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.
قیمت
قیمت این مقاله: 20000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
الیاف پلی اتیلن ترفتالات (PET) بصورت فرآینده ای در صنایع نساجی به منظور كاربردهای مختلفی با دامنه وسیع از فیلتراسیون، كامپوزیتها، مهندسی بافت و منسوجات الكترونیكی مورد استفاده قرار می‌گیرد. خواص سطحی این الیاف پلیمری در كاربردهای گوناگون دارای اهمیت خاصی است. خواص سطحی الیاف PET بوسیله تكنیكهای متفاوتی تغییر پیدا می‌كند. در این مقاله، الیاف PET در پلاسما اكسیژن برای بهبود قابلیت تر شدن سطحی، عمل داده شد. تاثیر عملیات پلاسما بر روی رفتار تر شدن دینامیكی با استفاده از میكروسكوپ نیروی اتمی(AFM)، استكپروسكوپی فتو الكترون اشعه X (XPS) و اندازه های زاویه تماس دینامیكی، مشخص شد. زبری سطحی الیاف كه بواسطه عملیات پلاسما ایجاد می‌شود و بواسطه میكروسكوپ نیروی اتمی(AFM) آشكار می‌شود. شناسایی گروههای عامل بواسطه XPS انجام می‌شود. سطح ناهموار شدن منجر به تغییر زوایای تماس پیشرو و پسرو می‌شود. هر دو زاویه تماس پیشرو و پسرو به نحو چشمگیری كاهش می‌یابد، اما هیسترزیس زاویه تماس بعد از عملیات پلاسما افزایش یافت.
الیاف عناصر اصلی منسوجات هستند. الیاف طبیعی برای هزاران سال ماده غالب بازار نساجی بودند، اما پیشرفتهای جدید در صنعت الیاف شیمیایی به نحو آشكاری صنعت را دگرگون كرده است [1]. استفاده از الیاف شیمیایی از صنعت پوشاك روز، منسوجات خانگی، پزشكی، هوا- فضا و انرژی گرفته تا منسوجات با كارائی بالا.
برای مصارف صنعتی، الیاف صنعتی تولید شده با مصرف بالا در كاربردهایی همچون مواد فوق جاذب، ارگانهای مصنوعی، برای ساخت موادی برای برنامه های فضایی جایگزین انواع سنتی خود شده اند. الیاف اغلب مورد استفاده در منسوجات تكنیكی شامل الیاف اولفینی، PET و ریون می‌شود [2].
به دلیل اینكه لیف پلی استر خصوصیات ویژه زیادی همچون مقاومت و خاصیت ارتجاعی رزیلیانس بالا دارد، تبدیل به یكی از مهمترین مواد در صنایع مختلف شده است. برای كاربرد الیاف PET در صنایع وابسته به جذب، الیاف PET برای بهبود خاصیت تر شدن و جذب منسوجات باز كرده است [3]. پلاسما یك تخلیه نابش دمای پایین یا یك گاز یونیزه شدن جزئی فشار پایین است كه متشكل از غلظت بالایی از
اتم های تحریك شده، یونهای ملكولی و فضاهای رادیكالی آزاد است. عملیات سطحی پلاسما منجر به تغییراتی در عمق محدود می‌شود ولی خواص حجمی‌مواد خیلی ظریف دست نخورده باقی می‌ماند [4].
قابلیت تر شدن مواد را می‌توان با استفاده از زاویه تماس تعیین كرد. زاویه تماس، زاویه ایجاد شده بین تماس جامد و سطح مایع است و بصورت معمول بر اساس زاویه تماس استاتیكی ارزیابی می‌شود [5]. در فرآیندهای دینامیكی مختلف، هر چند زاویه تماس استاتیكی برای شناسایی رفتار تر شدن مواد گوناگون كافی نیست. زوایای تماس دینامیكی به دو نوع زاویه تماس پیشرو و پسرو تقسیم می‌شود كه این زوایا تحت عنوان زوایای تماس اندازه گیری شده تعریف می‌شوند به ترتیب زمانیكه خط (سیر) سه فاز در یك حركت كنترل شده ای بواسطه تر شدن سطح جامد با مایع قرار می‌گیرد و یا بواسطه كشیده شدن مایع بر روی سطح از پیش تر شده. تفاوت میان زاویه تماس پیشرو و پسرو، هیسترزیس زاویه تماس را شكل می‌دهد. هیسترزیس زاویه تماس فرآیند جذب مایع و یا حفظ مایع مواد را تحت تاثیر قرار می‌دهد [6].
در این مطالعه الیاف پلی اتیلن ترفتالات (PET) در پلاسما اكسیژن برای بهبود قابلیت تر شدن سطحی عمل داده شدند. اثر عملیات پلاسما بر روی رفتار تر شدن الیاف با استفاده از سنجش زاویه تماس دینامیكی مشخص شد. تغییرات در مورفولوژی سطحی و شیمیایی، نیز با استفاده از میكروسكوپ نیروی اتمی(AFM) و اسپكتروسكوپی فتوالكترون (XPS) مورد آزمایش قرار گرفت.
