پایان نامه کارشناسی ارشد نساجی اثر نمره و تاب بر استحکام کششی ومقاومت سایشی نخ فانتزی پنبه ای

اختصاصی از اس فایل پایان نامه کارشناسی ارشد نساجی اثر نمره و تاب بر استحکام کششی ومقاومت سایشی نخ فانتزی پنبه ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب  پی دی اف و 98 صفحه می باشد.

این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی نساجی-تکنولوژی طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

چکیده:

با افزایش نمره نخ (سیستم مستقیم) و تاب آن مقاومت سایشی آن افزایش می یابد در نخ های فانتزی به واسطه ایجاد نقاط نازک و ضخیم استحکام نمره متوسط نخ کاهش می یابد و تاب از نقاط ضخیم به نقاط نازک منتقل می گردد.این انتقال تاب ممکن است موجب کاهش مقاومت سایشی نخ گردد.

در این تحقیق سه نمره نخ 10 و 20 و 30 پنبه ای با فاکتور تابی درحدود 3300 و نمره 10 پنبه ای دیگر با فاکتور تابهای بیشتر (3842 و 610 ) در سیستم ریسندگی رینگ همچنین دو نخ متراکم فانتزی تهیه شده و اثر تغییرات نمره و تاب بر استحکام کششی و مقاومت سایشی نخ مورد مطالعه قرار گرفت.

نتایج آزمایش های انجام شده نشان داد که میزان انتقال تاب از نقطه ضخیم به نقطه نازک کمتر از مقدار محاسبه شده از رابطه تعادل گشتاور نقطه ضخیم و نازک می باشد. همچنین تاب نقطه نازک کمتر از میزان قابل انتظار توسط رابطه برابری گشتاور پیچشی نقاط نازک و ضخیم بود. مقاومت سایشی نقاط ضخیم بیشتر از نقاط نازک بود که به واسطه تاب کم در نقاط ضخیم انتظار می رفت که مقاومت سایشی آنها کمتر از نقاط نازک باشد ولی عملاً مقاومت سایشی نقاط ضخیم به واسطه وجود الیاف بیشتر در آن منطقه، نسبت به نقاط نازک بیشتر بود. در این تحقیق با افزایش نمره انگلیسی میزان استحکام، ازدیاد طول در نقطه پارگی، کار تا حد پارگی وسایش نقاط نازک و ضخیم نخ کاهش یافت و با افزایش تاب (نمرات یکسان) ابتدا از میزان استحکام کششی کاسته شده، سپس افزایش یافت و دور سایش تقریباً افزایش یافت.

فصل اول:

مقدمه وتحقیقات انجام شده قبلی

1- مقدمه

نخ های فانتزی، نخ های نساجی با طراحی های کاملا 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 کلاسیک با حلقه، بوکله، گره های یک ساختار مارپیچ و افکت های ترکیبی نامید بلکه آنها دارای افکت های رنگی بسیار مختلف و یا شکل های مختلف می باشد. با استفاده از یک فرایند تولید، امکان تولید نخ های فانتزی با خصوصیات مختلف وجود دارد.

شاخص های هندسی و ساختاری نخ های فانتزی، از قبیل دانسیته ی خطی، ارتفاع افکت ها، عرض افکت ها، فاصله ی بین افکت ها، تعداد افکت ها در واحد طول، تنوع افکت ها و قرارگیری افکت ها بستگی به تنظیمات ماشین، یعنی، پارامترهای تکنولوژی تولید، از قبیل سرعت تغذیه ی جزء افکت، سرعت تولید نخ فانتزی، سرعت دورانی اسپیندل تو خالی و نقش نخ مغزی، در طی فرآیند ریسندگی دارد. علاوه براین، شاخص های ذکر شده در بالا بستگی به خصوصیات و مواد اولیه ی خام مختلف از اجزاء سازنده نخ دارد.

نمره نخ یک کمیت آماری است که 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 میکند و در نتیجه در استحکام 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 که به نخ داده میشود تا چسبندگی مناسب در الیاف منقطع (staple) ایجاد کند و یا نخهای تشکیل دهنده نخ چند لا را نزدیک به یکدیگر نگه دارد. نخ تابیده شده حاصل دارای استحکام لازم در مراحل بعدی تولید بوده و کاربرد خواهد داشت. افزایش تاب داده شده به نخ از یکسو استحکام آن را افزایش میدهد و از طرف دیگر زاویه قرارگیری الیاف منقطع در نخ رانسبت به محور اصلی نخ کم میکند. بیشترین استحکام نخ زمانی است که آرایش یافتگی الیاف در امتداد نیروی وارد به نخ باشد. تاب نخ علاوه بر تأثیر در استحکام نخ روی دیگر خصوصیات فیزیکی نخ وپارچه تولید شده از آن نیز تأثیر دارد. تاب معمولا در تمام طول نخ بطور یکنواخت توزیع نمی شود. نتایج کار اشخاص زیادی ثابت میکند که بین تاب و ضخامت نخ رابطه برقرار است. لذا می توان نتیجه گرفت که تاب بیشتر در نقاط باریک نخ مجتمع میشود.

دانلود پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای

اختصاصی از اس فایل دانلود پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

خرید و دانلود پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای
دانشگاه آزاد اسلامی- واحد اراک
رشته مهندسی نساجی
تعداد صفحات:95
نوع فایل :WORD

قسمتی از پایان نامه ارشد اثر شوینده ها روی ثبات و استحکام کالای پنبه ای :

فصل اول
۱- الیاف سلولز طبیعی
۱-۱- پنبه
اگرچه الیاف ساقه ای در نوع خود دارای ارزشی در صنعت نساجی است ولی اهمیت آنها هرگز به پنبه نمی رسد. از خصوصیات مهم این الیاف، استحکام زیاد در پارچه، داشتن قدرت و قابلیت انعطاف درمقابل هرگونه عملیات ریسندگی و بافندگی و تمایل به جذب رنگهای متفاوت است. همین خصوصیات باعث شده است که با وجود افزایش الیاف مصنوعی، پنبه اهمیت خودش را حفظ کند و مقدار محصول و مصرف آن همواره افزایش یابد.[۱]

تاریخ تولید پارچه های پنبه ای به دوران تمدن اولیه مصر قدیم می رسد، مصرف پارچه پنبه ای عمر طولانی چند هزار ساله دارد. پنبه ماده نساجی ارزنده ای است که هنوز هیچ لیفی تاکنون نتوانسته است جای آن را بگیرد. از خصوصیات ویژه این لیف، سهولت کشت و زرع، قیمت مناسب و نسبتاً ارزان، سبکی، نرمی، خنکی، دوام، استحکام و بسیاری از مزایای دیگر راباید نام برد.

نظریه استحکام زیاد و مقاومت ویژه ای که در برابر عوامل قلیایی دارد بویژه در مناطق حاره و در معرض آفتاب سوزان، البسه پنبه ای می توانند بارها و بارها شستشو شوند و به خاطر جذب رطوبت سریع آن به عنوان لباس نجات در مناطق گرمسیری به کار روند.
از لحاظ مصارف صنعتی نیز پنبه دارای شرایط منحصر به فردست بویژه در صنایع دریانوردی و ماهیگیری از طنابها و تورهای پنبه ای استفاده زیاد به عمل می آید. در این مورد باید اشاره کرد که بشر ار ابتدای آشنایی خود به دریانوردی و صید ماهی از این لیف استفاده کرده است.

پنبه قابلیت دارد که بخوبی رنگرزی و چاپ بشود و به این منظور کلاسهای مختلف رنگ نظیر پیگمنت، مستقیم، آزوئیک، خمی گوگردی ، راکتیو ونفتل دایر می شوند.
صرف نظر از مصارف پوششی و صنعتی، پنبه در انواع بیشماری از پارچه های دکوراسیون و چادرهای صحرایی، قالی و مشابه آنها نیز به کار می رود.
۱-۱-۱- خصوصیات گیاهی : پنبه گیاهی است علفی که ارتفاع آن به ۰٫۶ تا ۲ متر می رسد، برگهایش دارای بریدگی است و گلهای سفید، زرد و یا صورتی دارد. میوه پنبه کپسولی است به اندازه یک گردو به نام غوزه پنبه که نخمکها که در واقع همان تخم پنبه هستند درون آن قرار دارند. الیاف پنبه به صورت توده ای متراکم در سطح تخمکها رشد می کنند. گلهائیکه در روی گیاه می رویند، معمولاً هر کدام بیش از ۱۵ تخمک دارند که در توی غوزۀ گیاه قرار دارند. غوزه پس از رشد کامل گیاه باز می شود و

تخمکها و الیاف در داخل غوزه به صورت توده کرکدار در معرض هوا قرار می گیرند هر یک از تخمکهای گیاه در حدود ۲۰۰۰۰تار لیف در سطح خود دارد و بنابراین هر یک از غوزه ها تقریباً حاوی ۳۰۰۰۰۰تار لیف هستند. وقتی که غوزه گیاه باز می شود رطوبت داخل الیاف تبخیر می شود و الیاف حالت استوانه بودن خود را از دست می دهد و این عمل باعث
می شود که دیوارهای سلولی آن جمع شوند و حالت فروریختگی بیابند. در چنین حالتی تار پنبه یک پیچش مختصر، یا نیم تاب به خود می گیرد که آن اصطلاحاً پیچیدگی
می نامند.

۱-۱-۲- ایجاد نپ :الیاف رشد نکرده ممکن است به طرق مختلفی ایجاد مشکلات کند
که اهم آن بدین قرار است:
۱-معمولاً بعد از خاتمه عملیات رنگرزی، الیاف رشد نکرده نسبت به الیاف رشد کرده کمرنگتر هستند و این در اثر ضخیم نبودن دیواره ها و یا عدم تکامل ساختمان لیف ( پنبه نارس ) است.

۲- مقاومت این گونه الیاف فوق العاده کمتر از الیاف رشد کرده است و بسهولت پاره می شود.
۳- برای عملیات ریسندگی قابل استفاده نیستند و به عنوان ضایعات زیاد، د ور ریخته می شوند.
۴- دارای قابلیت انعطاف هستند و به سهولت به د ور الیاف دیگر می پیچند و ایجاد « نپ» می کنند. اگر چنین الیافی در پارچه رنگ شده وجود داشته باشند. به علت کمرنگ بودن آن، کالای رنگ شده یکنواخت به نظر نمی رسد.

۱-۲- مشخصات قسمتهای مختلف ساختمان تار پنبه ( مقطع عرضی )
۱-۲-۱- لایه Cuticle
این لایه خارجی ترین قشر لیف پنبه است. سلولهای این قسمت به یکدیگر بسیار نزدیک هستند و به مقدار زیادی از اثرات زیان بخش عوامل خارجی و نفوذ آب به داخل لیف جلوگیری می کنند. یکی دیگر از خواص مهم این لایه، جلوگیری از عمل اکسیداسیون در مجاورت اکسیژن هوا و اشعه ماوراء بنفش موجود در تابش شدید آفتاب است. ساختمان این لایه بدرستی معلوم نیست اما تا آنجا که تحقیق شده است مواد شمعی و پکتیک در آن وجود دارد. این واکس در واقع مخلوطی از چند واکس و چربی و انواع رزینهاست. اگرچه لایه کیوتیکل د حین رشد لیف تشکیل می شود و لایه اولیه لیف را مانند قالبی در بر می گیرد، ولی جزیی از آن به شمار نمی رود. در حین مراحل رشد لیف، این لایه مانند قشری از چربی بنظر می رسد و هنگامی که لایه دوم شروع به رشد و تشکیل شدن می کند، این قشر سخت می شود و حالت لعاب پیدا می کند.

