دانشگاه آزاد اسلامي
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصيلات تکميلي
سمينار براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”
مهندسي نساجي – شيمي نساجي وعلوم الياف
عنوان :
کاربرد فراصوت در بهبود فرايندهاي نساجي
استاد راهنما :

نگارش:
نام و نام خانوادگي:
بهمن 1388
سپاسگزاري
سپاس خداي مهربان را كه انديشه‌ام داد.
حمد و ستايش بي‌قياس خداي را سزاست كه از الطاف خود در انسان دميد و او را اشرف مخلوقات خود قرار دادوبا تشکر و قدرداني از راهنمايي هاي بي دريغ استاد گرامي جناب اقاي دکتر ???.

تقديم به:
چكيده:1
مقدمه2
فصل اول3
فراصوت فصل اول :فراصوت3
فصل اول :فراصوت4
1-1 مباني فراصوت:4
1-2 توليد موج صوتي:4
1-3- تشكيل و فروپاشي حبابها:5
1-4 كاربردهاي فراصوت:5
1-4 -1- كابردهاي فرا صوت به تفكيك:5
الف) كاربردهاي بيولوژيكي، بيوشيميايي:5
ب) كاربرد مهندسي:6
ج) صنعت6
د) پزشكي:6
1-5 عوامل مؤثر در حباب سازي:6
1-5-2 دماي واكنش:7
1-5-3 فركانس پرتو افكني:7
1- 6- پراكندگي و آميختگي فراصوت:8
فصل دوم9
کاربرد هاي فراصوت9
2- فصل دوم:کاربرد هاي فراصوت10
2-1-4 كاربرد فراصوت در بهبود انتقال جرم در نساجي10
2-1-1 كاربرد فراصوت در رنگرزي:10
2-1-1-1 مقدمه10
ب) رنگرزي:11
شكل 2-1:دستگاه تمييز کننده فراصوتي]7[.12
2-1-1-3 نتايج:13
2-1-1-4 اثر تكميل اوليه‌ي فراصوت:15
2-1-1-6 شرايط ثبات:20
2-1-1-7 نتايج:20
نتايج مشتق شده از اين آزمايش به شرح زير است:20
2-1-1-8 آزمايش:21
2-1-1-9 روش‌‌ها:22
2-1-1-10 اندازه‌گيري‌ها:22
ب) قدرت رنگي:22
ج) پويش ميكروسكوپ الكتروني:23
د) تفرق اشعه‌ي x:23
هـ) مشخصات ثابت:23
2-1-1-11 نتايج:23
2-1-1-12 تأثير PH:24
2-1-1-13 اثر دما:25
2-1-1-14 اثر زمان:26
2-1-1-15 اثر قدرت فراصوت:27
2-1-1-17 افينيتي استاندارد:29
2-1-1-20 تجربه‌ي اشعه‌ي ايكس:31
2-1-2 بهبود رنگبري توسط فراصوت:33
2-1-3-3 روغن زدايي از پلي آميد:38
2-1-3-4 آهارگيري پنبه:39
2-1-3-7 آهارگيري پنبه:42
2-1-4-1 مدل پروسه‌ي تر:45
2-1-4-2 سيستم آزمايشي:46
2-1-6-2) توضيحات مراحل انجام كار:49
2-1-6-4) تنظيمات نيمه صنعتي:52
2-1-6-5-نتيجه:55
2-1-7-3نتايج و بحث:58
فصل سوم62
نتيجه گيري62
3- فصل سوم: نتايج63
منابع65
چكيده:
با مروري بر مقالات كه در مورد فراصوت در نساجي كار شده به نتايج مثبتي در زمينه ي فراصوت در بهبود رنگرزي، رنگبري، انتقال جرم، تكميل نساجي، شستشوي منسوج نساجي، سفيدگري و مرسريزاسيون رسيديم در فصل 1 ما به بررسي مفهوم و مباني فراصوت و كاربردهاي آن در صنايع مختلف مي پردازيم و در فصل 2 اختصاصاً به كاربرد فراصوت در فرآيندهاي نساجي پرداختيم و مروري بر مقالات انجام شده در اين زمينه و در فصل 3 به نتايج بررسي كاربرد فراصوت در فرآيندهاي نساجي پرداخته شده است .
مقدمه
در طي 20 سال اخير پيشرفت هاي زيادي در دنيا راجع به كاربرد فراصوت در صنايع مختلف و به ويژه فرآيندهاي مختلف نساجي مثل رنگرزي، شستشو، رنگبري، سفيدگري و… روي الياف طبيعي و مصنوعي صورت گرفته است در دهه هاي اخير فراصوت به عنوان يك مكان مهم در پروسه هاي صنعتي مختلف و در زمينه هايي مانند پزشكي (مثل سونوگرافي) تثبيت شده و فراصوت تغيير اساسي در محافظت محيط زيست به وجود آورده است.
به طور كلي نشان داده شده استفاده از فراصوت در پروسه هاي نساجي اثر بهينه سازي داشته و سبب كم شدن زمان عمليات و افزايش سرعت پروسه هايي مثل رنگرزي در نساجي شده است و همين طور ذخيره سازي و صرفه جويي در ميزان انرژي مصرفي و آب و بهبود انتقال جرم در خلل و فرج داخلي مياني و جانبي منسوجات نساجي شده و افزايش تمييزي در شستشو و همينطور بهبود سفيدي در سفيدگري كالاي نساجي و افزايش سرعت در عمليات مرسريزاسيون شده است و مي توان بيان كرد كه پديده ي مافوق صوت به صورت يك تكنولوژي براي امروز درآمده است و تحقيقات و آزمايشات زيادي در اين زمينه انجام و به نتايج مثبتي در اين زمينه رسيده شده است .
فصل اول
فراصوت
فصل اول :فراصوت
1-1 مباني فراصوت:
اثرات شيميايي و زيست‌شناختي (بيولوژيكي) فراصوت ابتدا توسط Loomis مربوط به سال 1927 گزارش شدند. محدوده‌ي فركانسهاي فراصوت تقريباً KHz18 تا MHz10 است كه ما فوق شنوايي انسان است در عمل سه رنج از فركانس‌ها گزارش شده‌اند براي سه كاربرد متمايز از فراصوت: فراصوت با فركانس پايين يا مرسوم (KHz100-20): فراصوت با فركانس متوسط (300-1000KHZ)، و فراصوت بافركانس بالا (MHZ 10-2) فراصوت ملزم به داشتن يك واسطه با خواص الاستيكي جهت تكثير مي‌باشند [1].
خيلي شبيه موج‌هاي الكترومغناطيسي، موج‌هاي فراصوتي متمركز مي‌شوند، منعكس مي‌شوند و مي‌شكنند. بهرحال موج‌هاي الكترومغناطيسي غير مشابه آنها نياز دارند به يك واسط با خواص الاستيك براي انتشار. انرژي صوتي يك انرژي مكانيكي است و توسط مولكولها جذب نشده است[1].
