وبلاگ

:
رشته فن آوری نانو مملو از اصطلاحات مبهم است و افراد گوناگون با به کار بردن آلمات یكسان به چیزهای کاملا مختلف اشاره می کنند.
برای مشخص نمودن مطالب بیان شده در این پایان نامه، علاوه بر اینها یک عامل پر اهمیت در پژوهش ها و صنعت سیستم های ناهمگن بوده که واکنش های آلی ناهمگن، در صنعت به خوبی جوابگو خواهند بود.
در میان اسیدهای جامد موجود توجه ما به نانو سیلیکا کرومیک اسید جلب شد که اسید جامدی بوده که می تواند تحت شرایط ناهمگن هم به عنوان عامل وهم به عنوان کاتالیزور برای تبدیل گروه های اصلی آلی مورد استفاده قرار گیرد.
با استفاده از بسترنانوئی فوق برخی از رنگهای دی آزونیوم بر پایه آلفا – نفتول و بتا – نفتول در دمای محیط و فشار اتمسفر، با درصد بالا وزمان کوتاه تولید شد.
طیف نگاری های FT-IR و H-NMR و C-NMR تأیید ساختار رنگ بر روی نمونه ها انجام گرفت. در ادامه عملیات رنگرزی با رنگ های سنتز شده صورت گرفت و سرانجام تاثیر رنگ به روی بافت الیاف آزمایش شد.
فصل اول
(مباحث نظری)
1-1- رنگ

رنگ یا فام به معنی عام آن می تواند از جنبه های مختلف فیزیولوژیکی، فیزیکی و یا شیمیایی مورد بررسی قرار گیرد و برحسب مورد، تلقی ها و تصورهای متفاوتی در ذهن متبلور گردد.
آنچه حائز اهمیت بسیار است نقش ارزنده پدیده رنگ به طور کامل، در تمام شئون زندگی بشر از گذشته های دور تا به امروز به عنوان جلوه ای ار آفریده های زیبایی می باشد.
عوامل موثر در به وجود آمدن رنگ برای یک شیمیدان بیش از پدیده های فیزیکی (نور و موج) ساختمان شیمیایی ترکیب رنگزا و اثر تغییرات ساختمانی روی خواص ترکیب رنگی است. از میان ترکیب های رنگی، که خصلت رنگزایی یا رنگرزی دارند و به اصلاح «رنگینه» و به صورتی خاص «رنگدانه» نامیده می شود، سری «رنگینه های آزو» جایگاه ویژه ای به خود اختصاص داده و امروزه قریب هفتاد درصد رنگینه های سنتزی را تشکیل می دهند و از نظر عملی در رنگرزی انواع مختلف الیاف طبیعی و سنتزی و همچنین مواد مصنوعی کاربرد دارند.
2-1- تاریخچه
قدمت آشنایی بشر با رنگ و استفاده از رنگ در ابتدا برای رنگرزی پوست حیوانات و سپس الیاف و در نهایت سایر اشیاء، به دوران ماقبل تاریخ برمی گردد. به عنوان مواد رنگ کننده یا رنگینه از مواد طبیعی و بیش از همه با منشأ گیاهی و همچنین حیوانی استفاده می گردید. سنگ نوشته هایی از فرهنگ مصر باستان وجود دارد، که به وضوح در آنها تهیه و کاربرد رنگینه های طبیعی به تقصیل تشریح گردیده است.
گسترش استفاده از رنگ برای رنگرزی طی هزاران سال منجر به ابداع روش های رنگرزی گاهی اوقات بسیار پیچیده ولی متنوع گردید، که به این طریق رنگرزی با کیفیت عالی امکان پذیر شد.
به عنوان چند نمونه از قدیمی ترین رنگینه های طبیعی مورد استفاده می توان از رنگینه آبی ایندیگو که منشأ یک گیاه آسیایی ایندیکان دارد، بنفش – سرخ – آنتیک که به عنوان ماده استخراج شده، از غده درون نوعی حلزون، که تهیه آن به دوره فنیقی ها برمی گردد، حنا، زعفران، همچنین آلیزارین که اساس قرمز ترکی را تشکیل می دهد، از مواد خارج شده از چوب رناس که از آفریقا وارد می شد، به دست می آمد.
اگرچه صدها رنگینه و پیگمان های طبیعی از صدها سال قبل شناخته شدند و گاهی با روش های پیچیده، استخراج و مورد استفاده قرار گرفتند ولی، استخراج هزینه بر و مشکل این رنگینه ها در عدم کارایی آن ها برای استفاده در رنگرزی انواع الیاف طبیعی و مصنوعی، از اواسط قرن نوزدهم منجر به تفکر ساخت رنگینه های سنتزی گردید.
اگرچه در سال 1771 میلادی «ولف» موفق شد، «پیکریک اسید» را از ترکیب ایندیگو با نیتریک اسید به عنوان اولین رنگینه ای که گاهی برای رنگرزی زرد ابریشم مورد استفاده قرار گرفت سنتز نماید، ولی این رنگینه چندان موفقیت و اهمیتی نیافت، در سال 1875 توسط پرکین با ایجاد یک کارخانه در گرین فورد گرین نزدیک لندن، به منظور تولید ماوئین از بنزن قطران زغال سنگ پایه گذاری شد. رنگ درخشان این محصول روی ابریشم به سرعت توجه شیمیدان ها را جلب نمود و ترغیب به انجام چنین آزمایش هایی کرد. بنابراین پرکین به عنوان بنیانگذار رنگ های آلی سنتزی مشهور گردید.