۱-۲-۲- لایه اولیهPrimary wall
در اولین مراحل رشد لایه لیف پنبه، لایه اولیه شامل هسته و پروتوپلاسم است و این دو ماده هستند که اجزای اساسی و شالوده زندگی هر سلول زنده ای را تشکیل می دهند. اگر لایه اولیه را که تقریباً تماماً از سلولز تشکیل شده است در یک حلال سلولز ( هیدروکسید کوپر آمونیوم ) حل کنیم فقط لایه کیوتیکل باقی می ماند. ضخامت لایه اولیه فقط ۰٫۱ تا ۰٫۲ میکرون است؛ در حالی که ضخامت متوسط لیف در حدود ۲۰ میکرون است. مواد سلولزی که در این لایه است از اولین مراحل رشد لیف تشکیل می شوند و مطالعات میکروسکپی در مراحل مختلف رشد لیف نشان می دهد که این لایه حاوی لیفچه هایی است که در سطح خارجی لایه موازی با محور لیف و در قسمتهای داخلی، درجهت عرضی با محور لیف قرار گرفته اند. در فاصله این دو ناحیه فیبریلهای میانی، تقریباً با زاویه ۷۰ درجه نسبت به محور لیف قرار گرفته اند و بدیهی است که اگر این تمایل در جهت چپ باشد پیچش لیف درجهت (s ) است و اگر در جهت راست باشد شکل ( z ) خواهد داشت.

ایننحوه قرار گرفتن لیفجه ها سبب می شود که قدرت لیف در جهت طولی کمتر از جهت عرضی باشد. به همین دلیل است که قدرت و استحکام زیاد لیف در جهت طولی ممکن است در اثر الیاف نارس باشد که استحکام کشش آنها کمتر از الیاف رسیده است. اگرچه لایه اولیه را کلاً سلولز تشکیل می دهد، ولی ناخالصیهای این لایه مواد پکتین و چربیها هستند.[۱]

۱-۲-۳- لایه دوم Secondary wall
این لایه که تقریباً ۹۰% وزن کل لیف را تشکیل می دهد. در مرحله دوم رشد لیف به وجود می آید . این دیواره از رسوب طبقات متوالی لایه های سلولز در داخل لیف تشکیل می شود بدون اینکه قطر لیف افزایش یابد. اگر دراین مرحله از رشد مقطع عرضی لیف رابررسی کنیم متوجه حلقه های مزبور که نمایشگر رشد روزانه و تکامل این لایه است می شویم. مرحله تشکیل ابعاد و شکل حلقه ها، بستگی زیادی به درجه حرارت و نور در مراحل رشد دارد. چناچه گیاه در شرایط ثابت قرار گیرد، یا اینکه یکی از عوامل مؤثر وجود نداشته باشد، امکان دارد که این لایه در لیف تشکیل نشود، یا حداقل ناقص باشد، وجود این لایه در استحکام کشش لیف اهمیت زیادی دارد و در الیاف

جوان، معمولاً بعد از ۳۵ روز که از گل کردن گیاه پنبه گذشت، این افزایش دراستحکام کشش لیف جوان پدیدار می شود. مطالعاتی که در مورد لایه دوم انجام گرفته است نشان می دهد که شبکه فیبریلها از لیفچه های بلند و بسیار نازک تشکیل شده است که احتمالاً در یک لیف متورم و یا خرد شده دیده می شود. اما ابعاد لین لیفچه ها بر حسب نوع نمونه لیف بسیار متغیر است، ولی معدل قطر آنها بین ۱٫۴-۰٫۱ میکرون تغییر می کند.

تحقیقات بیشتری که به وسیله میکروسکپهای الکترونی انجام شده است حاکی از این است که لیفچه ها کوچکترین واحد ساختمان لیف نیستند بلکه میکروفیبریلها کوچکترین جزء شناخته شده اند و حدود ۱۰۰تا ۲۵۰ انگستروم قطر دارند. فیبریلها در قشرها و طبقات متوالی به حالت مار پیچ در امتداد محور طولی لیف قرار گرفته اند و اولین قشر آنها که مجاور لایه اولیه است، دارای زاویه ای در حدود ۲۰ تا ۳۰ درجه نسبت به محور لیف است و قشر بعدی زاویه ای در حدود ۳۰ تا ۴۰ درجه دارد. فیبریلها در لایه دوم به طور متوالی جهت گردششان به دور محور لیف تغییر می کند. هنگامی که گردش یک لیفچه، در یک نقطه خاتمه می یابد، لیفچه بعدی در همان جهت و یا در

جهت مخالف جهت قبلی ، حول محور طولی لیف می گردد، این تغییرات معکوس حول محور لیف یکی ازدلایل پیچش طبیعی لیف پنبه، حول محور طولی آن است و هنگامی که پنبه می رسد و غوزه باز می شود و الیاف خشک میشوند در جهت عرضی لیف جمع شدگی بیشتری نسبت به جهت طولی لیف به وجود می آید. نظر به ساختمان مارپیچ لیفچه ها در جهات معکوس، این جمع شدگی لیف سبب پیچش طبیعی لیف در حول محور طولیش می شود یعنی در آن نواحی که قشرهای متوالی یا لیفچه ها، در لایه دوم تغییر جهت داده اند. پیچش طبیعی لیف هم در همان نواحی انجام می شود.

۱-۲-۴- کانال لومن Lumen
کانال لومن لوله ای است در داخل لیف و در سرتاسر طول آن، از ریشه لیف تا نوک آن، ادامه دارد. قطر فضای لومن در طول لیف متغیر است. هنگامی که لیف در حال رشد کردن است و هنوز غوزه پنبه باز نشده است سطح مقطع لومن تقریباً یک سوم سطح مقطع لیف را تشکیل می دهد. هنگامی که غوزه می رسد و لیف خشک می شود، این قسمت به کمتر از پنج صدم می رسد و به شکل شکاف باریکی دیده می شود. هنگامی که لیف در حال رشد است فضای لومن حاوی پروتوپلاسم است که سبب ایجاد رشد و نمو سلولهاست، ولی پس از خشک شدن لیف مقداری پروتوپلاسم خشک از لیف باقی می ماند. در داخل لومن مقداری مواد پروتئین، مواد معدنی و مقداری پیگمنتهای رنگی وجود دارد که سبب رنگ کرم پنبه اهلی می شود.

۱-۳- مواد تشکیل دهنده الیاف سلولزی (پنبه)
صرفنظر از سلولز که تقریباً ۹۴-۸۸% از وزن الیاف پنبه را تشکیل می دهد مواد دیگری نظیر پکتین، واکس، پروتئین و مواد کانی در این لیف وجود دارد.

۱-۴- اثر حرارت
پنبه جزء الیافی است که مقاومت آن در برابر حرارت زیاد است، چنانچه در معرض حرارت ۱۲۰ درجه سانتیگراد قرار گیرد، پس از چند ساعت شروع به زرد شدن می کند. در ۱۵۰ درجه در اثر اکسیداسیون به مقدار قابل توجهی تجزیه می شود و بلاخره در ۲۴۰درجه به مدت چند دقیقه شدیداً آسیب می بیند. پنبه به آسانی و به سرعت در مجاورت هوا می سوزد و بوی کاغذ سوخته می دهد.[۱]

۱-۵- اثر زمان
پنبه مقاومت بسیار عالی در گذشت زمان دارد به شرطی که در انبارداری آن شرایط لازم مراعات شود در اثر ماندن پنبه به مدت ۵۰ سال در انبار( در شرایط مناسب ) فقط مقدار بسیار کمی از استحکام آن کاسته می شود و این مقدار شبیه پنبه ای است که به مدت ۲ سال در انبار بوده است. نمونه های بدست آمده از پارچه پنبه ای از معابر قدیمی که قدمت ۵۰۰ ساله دارند نشان داده است که در مقایسه با پارچه مشابه نو فقط ۲۰ درصد از استحکامش کاهش یافته است.
۱-۶- اثر نور خورشید

چنانچه پنبه به مدت طولانی در معرض نور خورشید قرار گیرد، بتدریج رنگ ان زرد میشودواستحکامش کاهش مییابد.این تغییرات به دلیل وجود اشعه ماورابنفش موجود در نور خورشید وطول موجهای کوتاهتر نور مریی است. اثرات مخرب نور خورشید در هوای گرم و مرطوب شدید تر خواهد بود. در اثر کاربرد برخی از رنگهای مناسب می توان مقاومت پارچه های پنبه ای را در برابر نور افتاب افزایش داد.

۱-۷- خواص شیمیایی پنبه
الیاف پنبه هنگامی که از بوته چیده می شوند حاوی ۹۶% سلولز هستند و ۶% بقیه را مواد غیر سلولزی تشکیل می دهند. مقدار زیادی از این نا خالصیها با شستشو و سفید گری جدا می شوند و مقدار سلولز خالص موجود در لیف تقریباً یه ۹۹% می رسد. پنبه ای که سفید گری شده و مواد ناخالص آن جدا شده است محکمتر و سفیدتر است و جذب رطوبت آن افزایش می یابد.چربی طبیعی الیاف پنبه سبب می شود که مراحل رسیدگی با اشکال کمتری طی شود و تقریباً درهمه موارد ابتدا نخ و پارچه ساخته می شود. بعداً مواد اضافی آن شستشو و زدوده می شود. آزمایش نشان داده است که مقدار واکس، پلتین و پروتئین پنبه خام بیشتر از پنبه رسیده است.

مقاومت پنبه در برابر عوامل شیمیایی در مصارف معمولی بسیار بالاست. مواد سفید کننده ملایم که در شرایط معمولی در شستشو البسه پنبه ای به کار می رود، چنانچه احتیاطها و دستورالعملهای لازم بدرستی اجرا شوند صدمه ای به الیاف وارد نمی کند. محلولهای سفید کننده که اکسیژن هستند نظیر آب اکسیژنه و ترکیبات کلردار، به مرور ایام که مصرف می شوند، استحکام پارچه را کاهش می دهد. محلول اسیدهای گرم و رقیق و یا سود غلیظ سبب تجزیه می شوند. ولی محلول رقیق و سرد اسیدها به مدت کوتاه اثر مخرب ندارد.

محلول قلیائیات مانند سود کستیک که در مرسریزه کردن پنبه به کار می رود سایر ترکیبات قلیایی نظیر صابون و اغلب دترجنتها و پودرهای شستشو لباس اثر مخرب روی پنبه ندارد.
حلال های آلی بجز در چند مورد نظیر کمپلکسهای مس هیدروکسیدآمونیوم و کوپراتیلن دی آمین اثر مخربی روی پنبه ندارد.

۱-۸- اثر میکروارگانیسم ها
پنبه توسط قارچ ها و باکتریها مورد حمله قرار می گیرد. به عنوان مثال کپکها روی پارچه پنبه ای تکثیر حاصل می کنند و صرفنظر از ایجاد بوی کپک، سبب پوسیدگی و ضعیف شدن پارچه می شوند. بویژه در اثر ایجاد رنگ طبیعی پارچه رنگ طبیعی پارچه را لکه دار می کنند. علت اصلی ایجاد و رشد کپک روی پارچه، آهار نشاسته ای است که به پارچه زده می شود والا سلولز خالص غذای مناسبی برای کپک نیست.

نظر به اینکه شرایط گرم و مرطوب سبب افزایش فعالیت های مخرب کپکها و قارچ ها می شود، لذا پارچه های پنبه ای که باید در چنین شرایطی بکار روند قبلاً به موادی نظیر نفتنات مس و ترکیبات مشابه دیگر آغشته می شوند.