فراصوت اثرات شيميايي توليد مي‌كند از طريق چندين مكانيزم فيزيكي مختلف و مهمترين جريان صوتي غير خطي براي سونوشيمي حفره‌سازي (cavitaiton) است.
حفره‌سازي، شكل‌گيري حبابهاي ريز پر شده از گاز يا حفره سازي در يك مايع است، رشدشان و تحت شرايط مناسب متلاشي شدن انفجاري است [1].
حفره‌ها در طي گسترش يك سيكل موج صوتي با شدت كافي توليد مي‌شوند.واژه‌ي لغوي صوت به معناي عبور ارتعاشات از بين مواد انتقال دهنده است كه اين مواد مي‌توانند جامد، مايع و يا گاز باشند (2).
1-2 توليد موج صوتي:
موج صوتي زماني توليد مي‌شود كه يك جابه‌جايي تكي يا مكرر در مواد انتقال دهنده رخ دهد مثل ايجاد ارتعاشات يا ايجاد پديده‌ي شوك. صدايي كه در اثر جابه‌جايي هوا در بلندگو ايجاد شود مثال بارزي از پديده‌ي ارتعاش امواج مي‌باشد كه اين امواج در اثر حركتهاي مكانيكي ايجاد مي‌گردند، در واقع زماني كه مخروطي بلند گر به عقب و جلو حركت مي‌كند هواي قرار گرفته در قسمت جلوي مخروط فشرده مي‌شود و در اثر اين فشردگي رقيق مي‌گردد و در نتيجه‌ي اين عمل امواج صوتي پديد مي‌آيند كه اين امواج مي‌توانند تا وقتي كه به طور كامل از بين نرفته باشند در بين هوا حركت كنند [2].
تا اين لحظه با امواج صوتي كه در اثر تحريكات مكانيكي حاصل شده‌اند آشنا شديم اما امواج صوتي ديگري نيز وجود دارند كه در اثر اعمال يك شوك ايجاد مي‌گردند، رعد و برق مثال بارزي از اين امواج مي‌باشند كه در اثر تغييرات حجمي سريع هوا بوجود مي‌آيد و صداي آن در اثر تخليه الكتريكي ايجاد مي‌گردد [2].
1-3- تشكيل و فروپاشي حبابها:
در اجسام الاستيك مثل هوا و اكثر مواد جامد عبور امواج صوتي به صورت پيوسته صورت مي‌گيرد و در اجسام غير الاستيك مثل آب و اكثر مايعات تا زماني عبور امواج به صورت پيوسته صورت مي‌گيرد كه بلندي صوت نسبتاً كم باشد اما به محضي كه بلندي صدا افزايش مي‌يابد مقدار قابل ملاحظه‌اي فشار منفي در ناحيه‌ي رقيق سبب فروپاشي سيال مي‌شود در حقيقت به خاطر وجود همين فشار منفي است كه پديده‌اي به نام حفره ‌سازي اتفاق مي‌افتد [2].
حباب‌سازي در نواحي رقيق سيال در اثر فشار منفي ايجاد شده از امواج صوتي توليد مي‌گردند. با حركت رو به جلوي موج، حبابها تحت اعمال فشار مثبت شروع به نوسان كرده و در نهايت شروع به بزرگ شدن
تا حد ناپايداري مي‌كنند. فروپاشي ناگهاني حبابها موجب تخريب دروني و ساتع شدن امواج شوكي در ناحيه فروپاشي مي‌گردند [2].
فروپاشي هزاران حباب در سيالي كه توسط امواج مافوق صوت مورد حمله قرار گرفته است سبب ايجاد پديده‌ي مافوق صوت مي‌شود. طبق محاسبات انجام شده هر نقطه فروپاشي داراي درجه حرارت بيش از F000/10 و فشار بيش از PSI000/10 [2].
1-4 كاربردهاي فراصوت:
نيروي فراصوت معمولاً براي يك تنوع وسيع پروسه‌هاي شيميايي و فيزيكي بكار گرفته شده مثل واكنشهاي شيميايي، تعليق، گاززدايي، استخراج و غيره [3].
به طور كلي موضوع تشخيص فراصوت از آنجايي مطرح شد كه خيلي از موضوعات مانند تخمين مسافت به اصل بازگشت صدا وابسته بودند اولين كاربرد تجاري به هدف اندازه‌گيري عمق دريا براي كشتي‌ها بود و از ديگر كاربردها، تشخيص طبي (بوييدن جنين)، تست كردن مواد (كشف سوارخ) و مسافت‌يابي در زير آب (سونار يا در رديابي صوتي) [4].
اگر چه علاقه زياد روز افزوني در شناخت كاربردهاي فراصوت در شيمي آناليزي وجود دارد، اين دلايل پرتوافكني فقط باعث تغيير فيزيكي موقت موادي كه از آنها عبور مي‌كنند مي‌شوند و هيچ تأثيري در واكنش پذيري مواد شيميايي ندارند [4].
تمامي كاربردهاي آشنا از فراصوت بر آزادسازي پالس از انرژي صوت به واسطه‌ي يك واسط و آشكار سازي يك پژواك از اين صوت، در حالي كه پس از بازتاب از سطح اجسام جامد، يك فاز مرزي يا لايه‌هاي ميانجي ديگر بر مي‌گردد تكيه دارد. اگر چه سرعت صوت به جسم واسطي كه از آن عبور مي‌كند بستگي دارد، بنابراين هر تغييري در ساختار مخلوط مايع مثلاً واكنش محصولات بايد نتيجه تغيير سرعت صوت از اجسام باشد[4].
1-4 -1- كابردهاي فرا صوت به تفكيك:
الف) كاربردهاي بيولوژيكي، بيوشيميايي:
توان فراصوتي براي از بين بردن ديواره‌هاي سلولي بيولوژيكي براي آزاد كردن حجم‌هاي سلولي بكار مي‌رود. در اصل اين راه كه به عنوان اولين مرحله در ايزو ليشن براي استفاده در مقطع فراصوتي براي آزاد كردن حجم كلي از سلولهاي انتخاب شده در سيستم واكنش و بدست آوردن تبديلات آنزيمي بدون خالص سازي در حال حاضر آماده است [4].
ب) كاربرد مهندسي:
فراصوت در حفاري، تراشكاري و برشكاري استفاده مي‌شود. فراصوت براي فرآيندهاي سخت، اجسام شكننده مانند شيشه و سراميك بسيار مناسب است استفاده ديگران از توان فراصوت براي جوشكاري (هم فلز، هم پلاستيك) و طراحي لوله‌هاي فلزي است. همچنين كاربردهايي در دنداپزشكي هم براي پاك سازي و هم براي سوراخ كردن داندان‌ها دارد [4].
ج) صنعت
رنگدانه‌ها و جامدات به سادگي در رنگ، جوهر و رزين پراكنده مي‌شدند. در مقالات مهندسي معمولاً با شناور شدن در حمام فراصوت پاك شده و از بين مي‌روند. از استفاده‌ي ديگر آن فيلترهاي صوتي خشك كننده‌هاي فراصوتي، اتوماسيون كردن، رسوب دادن، گازگيري و آبكاري است [4].
د) پزشكي:
اگر چه استفاده اصلي از فراصوت در پزشكي در عكسبرداري و به طور مشخص در زايمان است، نيروي فراصوت از سالها قبل در فيزيوتراپي و كمكي در ماساژ و به طور مشخص در درمان انبساط ماهيچه‌ها از آن استفاده مي‌شد. [4].
1-5 عوامل مؤثر در حباب سازي:
1-5-1 خواص فيزيكي حلال: هر حلالي پارامترهاي مربوط به خود را دارا مي‌باشد بنابراين انتخاب حلال نمونه (واسط) با توجه به شرايط واكنشي كه در سونو شيمي انجام مي‌گيرد بسيار مهم است. انتخاب بين پنتان (هيدوركربن پنج كربنه) و آب در حفره ‌سازي بسيار مهم است. در آب چسبندگي بين نيروهاي هيدورژني بسيار بيشتر از پنتاني است كه داراي پيوندهاي و اندروالسي [4].
آب همچنين داراي كشش سطحي است كه آستانه حفره‌سازي آن را نسبت به پنتان كمتر مي‌كند. در غير اين صورت در شرايط برابر شدت نفوذ بيشتري براي حفره‌سازي در آب نسبت به پنتان لازم است. فشاري بخار آب به طور قابل ملاحظه‌اي از پنتان كمتر است. بنابراين با همه اينها آب شانس بهتري براي انتخاب شدن به عنوان واسط در واكنشهاي سونو شيميايي نسبت به پنتان دارد. طبيعتاً محدوديتهايي براي انتخاب واسط در واكنشهاي سونو شيميايي وجود دارد، بنابراين حلالي مانند پنتان كه ايده آل فرض نمي‌شود نيز ممكن است مورد استفاده قرار گيرد [4].
1-5-2 دماي واكنش:
در سونو شيمي اين عمل معمول است كه دماي ثابت واكنش و زمان منطقي كل واكنش در كمترين حد ممكن باشد. اين نتيجه‌ي مستقيم افزايش فشار بخاري است كه با كاهش دماي حلال همراه مي‌شود.
اگر از جنبه عملي به اين قضيه نگاه كنيم خيلي معقولانه نيست كه واكنش سونو شيمي در حلال را نزديك نقطه‌ي جوش آنها انجام دهيم. اين بخاطر اين است كه جريان فراصوت باعث جوش مايع واسط مي‌شود (به دليل كاهش فشار توليد شده) و هر حباب خلاء زايي انجام شده به سرعت به وسيله‌ي بخار حلال پر مي‌شود. فروپاشي اين حبابهاي پر شده از بخار در چرخه متراكم سازي باعث كاهش نهايي دما و فشار توليد شده مي‌شود[4].
1-5-3 فركانس پرتو افكني:
براي دستيابي به تغييرات در واكنشهاي شيميايي دانشمندان سونو شيمي معمولاً از فركانسهاي بين 20 تا 50كيلو هرتز استفاده مي‌كنند. اين كار دو دليل دارد، اول اين كه بيشتر دستگاههاي تجاري در دسترس در اين رنج كار مي‌كنند و دوم اين كه دست‌يابي به حفره‌سازي در فركانس‌هاي بالاتر بسيار دشوار است. براي درك بهتر مشكل حفره‌سازي در فركانس‌‌هاي بالا در مرحله‌ي اول بايد به اين نكته توجه كنيم كه تأخير طبيعي بين عملكرد لرزشي فراصوت در يك سيال و پاسخ دهي مولكولهاي سيال وجود دارد. در فركانسهاي در حدود مگا هرتز، براي مقابله با اين تأخير بايد لرزشي‌ها با شدت بيشتر اعمال كرد- فراصوت قوي‌تر- در اين صورت جداسازي مؤثر مولكولهاي بيشتر خواهد شد. متأسفانه‌ يكي از مشكلات برطرف نشدني مهندسي به كار انداختن يك ترانزيستور با فركانس بالا با دامنه (شدت) لرزشهاي خواسته شده [4].
1-5-4 وجود گازهاي حل شدني: وقتي كه حفره‌سازي حباب در يك چرخه فراصوتي وارد مي‌شود، كاملاً درونش خلاء نيست، بلكه تشكيل شده از بخار مايعي كه آن را تشكيل داده است. كاملاً واضع است كه تشكيل شدن در مايعات با فشار بخار بالا براي حباب راحت‌تر است. در نهايت اين فشار بخار آن قدر زياد مي‌شود كه مايع درون حباب به جوش مي‌آيد. اندازه‌اي از واسط كه گاز در آن قابل انحلال است بستگي به فشار خواسته شده دارد، هر كاهش ناگهاني در فشار باعث آزادسازي گاز مي‌شود[4].
بنابراين اين مشهود است هر گازي در طول چرخه فراصوتي بايد براي تشكيل هسته‌ي حفره‌سازي، حباب بيرون رانده شود (يا به طور واضح‌تر به بيرون مكيده مي‌شود) براي فروپاشي حفره‌سازي نسبت دماهاي معين هر گاز در حباب يكي از فاكتورهاي مهم است كه در فروپاشي دما و فشار بسيار مهم است اين مقدار براي گازهاي تك اتمي بيشترين مقدار را دارد در نتيجه سونو شيمي بهترين هدايت كننده سيستمي است كه در آن گاز تك اتمي مانند آرگون به حباب تبديل مي‌شود. اين گاز خيلي انحلال‌پذير نيست در نتيجه راهي ايده‌آل براي فراهم آوردن يك منبع دائمي براي توليد منظم و قدرتمند حفره‌سازي در سراسر سيستم است]4[.
اين هم چنين دليل اين است كه چرا فراصوت براي گاززدايي يك مايع بكار مي‌رود زماني كه حبابهاي كوچك در سيال اشباع شده از گاز تشكيل مي‌شوند، شامل مقدار زيادي گاز مي‌شوند. وجود تعداد زيادي گاز مانع از متلاشي شدن حبابها مي‌شود [4].
1- 6- پراكندگي و آميختگي فراصوت:
فراصوت مي‌تواند در متراكم سازي مواد و كاهش اندازه‌ي ذرات به كار رود. از تأثيرات ديگر مكانيكي نيرو فراصوت مي‌تواند باعث آميختگي (ميكس شدن) كافي شود نه تنها براي مايعات تراكم ناپذير براي توليد امولوسيون، بلكه براي پراكنده كردن ذرات در مايعات به كار مي‌رود. اين كاربرد در فرآيندهاي صنعتي افزايش يافته است [4].