:
در این تحقیق ابتدا کلیاتی درباره الیاف پنبه که شامل مشخصات و خصوصیات الیاف و اثر حرارت و رطوبت و مواد شیمیایی بر روی این الیاف می باشد اشاره گردیده و در ادامه کارهای انجام گرفته در مرسریزاسیون که شامل تاریخچه و تعریف، اثر و عوامل موثر در مرسریزاسیون می باشد را توضیح داده و در ادامه به بررسی روش ها و دستگاه های مختلف در این عملیات پرداخته و روش های اندازه گیری درجه مرسریزاسیون به صورت بصری نیز شرح داده شده است.
در این فصل به بررسی پردازش تصویر و تاریخچه آن و استفاده از آن در نساجی اشاره گردیده است.
در فصل سوم تجربیات و نتایج تحقیقات آمده که به طور دقیق می توان مشاهده نمود در این فصل به نتایج آزمایشات تعیین درجه مرسریزاسیون به صورت پردازش تصویر اشاره گردیده، و با روش بصری مقایسه شده است.
امید است این تحقیق بتواند کمکی به پیدا نمودن درجه مرسریزاسیون توسط پردازش تصویر در زمان کمتر و با انرژی کمتر بکند.
فصل اول
1- کلیات
1-1- الیاف پنبه:
پنبه واژه ایرانی پهلوی بوده و گیاهی است دارای ساقه سبز و کوتاه و شاخه های نازک درست با گل های زرد یا سرخ رنگ به بار میوه آن

 غوزه گویند تارهای پنبه همگی یک اندازه نبوده بلکه در هر دوره درازی آنها متفاوت می باشد پنبه را در مناطقی که هوای آن گرم و مرطوب است می گذارند و پنبه صورت بوته می روید ارتفاع بوته پنبه 0/6 تا 2 متر است و احتیاج به هوای گرم و مرطوب به مدت 6 تا 7 ماه دارد محل کشت پنبه، اثر فراوانی بر کیفیت آن دارد و از این رو در دنیا انواع پنبه با کیفیت های متفاوت از نقطه نظر طول، قطر و رنگ وجود دارد. به طور مثال پنبه مصر از شفافیت بسزایی برخوردار است و طول الیاف آن به طور متوسط 3 تا 5 سانتی متر است و رنگ آن از کرم روشن تا قهوه ای روشن متغیر است اما پنبه هندی دارای الیاف کوتاهتری است و از 2/5 سانتی متر تجاوز نمی کند و رنگ آن خاکستری یا قهوه ای است. رنگ آنها برحسب نوع بذر آن، سفید زرد و یا صورتی است هر غوزه پنبه از 20 تا 40 تخم به رنگ قهوه ای تشکیل شده است که اطراف آن را الیاف و یا کرک های پنبه پوشانده است وزن کرک های پنبه تقریبا 1/3 وزن غوزه است، غوزه ها معمولا پس از 45 تا 60 روز بعد از گل دادن شروع به باز شدن می کنند و پس از رسیدن و خشک شدن پنبه از آن خارج می شود این لیف به صورت یک نوار نایکنواخت و تابدار است که به طرف راس ظریف تر می گردد.

