خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

خواص سطحی پارچه‌ها تحت تاثیر فرآوری پلاسما با دمای پایین

چكیده

نتایج تحقیقات گذشته نشان می‌دهند كه پس از فرآوری پلاسما، خاصیت جذب آب یا آبدوستی نمونه‌های پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی را افزایش داده است و فرآیند رنگرزی و شستشوی این پارچه‌ها نیز تقریبا تا میزان 50% بهبود یافته است. در این مقاله، دو نوع گاز پلاسما: گاز پلاسما پلیمریزه شده هگزافلورواتیلن (C₂F₆) و گاز پلاسما اكسیژن راكتیو غیر پلیمریزه شده (O₂) برای انجام فرآوریهای مد نظر بر روی پارچه‌های پشمی و پنبه‌ای مورد استفاده قرار گرفت. با استفاده از گازهای پلاسما نه تنها توپوگرافی سطحی اصلاح شد، بلكه تركیبات شیمیایی سطحی نمونه‌ها نیز تغییر یافت. تاكنون، تعداد زیادی از روش‌های تحلیلی برای شناسایی ویژگیهای متفاوت سطحی پارچه‌ها نظیر SEM, XPS و غیره مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

كلمات كلیدی: منسوجات، زبری سطحی، فرآوری پلاسما، ارزیابی فیزیكی، آزمایش SEM ، آنالیز XPS

1- مقدمه

پلاسمای دمای پایین تاكنون توسط صنایع مختلف برای فرآوری بر روی مواد پلیمری و فلزی استفاده شده است. ساختار مواد لیفی و منسوجات در مقایسه با سطوح پلاستیكی و فلزات مسطح خیلی پیچیده‌تر است، اما اخیرا استفاده از این فرآیند به موضوع جذابی برای صنعت منسوجات تبدیل شده است.

پلاسما را می‌توان برای اصلاح انواع متفاوتی از محصولات نساجی مورد استفاده قرار داد. این روش تاكنون برای اصلاح سطح الیاف نظیر: افزایش تنش و كرنش شكست لیف كربن و افزایش مقاومت جمع‌شدگی پارچه‌های پشمی استفاده شده است. تاكنون گزارش شده است كه قرارگیری نخ پنبه‌ای در معرض پلاسمای تخلیه تابش الكتریكی یا تخلیه تابناك منجر به افزایش استحكام پارگی نخ شده است. فرآوری سطح فوقانی الیاف پشمی با پلاسما منجر به بهبود چشمگیر خواص پشم در فرآیندهای ریسندگی و رنگرزی می‌شود. تولید پارچه‌های پشمی از این طریق، پتانسیل قابل توجهی را برای تولید محصولات قابل شستشو ارائه داده است كه در آنها تكنیك‌های اكسیداسیون ‌تر به كمترین میزان رسیده است. با رجوع به تحقیقات گذشته، قرارگیری پارچه‌هایی با الیاف طبیعی در معرض پلاسما می‌تواند منجر به ایجاد سطوح بسیار فعال شود. در نتیجه، اهداف این مقاله تعیین تركیب فیزیكی و شیمیایی سطوح پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی قرار گرفته در معرض پلاسمای دمای پایین می‌باشد. این روش می‌تواند اطلاعات بیشتری را در مورد خواص سطحی نمونه‌های فرآوری شده با پلاسما فراهم كند. تصاویر SEM (میكروسكوپ الكترونی پیمایشی) اطلاعاتی را درباره مورفولوژی سطوح پارچه‌های فرآوری شده ارائه می‌كند. سیستم ارزیابی كاواباتا (KES) برای ارزیابی خواص فیزیكی (قابل مشاهده) سطوح، پارچه استفاده خواهد شد. تركیب شیمیایی هر نمونه فرآوری شده توسط XPS اندازه‌گیری می‌شود. زاویه تماس نیز بعنوان نشانگر مقایسه میان پارچه‌های فرآوری شده و نشده بكار گرفته خواهد شد.

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

2- تجربیات

1-2. ویژگیهای نمونه

نمونه‌های پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی تولید شده در كارخانه، برای فرآوری پلاسما در این تحقیق استفاده شده است. جزئیات نمونه‌ها در شكل 1 نشان داده شده است.

نمونه‌ها به ابعاد cm20 * cm20 برای زاویه تماس و آزمایش زبری (ناهموار) سطحی و cm1 * 1 برای آنالیز XPS و SEM بریده شدند.