توليد رزين‌هاي پليمري شامل گرم كردن اسيد و گليكول‌ها با يك دماي زياد سپس افزودن استايرين (بعنوان ماده شيمايي كه در ساختن پلاستيك و رزين از آن استفاده مي‌شود) در حالي كه دما در حال كاهش است.
اين استايرين است كه زماني كه فعال كننده در حال اضافه شدن است در فرآيند شركت مي‌كند.
در يك فرآيند كه توسط اسكات با در ولينگ براف (Scott Oder) در uk پيشرفت كرد، استايرين اضافه شد و توسط يك همزن سنتي مخلوط شد. [4].
بعد از اين مرحله مقدار سيليكاي گرمازا داخل رزين ريخته شد (مقدار آن بستگي به مشخصات پاياني و مطلوب زرين دارد) امروزه براي يكنواختي محصولات توليد كامل از واسط است. اين مطلب با پيش آميزي توسط فراصوت هموژنيزه كننده امكان‌پذير است كه قدرت آن 12000 ليتر در ساعت است. همچنين مي‌تواند جامد‌ات را هم چون خاك در رزين پراكنده كند. اين پروسه مشخصات درست هر نوع از زرين را معلوم مي‌كند.
با استفاده از روش اسكات بادر توانست ميزان گرمازايي سيليكا را نسبت به روش مرسوم %40 كاهش دهد. اين كار توانست صرفه‌جويي قابل توجهي در ذرات سازنده گران قيمت داشته باشد.
رنگدانه‌ها هم چنين مي‌تواند دررزين در مرحله قطعه قطعه شدن توسط لرزش فراصوت، براي توليد پوشش ژلاتيني كه به عنوان لايه نهايي در تركيب ليف شيشه به كار مي‌رود پخش شود [4].
فصل دوم
کاربرد هاي فراصوت
2- فصل دوم:کاربرد هاي فراصوت
2-1 طبقه‌بندي كاربردهاي فراصوت در صنعت نساجي:
2-1-1 كاربرد فراصوت در رنگرزي
2-1-2 كابرد فراصوت در رنگبري
2-1-3 كاربرد فراصوت در عمليات تكميلي نساجي
2-1-4 كاربرد فراصوت در بهبود انتقال جرم در نساجي
2-1-5 كاربرد فراصوت در مرسريزاسيون
2-1-6 كاربرد فراصوت در شستشو
2-1-7 كاربرد فراصوت درسفيدگري
2-1-1 كاربرد فراصوت در رنگرزي:
2-1-1-1 مقدمه
در پروسه‌هاي رنگرزي هدف انتقال و نفوذ رنگ و يا مواد شيميايي به درون الياف است. تكنولوژي فراصوت با تشديد كردن پديده‌ي نفوذ توسط اثر گذاري بر روي حفره‌سازي عمل مي‌كند. پروسه‌هاي صنعتي فراصوت به بهينه‌سازي بيشتري در ماشينهاي صنعتي نيازمند است [5].
افزايش راندمان توسط فراصوت توسط كاربردهاي مختلف فراصوت ضمن پروسه‌ي رنگرزي در تمييز كننده فراصوت تحقيق شد. يافته‌هاي تجربي نشان داد تكميل اوليه فراصوت مي‌تواند اندكي رمق كشي حمام رنگ و تثبيت را بهبود بخشد اما در بهبود ثبات پارچه‌هاي رنگ شده ناموفق بود. تأثيرات بهبود آشكار روي رمق كشي و تثبيت در پروسه‌هاي رنگرزي فراصوت پيوسته و دوره‌اي محقق شده و اندكي بهبود اثرات روي يك مقايسه از راندمان‌ها در دو پروسه‌ي رنگرزي فراصوت مشاهده شدند. يك مقايسه از راندمان‌ها در دو پروسه‌ي رنگرزي فراصوت آشكار كرد پروسه‌ي رنگرزي در ميدان فراصوت دوره‌اي خواهد توانست در استفاده كامل از انرِژي فراصوت سود برساند ]6[.
عقيده‌ي كاربرد فراصوت در پروسه‌هاي تر نساجي يك چيزجديد نيست و بر عكس تعداد زيادي گزارشات از 1950 و 1960 كه توصيف اثرات سودمند فراصوت را در پروسه‌هاي تر نساجي بيان كردند وجود دارند [6].
در پروسه‌ي نساجي، فراصوت مي‌تواندمنافع بالقوه براي کوتاه کردن زمان پروسه و کاهش بار آلودگي و بهبود گرفتن در كيفيت را ارائه نمايد. در سال 1941، اثر تشديد فراصوت روي جريان‌هاي گوناگون نساجي ابتدا توسط sokolov وy Tomansk گزارش شد.
اگر چه كاربرد فراصوت در پروسه نساجي منجر به يك سودوسيع شد و مدارك كمي روي ارتباط ما بين بهبود پروسه‌ي رنگرزي و بكار بردن متدولوژي فراصوتي اعلام شده است [7].
2-1-1-2 آزمايشات فراصوت در راستاي بهبود رنگرزي:
اين به آزمايش توسط Deshvaisun و همكاران در سال 2009 روي پنبه با رنگ اكتيو و فراصوت انجام شد در اين آزمايش ابتدا پارچه‌اي پنبه‌‌اي طبيعي به عنوان يك منسوج مهم به عنوان مواد آزمايش انتخاب شد. آزمايشات رنگرزي در حضور فراصوت و در غيبت فراصوت انجام شدند و شرايط رمق‌كشي رنگ، تثبيت پارچه‌هاي رنگ شده، مشخصات ثبات و ارزش رنگ مقايسه شدند [7].
در اين مقاله سعي شد تأثيرات تكميل ابتدايي با فراصوت، رنگرزي فراصوتي پيوسته و رنگرزي فراصوتي دوره‌اي را آزمايش بنمايد.
الف) مواد آزمايش:
پارچه‌ها%100 پنبه‌اي بافت ساده و شسته شده و سفيدگري شده از شركت HempFortex دو رنگ اكتيو تجاري، ريمازول قرمز RgB (RD) و ريمازول زرد 3RS (YD) تهيه شده توسط قطران به كار گرفته شدند. مشخصات رنگها در جدول 2-1 آمده. يك دتر جنت نانيونيك، دتر جنت 209 و تهيه شده توسط شركت مهندسي شيمي (bodao).
آب دي يونيزه شده و دوبار تقطير شده براي تحليل آزمايشات بكار برده شد.
جدول 2-1: ماكزيمم طول موج جذب اندازه‌گيري شده از محلول g/l 024/0 براي رنگ قرمز RGB و محلول 0/040g/l براي رنگ زرد RS3 [7].