2-1-1- مشخصات قسمت های مختلف ساختمان تار پنبه (مقطع عرضی):
1-2-1-1- لایه ها:
الف) کوتیکل:
این لایه خارجی ترین قشر لیف پنبه است سلول های 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. که به این لایه کوتیکل گفته می شود.
ب) لایه اولیه:
در اولین مرحله رشد لایه لیف پنبه لایه اولیه شامل هسته و پروتوپلاسم است و این 2 ماده هستند که اجزاء اساسی و شالوده زندگی هر موجود زنده ای را تشکیل می دهند.
ج) لایه دوم:
این لایه که تقریبا 90% وزن کل لیف را تشکیل می دهد در مرحله دوم رشد لیف به وجود می آید. لیف دیواره از رطوب طبقات متوالی لایه های سلولز در داخل لیف تشکیل می شود. بدون این که قطر لیف افزایش یابد. در لایه دوم شبکه فیبریل وجود دارد.

هر نوع البسه و كلا كالایی كه در صنعت نساجی و صنایع وابسته به آن ساخته می شود دارای یك نفوذپذیری برای مواد مختلف می باشد مثل آب، انواع مایعات و محلولها، هوا گرد و غبار كه نفوذ یا عدم نفوذ این مواد از آن می تواند بسته به نوع كاربرد آن مهم باشد.
نفوذ یا عدم نفوذ هوا به كالا از مهمترین آنها می باشد به عنوان مثال در چترهای نجات كمترین نفوذ هوا باعث حصول بیشترین راندمان در

 پایین آمدن چترباز می شود، در بادگیر ورزشی میزان نفوذ هوا باید به گونه ای باشد كه علاوه بر عدم نفوذ باد به داخل آن همچنین از گرم شدن بیش از حد استفاده كننده از آن جلوگیری كند پس باید مقداری هم هوا را عبور دهد. بنابراین ملاحظه می شود كه نفوذپذیری هوا به كالا مستلزم بررسی های مختلفی می باشد كه در این سمینار به آن پرداخته خواهد شد.

فصل اول: کلیات
1-1- هدف
هدف از این سمینار تعریف كردن مفهوم نفوذپذیری هوا به یك كالای نساجی و ارائه روش یا روشهایی جهت برآورد آن می باشد. بدست آوردن این نفوذپذیری به عنوان مثال در یك بادگیر ورزشی باعث می شود كه سازنده این منسوج بتواند با مقایسه نفوذپذیری هوا در كالای خود با استانداردهای موجود راحتی و راندمان مناسب را برای منسوجی كه می خواهد تولید كند، بوجود آورد. به عنوان مثال میزان نفوذ هوای تازه به داخل منسوج و یا بالعكس می تواند باعث تنظیم دمای بدن استفاده كننده از آن لباس شود و آن را در محدوده ایده آل نگاه دارد.
2-1- تعاریف
نفوذپذیری
سرعت جریانی از هواست كه تحت شرایط مشخص بطور عمودی از میان آزمونه می گذرد و این شرایط عبارت است از سطح آزمونه، افت فشار و زمان.
درجه عبور هوا:
عبارت است از سرعت عبور هوا از پارچه كه در اثر ایجاد اختلاف فشار هوا در دو طرف پارچه بوجود می آید.
واحد سنجش عبور هوا
الف- واحد سنجش عبور هوا در سیستم متریك عبارت است از مقدار سانتیمتر مكعب هوایی كه در اثر ایجاد اختلاف فشار هوا در دو طرف پارچه در مدت یك ثانیه از یك سانتیمتر مربع پارچه عبور نماید.
ب- واحد سنجش عبور هوا در سیستم انگلیسی عبارت است از مقدار فوت مكعب هوایی كه از یك فوت مربع پارچه در مدت یك دقیقه در اثر اختلاف فشار هوای معین موجود در دو طرف عبور نماید.