2-2. عملیات LTP

ماشین یوروپلاسما CD600 برای فرآوری به پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی و گاز پلاسما پلیمریزه شده هگزافلورواتیلن و گاز پلاسما غیر پلیمریزه شده O₂ برای اصلاح سطوح پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی استفاده شدند. گازهای پلاسما به دو دسته آلی و غیر آلی دسته‌بندی می‌شوند. زمانیكه گازهای آلی نظیر C₂F₆ در معرض پلاسما قرار می‌گیرند، محصولات پلیمر مانندی بر روی سطوح تمام مواد رسوب می‌كنند و محصول تشكیل شده توسط پلیمریزاسیون پلاسما، پلیمر پلاسمائی نامیده می‌شود. O₂ بعنوان گاز پلاسما راكتیو غیر آلی می‌تواند بر روی سطوح مواد فرآوری شده حالات كنده‌كاری و سایش ایجاد كند.

3-2. مطالعه مورفولوژیكی SEM

مورفولوژی پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری شده با LTP با استفاده از میكروسكوپ الكترونی پیمایش (SEM Hitachi S-530) مشاهده شد. تمام نمونه‌ها قبل از آزمایش SEM با طلا پوشیده شدند.

4-2. آزمایش زبری (ناهمواری) سطح

سیستم ارزیابی كاواباتا KES-FB4 ، تعیین كننده میزان ناهمواری و اصطكاك سطحی، برای سنجش خواص زبری سطح پارچه استفاده شد.

5-2. آنالیز شیمیایی سطحی XPS

تركیب شیمیایی سطح نمونه‌ها با استفاده از اسپكتروسكوپی فتوالكترون اشعه x (XPS) تعیین شد. AL Kα X-ray برای قدرت تفكیك طیفی استفاده شد. ناحیه آنالیز در حدود 100 میكرومتر قطر داشت كه بیانگر قابلیت سنجش بسیاری از نمونه‌ها در این ناحیه است.

6-2. تعیین زاویه تماس

تجهیزات آموزشی متشكل از دوربین (PULNiX TM-765)، كامپیوتر و مونیتور برای اندازه‌گیری زاویه تماس پارچه استفاده شدند. قطرات مایع با استفاده از پی‌پت میكرومتر بر روی هر نمونه پارچه پخش شد. تصویر هر قطره با استفاده از دوربین متصل به كامپیوتر و مجهز به سیستم تصویربرداری تهیه شد. تصاویر گرفته شده در مونیتور دیده شدند. عكس‌ها با سرعت ممكن و پس از آنكه قطرات مایع بر روی سطح نمونه می‌افتادند در كمتر از 3 ثانیه گرفته شدند. 8 نمونه پارچه پنبه‌ای و پشمی، هر كدام cm20 * cm20 مورد آزمایش قرار گرفتند، چهار نمونه از آنها تحت فرآوری پلاسما قرار گرفته و چهار مورد بعدی بدون فرآوری فوق باقی ماندند.

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

3- نتایج و مباحث

1-3. ارزیابی KEB-FB

1-1-3. ایجاد تغییرات سطحی پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی ناشی از گازهای گوناگون پلاسما

شكل 1 (بالا) نشان دهنده نتایج SMD ناهمواری هندسی سطحی پارچه پشمی فرآوری شده و فرآوری نشده با گازهای متفاوت پلاسما است.

SMD ناهمواری هندسی بیان كننده مشخصه ناهمواری سطحی پارچه است. مقدار بزرگتر SMD نشان دهنده ناهموارتر بودن سطح پارچه است.

فرآوری پلاسما C₂F₆ ناهمواری هندسی پارچه پشمی را در سطح توان 80 وات، نرخ جریانSLM 10/0 (لیتر استاندارد در دقیقه) و زمان عملیات 3 دقیقه كاهش می‌دهد. از سوی دیگر فرآوری پلاسمای O₂ در سطح توان 300 وات نرخ جریان SLM 3/0 و زمان عملیات 3 دقیقه، در مقایسه با نمونه فرآوری نشده پارچه پشمی، باعث افزایش ناهمواری هندسی پارچه پشمی فرآوری شده گردید.

2-1-3. اصلاحات سطحی پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی با استفاده از پارامترهای متفاوت پلاسما

شكل 2 نشان دهنده SMD ناهمواری هندسی سطحی پارامترهای گوناگون پلاسمای پلیمریزه شده C₂F₆ بر روی نمونه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری شده است.