الیاف مورد استفاده در این مطالعه الیاف پلی اتیلن ترفتالات (PET) هستند. قطر متوسط این الیاف 28 میكرومتر است. نمونه لیفها ابتدا در اتانول شسته شدند و بعد از آن دو مرتبه در آب مقطر آبكشی شدند و سپس در دمای °C40 در آون خشك شدند.
عملیات پلاسما درون ماشین پلاسما آزمایشگاهی عمودی HD-1A انجام شد. عملیات با استفاده از اكسیژن در فشار 15 پاسكال اجرا شد. هر نمونه در 50W به مدت 30، 60 و 90 ثانیه به ترتیب تحت عملیات قرار گرفتند.
2-2- شناسائی سطحی
1-2-2- مشاهده AFM
میكروسكوپ میله ای پیمایشی (SPM) بویژه به شكل میكروسكوپ نیروی اتمی(AFM) ابزارهای جدیدی را برای آزمایش و بررسی نانوساختارها فراهم كرده اند [7]. AFM استفاده شده در این مطالعه CSM4000 تولید شده در شركت Benyuan بود. قدرت تفكیك (resolution) عمودی ماشین nm 1/0 بود در حالیكه قدرت تفكیك افقی nm 2/0 بود. حالت (mode) پیمایش (اسكن) در این مطالعه ثابت نگاه داشته شد. و رنج اسكن در اندازه mm0/5 ´mm0/5 تنظیم شد. تمام نمونه ها دردمای اتاق و شرایط اتمسفر اسكن شدند.
2-2-2- اسپكتروسكوپی فتوالكترونی اشعه X
XPS استفاده شده در این مطالعه ESCA 300 بود (ابزار Scienta) XPS از فتونیزاسیون و آنالیز تفرق (پراكندگی) انرژی فوتونهای ساطع شده برای كنترل تركیب ناحیه سطحی نمونه استفاده می‌كند. آزمایشها با استفاده از منبع تك نور Al Ka X-ray (1486/7 eV) در 15 k V و 10 mA انجام شد. طیف وسیع اسكن به منظور شناسایی عناصر بالاتر از دامنه 0-1000 eV و استفاده از انرژی عبور 150 eV كسب شد. انرژی عبوری مشابهی در كسب طیف با قدرت تفكیك بالا نیز استفاده شد.
3-2-2- زوایای تماس دینامیك
اندازه گیری زاویه تماس دینامیكی الیاف بصورت جداگانه با استفاده از CDCA-100F تولید شده در شركت كامتل در انگلیس اجرا شد و زوایای تماس دینامیكی بواسطه تكنیك Wilhelmy [8] تعیین شد. در این تكنیك نمونه جامد به درون مایع غوطه ور و سپس خارج شد و در این حین اندازه گیری همزمان نیروی عمل كننده (وارد شده) به نمونه جامد در دمای °C20 اندازه گیری شد. سپس می‌توان زوایای تماس پیشرو و پسرو را از منحنی نیروی كسب شده محاسبه كرد.
تصاویر AFMmm0/5 ´mm0/5 در شكل 1 بیان كننده ساختار سطحی الیاف PET هستند. سری تصاویر نشان دهنده تغییر در مورفولوژی سطحی الیاف PET قبل و بعد از عملیات پلاسما می‌باشند. ساختار شیار مانند الیاف PET عمل داده نشده بصورت آشكاری توسط تست AFM همانگونه كه در شكل 19 نشان داده شده مشاهده می‌شوند. آنها بواسطه ساختمان فیبریلی لیف پلیمری تشكیل شده اند. همچنین می‌توان از تصویر AFM مشاهده كرد كه فیبریلها در جهت محور لیف آرایش یافته اند. این ساختارهای فیبریلی در حین فرآیند كشش الیاف تشكیل شده اند. تاثیر عملیات اكسیژن پلاسما در شكل 1b-d نشان داده شده است. سطح لیف PET بصورت آشكاری بعد از عملیات پلاسما و به مدت 30 ثانیه همانگونه كه در شكل 1b نشان داده شده ناهموار شده است. ساختمان فیبریلی بیشتر قابل مشاهده و رویت نیست و ساختارهای تراكم شده با اندازههای متفاوت بر روی سطح لیف قابل مشاهده اند.
اندازههای متفاوت توده ها (توده ای) بیان كننده تاثیر نایكنواخت عملیات سطحی پلاسما است. عملیات پلاسما اكسیژن به مدت 60 ثانیه برای ناهمواری و زبری بیشتر سطح لیف PET منجر به تشكیل ساختار حفره مانندی مشابه شكل 1c می‌شود. عملیات پلاسما به مدت 90 ثانیه منجر به تجزیه سطح لیف به دلیل اثر عملیات پلاسما همانند شكل 1d می‌شود.