:
پلی پروپیلن یك ماده چند كاربردی است كه سریعتر از الیاف پلیمر دیگر تولید می شود. پلی پروپیلن امكانات زیادی برای رسیدن به تولید مطلوب و آماده سازی نهایی را برای تولید كننده ها و مصرف كننده های نهایی ارائه می كند. پلی پروپیلن نقش مهم و فزاینده ای در كاربردهای نساجی ایفاد می كند. در واقع pp حدود 35% كل الیاف بشر ساخت (Man-made) و 23% کل الیاف مصرفی (الیاف طبیعی و مصنوعی) در صنعت نساجی را تشكیل می دهد.
حتی در بدترین شرایط ركود اقتصادی، هن وز هم رشدی بین 6 تا 7 درصد در یك سال و از الیاف دیگر رشد بیشتری دارد. بعلت افزایش توسعه اخیر محصولات نساجی، دیدگاه محصولات ساخته شده از پلی پروپیلن قابل توجه است. با رسیدن محصولات جدید به بازار، ارزش پلی پروپیلن بعلت استفاده در روكش صندلی، كف پوشها، رو به افزایش است.
مواد اولیه برای تولید پروپیلن
مواد اولیه ساخت پروپیلن، دو عنصر كربن و هیدروژن است. این عناصر در طبیعت به وفور یافت می شوند اما تبدیل هیدورژن و كربن به پلی پروپیلن به طور مستقیم در سطح وسیعی عملی نشده است.

صنایع نفت و پتروشیمی پس از سالها كوشش مستمر موفق شدند كه گاز پروپان و مشتقات آن را از فرایندهای متفاوت كراكینگ، تسویه و تصفیه و با قیمت مناسب تولید و برای تولید پلی پروپیلن در یك صنعت جدید استفاده كنند. كراكینگ، فرایند حرارت دهی به نفت خام است كه در دماهای متفاوت، همراه یا بدون مواد دیگر انجام می شود و حاصل آن، بسیاری از مشتقات نفت مانند سوختها و گازهای مختلف دیگر و پروپیلن است.
فصل اول:
آشنایی با الیاف پلی پروپیلن
1-1) مشخصات شیمیایی پروپیلن
فرمول گسترده و شكل فضایی پروپان در شكل 1-1 نشان داده شده است. این ماده در دمای معمولی گاز است و در دمای 187- درجه سانتیگراد جامد می شود. دمای جوش پروپان 42- درجه سانتیگراد است و در این دما به گاز تبدیل می شود. پروپیلن در شرایط معمولی گاز است، در دمای 185- درجه سانتیگراد ذوب می شود و فرمول گسترده آن در شكل 1-1 نشان داده شده است.
در فرمول شیمیایی پروپن یك پیوند دوگانه وجود دارد. این پیوند دوگانه مشخصه الكینهاست و چون در واكنشهای شیمیایی با مواد از پیوند دیگر سبقت می گیرد به آن “گروه عاملی” گفته می شود. مولكولهای پلی پروپیلن بسیار بلندند. از نظر جرم مولكولی یا تعداد منومر های به هم پیوند خورده با یكدیگر برابر نیستند، قابل انعطاف هستند و شكلهای فضایی متفاوتی را می توانند انتخاب كنند.
2-1) مونومر- گاز پروپیلن
پروپیلن گازی است كه در دمای 47- درجه سانتیگراد و فشار 760mmHg به مایع تبدیل می شود. پلی پروپیلن از پلیمری شدن حاصل می شود كه با استفاده از كاتالیزور مناسب واكنش انجام می پذیرد. پروپیلن مورد استفاده برای پلیمری شدن باید بسیار خالص باشد. ناخالصی ها موجب غیر فعال شدن كاتالیزور مصرفی می شود. ناخالصی هایی كه معمولاً در پروپیلن یافت می شوند عبارتند از:
آب، كربن، دی اكس ید كربن، مونوكسید كربن، اكسیژن، هیدروژن، استیلن، دی الفینها، غیر هیدروكربن هایی حاوی عناصر گوگرد، نیتروژن و اكسیژن.
پروپیلن همچنین ممكن است از محصولات جانبی كراكینگ حرارتی یا كاتالیزور گازهای نفتی هنگام تولید بنزن به دست آید. چنانچه به پروپیلن به تعداد زیاد نیاز باشد از كراكینگ حرارتی نفت با بازده زیاد اتیلن و پروپیلن استفاده می شود.