۱-۹- اثر طول الیاف در خواص نساجی آنها
می دانیم که الیاف واحدهای سازنده نخ را تشکیل می دهند و در عملیات حلاجی و ریسندگی با مکانیزم های مختلف، الیاف در هم را از یکدیگر باز می کنند و به طور موازی کنار یکدیگر قرار می دهند و با اعمال کشش وتابیدن الیاف گردهم دیگر، نخ ساخته می شود مهمترین خاصیت نخ استحکام و یکنواختی آن است. زیرا صرفنظر از اینکه باید مراحل مختلف بافندگی راطی کند در استحکام پارچه سهم بسزایی دارد. عوامل مختلفی که در استحکام یک نخ مؤثر هستند، خواص سطحی لیف تجعد و طول الیاف آن است. دربارۀ خواص سطحی می توان

به ساختمان سطحی پشم و فلسهای آن و ساختمان نواری پنبه اشاره کرد. بدیهی است که در هنگام ریسندگی این ناهمواریهای سطحی بهتر در همدیگر درگیر می شوند. در مورد تجعد نیز به پیچشهای طبیعی طول لیف در پشم و مارپیچهای پنبه و سایر الیافی که این کیفیت را به اشکال مختلفی دارا هستند می توان اشاره کرد. می دانیم که به نسبت بیشتر بودن طول لیف تماس سطحی آن باالیاف مجاور بیشترست و دارای تعداد بیشتری موج زدگی و در نتیجه خواص سطحی بهتر است. بدیهی است که در این مورد هم باز به درگیری الیاف در نخ کمک می شود.

گذشته از مورد بالا، یکنواختی طول الیاف از نظر ریسندگی عامل مهمی به شمار می رود که در مراحل مختلف کشش در ماشینهای شش لاونیم تاب و رینگ نقش مؤثری بازی می کند[۱]

فصل دوم

۲- شستشو Scouring
عمل شستشو اولین عمل تکمیل مرطوب می باشد و بمنظور برطرف کردن مواد خارجی مانند روغنهای ریسندگی و کثافات و ناخالصیهای قابل حل در محلولهای شستشو انجام می گیرد. علاوه بر از بین رفتن ناخالصیها، ساختمان بافت پارچه متراکم شده و ابعاد آن کاهش پیدا ی کند و زیر دست آن نیز تغییر می کند.[۲]
باوجود اینکه برای تمییز کردن و از بین بردن مواد خارجی و کثافات از روی پارچه یک شستشوی مناب لازم و ضروری می باشد ولی باید دقت کرد که در اثر عمل شستشو خساراتی به پارچه چه از نظر استحکام و چه از نظر خواص ظاهری مانند رنگ زیردست و غیره وارد نشود. بعضی مواقع ممکن است برای برطرف کردن کثافات سنگین و زیاد احتیاج به شستشوهای طولانی و قوی باشد که در نتیجه آثار نامطلوبی در خواص پارچه ایجاد خواهد شد.

عملیات شستشو عبارتست از عمل کالا با پاک کننده های مناسب همراه با مواد قلیایی و یا در غیاب مواد قلیای. هر گاه صابون در عملیات شستشو مورد مصرف قرار گیرد احتیاج به آب نرم می باشد ولی برای پاک کننده های مصنوعی چگونگی سختی آب اهمیت ندارد.

هدف از شستشو پارچه :
۱- برطرف کردن آلودگیهای موضعی وکلی مانند روغنهای ریسندگی،اهار-گردوغبار
۲- برطرف کردن لکه های مخصوص و استثنایی
۳- اصلاح سفیدی پارچه و شفافیت رنگ الیاف آن
۴- حفظ و اصلاح مشخصات اصلی لیف در پارچه

۲-۱- شستشوی کالای پنبه ای
بمنظور آماده کردن کالای پنبه ای جهت سفیدگری یا رنگرزی و چاپ لازم است ناخالصیهای آن توسط عملیات شستشوی مناسب برطرف گردند. بر حسب تقاضای درجه سفیدی و آب پذیری روشهای مختلف تمیز کردن و شستشو به کار گرفته می شوند. شدت عملیات شستشو بستگی به عوامل زیر دارند:
۱- نوع رنگ و درجه تمیزی پنبه
۲ – تاب نخ ونمره نخ
۳-ساختمان بافت پارچه
۴-ناخالصیهای اضافه شده در عملیات ریسندگی وبافندگی
غیر از عوامل فوق شدت عملیات شستشو بستگی به ناخالصیهای طبیعی پنبه نیز خواهد داشت که مهمترین این ناخالصیها را میتوان به شرح زیر خلاصه کرد
۱-ذرات حاصل از تخم پنبه

۲- پروتئینها و اسیدآمینه های قابل حل در آب
۳- پکتوزها، پکتین ها و پکتیدها
۴- واکسها و روغنهای طبیعی پنبه
۵- مواد رنگی طبیعی پنبه

معمولاً قبل از عمل شستشو ناخالصیهایی که قابل حل در محلولهای آهارگیر می باشند و یا اینکه بوسیله محلولهای آهارگیر تغییر حالت داده شده و قابلیت حل شدن در آبرا پیدا کرده اند لازم است توسط شستشو با آب بر طرف شوند تا اینکه از مصرف قلیایی زیاد در محلول شستشو و در تنیجه از تولید محلولهای احیاء کننده جلوگیری بعمل آید. زیرا هرگاه پارچه دارای طرح نقشه دار رنگی باشد و مخصوصاً رنگهای مزبور از نوع رنگهای خمی باشند دراین صورت محلول احیاء کننده حاصل رنگهای خمی نامحلول درروی کالا را در محیط قلیایی احیاء کرده بصورت رنگ خمی محلول در اب یعنی لوگوی رنگ درمیاورد و در نتیجه رنگ از روی پارچه جدا می شود.
عملیات شستشو را می توان در روی نخ و یا الیاف پنبه انجام داد ولی شستشو پارچه پنبه ای راحت تر است لذا معمولاً پارچه پنبه ای را تحت عملیات شستشو قرار می دهند.

پارچه های پنبه ای را معمولاً برای ارزانی قیمت به فرم طنابی تحت عملیات شستشو و سفیدگری قرار می دهند ولی در بعضی مواقع و بسته به نوع کالای مورد عمل آنرا می توان بحالت عرض باز شستشو سفیدگری کرد. معمولاً پارچه های سبکتر را بصورت طنابی و پارچه های سنگین و پارچه هائی که قابلیت چروک شدن و تغییر ابعاد را دارند بصورت باز شستشو و سفیدگری می کنند.

پنبه طبیعی بر خلاف پشم فقط دارای مقدار کمی ناخالصی می باشد اما برطرف کردن واکسهای آن که وزن مولکولی زیاد دارد مشکل می باشد و مواد پروتئینی فقط در مرکز لیف قرار گرفته و از اثر حمله مواد شیمیایی دور می باشد.
پنبه طبیعی را می توان در محلول سود تا غلظت ۲ درصد و بمدت زیادی بدون اینکه تغییرات مهمی در خواص آن داده شود جوشاند. بشرط اینکه در عملیات جوشاندنی هوا از محیط عمل برطرف شده باشد تا از اکسیده شدن آن جلوگیری شود. در این شرایط تمام ناخالصیهای کالای پنبه ای غیر از مواد رنگی طبیعی آن، تغییر حالت پیدا کرده و تبدیل به مواد قابل حل در آب می شود و در شستشوهای بعدی برطرف می گردند.

۲-۲- تغییرات حاصل در روی پنبه در اثر جوشیدن در محلول قلیائی
تغییرات حاصل در روی پنبه در اثر جوشیدن در سود رقیق بشرح زیر خلاصه شده است.
۱- روغنهای صابونی شونده و اسیدهای چرب آزاد پنبه تبدیل به صابون می شوند.
۲- پکتین ها و پکتوزها (Pectin & Pectoses) تبدیل به نمک های قابل انحلال اسید پکتیک می شوند.
۳- مواد معدنی پنبه حل می شود.

۴- روغنهای صابونی نشونده توسط صابونی که در اثر هیدرولیز مواد صابونی شونده حاصل شده است تشکیل امولسیون می دهند.
۵- مواد پروتئینی تجزیه شده وتبدیل به آمونیاک و یا اسیدآمینه های قابل حل در آب می شوند.
۶- مواد پوشش دهنده و آهار شکسته و تبدیل به مواد قابل انحلال می شوند.

۲-۳- قدرت تمییز کنندگی محلول شستشو یا درجه تمیزی کالای شسته شده
برطرف کردن ناخالصیها واندازه کیری آنها نشان دهنده قدرت، تمیز کنندگی محلول شستشو می باشد. مثلاً کاهش وزن کالا، تغییر در مقدار پروتئین کالا ( که برمبنای نیتروژن موجود آن اندازه گیری می شود) و واکسهای مانده در روی کالا و غیره
می تواند قدرت تمییز کنندگی محلول شستشو را ارزیابی کند.

قدرت تمیز کنندگی محلول شستشو را می توان با یکی از روشهای زیر اندازه گرفت و با کالای شسته نشده ارزیابی کرد.
۱- اندازه گیری درصد کاهش وزن کالا که نمایانگر درصد برطرف شدن ناخالصیهای آن می باشد.
۲- اندازه گیری واکس موجود در روی کالای شسته شده بوسیله استخراج آن توسط حلال مناسب ( کلروفرم)از روی کالای شسته شده
۳- اندازه گیری کاهش جذب رنگ آبی متیلن ( Methylene Blue ) توسط کالا که نمایانگر برطرف شدن مقدار مواد پکتیک (Pectic) از کالاخواهد بود.
۴- اندازه گیری کاهش جذب عدد مس ( Copper number) در کالا که نمایانگر برطرف شدن مقدار همی سلولز و شکرHemicelluloses & Sugars از کالا خواهد بود.
۵- اندازه گیری قابلیت جذب آب Absorbency یا زمان مرطوب شدن
Time of wetting کالای شسته شده در زمان معین
۶-اندازه گیری قابلیت جذب نور توسط کالا بوسیله دستگاه Refractometer [2]

فصل سوم

۳- سفید گری Bleaching
در عملیات شستشوی پارچه، مقدار زیادی از واکسها و ناخالصیهای الیاف برطرف
می شود و جذب رطوبت آن افزایش پیدا می کند ولی فقط رنگ طبیعی الیاف باقی
می ماند. بوسیله عملیات شیمیائی، رنگ زرد طبیعی الیاف را نیز می توان برطرف کرد و رنگ سفید مطلوب بدست آورد.[۳]

۳-۱- سفیدگری کالای سلولزی
مهمترین کالای سلولزی که تحت سفیدگری قرار می گیرد کالای ساخته شده از الیاف سلولزی طبیعی و از آن جمله پنبه می باشد. الیاف سلولز را بوسیله مواد اکسید کننده رنگرزی می کنند و نمی توان آنها را بوسیله مواد احیاء کننده سفیدگری کرد.
کالای پنبه ای را با چهار ماده اکسید کننده می توان تحت عملیات سفیدگری قرار داد:
۱- پودر سفید گری Bleaching powder
2- هیپوکلریت ها (Hypochlorites NaOCl, Ca(OCI)
3- پراکسیدها (Proxides)
4- کلریت سدیم (Sodium Chlorite (NaO2Cl)

۳-۱-۱- سفیدگری کالای سلولزی با پراکسیدها
مهمترین پراکسیدهائیکه جهت سفیدگری کالای سلولزی بکار می روند عبارتند از:
۱- آب اکسیژنه (پراکسید هیدرژن ) (Hydrogen Peroxide)
2- پراکسید سدیم (Sodium Peroxide )
3-پربورات سدیم
۴- پرکربنات سدیم
۵- پراستیک اسید

۳-۱-۲- سفید گری کالای سلولزی با آب اکسیژنه
در ابتدا عمل سفیدگری در روی کالای پنبه ای بوسیله پراکسید باریم و پراکسید سدیم انجام می گرفت، ولی بعداً آب اکسیژنه به علت ارزانی قیمت و در دسترس بودن، جای پراکسید باریم و پراکسید سدیم را گرفت در مقایسه اقتصادی، هر چند که قیمت مواد شیمیائی که در سفیدگری با آب اکسیژنه بکار می رود گرانتر از سفیدگری با هیپوکلریت ها می باشد ولی بعلت اینکه سفیدگری با آب اکسیژنه در نزدیک نقطه جوش محلول قلیائی انجام میشود لذا بعد از عمل سفیدگری میتوان کالا را مستقیماً تحت عملیات شستشو قرار داد و در نتیجه هزینه نهائی عملیات تکمیل را کاهش داد. در ضمن آب اکسیژنه بصورت مایع بی بو و به راحتی در دسترس قرار می گیرد و در

نگهداری و مصرف آن صرفه جویی در کارگر می شود و غلظت مورد نیاز در عملیات بسهولت تهیه می شود و در اثر تجزیه آن محصولات نامطلوب و مزاحم حاصل نمی شود، محصولات سفیدگری شده نیز دارای سفیدی دائم وبدون بو خواهند بود. مهمترین عامل دیگری که مصرف آب اکسیژنه را برتر می سازد پایداری آن می باشد بطوریکه موقع مصرف و یا انبار کردن آن به مدت طولانی، تغییرات و کاهش قدرت در آن حاصل نمی شود و لذا می توان عملیات سفیدگری را همواره براحتی هدایت و کنترل کرد. در عملیات سفیدگری کالای سلولزی با هیپوکلریت ها لازم است ناخالصیهای پروتئینی سلولز را ابتدا بوسیله محلول سود سوزآور و در حرارت بالا و در ماشین کی یر کاملاً شستشو داده و برطرف کرد در غیر اینصورت این مواد پروتئینی با هیپوکلریت ها ترکیب شده و تولید کلرآمین را کرده که این کلرآمین ها در عملیات شستشوی بعدی با قلیائی داغ تجزیه شده و درنتیجه تولید لکه های قهوه ای رنگ در روی کالای سلولزی می کند اما چون آب اکسیژنه با مواد پروتئینی ترکیب نمی شود لذا بدون انجام

مراحل شستشوی اولیه می توان یک سفیدگری خوب را مستقیماً انجام داد، خاصیت تثبیت کردن پراکسیدها را نیز داشته و از متصاعد شدن آب اکسیژنه زیاد از محلول، قبل از عمل سفیدگری جلوگیری بعمل می آورد.
ابتدا تصور بر این بود که در اثر شستشوی کالای پنبه ای با محلول قلیایی واکسهای سطحی الیاف برطرف می شود و درنتیجه موجب افزایش جذب رطوبت کالا می گردد. ولی امروز معلوم شده است که واکس الیاف در داخل دیواره ثانویه آن قرار دارد و در اثر جوشیدن لیف در قلیایی دیواره اولیه شکسته شده و در نتیجه موجب افزایش جذب رطوبت در لیف می شود.

در سیستم سفیدگری مداوم، جوشاندن کالا بمدت طولانی در محلول قلیایی قبل از عمل سفیدگری یکی از مشکلات بشمار می آید اما در سفیدگری مداوم با آب اکسیژنه می توان این مرحله شستشو را حذف کرده و عمل سفیدگری را در مدت نیم ساعت و یا حتی کمتر از آن انجام داد که نتیجه یک سفیدگری مداوم و سریع را ارائه داد.
مزیت دیگر سفیدگری کالای پنبه ای با آب اکسیژنه این است که خطر کاهش مقاومت کالا در اثر طولانی شدن زمان سفیدگری وجود ندارد. [۳]

۳-۲- ارزش آب اکسیژنه
محلول آب اکسیژنه ناپایدار بوده و تجزیه می شود و اکسیژن آزاد می سازد از تجزیه یک مولکول آب اکسیژنه ۲۳ کیلوکالری انرژی آزاد می شود. حضور کاتالیزورهای کاتیونی از فلزات سنگین مثل آهن، مس، سرب تجزیه آب اکسیژنه را سرعت می بخشد ارزش آب اکسیژنه را بر حسب تعداد حجم اکسیژن آزاد شده از یک حجم محلول آب اکسیژنه بیان می کنند. مثلاً هرگاه یک سانتیمتر مکعب محلول آب اکسیژنه در شرایط استاندارد، یک سانتیمتر مکعب اکسیژن آزاد سازد آن را آب اکسیژنه یک حجمی و در صورتیکه ۱۰۰ سانتیمتر مکعب اکسیژن آزاد سازد آن را آب اکسیژنه صد حجمی می نامند.

۳-۲-۱- روش تعیین ارزش آب اکسیژنه
ساده ترین روش تعیین ارزش آب اکسیژنه تیتره کردن آن با پرمنگنات پتاسیم یکدهم نرمال می باشد
۳-۲-۲- عمل سفید کنندگی آب اکسیژنه، تجزیه و ترکیب آن با سلولز
آب اکسیژنه بصورت یک اسید ضعیف عمل می کند زیرا ثابت یونیزاسیون آن خیلی پائین بوده و تا حدودی شبیه آب است.

محلول خالص آب اکسیژنه و تا حد زیادی محلول خالص واسیدی شده آب اکسیژنه را منحصراً بحالت یونیزه نشده ( فعال نشده ) آب اکسیژنه اطلاق می کنند.
PH آب اکسیژنه صنعتی کمتر از ۳ می باشد و بشرط آنکه PH آن را در حد پائین تر نگهداریم پایداری محصول در حرارت بالا خیلی خوب خواهد بود.در فاصلهPH بین ۲ و ۶ و در حرارت ۱۰۰ درجه سانتیگراد، حتی پس از چند ساعت غلظت آب اکسیژنه عملاً ثابت می ماند.
علت سفیدگری محلول آب اکسیژنه مربوط به خاصیت فعال شدن (activation) و پایدار شدن (Stabilisation) هم زمان آن در شرایط مناسب، مخصوصاً PH می باشد. در اثر فعال شدن ( یونیزه شدن ) یون پرهیدراکسی (Perhydroxy ions) حاصل

می شود که در حقیقت عامل اصلی سفیدکنندگی آب اکسیژنه بشمار می رود. از طرفی در عمل پایدار شدن ( از طریق دیسوسیه شدن) از تشکیل مولکول اکسیژن که اثری در عمل سفیدگری ندارد و ارزش اقتصادی این روش را از بین می برد جلوگیری بعمل می آید.

آب اکسیژنه را می توان با یک روش از روشهای زیر تجزیه و فعال ساخت:
۱- با اضافه کردن قلیایی ها باقدرتهای مختلف
۲- بوسیله کاتالیز با فلزات سنگین ( و غیره ) یا آنزیمها

۳- با تبدیل آن به شتقاتی از فعالیت بالاتر ( پراسیدهای معدنی و آلی )

۳-۲-۳- تجزیه و فعال شدن آب اکسیژنه بوسیله قلیائی alkaline activation ) )
آب اکسیژنه در محیط محلولهای خنثی ویا اسیدی یک ماده فعال سفیدگری برای کالای سلولزی به شمار نمی رود زیرا یونهای پرهیدروکسی که عامل اصلی سفیدگری می باشند، خیلی آهسته تشکیل می شود. افزودن قلیایی به محلول خالص آب اکسیژنه تعادل فرمولI را به سمت راست سوق می دهد و تشکیل یونهای پرهیدراکسید را ترغیب می کند.
فرمول I
فرمول II

مهمترین عاملی که باعث تجزیه آب اکسیژنه می شود PH محلول است.
در بالاتر از ۵ میزان تجزیه تا حدی افزایش پیدا می کند و در PHبالاتر از ۸ تجزیه سریعتر می شود. از طرف دیگر باید یادآور شد که علاوه برPH مهمترین عامل موثر دیگر استفاده از مواد شیمیائی می باشد که جهت ایجاد محیط قلیایی بکار گرفته
می شوند که این مربوط می شود به آنیونهائی که رل پایدارکنندگی در مقابل کاهش خاصیت کاتالیزی یونهای هیدروکسی دارند. درضمن انتخاب نوع قلیایی که باید در عملیات سفیدگری جهت بدست آوردن یک سفیدی مطلوب بکار گرفته شود بستگی زیادی به حساسیت کالا در مقابل آن قلیایی دارد.[۳]

۳-۳- اسیدی کردن کالا پس از سفیدگری (Soring)

پودر سفیدگری با دی اکسید کربن هوا ترکیب می شود و درموقع سفیدگری بصورت مواد نامحلول در سطح کالای سفید شده رسوب می کند و زیر دست زبری به کالا می دهد رسوبات حاصل را می توان با شستشوی کالا در محلول اسید کلرئیدریک ۱٫۵% و یا اسید سولفوریک ۱% برطرف کرد و سپس برای از بین بردن آثار اسید باید کالا را با آب کاملاً آبکشی کرد والا امکان ایجاد هیدروسلولز در کالای انبار شده وجود خواهد داشت. [۳]

فصل چهارم

۴- رنگرزی الیاف سلولزی با رنگینه های راکتیو
رنگینه های راکتیو دارای یک عامل فعال می باشند که می تواند تحت شرایط قلیایی با گروهای هیدروکسیل (OH) الیاف سلولزی پیوند شیمیایی تشکیل دهد. به همین جهت، این رنگینه ها راکتیو ( واکنشی ) نام گرفته اند. وجود پیوند شیمیایی بین مولکول رنگینه و لیف باعث ایجاد ثبات شستشویی بالا برای این رنگینه ها شده و آنها را از رنگینه های مستقیم که دارای ثبات شستشویی بسیار پائین تری است متمایز می سازد. رنگینه های راکتیو ممکن است دارای عامل فعال متفاوت باشد و با توجه به این گروهها تقسیم بندی گردند. بعضی از عوامل فعال مثل دی کلروتری آزین(DCT)، تری کلروپریمیدین (TCP) و منوفلوئوروتری آزین (MFT) دارای میل زیادی به انجام واکنش با گروههای هیدروکسیل سلولز می باشد به نحوی که می توان رنگرزی را در حضور قلیا و در دمای اطاق رنگرزی انجام داد این رنگینه ها که دارای قدرت واکنشی بالا می

باشند به رنگینه های سرد معروف بوده و برای رنگرزی به روش پد-بچ مناسب است عوامل فعال دیگری مثل: مونوکلروتری آزین (MCT) قدرت واکنشی خود را دردمای بالا نشان می دهد از این رو رنگینه های دارای این نوع گروههای فعال به رنگینه های گرم معروف است و برای روشهائی مثل پد- بچ که در آن از انرژی گرمائی استفاده نمی شود مناسب نیست چون ممکن است به زمان بیش از حتی ۴۵ ساعت جهت انجام واکنش بین عوامل فعال وگروه هیدروکسیل در حضور قلیا احتیاج باشد.[۴]

همانطور که قبلاً گفته شد در رنگرزی با رنگینه های راکتیو، عوامل فعال در محیط قلیایی با گروه هیدروکسیل سلولز بصورت شیمیایی پیوند می خورد اما این خطر نیز وجود دارد که عوامل فعال رنگینه ها، با هیدروکسیل آب وارد واکنش شده و با آن پیوند شیمیایی بر قرار کند که در این صورت رنگینه به حالت غیر فعال درآمده و دیگر نمی تواند با گروه هیدروکسیل سلولز پیوند شیمیایی تشکیل دهد به عبارت دیگر رنگینه هیدرولیز می گردد. در رنگرزی با رنگهای راکتیو می باید به این مسئله توجه زیاد گردد و تا حد امکان مقدار هیدرولیز به حداقل کاهش داده شود. رنگینه های هیدرولیز شده با الیاف پنبه متصل نبوده و در شستشو از الیاف جدا شده و کاهش عمق رنگ را باعث می گردد.جهت جدا کردن مولکولهای رنگینه هیدرولیز شده و ترکیب نشده از الیاف، بعد از رنگرزی به شستشوی موثری با آب داغ و دترجنت احتیاج است. در رنگرزی به روش

نیمه مداوم ومداوم می باید به زمان ثبات رنگینه در محیط قلیایی توجه شود و رنگینه بیش از آن در حمام قلیایی باقی نماند تا مقدار رنگینه هیدرولیز شده به حداقل ممکن کاهش یابد. رنگینه های راکتیوی که در محیط اسیدی با سلولز پیوند برقرار می کنند هم تولید شده اند.