ب) رنگرزي:
آزمايشات رنگرزي در يك بشر با ته صاف، در داخل تمييز كننده فراصوتي، نمره كنترل KQ-300DB در شكل 2-1 نشان داده شده. بشر در مركز مخزن قرار گرفته در فاصله L. چنانچه در شكل 2-1 نشان داده شده. ته سطح بشر موازي با ته سطح تمييزكننده و فاصله بين آنها h است. در آزمايشات همانندي حفظ شده است. توليد كننده فراصوتي با ظرفيت 6/01 يك ماكزيمم نيروي خروجي w120 و فركانس KHz40 توليد كرد. درجه حرارت حمام رنگرزي كنترل شد با جريان آب خنك [7].
شكل 2-1:دستگاه تمييز کننده فراصوتي]7[.
پروسه رنگرزي فراصوتي توصيف شده در شكل 2-2 كه تقسيم شده به 3 گام:
1- تكميل 2- رنگرزي3- دوره‌ي تثبيت
شكل 2-2: روش رنگرزي فراصوت
دوره‌هاي زماني رنگرزي و تثبيت فراصوتي جداگانه در يك طريق پيوسته و دوره‌اي بكار برده شد.
براي تكميل اوليه دو روش مختلف تحقيق شدند، يكي تكميل اوليه كه پارچه‌ها در حمام آب ديونيزه شده مايع با نسبت 40:1 غوطه‌ور شده و سپس تكميل اوليه با فراصوت پيوسته از 0 تا 30 دقيقه، در ادامه توسط رنگرزي تحت گرمايش مرسوم تكميل اوليه محلول رنگ ديگر، كه محلول رنگ با 2%owf در يك بشر شيشه‌اي و تكميل شده با فراصوت براي 10 دقيقه،‌سپس بكار برده شد براي پارچه‌هاي رنگ شده براي دوره‌ي رنگرزي، پارچه رنگ شده در يك حمام رنگ با نسبت 40:1 و زمان 30 دقيقه در براي قرمز راكتيو RGB و دماي براي رنگ زرد راكتيو3RS براي دوره‌ي زماني تثبيت، زمان رنگرزي به مدت 40 دقيقه در همان درجه حرارت ادامه يافت. براي مقايسه فن رنگرزي مرسوم تحت همان شرايط رنگرزي به جز زمان رنگرزي 40 دقيقه و زمان تثبيت 50 دقيقه است.
پارچه‌هاي رنگ شده آب كشيده شدند دوبار با آب سرد و شسته شده در محلول حمام با نسبت 40:1 توسط g/l3 دتر جنت نا نيونيك 209 براي 30 دقيقه در ، سپس آب كشيد و سرانجام در درجه حرارت محيط خشك شد [7].
ج) رمق كشي رنگ:
رمق‌كشي حمام رنگ رنگرزي، جذب محلول رنگ در ماكزيمم طول موج يك اسپكتوفتومتر مرئي اندازه گرفته شد و رمق‌كشي رنگ طبق معادله زير برآورد شد.
(2-1)
كه و به ترتيب غلظت ابتدايي و غلظت در زمان t است.غظتهاي محلول رنگرزي با رجوع به منحني درجه‌بندي رنگ توسط قانون بيرلامبرت تعيين نموده است.
د) ثبات رنگ:
وسعت ثبات رنگ اكتيو روي پنبه توسط مقادير پارچه‌هاي رنگ شده قبل و بعد از صابوني كردن در طول موج ماكزيمم ارزيابي شده، ثبات رنگ تعريف شد توسط فرمول زير:
كه و شدتهاي رنگي قبل و بعد از صابوني كردن است.
هـ ) راندمان فراصوت:
راندمان فراصوت از فرمول زير محاسبه شده است
كه و به ترتيب رمق كشي رنگ در رنگرزي فراصوت، و رنگرزي مرسوم است و T مجموعه بكار بردن زمان ميدان فراصوت.
و) قدرت رنگي:
قدرت رنگي رنگ اكتيو پارچه‌هاي صابوني شده تعيين نموده شدند توسط ديتاكالور SF600 با ميدان ديد زير لامپ استاندارد D65.
ز) مشخصات ثابت:
خواص شتشو توسط SW-12 طبق ماشين استاندارد شستشوي ايزو 105-Co6 تعيين شد در ضمن مشخصات ثبات سياسي طبق استاندارد ايزو 105-x12 روي ماشين سايش دادن Y571B محاسبه شده.
2-1-1-3 نتايج:
حفره‌سازي فراصوت نيروهاي محرك اصلي سونوشيمي است. عموماً، شدت فراصوت در رده‌ي مي‌توانست حبابهاي كويتاسيون را در مايع واسط توليد بكند.
بحث نتايج پروسه‌ها در كم شدن انرژي ورودي (pin) در حمام رنگرزي و انرژي خروجي نقل شده توسط محصول (pout).
يكي از معلولترين روشهاي اندازه‌گيري pin مبني به كاليمتري و فرض شده بود كه تمام انرژي ورودي مخزن جريان از بين رفته شده و به صورت حرارت توسط lorimer و سايرين ارائه شده و pin بدست آمده شد توسط:
كه و به ترتيب جرم و ظرفيت گرمايي مواد موجود در حمام رنگرزي است، و شيب ابتدايي نمودار درجه حرارت در حمام فراصوتي است چنانچه در نمودار 2-1 نشان داده شده.
نمودار 2-1 افزايش‌ها دما حمام رنگرزي به كمك فراصوت]7[.
نيروي فراصوتي واقعي تلف شده در محلول حمام رنگرزي تعيين نموده شد توسط اتخاذ كردن روش گزارش توسط Hagenson و Doraiswamy:
بر پايه‌ي معادله 2-4، انرژي واقعي ورودي حمام رنگرزي w6/69 در حالي كه حداكثر نيروي در دسترس خروجي نقل شده توسط سازنده w120 بوده شدت فراصوت بر پايه‌ي انرژي ورودي به رسيد در محلول رنگرزي، كه مي‌توانست سبب اثر حفره‌سازي در محلول رنگرزي شود.
2-1-1-4 اثر تكميل اوليه‌ي فراصوت:
الف) تكميل اوليه‌ي پارچه: براي تكميل اوليه‌ي پارچه‌هاي پنبه‌اي، رابطه‌ي بين رمق‌كشي اوليه و زمان تكميل كردن اوليه درنمودار 2-2 نشان داده شده است.
نمودار2-2 اثر تكميل اوليه پارچه‌ها روي رمق كشي رنگ (رنگ شده با رنگ راكتيو RGB)]7[.
سرعت اوليه رنگرزي به طور معني‌داري افزايش يافته در زمان تكميل اوليه 10 دقيقه با زمان 0 (رنگرزي مرسوم بدون فراصوت) مقايسه شد، با زياد كردن مدت زمان تكميل ابتدايي كمي بهبود داشتيم در رمق‌كشي اين نتيجه توسط اثر، گاززدايي فراصوت توضيح داده مي‌شود.
يك جرم از گاز در خلل و فرج مياني و كناري نخ به دام انداخته شده زماني كه منسوج پنبه‌اي متعلق به مواد متخلخل ساخته شده از الياف طبيعي توسط حباب فراصوتي خارج شد. نتيجتاً، محدوده‌ي ضخامت لايه بين سطح منسوج و محلول رنگ كاهش داده شد تا پروسه‌هاي جذب مولكول‌هاي رنگ روي سطح ليف را مساعدت كند. يافته‌هاي تجربي نشان دهنده برد كه 10 دقيقه بهينه زمان تكميل اوليه‌ي پارچه‌هاي پنبه‌اي است قدرت رنگي پارچه‌هاي رنگ شده نشان داده شده در شكل 2-4 ،اثر فزون سازي تكميل اوليه فراصوت روي پروسه‌ي رنگرزي آشكار شده است. بيشترين مقدار در تكميل اوليه در زمان 10 دقيقه كسب شده است. كه فقط تكميل اوليه فراصوت براي گاززدايي پارچه براي مدت 10 دقيقه كافي بود. [7].
ب) تكميل اوليه محلول رنگ:مشخصه رنگهاي ر اكتيو توسط هيدورليز نامطلوب در محلول كه تثبيت رنگ را كاهش مي‌دهد مجموعه‌ي آزمايشات نشان داده كه زمان تكميل اوليه محلول رنگ در ميدان فراصوت در زمان 10 دقيقه محدوده شده است (نمودار 2-3).
نمودار 2-3: اثر تكميل اوليه محلول رنگ روي رمق‌كشي رنگ
نمودار2-3تصوير رمق‌كشي نهايي ضمن پروسه‌‌ي رنگرزي است
.
با توجه به نموار 2-3 ظاهراً دو رنگ گرايشي همانند در مقدار رمق‌كشي بالاتر در محلول عمل آوري شده (تكميل اوليه شده با فراصوت) نسبت به محلول معمولي دارند [6].
بهرحال، تنها رنگهايي تك مولكولي مي‌تواند جذب شود توسط الياف و سپس با آن واكنش دهند. انرژي فراصوت مي‌تواند اثر بخش محلول رنگ و فروپاشي مسيل‌هاي رنگ و تجمع ذرات كلوئيدي را تقويت كند.
بعنوان نتيجه، جذب رنگ روي الياف با افزايش تعداد رنگ تك مولكولي افزايش خواهد يافت. نمودار 2-4جذب طيف قرمز راكتيو RGB تحت عمل فراصوت ما دريافتيم مقادير جذب بشينه‌ي محلول رنگ بعد از 5 دقيقه پخش فراصوت در و تشديد رنگ آشكارا بعد از 30 دقيقه در نمودار 2-4 قسمت a. مقادير در نمودار 2-4قمست b به هر حال افزايش كم جذب را با تمديد زمان نشان داد.
نمودار 2-4: اثر تكميل با فراصوت روي جذب رنگ
a) با فراصوت b) بدون فراصوت
پيشنهاد شد كه توده‌ي مولكولي رنگ توانست تحت عمل فراصوت به سرعت كم شود. هنگامي كه محلول عمل‌آوري شده در ميدان فراصوت براي 30 دقيقه بدون فراصوت در دماي 40 درجه سانتيگراد نگه داشته شد براي ديگري 30 دقيقه، بيشينه جذب نشان داده شد در نمودار 2-4 قسمت a.
نتايج ممكن است نشان دهنده باشد كه جريان اجتماع دوباره‌ي مولكولهاي رنگ در دماي بالاتر آهسته بوده و منجر به نتيجه‌ي بهبود در رمق‌كشي رنگ شد.
2-1-1-5 رنگرزي در ميدان مداوم فراصوت:
انرژي فراصوت مي‌تواند توانايي رنگرزي پارچه را بهبود بخشد. طبق تحقيق ازدياد سرعت راندمان فراصوت، موج فراصوت به طور پيوسته در دوره‌ي متفاوت رنگرزي (رنگرزي، تثبيت و كل پروسه).نمودار 2-5 تصوير شده درصد رمق‌كشي رنگ در ميدان فراصوت پيوسته در ابتداي دوره‌ي تثبيت (30 دقيقه براي رنگرزي فراصوت يا 40 دقيقه براي رنگرزي مرسوم)، اضافه كردن كربنات سديم مي‌توانست يك افزايش رمق‌كشي بدهد. دو دليل مي‌توانستند نتايج را توضيح بدهند. اول، حفره‌ها در الياف كه وسعت داد تقويت مقتضي تورم قليار را و نتيجه مي‌دهد يك افزايش ناگهاني در رمق‌كشي رنگرزي و دوم، قليا مي‌توانست شكل‌گيري رنگ- ليف در تبديل كردن، رمق كشي دسته‌ي رنگ و تثبيت را سرعت دهد.
كاوش كردن اين تأثيرات فراصوت در روش متفاوت رنگرزي لازم بود براي رسيدگي كردن به انتقال رنگ در پروسه‌ي رنگرزي]6[.

نمودار 2-5 اثر فراصوت پيوسته روي رمق‌كشي رنگ a) رنگ قرمز ر اكتيو RGB
b)ر اكتيو 3RS.
عموماً مولكولهاي رنگ توسط تمايل به الياف حركت مي‌كند از فاز مايع به سطح جامد الياف سپس نفوذ مولكولهاي رنگ اتفاق مي‌ افتد درون الياف، بنابراين، پروسه ابتدايي بيشتر توسط اثر جذب سريع كنترل شده بود در حالي كه دومي بود اثر نفوذ آهسته. [7].
اثرات ازدياد سرعت فراصوت در دو پروسه پيروي كرد از دو مكانيزم متفاوت معمولاً اثر انرژي فراصوتي در پروسه‌ي رنگرزي شامل سه جنبه مي‌باشد:
1- گاززدايي- اخراج محلول يا هواي محبوس شده.
2- پخش- شكستن مجموعه ذرات كلوئيدي رنگ در حمام رنگرزي يكسان.
تأثيرات گاززدايي و پخش، تسهيل كرده تماس مولكول رنگ با الياف براي تشديد سرعت جذب
3- نفوذ- انرژي فراصوت مي‌توانست نفوذ كند در پوشش لايه‌ عايق كاري الياف و افزايش سرعت نفوذ مولكولهاي رنگ درون الياف و واكنش بين الياف و رنگهاي اكتيو به محض اين كه فراصوت بكار گرفته شد در جريان رنگرزي، تأثير فوري گاززدايي و پخش مشاهده شدند، بطوري كه توسط افزايش رمق‌كشي رنگ در نمودار 2-5.
گرايش افزايش رمق‌كشي نهايي به اين ترتيب بود:
پروسه‌ي كامل فراصوتي > رنگرزي فراصوتي >تثبيت فراصوتي
افزايش سرعت را ندمال فراصوتي به هر حال متفاوت بودند براي سه روش استفاده‌ي فراصوتي، بطوري كه در جدول 2-1 نشان داده شده است.
