مقاومت ارلون در برابر حرارت زیاد است و اگر به مدت یک ماده در ۱۲۰ درجه سانتیگراد قرار گیرد  از استحکام آن کاسته نمی شود در حرارت بالاتر از ۱۵۰درجه رنگ آن تغییر می کند و بدین جهت در اطوکاری آن باید حرارت از این حد تجاوز نکند ارلون با اشکال می سوزد و در حرارت ۲۵۵ درجه سانتگراد چسبنده می شود گذشت زمان اثری روی ارلون ندارد مقاومت آن در برابر تابش آفتاب ، بالاست و پس از تابش مستقیم نور خورشید به مدت ۲ سال تقریباً قدرتش را حفظ می کند

 ارلون مقاومت نسبتاً‌خوبی در برابر ترکیبات شیمیایی دارد در مقابل قلیاییهای ضعیف مقاوم است در برابر اسیدهای معدنی نیز مقاومت می کند در اکثر حلالهای آلی حل نمی شود

 حشرات و موجودات میکروسکوپی اثری روی ارلون ندارند بعلت دارا بودن زیر دست نرم و گرم ، یکی از مصارف عمده‌ارلون  در تریکوبافی بویژه تهیه بلوز و اجناس مشابه تریکوست . این الیاف عمل استرچ را بخوبی قبول می کنند و بدین جهت تهیه نخهای پفکی از ارلون بسیار رایج شده است و مصرف ارلون در تهیه البسه ورزش بسیار متداول گشته است

 ارلون در مخلوط با پشم بسیار به کار می رود و پارچه های مخلوط پشم و ارلون معمولاً‌به نسبت ۴۵ و ۵۵ ارلون تهیه می شود و به مصرف پارچه های لباسی مردانه و زنانه می رسد

۲-۸- الیاف اکریلان

 اکریلان ابتدا به وسیله‌کمپانی شرکت کمیستراند در آمریکا عرضه شد ۸۵-۹۰ درصد ماده متشکل این الیاف را اکریلو نیتریل و بقیه آن را ماده‌ای با خصوصیات ضعیف بازیک تشکیل می دهد و جود این مقدار ماده بازیک سبب می شود که این الیاف قابلیت رنگرزی با رنگهای اسیدی را داشته باشد

 اینکه ۱۰-۱۵ درصد بقیه مواد متشکله این الیاف را چه نوع پلیمری تشکیل می دهد دقیقاً مشخص نیست زیرا هریک از کمپانیهای تولید کننده از مواد خاصی استفاده می کنند به نظر می رسد که ماده بازیک که در اکریلان به کار می رود وینیل پیریدین باشد ولی این مربوط به  اولین اکریلانهاست و امروزه از مواد مشابه دیگر نیز استفاده می شود

 بدیهی است که تغییر نوع این مواد در ترکیب تشکیل دهنده الیاف ، خواص جدیدتر و متنوع تری را در پلیمر به وجود می آورد و به عنوان مثال می توانیم مقایسه بین دو نوع اکریلان را ذکر کنیم

الف ) نوع اکریلانی است که شامل ۸  قسمت از یک کوپلیمر(‌متشکل از ۹۵ قسمت اکریلونیتریل ، ۵ قسمت وینیل استات ) و ۲ قسمت از یک پلی استر (‌کندانسه اسید آزیک و متیل دی اتانول آمین ) است پلی استر مذکور یک گرافیت پلیمر از اکریلونیتریتل – وینیل استات است که افینیته لیف را نسبت به رنگ افزایش می دهد

ب) کوپولیمر تهیه شده از ۹۵ قسمت اکریلونیتریل و ۵ قسمت وینیل استات رنگرزی کنیم آزمایش نشان می دهد که نوع الف ۹۹ درصد ونوع ب ۱۰ درصد از رنگ مورد آزمایش را جذب می کند این مثال نمونه‌روشنی از تغییر صفات و خواص الیاف سنتتیک است که متشکل از مواد مختلف هستند

 ۲-۸-۱- خواص الیاف اکریلان

 مقطع میکروسکوپی الیاف اکریلیک عموماً‌دایره نامنظم چروک خورده است و در مورد آن دسته الیاف اکریلیک که به روش ریسندگی خشک شده باشند مقطع الیاف عموماً دمبل شکل است

 چگالی آکریلان ۱۷/۱ است استحکام کشش در حالت خشک ۵/۲ گرم بردنیرو تطویل در نقطه پارگی ۳۵ درصد است در حالت خیس ۲ گرم بردنیر و ۴۴ درصد کشش در حد پارگی است

 در اثر حرارت و قبل از ذوب شدن تجزیه می شود در تحت فشار و در ۲۴۵ درجه سانتیگراد چسبیده می شود چنانچه به مدت ۲۰ ساعت تحت حرارت c °۱۵۰ قرار گیرد پس از سرد شدن وا ندازه گیری استحکام کشش آن ۵ درصد کاهش می یابد

رطوبت بازیافتی اکریلان  در شرایط استاندارد ۲۴/۱ است حلالهای آلی متعارفی اثری روی اکریلان  ندارند مقاومت این لیف در برابر اسیدهای معدنی و قلیاییهای ضعیف خوب است

مقاومت اکریلان در شرایط جوی همچنین موجودات میکروسکوپی زیاد است . اکریلان آمادگی دارد که با رنگهای مختلف نظیر بازیک ، اسیدی ، دیسپرس ، کروم و بازیک رنگرزی شود و هریک از این طبقه رنگها با ساختمان شیمیایی ویژه‌ای از اکریلان سازگاری و مناسب بهتری می توانند داشته باشند بدیهی است که ساختمان شیمیایی اکریلان ، نقش زیادی در نوع رنگی که برای رنگرزی آن انتخاب می شود ، دارد

اکریلان می تواند در مخلوط با پشم ، ویسکوزیون ، یا نایلون در انواع پارچه های که با این نوع مخلوطها مناسب داشته باشد به کار رود

 نخهای پفکی  از اکریلان تهیه می شود که عموماً در تریکوبافی مصرف می شوند

 ۲-۹-الیاف کورتل