۴-۱- نکات مهم در رابطه با رنگرزی رنگینه های راکتیو
الف- مقدمات برای پارچه هایی که با رنگینه های راکتیو رنگرزی می شود. [۴]
پارچه بافته شده ای که به روش مداوم رنگرزی می شود باید دارای قدرت جذب آب بالایی باشد از اینرو این کالا به عملیات مقدماتی موثری احتیاج دارد. چنانچه در پارچه، آهارهای نشاسته ای وجود داشته باشد باید قبل از رنگرزی، کالا به صورت موثر آهارگیری شود چون در غیر اینصورت رنگینه های راکتیو با نشاسته ترکییب شده و کاهش جذب رنگینه ( راندمان رنگی ) و ثباتهای پائین را به همراه خواهد داشت. پارچه معمولاً قبل از رنگرزی با رنگینه های راکتیو، پخت و سفید گری می گردد. ( مخصوصاً برای رنگهای روشن ). برای کسب بالاترین مقدار جذب رنگینه (راندمان ) در رنگرزی انجام مرسریزاسیون و یا مرسریزاسیون بدون کشش توصیه می گردد.
ب- سختی آب

از آنجائیکه ممکن است بعضی از رنگینه های راکتیو به سختی آب حساسیت نشان دهد و علاوه بر این، قلیاهای بکار رفته در حمام نیز با آب سخت تولید رسوب نماید لذا، در رنگرزی با رنگینه های راکتیو استفاده از سختی گیر آب با توجه به توصیه های شرکت های تولید کننده رنگینه ضروری می باشد.
ج- حل رنگینه

رنگینه های راکتیو معمولاً به صورت پودر و یا مایع در دسترس قرار می گیرد. برای حل رنگینه های پودر آب جوش به آنها اضافه می شود. در بعضی موارد ممکن است لازم باشد که بعد از اضافه کردن آب جوش زمان کوتاهی محلول حرارت داده شود تا از حلالیت کامل اطمینان حاصل شود. رنگینه های مایع را می توان با آب رقیق نمود. در تمام روشهای مداوم و نیمه مداوم یک حمامی لازم است که جهت بالابردن زمان ثبات حمام رنگینه، درجه حرارت حمام پائین نگه داشته شود. از این رو باید از حداقل آب جوش لازم در حل کردن رنگینه پودر استفاده شود( ۳ تا ۴ برابر مقدار رنگینه ) و سپس رنگینه حل شده را بعد از گذاردن از صافی به آب سرد اضافه کرد توصیه می شود از نگه داشتن رنگینه در حالت غلیظ و جوش به مدت طولانی خودداری گردد.

د- اوره
در صورت پائین بودن حلالیت رنگینه، اوره می تواند به بالا بردن حلالیت کمک نماید و همچنین در صورت استفاده ازتثبیت گرمایی خشک، وجود اوره در محیط ضروری است. اوره را نباید همراه با رنگینه حل نمود بلکه باید بعد از اضافه نمودن محلول رنگینه به آب سرد ( دمای کمتر از ۵۰ درجه سانتیگراد) به حمام اضافه شود و با هم زدن حل گردد. چون حل شدن اوره در آب گرماگیر ( اندوترمیک ) بوده و باعث سرد شدن محلول می گردد.
هـ- الکترولیت

در رنگرزی با رنگینه های راکتیو ممکن است تا ۲۵۰ گرم در لیتر الکترولیت مورد احتیاج باشد. به عنوان الکترولیت می توان از نمک طعام و یا سدیم سولفات استفاده نمود در صورت استفاده از سدیم سولفات لازم است که مقدار آن نسبت به نمک طعام تقریباً دو برابر گردد. استفاده از الکترولیت ممکن است اثر سوء بر حلالیت رنگینه داشته باشد. همچنین امکان دارد به طور کلی برای بعضی از رنگینه ها، یکی از این دو نوع الکترولیت اثر بهتری داشته باشد. نمک طعام بهتر از سدیم سولفات در آب حل می گردد.در رنگرزی رمق کشی، الکترولیت به صورت جامد به حمام اضافه می شود. گاهی نمک طعام مقداری نمکهای منیزیم و کلسیم را به همراه دارد این املاح باعث سختی آب می گردد. آب دریا دارای مقدار زیادی املاح منیزیم است که حتی سختی گیرهای آب نیز قادر به جلوگیری از فعالیت آنها نمی باشد. املاح منیزیم با قلیای به کارگرفته شده تولید رسوب می نماید و جهت زدودن آن باید کالا را با استیک اسید به صورت موثر شستشو داد. به علاوه بر اثر رسوبات از قدرت قلیایی حمام هم کاسته شده و لازم است که به قلیای حمام اضافه گردد تا از راندمان رنگی کاسته نشود.
ط-قلیا

به عنوان قلیای مورد احتیاج در رنگرزی با رنگینه های راکتیو می توان از مواد زیر استفاده نمود :
سود سوزآور – سدیم کربنات( سودا) تری سدیم فسفات – آب شیشه
ز- میل جذبی و تثبیت

رنگرزی با رنگینه های راکتیو در دو مرحله صورت می گیرد . ابتدا رنگینه جذب لیف می شود در این مرحله مکانیزم رنگرزی ، با رنگرزی رنگینه های مستقیم مشابه می باشد سپس در محیط قلیایی عوامل فعال با گروههای هیدروکسیل یونیزه شده سلولز پیوند می خورد. همانطور که گفته شده رنگینه های راکتیو ممکن است با توجه به نوع عوامل فعال خود در حضور قلیا، در گرما و یا دردمای اطاق با هیدروکسیل سلولز وارد واکنش گردد.

۴-۲- رنگرزی رمق کشی ( غیر مداوم ) با رنگینه های راکتیو
در رنگرزی به روش رمق کشی معمولاً برای کسب یکنواختی بالا ابتدا رنگرزی را فقط با محلول رنگینه، الکترولیت و در صورت لزوم ترکننده شروع کرده و محیط به تدریج قلیایی می گردد. [۴]

فصل پنجم

۵- پاک کننده های مصنوعی
۵-۱ طبقه بندی پاک کننده های مصنوعی
پاک کننده ی مصنوعی را از نقطه نظر کیفیت یونیزه شدن آنها در آب به چهار گروه زیر طبقه بندی می کنند:
الف- پاک کننده های آنیونی
ب- پاک کننده های کاتیونی
پ- پاک کننده های بی تفاوت
ت- پاک کننده های غیر یونی

۵-۱-۱– پاک کننده های آنیونی (Anionic detergents)
پاک کننده های آنیونی مهمترین و پرمصرف ترین نوع پاک کننده ها می باشند و در انتهای مولکول آنها یکی از گروههای
وجود دارد و صابون معمولی با گروه کربوکسیل از این طبقه بشمار می آیند. پاک کننده های آنیونی در اثر هیدرولیز در آب حاوی بار منفی می شوند. [۲]

تمام مرطوب کننده ها و پاک کننده های اسید سولفوریک و سولفوریک استر، جزء طبقه بندی آنیونی می ّاشند.

Sodium dodecyl sulphate (Teepol 530)
فرآورده های پاک کننده های آنیونی را می توان به پنج دسته مهم زیرتقسیم بندی کرد.
۱- الکلهای چرب سولفاته یا آلیفاتیک سولفاتها
۱- Fatty Alcohol-Sulphates or Aliphatic – Sulphates.
2- آلکان سولفوناتها و یا آلیفاتیک سولفوناتها
۲- Alkane- Sulphonates or Aliphatic Sulphonaties
3- الکیل آریل سولفوناتها

۳- Alkyl-Aryl-sulphonates
4- اولفین سولفاتها و سولفوناتها
۴- Olefine – Sulphates and Sulphonates
5- منوکلیسریدهای سولفاته
۵- Sulphated – Monoglycerides
5-1-2– پاک کننده های کاتیونی (Cotonic detergents)

پاک کننده های کاتیونی عبارت از پاک کننده هائی هستند که در اثر یونیزاسیون در آب یک رادیکال کاتیونی و یک گروه آنیونی تولید می کنند رادیکال کاتیونی که حاوی بار مثبت می باشند زنجیر طویل مولکول اسید چرب را تشکیل می دهد و خاصیت لیپوفیلی ( هیدروفوبیک) را دارد و بدین جهت این نوع پاک کننده هاه را پاک کننده های کاتیونی می نامند. گروه آنیونی از هالوپنها و یا ازگروههای دیگر مانند تشکیل می شود.
پاک کننده ای کاتیونی معمولاً مشتقات نمک های چهارگانه آمونیوم و یا پریدی نیوم
می باشند.

Ammonium or pyridinium deriratives Quartening
یا به عبارت کلی از ترکیبات ازت پنج ارزشی تشکیل می گردند.
مشتقات نمکهای چهارگانه آمونیوم معمولاً از ترکیب یک آمین درجه سوم با کلرور بنزیل تهیه می گردند.
اغلب مواد نرم کننده در صنایع نساجی مصرف می شوند از ترکیبات کاتیونی تهیه
می گردند.

چون سطح الیاف نساجی اغلب در آب حاوی بار منفی می گردند بدین جهت ترکیبات کاتیونی توسط الیاف جذب می شوند و روی الیاف رسوب می کنند هرگاه این ترکیبات کاتیونی از زنجیر بلند پارافینی و یا مواد روغنی شکل تشکیل شده باشند در اینصورت زیر دست نرم به پارچه خواهند داد.
بعضی از ترکیبات کاتیونی یا آنیونهای رنگهای اسیدی و یا رنگهای مستقیم ترکیب شده و مولکولهای پیچیده بزرگ و نامحلول در آب تولید می کنند. بدین ترتیب می توان مقاومت این نوع رنگها را در مقابل شستشو افزایش داد بعنوان مثال می توان Fixanol-C که عبارتست از

را نام برد.
Layryl prydinium Bromide یکی دیگر از پاک کننده های کاتیونی می باشد و جهت تهیه آن ابتدا الکل لوریک را با HBr به برمورلوریل تبدیل می کنند و سپس بوسیله حرارت آنرا با پیریدن ترکیب می سازند.

از این جسم بعنوان ماده ضدعفونی کننده در موسسات بهداشتی و همچنین جهت تثبیت رنگ روی کالای نساجی استفاده می شود.
Cetyltrimethyl ammonium bromide تحت نامهای تجاری Cetab, Cavolon,Cetavolon
Cirrasol OD جهت نرم کردن کالای پشمی در صنایع نساجی و شتسشو و ضدعفونی کردن البسه و پتو در بیمارستانها مورد مصرف قرار می گیرد.
تکمیل ضد آب کردن پارچه (Water proff) نیز می توان بوسیله رسوب دادن ترکیبات کاتیونی مناسب در سطح پارچه و پلیمزاسیون بعدی آن در اثر حرارت بدست آورد بعنوان مثال می توان از Velan-PF که عبارت است از Stearoamidomethyl proydinium chloride استفاده کرد.

