اصلاح سطحي الياف استبرق جهت بهبود خواص فيزيكي و مكانيكي آن درفرايند كاردينگ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

گياه استبرق، گياهي خودرو است كه در مناطق گرمسير جنوب كشور رشد كرده و از غوزه و ساقهي اين گياه، الياف ليگنوسلولزي استخراج مي‌شود. اين الياف از ويژگي‌هاي منحصر به فردي مانند چگالي پايين و ساختار توخالي برخوردار است كه سبب مي‌شود بتوان از آن در كاربرد‌هاي مختلف همچون لباس¬هاي ورزشي، عايق‌هاي صوتي و كامپوزيت‌هاي فوق سبك استفاده نمود. الياف استبرق ساختاري ترد وشكننده دارند و به همين دليل در فرايند كاردينگ، خرد شده و تهيه فتيله ‌يكنواخت از آن براي ريسندگي بسيار دشوار است. هدف از اين پژوهش، بررسي روش¬هاي مختلف اصلاح سطح جهت حذف ليگنين به عنوان يكي از جزء¬هاي تشكيل دهنده‌ي الياف و در نتيجه كاهش شكنندگي آن در طي عمليات كاردينگ است. براي دستيابي به اين هدف، عمل¬آوري الياف استبرق به روش غوطه‌وري با استفاده از اكسيدكننده‌ي سديم كلريت تحت اسيديته‌ي معين صورت گرفت. سه عامل غلظت اكسيدكننده‌، دماي محلول و زمان واكنش به عنوان عوامل متغير فرايندي بررسي شدند. خصوصيات فيزيكي و مكانيكي اين الياف نظير طول، ظرافت و استحكام قبل و بعد از عمليات اصلاح سطح اندازه¬گيري شد. پس از واكنش الياف با سديم كلريت بدون آن كه زنجيره‌ي سلولز آسيب ببيند جزء ليگنين الياف تخريب شد كه مقدار تخريب ليگنين براي هر نمونه گزارش شد. پس از آن، نمونه‌هاي اصلاح‌شده الياف استبرق ونمونه الياف خام استبرق به دستگاه كاردينگ آزمايشگاهي تغذيه شد و درصد خردشوندگي الياف محاسبه شد. نتايج به دست آمده نشان دهنده خردشوندگي 53 درصدي اين الياف در فرايند كاردينگ است. نمونه‌ي اصلاح‌شده الياف استبرق كه در محلول 5/0 درصد وزني حجمي سديم كلريت در دماي 75 درجه سانتي‌گراد به مدت يك ساعت عمل¬آوري شده بود به عنوان نمونه‌ي بهينه انتخاب شد. اين الياف در فرايندكاردينگ 18 درصد خردشوندگي را نشان داد كه نشان¬دهنده تاثير معني¬دار عمليات سطحي مذكور بر رفتار الياف در فرايند كاردينگ است. از نمونه‌ي بهينه‌ي اصلاح‌شده آزمون استحكام گرفته شد. يافته¬ها نشان مي¬دهد كه شاخص ازدياد طول الياف اصلاح‌شده از 022/2% به 74/2% و مدول آن از از 25/1 به 44/1 نيوتن برتكس افزايش داشته است . همچنين دراين پژوهش درجه تجعد و نرخ بلورينگي الياف اصلاح‌شده‌ي بهينه نسبت به الياف استبرق خام اندازه¬گيري شد كه افزايش معني¬داري را نشان داد. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني اخذ شده از الياف اصلاح‌شده‌ي بهينه نشان دهنده كاهش شكستگي و پارگي الياف پس از فرايند كاردينگ است. در انتها، ساير خواص فيزيكي الياف مانند، چگالي، رطوبت بازيافته و پايداري حرارتي بررسي شد و با نمونه‌ خام الياف استبرق مقايسه شد.

224352

شيمي و رنگ

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان