مقدمه
الیاف پلی پروپیلن به شکلهای مختلفی تولید می شود که عبارتند از: نخهای چند رشتۀ مداوم نخهـای چنـد رشـتۀمداوم حجیم شده (BCF) ، مجموعه کلفتی از صدها رشتۀ مداوم که طناب خوانده می شـود ، الیـاف منقطـع و تـکرشته ای مداوم با سطح مقطعهای متفاوت ، این تولیدات به روش ذوب ریسی ساخته می شوند .الباف پلی پروپیلن به روش ذوب ریسی تولید می شوند و در مراحل بعدی ، کشیده شده و آرایـش مولکـولی در آنبه وجود می آید. این الیاف عموماٌ بسیار محکم بوده و استحکام کششی آنها به CN/tex 6-4 برای نـوع منقطـع بـهCN /tex 7-5 می رسد الیاف پلی پروپیلن مقاومت سایشی بسیارخوبی دارد. جرم مخصوص کم آن موجـب حجـمزیاد و پوشش دهندگی خوب می گردد. کاربردهای تک رشته ها شامل طناب سازی ، نخ و تور ماهیگیری ، قیطان، زیراندازهای بیرون از اتاق ، روکش صندلی ، پارچه های رومبلی ، برس سازی ، کیسه های نگهداری لباس بـرایشستشو و صافیهای صنعتی است. در پارچه یا کیسۀ بافته شده برای پوشش پشتی ، کف پوشهای خـودرو و کیـسههای حمل محصولات صنعتی و غذایی از آن استفاده می شود. این محصولات نـسبتاٌ ارزان اسـت، بیـد آن را نمـیخورد، وزن آنها بسیار کم است، استحکام آنها در حالت تر و در حالت خشک بسیار خوب اسـت. کـاربرد نخهـایچند رشتۀ پلی پروپیلن بتنهایی محدودتر از پلی پروپیلن تک رشته است، دارای رنگهای متنوعی نیست، لیکن بـراینخهای خاب فرش و پاپوشها نیز استفاده می شود.رشته های صاف و مداوم را به وسیله عملیات حرارتی یا مکانیکی به صورت موجدار، فردار، پیچ خـورده و حجـیمدر می آورند که آن را عملیات تکسچره کردن می گویند.با تکامل زندگی انسانهای اولیه و برآوردن احتیاجاتی از جمله خوراک ، پوشاک و پناهگـاه ، بـشر بفکـر نیازهـایثانویه خود افتاد که از جمله این نیازها زیر اندازی بود که از آن در محل زندگی خود استفاده کند .شاید چنین باشد که اولین کفپوشهای مورد استفاده بشر ، کفپوشهایی بغیر از مواد نساجی باشند ولی در طی سالهایبعد و آشنایی انسان با حیوانات اهلی ، پشم از جمله اولین مواد اولیه نساجی بود که انسانها با آن آشنا شدند ، یقینـاًاولین کفپوش نساجی ، نمدهایی بود که از در هم رفتن الیاف پشمی ساخته شد و به تدریج سایر منسوجات تکامـلیافته و از جمله فرشهای بافته شده بوجود آمدند .کارشناسان آغاز هنر قالیبافی را در منطقه ای از شمال ایـران و درحدود 4000 سال قبل از میلاد میدانند که به احتمال زیاد چوپانان پشمهای گوسفند را بوسیله دوک ریـسیده و آنـرابوسیله عصاره گیاهان رنگ میکردند و آنرا در بافت قالی بکار میبردند. قدیمی ترین نمونه فرش موجود در جهـاندر حدود 2400 سال قدمت دارد که در حفاریهای منطقه پازیرک واقع در شمال سیبری کشف شـده اسـت و یـکقالی ایرانی می باشد .