جدول 2-1: رمق كشي رنگ و تثبيت و راندمان در فراصوت پيوسته
پيشينه‌ي سرعت گرفتن راندمان در دوره‌ي رنگرزي فراصوت كسب شد و برخلاف آن كوچكترين مقدار در يك دوره‌ي تثبيت فراصوتي بود كه مي‌توانست مستلزم اين حقيقت باشد كه از زماني كه نفوذ رنگ دورن الياف يك پروسه‌ي آهسته بود و مولكول‌هاي رنگ، همه‌ي مكانهاي واكنش پذير روي سطح الياف در دوره‌ي رنگرزي را پر كردند، فراصوت در دوره‌هاي تثبيت نخواهد توانست پروسه‌ي جذب را تسريع نمايد. راندمان فراصوتي طبق جدول 2-2 براي رنگ راكتيو زرد 3RS از قرمز راكتيو RGB بهتر بود كه مقتضي ساختار مولكولي متفاوت بود. بهبود اثر فراصوت آشكارا در شرايط تثبيت رنگ مقايسه شده با پروسه‌ي رنگرزي مرسوم. بهرحال، رمق‌كشي رنگ همانند نبودند، تثبيتها در سه روش رنگرزي همانند بودند. [6].
2-1-1-6 رنگرزي در ميدان فراصوت دوره‌اي:
در طي پروسه رنگرزي استفاده شده از فراصوت، انرژي فراصوت ورودي به عنوان گرما هدر رفته شد و سبب كاهش راندمان فراصوت شد. در همان زمان نويزهاي فراصوت روي علمكرد محيط پيرامون اثر گذاشت.
افزايش دادن راندمان و كاهش يافتن زمان فراصوت، يك روش كاركرد جديد فراصوت دوره‌اي تحقيق شده است. در اين مطالعه تمييز كننده فراصوتي در فاصله‌ي زماني 5 و 3 و 1 دقيقه به ترتيب كار كرده و كل پروسه زمان عمليات ضمن دوره‌ي رنگرزي 15 دقيقه بود.
جدول 2-2: رمق‌كشي رنگ، تثبيت و راندمان در فراصوت دوره‌اي
بطوري كه انتظار مي‌رفت، يك اثر بهبود عالي براي فراصوت دوره‌اي براي دو رنگ ديده شده،‌علاوه بر اين، زمان وقفه فراصوت يك عامل تأثيرگذار مهم ازدياد و سرعت رنگرزي بود. بهترين رمق‌كشي رنگ تحت پروسه‌ي رنگرزي فراصوت دوره‌اي در فاصله زماني 1 دقيقه كسب نموده شد، كوتاه‌ترين زمان آزمايشات‌مان است.
يك دليل ممن بود فاصله‌ي زمان كوتاه‌ مي‌توانست سقوط كردن ميله و حبابها در حفره‌سازي را تغيير دهد و راندمان فراصوت بهتر شود.
اين جالب است كه تثبيت در سه پروسه‌ي رنگرزي فراصوت دوره‌اي بي‌اثر بود توسط فاصله زماني كه نياز به تحقيق بيشتر داشت.
يك مقايسه روي جدول 2-1 و 2-2 به وضوح نشان داد رمق‌كشي و تثبيت همانند تحت شرايط فراصوت پيوسته و دوره‌اي، اگر چه جمع زمان كاري در فراصوت دوره‌اي فقط 15 دقيقه بود، نصف زمان مورد نياز در فراصوت پيوسته پيشنهاد شد كه روش رنگرزي در ميدان فراصوت دوره‌اي خواهد توانست سود برساند براي كاربرد كامل انرژي فراصوت بنابر راندمان بالاتر فراصوت دوره‌اي.
2-1-1-6 شرايط ثبات:
ثبات شستشوي و سايشي نمونه‌هاي رنگ شده در جدول 2-3 نشان داده شده است. انرژي فراصوت روي ثبات سايشي خشك و تغيير رنگ شرايط شستشو تأثير نداشت. بهرحال ثباتهاي سايشي ترو ثبات سنگ شور پارچه‌هاي رنگ شده كمي هنگامي كه نمونه‌ها در ميدان فراصوت رنگرزي شده بودند بهبود يافت.
افزايش ثبات شايد به تثبيت كوالانتي خوب رنگ با پارچه كه نتيجه شده از نفوذ بهتر رنگ درون الياف و واكنش سريع بين رنگ و الياف تحت حفره‌سازي فراصوت نسبت داده شده است. نكته اين كه تكميل اوليه فراصوت براي پارچه يا محلول رنگرزي، ثبات نمونه‌هاي رنگ شده بهبود داده نمي‌شود [7].
جدول 2-3: ثبات سايشي خشك، ثبات سايشي‌ تر، سنگ شور روي پنبه، سنگ شور روي پشم و تغيير رنگ

2-1-1-7 نتايج:
نتايج مشتق شده از اين آزمايش به شرح زير است:
1- تكميل اوليه فراصوت براي پارچه‌ها توانست مقدار رمق‌كشي و قدرت رنگي پارچه‌هاي رنگي را افزاش دهد. زمان بهينه‌ي تكميل اوليه تقريباً 10 دقيقه بود. تكميل اوليه فراصوت براي محلول رنگ، به هر حال، مي‌توانست اندكي رمق‌كشي افزايش يابد ودو روش بهبود خواص ثبات شستشوي و ثبات سايشي پارچه‌ها شكست خورده است. 2- رمق‌كشي رنگ براي رنگرزي در فراصوت پيوسته آشكار افزايش داده شد. بهترين رمق‌كشي رنگ در پروسه‌ي كامل فراصوتي به نتيجه رسيده شد تا موقعي كه بهينه‌ي سرعت گرفتن راندمان فراصوت در پروسه‌ي رنگرزي فراصوتي مشاهده شد تثبيت در سه پروسه‌ي رنگرزي فراصوتي پيوسته اندكي تأثير گذاشته شد توسط روش رنگرزي بخش ثباتهاي پارچه‌هاي رنگ شده در روش پيوسته (روش بالا) بهتر شدند. [6].
3- پروسه رنگرزي فراصوت دوره‌اي توانست رمق‌كشي و تثبيت را توسعه دهد. افزايش سرعت راندمان فراصوت دوره‌اي به طور شديدي بستگي داشت به فاصله‌ي زماني و با فاصله‌ي زماني كوتاه‌تر افزايش داده شده است.
بهترين رمق‌كشي رنگ و افزايش سرعت راندمان تحت پروسه‌ي رنگرزي فراصوت دوره‌اي در فاصله‌ي زماني 1 دقيقه كسب شد. [7].