ارزیابی مورفولوژی سطحی بواسطه آنالیز زبری سطحی با استفاده از نرم افزار AFM قابل اجرا است. لیف دارای متوسط زبری 3/12 نانومتر به دلیل ساختارهای فیبریلی است. عملیات پلاسما به نحو چشمگیری همانطور كه در جدول 1 آورده شده، ناهمواری (زبری) سطحی را تغییر می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد كه افزایش زمان عملیات منجر به افزایش زبری سطحی می‌شود.
2-3- شیمی‌سطح الیاف
شیمی‌سطح الیاف PET كه بواسطه XPS آزمایش شد. در شكل 2 آورده شده است. طیف XPS Cls الیاف PET عمل داده شده متشكل از 3 پیك اصلی است. این پیكها مربوط به پیوندهای C-C و C-H در285/0eV ، C-O در 286/5eV و O-C=O در 289eV مطابق با شكل 2a می‌شود. طیف Cls برای الیاف PET عمل داده شده به مدت 30 ثانیه در شكل b2 نشان داده شده است. پیك C=O اضافی در طیف نیز مشاهده می‌شود. این مسئله تشكیل گروههای عاملی بر روی سطح لیف بعد از عملیات پلاسما اكسیژن را تایید می‌كند. همچنین دریافت شد كه ایجاد پیك C=O در زمان مصرف پیوندهای C-C و C-H مطابق با شكل b2 صورت می‌گیرد. همچنین افزایش آشكار پیك در آنالیز XPS برای الیاف عمل داده شده طولانی تر از 30 ثانیه مشاهده می‌شود.
3-3- زوایای تماس دینامیكی و هیسترزیس
تاثیر عملیات پلاسما بر روی قابلیت تر شدن بواسطه مقادیر زاویه تماس دینامیكی مشخص می‌شود. از شكل 3 می‌توان مشاهده كرد كه لیف PET عمل داده نشده دارای متوسط زاویه تماس پیشرو در حدود °85 و زاویه تماس پسرو در حدود °68 می‌باشد. یك هیسترزیس آشكاری میان زوایای تماس پیشرو و پسرو مشاهده می‌شود. هیسترزیس مطابق با جدول (1) °17 است. این هیسترزیس مربوط به ناهمواری سطحی ساختارهای فیبریلی می‌شود [9].
عملیات پلاسما به نحو چشمگیری رفتار تر شدن سطحی الیاف PET را تغییر می‌دهد. شكل b3 آشكارا كاهش زوایای تماس پیشرو و پسرو لیف PET عمل داده شده به مدت 30 ثانیه را نشان می‌دهد. زاویه تماس پیشرو در حدود °58 از °85 و زاویه تماس پسرو از °68 به °30 افت كرد. كاهش هر دو زاویه پیشرو و پسرو ناشی از تشكیل گروههای آبدوست بر روی سطح لیف PET است. این نتیجه بواسطه آنالیز XPS تایید شد. همچنین مشاهده شد كه هیسترزیس از °17 برای لیف عمل داده شده به °28 برای لیف عمل داده شده به مدت 30 ثانیه رسید. افزایش هیسترزیس زاویه تماس مربوط به ناهمواری سطحی لیف است كه با پلاسما عمل داده شده است [10]. مطابق با شكل b1 و جدول 1.
عملیات پلاسما به مدت 60 ثانیه مطابق با شكل c3 منجر به كاهش بیشتر زاویه تماس لیف PET می‌شود. زوایای تماس پیشرو و پسرو تا حدود °40 و°5 كاهش یافته اند. هیسترزیس نیز تا حدود °35 افزایش یافت. ناهمواری سطحی به افزایش هیسترزیس زاویه تماس نسبت داده می‌شود. افزایش ناهمواری سطحی از 3/12 تا 7/44 منجر به افزایش آشكار هیسترزیس زاویه تماس تا °35 مطابق با جدول 1 می‌شود. زاویه تماس پیشرو با افزایش زمان عملیات تا 90 ثانیه مطابق با شكل d3 خیلی افت پیدا نمی‌كند. زاویه تماس پیشرو نیز برای ارزیابی خیلی كوچك است. می‌توان مشاهده كرد كه عملیات طولانی منجر به كاهش چشمگیر زاویه تماس نمی‌شود، اما عملیات طولانی تر می‌تواند مطابق با شكل d1 منجر به تجزیه سطح لیف شود.
عملیات پلاسما اكسیژن باعث بهبود قابل توجهی در قابلیت تر شدن الیاف PET می‌شود. عملیات پلاسما اكسیژن گروههای قطبی را به سطح الیاف نزدیك می‌كند (واكنش می‌دهد) و منجر به كاهش زوایای تماس پیشرو و پسرو الیاف PET می‌شود. هیسترزیس زاویه تماس الیاف PET عمل داده شده با پلاسما بواسطه ناهمواری سطحی الیاف دچار تغییر می‌شود. مقادیر زاویه تماس دینامیك رانشی در مورد رفتار الیاف به تنهایی ارائه می‌كند كه همین امر به محققین و مهندسین برای توسعه منسوجات كاربردی با كارائی بهتر بر اساس یافته های اساسی در زمینه خواص تر شدن منسوجات كمك می‌كند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