۵-۱-۳ – پاک کننده های آمفولیتیک (Ampholytic – Detergents)
این پاک کننده ها در مولکول خود گروه اسیدی و گروه بازی را توأماً دارا می باشند و بدین جهت در محیط قلیایی بحالت آنیون و در محیط اسیدی به حالت کاتیون در
می آیند.

در پاک کننده های آمفولیتیک اسید فسفریک یا کربوکسیلیک گروه اسیدی و ازت غیرچهارگانه گروه بازی مولکول را تشکیل می دهند. مانند محصول « دوسیل بتا آلانین» بفرمول جهت تهیه پاک کننده های آمفولیتیک یک آمین چرب را با یک استرآکریلیک ترکیب کرده و سپس بوسیله سود آنرا هیدرولیز می کنند.
پاک کننده های آمفولیتیک اغلب جهت تهیه شامپو و مواد آرایشی و بهداشتی و همچنین در صنعت بعنوان ماده منع کننده (Inhibitor) از عمل خورندگی (Corrosion) بکار
می رود.

۵-۱-۴- پاک کننده های غیریونی (Nonoioc- detergents)
ترکیبات آنیونی و کاتیونی را نمی توان تواماً در روی کالای نساجی و یا در عملیات تکمیلی و شیمیائی بکار برد. زیرا یونهای مثبت ومنفی بهم متصل شده یا رسوب کرده و یا اثر یکدیگر را خنثی می کنند. هرگاه ذرات صابون آنیونی در روی کالای نساجی، پس از عمل شستشو باقی بماند، در اینصورت این ذرات با مواد تکمیلی کاتیونی در عملیات بعدی ترکیب شده و مواد نامطلوب چسبنده در روی کالا تولید می کند. یونهای مواد رنگی معمولاً یا کاتیونی می باشند یا آنیونی بنابراین هرگاه مواد رنگی همراه با مواد واسطه ای در عملیات رنگرزی و یا تکمیل مصرف شوند باید نوع یون حاصل ازماده شیمیایی واسطه ای مورد بررسی و کاملاً مشخص باشد.
بدین جهت مصرف پاک کننده های غیریونی اهمیت فراوانی پیدا می کند زیرا هیچ گونه فعل و انفعالا با آنیونها و یا کاتیونهای محیط انجام نمی دهند و می توان براحتی آنها را همراه با مواد رنگی و مواد تکمیلی و ترکیبات کاتیونی و یا آنیونی دیگر بکار گرفت.

مولکول در ترجنت های غیریونی مانند دترجنتهای یونی دیگر حاوی عامل آبگریز (Hydrophobic) مانند زنجیر پارافینی گروههای معطره و یا معطره آلکیل شده (Alkylated) و گروه آبدوست (Hydrophilic) مانند – COO,-CO-NH,-OH
می باشد، آبدوستی این گروهها کمتر از گروههای می باشد بطوریکه ملاحظه می شود پاک کننده های غیریونی در آب یونیزه نمی شوند و فقط بعلت وجود گروههای آبدوست در ساختمان مولکولی آنهاست که موجب انحلال آنها در آب می شود.
پاک کننده های غیریونی را به سه دسته زیرمی توان طبقه بندی کرد:
۱- مشتقات اتیلن و پروپیلن Ethylene-propylene -Drevative
2- الکیلول آمیدهاAlkylol-Amides

۳- پلی هیدراکسی ها Polyhydroxy

۵-۲- اثر مواد تعاونی درپاک کننده ها
بمنظور افزایش قدرت پاک کنندگی، افزایش مرغوبیت و حالت ظاهری و کاهش قیمت تمام شده پاک کننده ه&

پایان نامه رشته عمران: ارزیابی فولادی استحکام بالا در صنعت سازه های فولادی

اختصاصی از اس فایل پایان نامه رشته عمران: ارزیابی فولادی استحکام بالا در صنعت سازه های فولادی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این پست می توانید متن کامل این پایان نامه را  با فرمت ورد word دانلود نمائید:

 1-مقدمه:

فرآیند شکل دادن فلزات وابسته به جنس قطعه یا شمش اولیه وشکل هندسی آن ابزارشکل دادن،ابزارشکل دادن(ازلحاظ ماده وهندسه آن)، شرایط موجود در فصل مشترک ابزار وماده،حالت تنش در منطقه تغییرشکل، نوع ونحوه کاربرد ابزار، خصوصییات محصول نهایی و نهیتا شرایط محیط کارگاه می باشد.

یکی از پرمصرف ترین مقاطع تولیدی در فرآیندهای شکل دهی ،ورق هامی باشند.درابتدا سعی شده است تابا

بررسی تاثیر خواص موادبرشکل پذیری ورق ها در زمینه های توزیع کرنش، خواص موادوچروکیدگی،خواص مواد وشکست برشی، خواص مواد وبرگشت، اعمال خمش الاستیک زیر تنش تسلیم ، خمش ساده، ترکیبی از کشش انبساطی و خمش و کیفیت سطحی جنبه های مختلف شکل دهی ورق ها مشخص شود

فرآیندخم ورق یکی از ساده ترین و در عین حال پر استفاده ترین فرآیند های شکل دهی فلزات است.در عمل

قطعات متعددی وجود دارد که از ترکیب چند خم بر روی ورق ساخته شده است. یک روش برای تولید این گونه قطعات ایجاد تمامی خم ها به طور هم زمان در یک قالب می باشد. داشتن تخمینی از نیروی مورد نیاز و در صورت در موادی که تنوع خم ها زیاد است وابعاد بزرگ می باشد این روش مقرون به صرفه نیست. در روش دیگر ابتداتصویر یک رویه سه بعدی را به کمک گسترش، در صفحه ای تخت و کاملا پیوسته یعنی بدون چاک خوردگی یاچروک خوردگی بدست آورده و سپس می توان بااستفاده ازپرس های بریک وخم کاری های هوایی، رویه اولیه را ایجاد نمود. برای استفاده از این روش در ابتدا لازم است خطوط خم مشخص شوند.

2-شرایط کاری شناورها

انتخاب ماده بدنه شناور جهت عملکرد بهترومناسب، عملی حساس بوده وازاین روبایدشرایط موجودبه خوبی بررسی شده و خواص مورد نظر مشخص گردد.بررسی شرایط به صورت کامل کاری بسیار مشکل بوده وباید توجه داشت که ممکن است شرایط هر دریا و آبی متفاوت باشد و بنابراین در اینجا به بررسی کلی شرایط کاری

پرداخته خواهد شد.

در شرایط جنگی بر خورد، انفجار، فشار غیر عادی ناشی از سرعت زیاد و سایر شرایط مشکل جنگی می تواند

بدنه را تحت فشار قرار دهد. شرایط خاصی مانند آتش سوزی وانفجار نیز موجب ایجاد حرارت بر روی بدنه می گردد.

نیروهای وارده ازسوی دریا به چند صورت به بدنه شناور اعمال می شود که شامل نیرو های هیدرواستاتیک خم کننده و تاباننده، به طور متناوب و ثابت است. این نیروها باعث له شدن ، خم شدن وتابدیدن وسیله می شوند.اثرگردش ها و چرخیدن وسیله و وجود جریان های دریایی موجب خم شدن وسیله و ایجاد نیروهای خاص بر روی بدنه می گردد.نیروهای ناشی از ضربات امواج به خصوص وقتی که وسیله سرعت بالایی دارد، باعث ایجاد نیرو های درجهت خم کردن بدنه می گردد

فشار هیدرو استاتیک نیز تابع عمق کار شناور است که در زیردریایی ها این فشار با افزایش عمق اضافه می شود.

اضافه شدن عمق عملیاتی موجب در هم شکسته شدن زی دریایی شده و در واقع زیر دریایی منهدم می شود.

فرورفتن وغوض کردن زیر دریایی نیز خود موجب ایجاد نیروهای بویانسی می گردد که از طرف دریا به بدنه وارد می شود. وجود بار اضافی در زیر دریایی نیز موجب سنگین شدن زیر دریایی و بنابراین اعمال نیروی بویانسی اضافی به بدنه می گردد

بدنه شناور تحت خوردگی در انواع حالات آن واقع می شود و مسئله خوردگی یکی از مهمترین شرایط موجود

در دریا می باشد که برروی بدنه اثر گذار است.دردریاعلاوه بر آب شور که موجب خوردگی میگردد،سایراملاح وجانداران دریایی نیز وجود دارند که بدنه باید شرایط تخریب کننده آنها مقابله نماید.شرایط خورندگی آب دریاهابا یکدیگر متفاوت است وبنابراین باید در هر دریا جهت بدست آوردن شرایط خوردگی سازه های دریایی، آزمایشاتی انجام گیرد.

3-مشخصات مواد بدنه شناور ها

ماده ای که جهت ساخت بدنه یک شناور انتخاب می شود، برای مقابله با شرایط کاری وجوابگویی به انتظارات از وسیله باید دارای خواص متعدد و متفاوتی باشد که به احتمال زیاد همه آنها در یک ماده جمع نخواهد شد. از این روبا توجه به اهمیت هر خاصیت و نحوه جوابگویی آن درشرایط کاری ونیز اولویت هایی که طرح مشخص می نماید وهمچنین با توجه به روش های جایگزینی که برای رسیدن به بعضی از خواص مورد نظر وجود دارد، می توان از بعضی خواص صرف نظر نمود. این وظیفه طراح است که باید با دید وسیع و انتخاب دقیق، باتوجه به پارامترهای ذکر شده ماده مورد نظر راانتخاب کند.ازطرف دیگرمسائل مربوط به ساخت و نکات تکنولوژی نیز وجود دارد که ماده انتخاب شده باید به همه آنها پاسخ دهد. در این بخش به بررسی خواص مورد نیاز برای بدنه پرداخته شود.

 3-1-استحکام:

دارا بودن استحکام مکانیکی مناسب که شامل استحکام نهایی می شود برای یک ماده، تقریباً در تمام کاربردهای صنعتی از اهمیت زیادی برخوردار است و از پارامترهای مهم محسوب می گردد.استحکام مکانیکی ماده مورد استفاده در شناورها خاصیت آصلی ماده مورد نظراست.چرا که مقدار استحکام بدنه بر ضخامت پوسته اثر مستقیم دارد عامل مقاومت شناور در برابر فشار آب می باشد.

به طور معمول استحکام مورد نظر جهت انتخاب مواد توسط طراح وسیله به صورت دامنه ای از استحکام مطرح می گردد که در این صورت باتوجه به مشکلات مربوطه به تهیه مواد خاص برای زیر دریایی های، دامنه ای از انتخاب هانیز وجود خواهد داشت. امروزه با پیشرفت هایی که در زمینه های مختلف علم مواد به وجود آمده است، موادی بااستحکام بالا ایجاد شده که استفاده از آنها در شناورها باعث کم شدن ضخامت بدنه گشته است.در عین حال امکان ساخت شناورهای بزرگ با امکانات متعدد، اهداف چند منظوره، قابلیت های پیشرفته و ظرفیت بار قابل حمل فراهم شده است.

استفاده از موادی بالاتر موجب کاهش هزینه های مربوط نیز می شود، چون موجب مصرف کمتر ماده برای بدنه می گردد .درشکل(1) مقایسه بین چند ماده مهندسی از نظر استحکام صورت گرفته است.برای تعیین ضخامت مناسب پوسته وشکل دقیق بدنه، طراحان از روش های کامپیوتری استفاده می کنندولی روش های سازه ای نیز وجود دارد.

3-2-چقرمگی  

با توجه به اینکه بدنه شناور در شرایط خاص جنگی تحت ضربه حاصل از امواج انفجار قرار می گیرد و یا درحالت های عادی ممکن است باصخره های دریایی بر خورد کند و علاوه بر این مثل در زیر دریایی ها وارد شدن به عمق های زیاد بحرانی خطر لهیدگی را در پی دارد، در نتیجه تافنس یا چقرمکی ماده بدنه از اهمیت ویژه ای برخودار است. در تمام این حالات ترجیح داده میشود که در بدنه شناور به جای شکستن و ترک خوردن، خم شود . دراین حال ایجاد شدن؟ یک فرورفتگی (در بدنه در شرایط حاد) از غرق شدن جلوگیری خواهد شد .

استفاده ار ماده ای با چقرمگی خوب موجب میگردد تا نگرانی از نظر شکست و ترک در حین شکل دهی محل هایی با زوایای تند وجود نداشته باشد در واقع تافنس خوب ماده مورد نظر، ساخت،تولید ، و تغییر و تنظیم بدنه را نیز آسانتر نموده و هزینه های مربوطه را کاهش می دهد

در شکل (2) مقایسه ای بین چقرمگی و استحکام تسلیم چند ماده که در صنایع دریایی مورد استفاده قرارمیگیرند ،انجام شده است.

3-3- مقاومت خستگی

با توجه به این که امواج دریا و ضربه های ناشی از انفجار های زیر آبی نیز به طور متناوب بر روی بدنه شناور نیرووارد میکنند . بنابراین یدنه شناور تحت نیروهای متناوب گوناگون و بعضا شدیدی قرار دارد و این نیروهای متناوب منشا خستگی در مواد هستن . در صورتی که ماده مورد استفاه در بدنه شناور دارای مقاومت به خستگی بالایی نباشد در واقع عمر بدنه مدت کوتاهی خواهد بود . باا بودن مقاومت خستگی به مقدار زیادی بر روی افزایش طول عمر بدنه شناور و بنابراین کم نسبت به هزینه طول عمر اثر دارد .

از طرف دیگر با معلوم بودن طول عمر مورد انتظار از یک شناور میتونان ماده ای را انتخاب نمود که در حد پاسخگویی به نیاز ها بوده و بنابراین دیگر نیازی به استفاده از مواد گران قیمت با تکنولوژی های شکل دهی و ساخت پر هزینه ،نیست.

4-3- مقاومت خوردگی

به علت وجود یون های کلر در آب دریا و مجاورت دائمی بدنه آب ، به طور یک خوردگی عمومی در بدنه  ایجاد میگردد. البته مشخصات خورندگی آب دریا در محل های مختلف متفاوت است که با توجه به تحقیقات گسترده ای که بر روی آب های دنیا صورت گرفته است ، پیش بینی رفتار خورندگی آب دریا نسبتا آسان شده است.

سرعت خورده شدن سطوح در زیر آب بیشتر توسط سرعت نفوذ اکسیژن دیر بین لایه های زنگ و ارگانیسم های دریای کنترل می شود. سرعت آب به جز در مواردی که آب دارای آلودگی های صنعتی است ، برروی خوردگی بدنه اثر ندارد.بنابراین در دریا به علت وجود آب شور ، بدنه به طور کلی در معرض یک روند خوردگی عمومی قرار دارد که برای رفع آن نیاز به استفاده از مواردی با مقاومت خوردگی بالا وجود دارد. وجود این خاصیت موجب افزایش طول عمر و کم شدن هزینه تعمیر و نگهداری می شود .در دریا علاوه بر خوردگی عمومی حاصل از آب دریا ، ارگانیسم ها و موجودات دریایی نیز ئجود دارند که موجب تسریع در سرعت خوردگی و ایجاد محل های مناسب جهت خوردگی موضعی میشوند. وجود انواع خزه ها وصدف های چسینده موجب ایجاد سلول های خوردگی در روی بدنه میگردد.

برای جلوگیری این این اتفاق اصل از زنگ های ضد خزه استفاد می شود که می تواند به خوبی جلو چسبیدن

خزه ها را به بدنه شناور بگیرد . در ضمن زنگ ها خود مانع رسیدن آب دریا به دبدنه نیز هستند و برای جلوگیری از انواع دیگر بر روی بدنه مفید می باشند . علی رغم مزایای استفاده از رنگ های مختلف، این رنگ ها اغلب سمی بوده و مشکلات زیست محیطی را نیز در پی دارند. استفاده از موادی که خود به طور ذاتی خاصیت ضد خزه داشته باشد در حال حاضر محدود به انواع خاص کمپوزیت ها می شود که با استفاده از زرین های خاص از چسبیدن خزه ها سایر جانداران به بدنه جلوگیری می کند . ولی فلزات این خاصیت را ندارند.

چیدن خزه و جانداران دریایی علاوه بر مسئله خوردگی نیز موجب کم شدن سرعت ،کم شدن ، سرعت عمل می شود به جز این دو نوع روند خوردگی انواع دیگری از خوردگی نیز در دریا وجود دارد که بر روی بدنه اثری میگذارند.

3-4-1- خوردگی گالوانیکی

با توجه به تعدد قطعات در شناور استفاده از چندین ماده متفاوت برای کاربد های مختلف در کنار یکدیگر اجتناب ناپذیر است . از این رئ با توجه به موقعیت مواد درسری گالوانیکی ممکن است مواد استفاده شده،با هم تشکیل پیل گالوانیکی داده و خوردگی یکی به شدت افزایش یابد. به عنوان مثال در کنار فولاد و تیتانیوم و همچنین فولاد در کنار تیتانیوم به راحتی پیل تشکیل داده و دچار خوردگی میگردد. به همین دلیل در انتخاب ماده ای برای ساخت بدنه باید به موقعیت و محل آن ماده در جدول سری گالوانیکی و نیز موقعیت و محل مواد مرتبط با ماده اصلی در جدول مذکور توجه کرده و تشکیل زوج گالوانیکی توسط آن مواد را مد نظر قرار داد.

در عمل استفاده از مواد متفاوت در شناور اجتناب ناپذیر است و بنابراین حتما از انواع عایق ها ،پوشش های مانع خوردگی گالوانیکی و اصولا از حفاظت کاتدی استفاده می شود. حفاظت کاتدی که با به کارگیری آلیاژهای روی ومنیزیم صورت میگیرد ،علاوه بر رفع مشکلات خوردگی گالوانیکی به جلوگیری از خوردگی همیومی نیز کمک می کند

3-4-2-خوردگی تنشی

این نوع خوردگی در واقع یک نوع خوردگی موضعی است که در اثر وجود همزمان تنش کشی و عامل خورنده بر روی قطعه اتفاق می افتد. در واقع تنش موجب تسریع شدید در خوردگی میگردد. عوامل زیادی بر روی سرعت خوردگی تنشی اثر دارد که از آن جمله می توان به نوع ماده مورد استفاده ، مقدار تنش ،نوع محیط خورنده،دما و زمان اشاره نموده. تنش هایش قطعات ممکن است از نوع تنش های پسماند و یا تنش های اعمالی باشند که در هر صورت خوردگی تنشی را تسریع می کنند.

از آنجایی که وجود تنش و محیط خورنده در سازه های دریاییغیر قابل اجتناب است ، بنابراین استفاده از موادی که نسبت به خوردگی تنشی مقاوم باشند در ساخت بدنه مفید خواهد بود . در حال حاضر فقط تیتانیوم وکمپوزیت های خاصی وجود دارند که نسبت به خوردگی تنشی مقاوم هستند و سایر مواد در این شرایط خورده خواهند شد . برای کم کردن اثر خوردگی تنشی روش های حذف تنش های پسماند از طریق عملیات حرارتی ، طراحی درست جهت به حداقل رساندن تنش های کششی در شناور و استفاده از روش های علم مکانیک شکست مفید خواهد بود

3-4-3- خوردگی حفره ای

مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و بین دانه ای نیز از جمله خواصی است که ماده بدنه باید دارا باشد . خوردگی حفره ای در بعضی از مواد به صورت ایجاد حفره هایی کوچک بر روی سطح آغاز می شود و به دلیل عدم خروج یون های خوردنده از محل خوردگی تشدید می گردد.

خوردگی بین دانه ای نیز در اثر حساس بودن رسوب هایی که در روی مرز دانه ها قرار دارند ، در مقابل به وجود می آید و گاهی در ورق های نوردی به صورت جهت دار ظاهر میشود . به طور کلی باید گفت ه ماده مورد استفاده به عنوان بدنه شناور باید نسیت به این نوع خوردگی نیز مقاوم باشد و از نظر ساختاری طوری باشد که تحت محیط های دریایی دچار خوردگی بین دانه ای نشود . در جدول (1) مقایسه ای بین خواص خوردگی برخورد از مواد مهندسی صورت گرفته است

3-5-عدم حساسیت نسبت به دما و آتش(در زیر دریایی ها)

بدنه زیر دریایی در واقع پوسته محافظ زیر دریایی و سپر آن نیز می باشد. بدنه در حین عملیات جنگی در برابرانواع انفجارهاو حرارت حاصل از آنها قرار می گیرد.از طرف دیگر در داخل زیر در یایی انواع مواد مشتعل شونده مانند روغن و سوخت وقطعات پلاستیکی و غیره وجود دارد که در شرایط خاصی ممکن است مشتعل شده و زیر دریایی را دچار آتش سوزی کنند.در صورت استفاده از بدنه ای که نسبت به حرارت وآتش مقاوم نباشد(مثلاٌآلومینییوم با نقطه ذوب 600درجه ی سانتیگراد)، درصورت بروز چنین مشکلی بدنه ازبین رفته و منجر به عرق وسیله خواهد شد. دراین باره توصیه می شود درمورد زی دریایی های جنگی از مواردی که نقطه ذوب بالایی دارند استفاده شود.

به طور کلی کارکردن وسائل مختلف دردرون زیر دریایی موجب ایجاد حرارت کلی و موضعی درزیر دریایی

می گردد.درصورتی که بدنه زیر دریایی نسبت به حرارت حساس باشد، یعنی با رفتن حرارت از خود بخارها و

گازهای سمی تولید کند.در این صورت با توجه به بسته بودن فضای زیر دریایی خدمه دچار مشکل شده ووسیله

عملاٌکارآیی نخواهد داشت. موادی مانند برخی از کامپوزیت ها دچار این نوع مشکل هستند[11].

3-6-مقاومت به سایش

بدنه شناور به طور دائم تحت سایش نامحسوس آب شور وهمچنین تحت سایش در اثر کشیده شده به اسکله وسایر وسایل دریایی است .دراین حالت پوسته احتیاج به مقاومت به سایشی دارد که به وسیله آن دربرابر این گونه عوامل تخریب کننده مقاومت کند[9].به طور معمول با انتخاب ماده ای با استحکام مناسب، مقاومت به سایش بدنه نیز تامین می گردد.

پایان نامه عمران: تاثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح

اختصاصی از اس فایل پایان نامه عمران: تاثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

در این پست می توانید متن کامل این پایان نامه را  با فرمت ورد word دانلود نمائید:

 «تاًثیرات تقویت تراکمی بر روی استحکام برشی تیرهای پل بتن مسلح»

ظرفیت برشی پیش بینی شده از تیرهای بتن مسلح موجود یک موضوع مهمی است که لازم است به تفصیل بیشتری ذکر شود. توجه در خصوص اینکه آیا کد ارزیابی پل جاری برای انگلستان خیلی محافظه کارانه است هنگامی که مقاومت برش تیرهای بتن موجود ارزیابی می گردد که حاوی مقادیر قابل ملاحظه ای از فولاد می باشد در طی ارزیابی نا دیده گرفته می شود. این مقاله به تاثیرات سودمند چنین فولاد تراکمی ای بر روی استحکام برش تیرهای بتن مسلح توجه دارد. نتایج بررسی آزمایشگاهی با پیش بینی های کد جاری برای استحکام برش تیرهایی مقایسه می شوند که فرض می شوند صرفاً حاوی فولاد کشش می باشد. فشردگی های بعدی با یک راه حل پلاستیسیته حدّ بالایی انجام می شوند که قادر است تمام تقویت فولاد را در یک تیر بتن در نظر بگیرد. دلایل متعددی وجود دارند که چرا پل ها مخازن پنهان استحکام را، نشان می دهند و عمل غشاء فشاری احتمالاً از همه مهمتر است. با این حال، دلایلی از قبیل حضور فولاد فشاری به استحکام پنهان کمک می کند طوری که تحقیق از این نوع، برای ارزیابی درست و انجام پیش بینی های استحکام لازم است. و نشان داده می شود که حضور فولاد با فشردگی زیاد دارای تأثیر چشمگیری بر روی ظرفیت تیرهای پل بتن مسلح است که دارای تقویت نهایی برش می باشد.