به تدریج و پس از گذشت سالیان متمادی کارگاههای قالیبافی دایر و کـارگران زیـادی بـه تولیـد فرشـهای دسـتیمشغول شدند و هنر قالیبافی از منطقه شرق به سمت غرب و اروپا گسترش یافت. همراه بـا افـزایش جمعیـت کـرهزمین و توسعه روز افزون امکان و ساختمانها در سطح مناطق مختلف جهان ، نیازهای متفاوت بـشر ماننـد اثاثیـه ولوازم زندگی ، از جمله کفپوشهای مختلف در حا ل رشد میباشد که در این میان کفپوشهای نساجی از جایگـاه ویـژهای برخوردار می باشد .همزمان با پیشرفت ماشینهای نساجی تولید انواع کفپوشهای ماشینی نیز با سرعت بالا توسعه یافت .در اواسط قرن 18 میلادی ماشین بافندگی بروسل در انگلستان ساخته شد و یک زمینه جدیـدی را در فـرش بـافیایجاد کرد زیرا اولین ماشینی بود که فرشهای پرزدار را بصورت مکانیکی تولید میکرد. سپس در سال 1849 اولـینماشین بافندگی فرش ماشین با نیروی برق در آمریکا شروع به کار کرد و ویلتون نام گرفت واولین ماشـین عـریضبافت موکت تافتینگ در سال 1946 در آمریکا به بازار عرضه شد .کفپوشهای نساجی به دلیل آنکه در ساختار آنها از الیاف استفاده میشود معمولاً دارای سطح نرمتری بـوده و گـرم وسرد شدن سریع در سطح آنها اتفاق نمی افتد ، لذا معمولاً احساس راحتی بیشتری ایجاد میکند و به دلیل دارا بـودنخواص اکوستیک احساس آرامش محیط را افزایش میدهند. بطور کلی خـواص سـطحی یـک کفپـوش از جملـهاحساس راحتی ، دوام ، برگشت پذیری ، حفظ ظاهری و غیره بطور عمده به نوع جـنس و خـواص الیـافی کـه درنخهای پاپل یا رویه کفپوش به کار رفته اند بستگی دارد. رایجترین الیافی که در نخ های پایل به کار میروند معمولاَاز جنسهای پلی آمید ، پلی استر ، پلی پروپیلن ، اکریلیک و یا پشم میباشد که از لحاظ خواص کـاربردی مقـام اولرا پلی آمید دارا میباشد ولی از جنبه اقتصادی بهترین آن پلی پروپیلن میباشد .لذا تا به حال کارهای تحقیقاتی زیادی صورت گرفته است تا بعضی از نقاط ضعف الیاف پلی پروپیلن تقویت شده ومحدودیتهای کاربرد آن در سطح کفپوشها کاهش یابد .پلی پروپیلن یکی از الیافهای نساجی رو به رشدی میباشد که از مزایای گسترده ای برخوردار است ولـی بعـضی ازمعایب آن نیز باعث ایجاد محدودیتهایی در مصرف آن میگردد که از جمله آنه ا نقطه ذوب پائین ، مقاومـت حرارتـیکه باعث ایجاد مشکلاتی در تکسچره پذیری الیاف میشود ، برگشت پذیری ضعیف و همچنین مقاومت پـائین آن دربرابر uv خورشید و عدم رنگپذیری آن بعد از تولید را میتوان نام برد .لذا در این راسته محققان سعی نمودند تا با استفاده از روشهای مختلفی از جملـه کنتـرل پروسـه تولیـد الیـاف پلـیپروپیلن، استفاده از انواع موادهای افزودنی ، تولید الیافهای خاص و یا دوجزیـی و یـا بـه کمـک روشـهای تولیـدالیافهای آلیاژی پلی پروپیلن پاره ای از این محدودیتها را کاهش دهند .

فهرست مطالب

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل اول: کلیات

اولین بار در سال 1954 دانشمند ایتالیایی بنـام ناتـا(Nata) موفـق شـد بـا اسـتفاده از تجربیـات زیگلـرکاتالیزوری بسازد که به کمک آن بتـوان پـروپیلن را پلیمریـزه نمـود و در سـال 1957 شـرکت مونـت کـاتینی(Monte catini) توانست پلی پروپیلن را در مقیاس تجارتی به بازار عرضه نماید. پلی پروپیلن را با اسـتفاده ازروش زیگلر مطابق با شکل 1-1 بدین ترتیب تهیه میکنند که ابتدا پروپیلن مایع به راکتـور فرسـتاده میـشود وسپس کاتالیزور ناتا-زیگلر و گاز هیدروژن به راکتور فرستاده شده و مخلوط را بهم میزنند. دمای راکتـور حـدود55 الی 85 درجه سانتیگراد و فشار راکتور حدود 25 الی 40 اتمسفر کنترل میشود. پلیمر تولیـد شـده بـصورتذراتی مخلوط با پروپیلن مایع که پلیمریزه نشده از راکتور خارج و وارد ظرف جداکننـده میـشود در ایـن ظـرفپلیمر از پروپیلن جدا شده و پروپیلن به راکتور باز گردانیده میشود . پلیپروپیلن را از طریق روش میـستوئی (80 درجه سانتیگراد و 5 الی 15 اتمسفر فشار) و همچنین از طریق فیلیپس نیز می توان تهیه نمود. [21]nCH2=CH-CH3 (CH2-CH-CH3)n
2-1- ساختمان مولکولی پلی پروپیلن
پیونـــدهای دوگانـــه پلـــی پـــروپیلن در طـــی عملیـــات پلیمریزاســـیون در مجـــاورت کاتـــالیزور(Organometallic) بصورت زنجیرهای خطی پلیپروپیلن تبدیل میشوند و زنجیـره دارای گـروه هـای متیلـیبوده و توسط اتمهای کربن با یکدیگر پیوند برقرار مینمایند. مولکول پلیپروپیلن بـدلیل سـاختمان سـه بعـدی(Tridimensional) آن میتواند بفرمStereoregularity (آرایش فضایی ) درآید. لـذا مطـابق بـا اظهـاراتآقای ناتا ساختمان مولکول های پلی پروپیلن به سه فرم زیر است.Isotactic-11-2-1- ساختمان Isotactic پلی پروپیلن
گروههای متیلی ساختمان ایزوتاکتیک مولکول پلیپروپیلن دریک طرف مولکـول بـوده و توسـط اتمهـایکربن بهم متصل میشوند و زنجیر مولکولی بفرم خطی میباشد. شکل 1-2 ساختمانIsotactic پلیپـروپیلنرا نشان می دهد.CH3 CH3 CH3
[12] Isotactic stracture of poly propylene (2-1) شکل
همچنین شکل ساختمان اتمیIsotactic پلیپروپیلن در شکل شماره 1-2 روشن میسازد که اتـمهـایکربن در سطح کشیده نشدهاند و گروه های متیل بصورت مارپیچ هـستند . ایـن نـوع پلـی پـروپیلن دارای ویژگـیجذب باندهای1R بوده و نقطه ذوب و دانسیته آن به ترتیب 175-165 درجـه سـانتیگراد و 3g/Cm 01/0 – 9/0 است، مقاومت در مقابل مواد شیمیایی و حـلالهـا نـسبت بـه دیگـر انـواع پلـی پـروپیلن بیـشتر بـوده و درToluenec و Tetraline تحت درجه حرارت بـالاتر از 100 درجـه سـانتیگراد حـل میـشود. ضـمناً ایـن نـوعپلی پروپیلن دارای خاصیت الاستیکی بالائی است. [21]
[12] Isotactic شکل 1-3) ساختمان)
1-2-2 ساختمان Syndiotactic پلی پروپیلن
گروههای متیلی این نوع پلیپروپیلن بطور متناوب بالا و پائین زنجیره قرار گرفتهانـد کـه در شـکل (1-4) ساختمان این نوع پلیپروپیلن را مشاهده می نماییم.
CH3
-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-…
CH3 CH3
[16] Syndiotactic stracture of poly propylene :(4-1) شکل
1-2-3 ساختمان Atactic پلی پروپیلن
در ساختمانAtactic پلی پروپیلن همه گروه های متیل بطور بی قاعده توزیع شده، و زنجیره مولکـولی آنخطی و بصورت جناقی است. این نـوع پلـیپـروپیلن دارای ویژگـی جـذب بانـدهای1R نبـوده و نقطـه ذوب ودانسیته آن به ترتیب 80 درجه سانتیگراد و 2g/Cm 8/0 بوده و در درجه حرارت اتاق به آسـانی حـل میـشود.

1- ساختمان ملکولی پلی پروپیلن…………………………………………………………………………………………..15
1- 1- پلی پروپیلن………………………………………………………………………………………………………………١۵
2- 1- ساختمان مولکولی پلی پروپیلن……………………………………………………………………………………….١۶
1- 2- 1- ساختمان ISOTACTIC پلی پروپیلن………………………………………………………………………………..١۶
1- 2- 2 ساختمان SYNDIOTACTIC پلی پروپیلن ………………………………………………………………………….١٧
1- 2- 3 ساختمان ATACTIC پلی پروپیلن ……………………………………………………………………………………١٧
1- 3 مشخصات اساسی ………………………………………………………………………………………………………٢٠
1- 3- 1 وزن مولکولی ………………………………………………………………………………………………………..٢٠
1- 3- 2 حالت کریستالی پلیمر پروپیلن………………………………………………………………………………………٢٠
1- 3- 3 درجـه کـریستـالـی ………………………………………………………………………………………………….٢١
2- الیـاف پلی پروپیلن…………………………………………………………………………………………………………..23
1- 2- خصوصیات الیاف پلی پروپیلن:…………………………………………………………………………………………٢٣
2- 2 ظرافت و ظاهر الیاف پلی پروپیلن ……………………………………………………………………………………..٢۴
3- 2 خواص کششی………………………………………………………………………………………………………….٢۴
4- 2- ازدیاد طول ……………………………………………………………………………………………………………٢۵
5- 2- خواص الاستیکی………………………………………………………………………………………………………٢۶
2- 6- خواص حرارتی و نوری ………………………………………………………………………………………………..٢۶
7- 2- اثر نور خورشید و تغییرات جوی ………………………………………………………………………………………٢٨
8- 2- خواص الکتریکی ………………………………………………………………………………………………………٢٨
9- 2- ضریب اصطکاک ………………………………………………………………………………………………………٢٨
10- 2- زیردست …………………………………………………………………………………………………………….٢٩
11- 2- اثر آب، بخار و هوای داغ……………………………………………………………………………………………..٢٩
12- 2- اثر اسیدها، قلیاها، نمکها و حلالهای آلی ………………………………………………………………………..٢٩
13- 2- مقاومت الیاف در مقابل قارچها ، میکروارگانیزم ها و حشرات …………………………………………………..٢٩
14- 2- خواص عمومی PP بطور خلاصه……………………………………………………………………………………..٢٩
3- فرآیند تولید الیاف پلی پروپیلن……………………………………………………………………………………………..31
تکنولوژی و تجهیزات ماشین BCF…………………………………………………………………………………………….٣١

1- 3- مراحل تولید……………………………………………………………………………………………………………..٣١
2- 3- نقـاط قوت سیستـم…………………………………………………………………………………………………….٣۴

1- 2- 3- انتقال چیپس / خشک کردن چیپس………………………………………………………………………………٣۴
2- 2- 3- سیستم توزین و اندازه گیری……………………………………………………………………………………….٣۴
3- 2- 3- اکستروژن و سیستم ریسندگی ……………………………………………………………………………………٣۴
4- 2- 3 – سیستم رنگ ویژه نیومگ………………………………………………………………………………………….٣۴
5- 2- 3-……………………………………………………………………………………………………………………..٣۴
6- 2- 3- کوئینچ ( سیستم خنک کننده )……………………………………………………………………………………٣۵
7- 2- 3- تکسچرایزینگ ……………………………………………………………………………………………………..٣۵
8- 2- 3- کولینگ درام ………………………………………………………………………………………………………٣۵
9- 2- 3- تانگل باکس………………………………………………………………………………………………………..٣۶
10- 2- 3- وایندر ( بوبین پیچ )……………………………………………………………………………………………..٣۶
11- 2- 3- سیستم کنترلی مرکزی…………………………………………………………………………………………..٣۶
3- 3 نمونه ای از جـانـمایی سیستم BCF…….ا……………………………………………………………………………37
4- 3- تکسچرایزینگ الیاف پلی پروپیلن …………………………………………………………………………………….٢۵
5- 3- عوامل مؤثر در تعیین ساختمان و خواص الیاف پلی پروپیلن در طی فرآیند ذوب ریسی …………………………٢۶
1- 5- 3- نوع و مشخصات مواد اولیه………………………………………………………………………………………….٢۶
2- 5- 3- پارامترهای مربوط به تأثیر اجزاء فرآیند……………………………………………………………………………٢۶
3- 5- 3 عوامل ناشی از شرایط عملیات ریسندگی ………………………………………………………………………..٢٧