تأثير فراصوت روي سيستم رنگرزي سه اثر يعني، اثر انتشار شكستن ميسل‌ها و وزن مولكولي مجموعه‌ها (تجمع ذرات كلوئيدي) در انتشار يكنواخت در حمام رنگ، گاززدايي توسط انتقال مولكولهاي گاز محلول يا دام انداخته شده يا هوا از خلل و موج‌هاي ليف در نقاط تلاقي پارچه درمايع به موجب آسان كردن تماس رنگ با ليف و تسريع كننده نرخ نفوذ رنگ درون ليف توسط شكستن پوشش لايه‌هاي مرزي الياف و تسريع كننده‌ي اثر متقابل بين رنگ و ليف. [7].
از سالهاي زيادي قبل شناخته شده است كه نيروي فراصوت پتانسيل بزرگي دارد براي كاربرد در تنوع وسيع پروسه‌هاي صنعتي، بطوري كه پيشنهاد مي‌كنند ذخيره‌ي ارزش پتانسيل در زمان، مواد شيميايي و كاهش دادن پساب.
2-1-1-8 آزمايش:
مواد: ماده رنگي (C.I Astrazon Basic Red 58L 2oo%) بكار برده شده در اين آزمايش از شركت Dystarمصر تهيه شده است.
پارچه‌‌هاي اكريليك () تهيه شده از Misr براي ريسندگي و بافندگيMahalla EL- وEl-kobra مصر است. پارچه‌ي عمل آوري شده با يك محلول شامل دتر جنت نانيونيك در 50-45 درجه‌ي سانتي‌گراد براي 30 دقيقه، سپس پارچه‌ها به طور كامل با آب،‌ آبكشي شدند و در هوا در درجه حرارت اتاق خشك شدند [8].
– دستگاه: يك فراصوت CREST و تنظيمات آزمايشي بكار برده شده، ژنراتور الكتريكي در فركانس KHz5/38 و حدود نيرو از w100 تا حدود w500 عمل مي‌كند. سطوح نيروي خروجي- به طور ميانگين از بالاي 100 تا w500 هستند و توسط سه مبدل در پايين مخزن صنعتي تهيه شده‌اند. كنترل ديجيتال دقيق زمان (0 تا 90 دقيقه)، كنترل دما توسط ترموستات ، كنترل سطح نيرو، ابعاد داخلي مخزن به عمق (6×6×5/11) و 152×152×292 ميلي‌متر است.
2-1-1-9 روش‌‌ها:
رنگرزي پارچه‌هاي اكريليك توسط بكار بردن روشهاي مرسوم و فراصوت: نمونه‌هاي پارچه اكريليك هر كدام gr5/0 رنگ شده با رنگ بازيك (Red 58L 200%) با محلول حمام 1:50 رنگرزي در غلظتهاي مختلف رنگ (%5/1-1/0) و مقدار PH (7-5/3) و دما (-40) و مدت زمان 90-30 دقيقه انجام شد [8].
در مورد فراصوت براي مقايسه،‌ همان شرايط رنگرزي استفاده نمودند از رنگرزي فراصوت بادرجات نيروي مختلف (w500-100).
سپس نمونه‌هاي رنگ شده، شستشو داده شده با آب سرد و براي مدت 25 دقيقه شستشو شده در يك حمام محتوي دترجنت نانيونيك، در دماي 45/40 درجه سانتي‌گراد سرانجام پارچه‌ها با آب آبكشي شوند و در هوا خشك شدند.
نمونه‌هاي پارچه اكريليك هر كدام 4 گرم، برش هر تكه تقريباً و در 7= PH در ml 250 بطري رنگرزي در بسته با ml200 محلول آبكي تركيب شده‌ي از رنگ C.I.As+razon بازيك زرد طلايي GLE (شيد رنگ %5/0 با نسبت محلول حمام 50:1 در دماي 80 درجه‌سانتي‌گراد با تكان دادن مكرر رنگرزي هدايت شده با بكار بردن هم نيروي فراصوت در w500 و هم شرايط گرمايش مرسوم. بعد فاصله‌هاي زماني را انتخاب كرد، ml5/0 از رنگ حمام با پيپت در لوله آزمايش ريخته و با آب تا ml5 رقيق شد تا جذبش را در nm535 اندازه بگيرد. [8].
2-1-1-10 اندازه‌گيري‌ها:
الف)uv / با جذب طيف كميت برداشت رنگ با استفاده از معادله‌ي زير برآورد شد.
(2-5)
كه Q مقدار برداشت رنگ ، و غلظت ابتدايي و نهايي محلول رنگ () و به ترتيب V حجم حمام رنگ و w وزن ليف (g) غلظت محلولهاي رنگ بعد از اشاره به منحني درجه‌بندي مربوط به رنگ بازيك با به كار بردن قانون بيرلامبرت تعيين نموده شدند. [8].
ب) قدرت رنگي:
قدرت رنگي نمونه‌هاي رنگ شده ارزيابي شده توسط فن انعكاس نور با استفاده از perkin-Elmer و uv- با اسپكترو فتومتر (مدل Lambda3B).
مقاومت نسبي رنگ (مقادير ) با استفاده از معادله ذيل تخمين زد شد.
كه R جزء اعشاري انعكاس پارچه‌ي رنگ شده است و جزء اعشاري انعكاس پارچه‌ي رنگ نشده و K ضريب جذب است، S ضريب انتشار است
ج) پويش ميكروسكوپ الكتروني:
پارچه اكريليك رنگي عمل آوري نشده و عمل آوري شده با فراصوت آزمايش شد با استفاده از پويش ميكروسكوپ الكتروني (SEM) مدل l30 x philips با يك واحد ضميمه‌ي EDX و با لتاژ فزاينده‌ي kV30 وبزرگنمايي بين 10 و 000/400 همه‌ي نمونه‌ها قبل از آزمايش SEM با طلا پوشانده شدند. [8].
د) تفرق اشعه‌ي x:
تحليل تفرق اشعه‌ي x دردرجه حرارت اتاق براي پارچه‌ي اكريليك رنگ شده براي هر دو روش مرسوم و فراصوتي بكار برده شد، مدل ديفراكتومتر اشعه‌ي ايكس × Philips با يك زاويه سنج نوع 3050/10 pw.
اين ديفراكتومتر كنترل شده و عمل شده توسط pc كامپيوتر با برنامه‌هاي p.Rofi+ و يك منبع با طول موج و عملياتي با تابش Mo-tube در kv50 و Ma40 بكار برده شده است. رنج پارامترهاي اسكن از با گام اسكن 03/0 در هندسه‌ي انعكاس.
هـ) مشخصات ثابت:
نمونه‌هاي رنگ شده آزمايش شدند براي شستشو، عرق كردن اسيدي و قليايي و سايش خشك و تر و ثبات نوري متناسب با روشهاي استاندارد ATCC [8].
2-1-1-11 نتايج:
رنگرزي پارچه اكر يليك با رنگ قرمز بازيك (C.I.Astrazon Basic Red 5BL)
– فاكتورهاي تأثيرگذار روي پروسه‌ي رنگرزي:
اثر غلظت رنگ (شيد رنگ): از نمودار 2-6



قیمت: تومان


پاسخ دهید