نمادها(نمادگذاری):

Abs مساحت فولاد تحتانی در تیر                d عمق مؤثر تیر

Ats مساحت فولاد فوقانی در تیر                   a طول دهانه برش

                D نرخ پراکندگی یا پراکنش انرژی در واحد حجم    

               bs d فاصله از نقطه دوران تا فولاد کف(تحتانی)

               ts d فاصله از نقطه دوران تا فولاد سر(فوقانی)

ED               نرخ پراکنش انرژی کل در سیستم

EDc              پراکنش انرژی ناشی از بتن (صرفاً)

               EDci پراکنش انرژی ناشی از بتن در هر نقطه در امتداد خط     ناپیوستگی

EDs             پراکنش انرژی ناشی از فولاد (صرفاً)

                  fc استحکام فشاری مؤثر بتن ( ( fc=yfcu                 fcn                   استحکام مکعب فشاری بتن

ft استحکام کشش بتن                                    

fy استحکام تسلیم فولاد

Pهر بار بکار رفته (N )

aزاویه بین جهت     Si و خط ناپیوستگی

Sبردار جابجایی نسبی در عرض یک خط ناپیوستگی

Siبردار جابجایی نسبی در هر نقطه در امتداد یک خط از ناپیوستگی

IPفاصله از خط دوران تا بار نقطه اول(mm)

Lstirrap طول دهانه برش که بر روی آن رکاب ها(Stirrups) بطور مؤثر لنگر می شوند.

nتعداد رکاب هایی که ناپیوستگی مفروض را قطع می کند

Uجابجایی افقی نمادی از بخش صلب

WDکار خارجی کل انجام شده بر روی سیستم

Xعمق تا محور خنثی بصورت یک تناسب از d  

aزاویهبین   S   و خط ناپیوستگی

¦دوران بفش صلب

Æزاویه داخلی اصطحکاک برای بتن

Vضریب تأثیر برای بتن

PS                 درصد فولاد طولی در تیر

Psv                         درصد فولاد رکاب (Stirrup)در تیر

 مقدّمه:

به دلیل افزایش ترافیک و وزن بالاتر کامیونها،هر پل ای در انگلستان از لحاظ استحکام برش و انعطاف پذیری اش ،بصورت بخشی از برنامه ارزیابی پل انگلستان مورد ارزیابی قرار می گیرد. مؤسسهبزرگراه ها،ناحیه(مساحت) ای از بتن را تعریف کرده است. موسوم به ارزیابی استحکام برش تیرهای پل بتن، که حاوی مقادیر قابل توجهی از فولاد (متراکم) است. راهنمای ارزیابی پل انگلیسی BD 44/95 حضور فولاد(متراکم) فوقانی را نادیده می گیرد هنگامی که استحکام برشی یک تیر بتن مسلح را پیش بینی می نماید این موارد در طی یک فرآیند طراحی قابل بررسی می باشند.با این حال، ارزیابی فعلی با استفاده از نظریه الاستیک یک درک محافظه کارانه از استحکام یک پل بتن موجود را ارائه می کند اکثر پل های بتنی موجود دارای مقادیر کافی از فولاد برای ایجاد یک قفسه برای ساختمان Stirrupهستند. اما این فولاد(ثانویه)در طی ارزیابی نادیده گرفته میشود.این امر منجر به ترمیز غیرضروری شده و از لحاظ بالقوه برای جامعه در طی ارزیابی یک پل موجود،گران قیمت است.

کار زیادی برای چندین دهه به صورت ضرایب گوناگون انجام شده است که بر روی استحکام برشی تیرهای بتن تأثیر می گذارد(استحکام بتن،درصد تقویت کششی،درصد تقویت Itirrup ).

با این حال، کار کمی برای تعیین تأثیرات فولاد بر استحکام برشی تیرهای بتن انجام شده است کانینر و گروه محققان تمام فولاد را در تحلیل های خودشان با توسعه نظریه میدان فشرده انجام داده اند.

آنها متوجه شده انداستحکام فشار بتن در ارتباط با پهنا و تعداد ترک های کششی از بین میرود که موازی با تنش فشاری می باشد .Kemp وalsafi استفاده از راه حل پلاستیک ـ صلب مرز بالایی را پیشنهاد کردند که توسط نیلسن و براستروپ بدست آمد. امّا از یک روش دیگر استفاده کرد که پیشنهاد می کند که: دوران های بلوک های صلب در نقص برشی رخ می دهد شبیه به روش توسعه یافته توسط Ibell I .

روش پلاستیسیته مرز بالایی ، ارتباط خوب با نتایج آزمایش را فراهم می کند، هنگامی که ضریب تأثیر صحیح برای بتن انتخاب می شود .

Hamadi وRegan   بیان کرده اند که منطقه فشردگی در تیر های بتن تا 40 % مقاومت برش کل را فراهم می نماید. بنابراین:شخص انتظار دارد که از تأثیرات سودمند بهره ببرد. با این حال،این امر در تحلیل آنها نادیده گرفته شد. تایلور انتقال نیرو را در ترک ها مطالعه کرد و پیشنهاد کرد که مقاومت برشی یک تیر توسط سه مؤلفه شکل گرفت:

عمل (dowel )،اصطحکاک ترک و برش منطقه فشاری. برش منطقه فشاری 20 الی %40 مقاومت برشی است. Anderson وRamiret نشان دادند که فولاد top بالایی در معرض خمیدگی (buckling ) در غیاب رکاب (stirrups ) می باشد اما مجدداً این امر در تحلیل نادیده گرفته شد. Wilby نتیجه گرفت که وقتی میله های تقویت کننده در مناطق فشردگی از تیر های مستطیلی لحاظ شدند که بطور ناکافی با stirrup ها دوباره کرنش دار شدند، خمیدگی تمایل دارد تا رخ دهد.

Regan یک بررسی جامع انجام داد که نشان می دهد که آنالوژی فرپای Morsch 45 چگونه توسط محققان گوناگون در بررسی رفتار برشی در بتن توسعه یافته و تمام تأثیرات فولاد بالایی نادیده گرفته شد. روشهای تحلیلی بکار رفته برای ارزیابی برش پله های بتن باید واقع بینانه و دقیق باشد شاید استفاده از یک روش پلاستیسیته ارزیابی مناسب باشد نظریه توسط Ibell توسعه می یابد و رفتار واقعی پل را در هنگام فروریزش با نتایج خوب نشان می دهد. یک مدل پلاستیسیته مرز بالایی در اینجا پذیرفته می شود و سعی دارد نشان دهد که حضور تقویت در تیرهای بتن تأثیر چشمگیر بر روی استحکام برش تیر دارد. با بررسی انواع فولاد و برش ها، اعتبار پیش بینی های نظریه پلاستیسیته شرح داده شد.

یافته های مفیدی بدست آمدندو تأثیرات فولاد بررسی شد،و پل ها ارزیابی شدند.

نظریه پلاستیسیته مرز بالایی ـ مفروضات تحلیلی مقدماتی:

فرض شد که a در مدل ازکارافتادگی برخورد پلاستیک رخ دهد و استحکام کامل موجود باشد، فقط ناحیه پلاستیک از رفتار تغییر شکل در نظر است. تغییر شکل الاستیک کم می باشد و نادیده گرفته می شود

(b) معیار کرامب ـ موهر اصلاح شده با برش کششی غیر صفر برای بتن در نظر می باشد.زاویه داخلی اصطحکاک     Æ   برای تمام ترکیبات تنشی°37 است.

(C) میله های فولاد نیروهای تنش محوری دارند و هر تأثیر dowel نادیده گرفته میشود.

(d) به ضریب V برای استحکام فشردگی بتن بکار می رود.

برنامهآزمایش:

چهار تیر بررسی گردید هر کدام دارای کمیت های گوناگون تقویت کف،پایین و برش بودند. یک آزمایش چهار نقطه ای بر روی هر کدام از تیر ها انجام گرفت . شکل 5 ابعاد نمونه های تیر را نشان می دهد. حداکثر بار مورد نیاز برای تمام آزمایشات با استفاده از یک سیستم بار گذاری کف افقی بدست آمد ( شکل 6 ) .

دو بلوک الوار نمونه را پشتیبانی ( تکیه گاه ) کردند و دو ورق P T FE ( برای حداقل سازی اصطکاک ) ، برای رابط های فصل مشترک ها ، تکیه گاه استفاده شدند. بیست های تکیه گاه در داخل ریل ها بر روی کف ،ثابت شدند که یک متر فاصله داشتند بار بکار رفته توسط دیوار قوی مقاوم شد.

یک جک هیدرولیک برای بکارگیری بار به ( تیر انتقال) استفاده شد که دو بار نقطه ای مورد نیاز برای تیر را انتقال داد. بارهای ( نقطه ای ) و تکیه گاه ها از طریق یاتاقان های صفحه فولادی به ابعاد100* 100 * 25 mm بدست آمدند بالشتک های لاستیکی نیز بین یاتاقان های صفحه و بتن قرار گرفتند، تا بار را به طور یکنواخت در سطح تیر توزیع کنند. زیرا بطور کامل هموار نبود . همچنین، این بالشتک های لاستیکی اجازه حرکت جانبی ، و جلوگیری از تأثیرات غشاء را داد. شکل 7 یک راه اندازی دستگاه آزمایش را نشان می دهد .

 نمونه های آزمایش:

تمام تیرها دارای سطح مقطع کلی یکسان بودند. تقویت فولاد کشش طولی در تیرهای دو نمونه اول شامل، میله های با استحکام زیادT16 بودند اولین تیر حاوی فولاد کف و دومین تیر حاوی،فولاد بالا و پایین برابر (2 . 30 % ) بود. سومین نمونه حاوی دو میله T16 برای فولاد پایین با سیم های فولاد ملایم 3 mm برای فولاد فشاری بود . این امر برای ایجاد یک قفسه برای فولاد S tirrup برش بود و حضور فولاد بالایی در این نمونه می تواند ناچیز فرض شود . Stirrup ها شامل سیم فولادی ملایم 3 mm بودند و در فاصله 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر ،با Stirrup های اضافی بود که در هر سر تیر قرار داشت تا از خرابی احتمالی جلوگیری کند.

نمونه چهارم حاوی دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد کف و دو میله T16 با تسلیم زیاد برای فولاد بالایی بود. Stirrup ها حاوی سیم فولاد ملایم 3 mm بود و در فاصله 75 mm مرکز تا مرکز در سراسر طول تیر قرار داشت . مجدداً ،Stirrup های اضافی در انتهای هر تیر قرار داشت تا از خرابی جلوگیری گردد. شکل 8 جزئیات تقویت را برای چهار آزمایش نشان می دهد. دامنه لازم برای استحکام فشاری مکعب بتن  4 0 _ 5 0

mpa بود که بطور ایده آل به Sompa نزدیکتر است زیرا اکثریت پل های موجود دارای استحکام بتن در این محدوده است . مخلوط طراحی شده و بکار رفته به شرح زیر بود: ( بصورت تناسبی از مقدار سیمان به ازای وزن ): نتایج و بحث آزمایش