بوبین پیچ

بوبین پیچ

فصل دوم: روش تحقیق و مواد

در این فصل مواد اولیه مورد استفاده ، دستگاهها و تجهیزات آزمایشگاهی و روش انجام آزمایشات مورد بررسیقرار می گیرد . 1-2- گرانول پلی پروپیلناین گرانول از نوع پلی پروپیلن هموپلیمر( ایزوتاکتیک) از شرکت سابیک عربستان با نـام تجـاریPP512P مخصوص تولید الیاف و نخ یکسره ضخیم و نیمه ضخیم با سرعت تولید متوسط ، مورد اسـتفاده قـرار گرفـت.که مشخصات آن در ضمیمه شماره 1 نشان داده شده است.
2-2- ذوب ریسی ( ریسندگی ، کشش ، تکسچرایزینگ )
برای تهیه الیاف از یک دستگاه ذوب ریسی صنعتیNEUMAG ساخت کشور آلمـان اسـتفاده گردیـد . در ابتدا دانههای گرانولPP که از آن به عنوان چیپس نام برده مـیشـود پـس از تخلیـه در سـیلو، توسـط یـکسیستم مکنده به طبقه سوم برجBCF منتقل میگردد. در اکسترودر یک مارپیچ(Screw) وجود دارد کهروی مارپیچ، شش ناحیه حرارتی قرار دارد که این نواحی حرارتی از 210 درجه سانتی گراد شـروع و بـه دمـای235 درجه سانتی گراد ختم می گردد.هر اسپین پک بسته به نوع مصرف محصولBCF در صنعت از تعدادی سـوراخ و در سـطح مقطـعهـایگوناگون ساخته شده است که تعداد سوراخ ها در این نمونه ها 136 سوراخ می باشد .
3-2- اندازه گیری نمره نخ
برای اندازه گیری نمره از یک دستگاه کلاف پیچ ساخت شرکت شرلی کشور انگلستان در کارخانه الیـاف یـزد استفاده شد و با توجه به استاندارد ملی ایران شماره 28 [ضمیمه 2 ] کلافهای 100 متری از نمونـه هـا تحـتیک بار ثابت تهیه و با استفاده از ترازوی دقیق توزین و نمره دی تکس آنها به دست آمد .[11]
4-2- اندازه گیری استحکام (C.R.E)
استحکام کششی هر یک از نمونه ها با استفاده از استحکام سنج آزمایـشگاهی از نـوعTestometric سـاختشرکت شرلی در شرایط آزمایشگاهی با طول نمونه 25 سانتیمتروسـرعت آزمـون 35 سـانتیمتر در دقیقـه بـراساس استاندارد ASTM D2256 [ضمیمه شماره 3 ] و در کارخانه الیاف یزدانجام پذیرفت .برای هر یک از نونه ها 30 آزمون صورت گرفت .[71]