:

با ایجاد پدیده گسیل تحریکی، امکان تقویت نور و ایجاد نور لیزر وجود دارد. قبل از بحث در خصوص مبانی نظری لیزر اصطلاح ماده فعال را تعریف می کنیم. ماده فعال ماده ای است که اجرای پدیده گسیل تحریکی بر روی آن به راحتی امکان پذیر باشد. برای تولید نور لیزر با قرار دادن ماده فعال در بین دو آینه و تحریک ماده فعال، پدیده گسیل برانگیخته اتفاق افتاده و فوتون آزاد می شود. این فوتون ها بین دو آینه رفت و آمد کرده و ضمن هربار عبور از ماده فعال بین دو آینه تقویت می شوند چنانچه یکی از دو آینه به صورت نیمه آینه باشد باریکه نور 

لیزر پس از تقویت در حد مشخص از نیمه آینه خارج خواهد شد.

بنابراین اجزاء اصلی لیزر به سه بخش زیر تقسیم می شوند:
1- ماده فعال
2- دمش کننده برای ایجاد پدیده گسیل برانگیخته بر روی ماده فعال
3- تشدید کننده فوتون گسیل شده از مرحله قبل تا حد مشخص
فصل اول
لیزر و انواع آن
1-1- ماهیت نور
یونانی ها اولین کسانی بودند که کوشیدند طبیعت نور و چگونگی دیدن را توضیح دهند. بعد از آن، ظهور علوم تجربی دو نظریه مترادف را به ارمغان آورد. یکی از آنها نظریه ذره ای نیوتن بود که نور را متشکل از باریکه ای از ذرات دانسته که این ذرات تابع قوانین حرکت می باشند. نظریه دیگر نظریه موجی هوک و هویگنس است که طبیعت موجی را برای نور پیشنهاد کردند. پذیرش هر نظریه مستلزم توجیه پدیده های نور مانند انعکاس، تداخل، شکست، پراش، فتوالکتریک، جذب و گسیل و… می باشد و هر نظریه قادر است بعضی از پدیده های ذکر شده را توجیه کند برای مثال پدیده تداخل اولین بار توسط یانک در سال 1801 ارائه شد که فقط با در نظر گرفتن نظریه موجی قابل توضیح است. پدیده پراش با توجه به اصل هویگنس و ایجاد موجک های ثانوی فقط براساس نظریه موجی قابل توجیه است که ایشان پیشنهاد کرد که پلاریزاسیون نور فقط به دلیل عرضی بودن امواج نور اتفاق می افتد و از این رو نتیجه می شود که ارتعاشات امواج نور بر امتداد انتشار آنها عمود است برخلاف امواج صوتی که به صورت طولی بوده و امتداد ارتعالش ذرات محیط در امتداد انتشار امواج صوتی است. با پیشرفت علم و فهم بیشتر طبیعت نور، ماکسول در سال 1864 به این نتیجه رسید که نور به مانند امواج الکترومغناطیس است که دارای سرعت C=3*108m/s، فرکانس v=5*1014Hz و طول موج 5*10-7 m می باشد. امروزه برای ما کاملا ثابت شده که امواج نور از دو مولفه میدان الکتریکی و مغناطیسی عمود بر هم تشکیل شده اند و جهت انتشار امواج عمود بر امتداد ارتعاش این دو است.
در سال 1887 هرتز موفق به تولید امواج الکترومغناطیس نامرئی شد. امروزه ما امواج الکترومغناطیس با فرکانس های بین 3*103 Hz تا 3*1020 Hz را می شناسیم.