از شكل 3 می‌توان مشاهده كرد كه با افزایش نرخ جریان گاز پلاسما، ناهمواری سطحی پارچه‌ای پنبه‌ای و پشمی در میزان معین توان (W 80) كاهش یافته است. در مقایسه با پارچه‌های فرآوری نشده، نرخ جریان بالاتر، ناهمواری سطح پارچه‌ها را كاهش می‌دهد، این در حالی است كه نرخ جریان فرآوری پلاسمای پایین‌تر، ناهمواری سطحی را افزایش می‌دهد.

2-3. مشاهده SEM

تصاویر SEM نمونه پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری شده و نشده با پلاسما در شكل 3 را نشان داده است. مشاهدات SEM بیانگر سطح صاف‌تر پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری شده با C₂F₆ در مقایسه با پارچه‌های فرآوری نشده است. از سوی دیگر بر روی سطوح پارچه‌های فرآوری شده با O₂ حفره‌ها مشخص می‌باشند. دلیل ایجاد این سوراخ‌ها را می‌توان به تاثیر فرآیند سایش كه ناشی از بمباران گونه‌های پلاسما اكسیژن بر روی سطح پارچه است نسبت داد. در نهایت سطح نمونه صاف‌تر می‌شود. سطح صاف‌تر الیاف فرآوری شده با C₂F₆ ممكن است ناشی از رسوب پلیمر پلاسما بر روی سطوح نمونه‌ها باشد.

3-3. توصیف تركیب شیمیایی سطوح با استفاده از XPS

ساختمان شیمیایی سطوح پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری نشده و فرآوری شده با پلاسما C₂F₆ و O₂ مطابق با شكل 4 و بواسطه اسپكتروسكوپی فتوالكترون اشعه x مشخص شده است.

A ، B و C به ترتیب مجموع اسكن‌های سطوح پارچه‌های پنبه‌ای فرآوری نشده و فرآوری شده با پلاسما O₂ و C₂F₆  می‌باشند. F ، E و D اسكن‌های مربوط به سطوح پارچه‌های پشمی فرآوری نشده و فرآوری شده با پلاسما O₂ و C₂F₆  هستند (جدول 1).

4-3. تعیین زاویه تماس

نتایج زاویه تماس نمونه پارچه‌های فرآوری شده و نشده با O₂ و C₂F₆ در جدول 3 نشان داده شده است. از جدول 3 می‌توان مشاهده نمود كه زوایه تماس پس از فرآوری پلاسما O₂ در مقایسه با نمونه‌های پنبه‌ای و پشمی فرآوری نشده در هر دو حمام شستشو و رنگرزی كاهش یافته است. این كاهش ناشی از تغییرات در مورفولوژی (تصاویر SEM) و تركیب شیمیایی (نتایج SPX) سطوح فرآوری شده با پلاسما است. این نكته بیانگر این مطلب است كه انرژی آزاد سطح برای پارچه‌های فرآوری شده با پلاسما O₂ در مقایسه با نمونه‌های فرآوری نشده افزایش یافته است. تغییرات مورفولوژی می‌تواند منجر به تغییرات قابلیت مرطوب شدگی شود. اما تغییرات  قابلیت مرطوب شدگی حاصل از این اصلاح شدگی كوچك است و در كل مهم نیست.

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین

4- نتایج و مفاهیم صنعتی

كارائی سطحی پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی از نظر مورفولوژیكی و شیمیایی مورد مطالعه قرار گرفته است. قرارگیری پارچه‌های پنبه‌ای و پشمی در مقابل پلاسمای دمای پایین منجر به تغییرات در ناهمواری هندسی سطحی شد. هر دو سطح ناهموارتر و صاف‌تر می‌توانند با استفاده از فرآوری پلاسما ایجاد شوند. همچنین فرآوری پلاسما می‌تواند منجر به ایجاد تغییرات در تركیب شیمیایی سطوح مواد فرآوری شده شود.

پارچه‌هایی كه سطح صاف‌تری دارند می‌توانند بعنوان فرآیند آنتی‌باكتریال استفاده شوند. پارچه‌های با سطح ناهموارتر، پارچه‌های مناسب لایه‌گذاری بوده و سطوح اینگونه پارچه‌ها به دلیل نسبت بالای برداشت رنگی در فرآیندهای رنگرزی و تكمیل منسوجات نقش مهمی را بازی می‌كنند.

خواص سطحی پارچه‌ها فرآوری پلاسما دمای پایین