5-2- بافت نمونه های کفپوش
برای اندازه گیری و آزمون خواص نخها با سطح مقطع های متفاوت و بررسی عملکرد آنها در سـطح کفپـوش ،از نمونه نخها به صورتBCF به عنوان نخ پایل در فرش استفاده شد . نمونـه هـای فـرش بـر روی دسـتگاهفرش بافی مدل Vandervile در کارخانه خاطره کویر یزد بافته شد.
6-2- آزمون بار استاتیکیاین آزمون بر اساس استاندارد های ملی ایران شماره 895 و 885 [ضـمیمه شـماره 5,4 ]بـروی کفپـوش هـاانجام پذیرفت .
در این آزمون هر یک از نمونه ها با ابعاد 5/2×5/2 سانتیمتر بریده و در زیـر فـک دسـتگاه بـار اسـتاتیکی بـهمساحت فک 300 میلی متر مربع و تحت وزنه 10 کیلوگرمی برای مدت زمان 2 ساعت قرار گرفتند .قبل ازاعمال نیرو ضخامت نمونه ها با استفاده از دستگاه ضخامت سنج تحت استاندارد ملی ایـران بـه شـماره1243[ضمیمه شماره 6 ] اندازه گیری و بلافاصله پس از حذف نیرو و همچنین بعـد از گذشـت زمانهـای 15 دقیقه ، 30 دقیقه ، 1 ساعت و 24 ساعت اندازه گیری شدند .درصد برگشت پذیری به ضخامت اولیه پس از 24 ساعت بر اساس رابطه زیر محاسبه گردید . 100 × ضخامت پس از 24 ضخامت ساعت اولیهبرگشت پذیری = درصد برگشت پذیری با توجه به محدودیت نمونه ها ، این آزمون برای هر یک از نمونه ها 3 مرتبه تکرار شد . [11,12]
7-2- آزمون بار دینامیکیاین آزمون بر اساس استاندارد شماره ISO 2094 1986(E) 5[ ] بروی نمونه های کفپوش انجام شد. در این آزمونها هر یک از نمونه ها به ابعاد 5/12×5/12 سانتیمتر بریده ، ضخامت اولیه انـدازه گیـری و سـپسبروی صفحه متحرک دستگاه بار دینامیکی قرار گرفتند .در این دستگاه 1000 ضربه به صورت سقوط آزاد بر روی کفپوش وارد می شود کـه در طـول مـدت آزمـون ،کفپوش همراه با صفحه متحرک جابجا شده و باعث می شود کلیه قسمتهای سطحی کفپوش ، ضربه بخـورد. بعد از اعمال 1000 ضربه مجدداً ضخامت نمونه ها اندازه گیری و مقدار درصد فـشردگی یـا کـاهش ضـخامتپایلها بر اساس رابطه زیر محاسبه شد . [11,12]100 × کاهش ضخامت ضخامت پس از اولیه1000 ضربه = درصد کاهش ضخامت این آزمون برای هر یک از نمونه ها 6 مرتبه تکرار شد .

2- 2- ذوب ریسی ( ریسندگی ، کشش ، تکسچرایزینگ )……………………………………………………………..۴٢
3- 2- اندازه گیری نمره نخ ………………………………………………………………………………………………….۴٢
4- 2- اندازه گیری استحکام (C.R.E)………………………………………………………………………………………۴٢
5- 2- بافت نمونه های کفپوش ………………………………………………………………………………………………۴٣
6- 2- آزمون بار استاتیکی……………………………………………………………………………………………………۴٣
7- 2- آزمون بار دینامیکی …………………………………………………………………………………………………..۴٣

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

سطح مقطع الیاف تولید شده pp

سطح مقطع الیاف تولید شده pp

فصل سوم: نتایج

1- 3 عکس برداری از سطح مقطع الیاف ………………………………………………………………………………..46
2- 3 – نمره نخ……………………………………………………………………………………………………………….46
3- 3 اندازه گیری استحکام (C.R.E) ……..ا……………………………………………………………………………….46
1- 3- 3- TENACITY [ ضمیمه شماره 31]………………………………………………………………………………..۴۶
4- 3- 3- LOAD PEAK [ ضمیمه شماره 61]……………………………………………………………………………….۴٩
4- 3 – آزمون بار استاتیکی [ ضمیمه شماره91]…………………………………………………………………………..52

– 3 – آزمون بار دینامیکی [ ضمیمه شماره 02]……………………………………………………………………………….53

منابع ومĤخذ………………………………………………………………………………………………………………………54

 

Abstract

As it is clear that revocable of fiber present in the pile Carpet is very important because in case of anti revocable in opposite direction, Carpet is found in the form of felt. As a result, in long run there is a decrease elegance and softness. Because of this reason for improving the defect activities is being carried out on the properties of PP fiber. In the research compared physical & mechanical properties of p.p fibers with different cross-section according to carpet properties in the research product three type of cross-section (trilobal – trilobal hallow – octalobal) with same number & condition. After that some physical properties compared with three sample before of after heat set .the fiber used in different type of carpet with same conditionCarpet examined with standard test of dynamic loading and static loading. The results evaluated with Anova & Duncan tables. The results shows significant different between three type of fibers.in static loading shows octalobal & trilobal hallow fibers high value relative totrilobal. the dynamic loading don’t shows different between three of fibers.



 مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل worde

قیمت35000تومان