۱۶ مهر ۱۳۹۷

مقایسه خواص و ویژگی های آهار مصرفی در صنایع فرش ماشینی

مقایسه خواص و ویژگی های آهار مصرفی در صنایع فرش ماشینی

چکیده

 

به طور کلی جهت تکمیل انواع مختلف فرش ماشینی از جنس پلی استر فیلامنت، اکرلیک، پلی پروپیلن و پشم از مواد مختلفی مانند آهار استایرن بوتا دی ان (SBR) و  پلی وینیل استات (PVA) استفاده می‌شود.

بسته به تراکم فرش، جنس نخ خاب فرش، نمره شانه، سرعت غلتک آهار، ارتفاع تیغه و... مقدار آهار اعمال شده به پشت فرش متفاوت می‌باشد. از جمله فاکتورهای مهم در ارزیابی آهار مصرفی جهت تکمیل فرش ماشینی می‌توان به شفافیت فیلم آهار، نرمی فیلم آهار، نیروی بیرون آمدن نخ خاب، درصد

مواد جامد موجود در آهار و پایداری فیلم آهار در برابر فرآیند شستشو اشاره نمود.

در آنالیز میزان نرمی و سختی فیلم آهار تشکیل شده در پشت فرش، توجه به فاکتورهایی مانند دمای انتقال شیشه‌ای (Tg)  لازم و ضروری به نظر می‌رسد. در این موارد هر چه میزان دمای انتقال شیشه‌ای آهار مصرفی بیشتر باشد، فیلم آهار تشکیل شده سفت‌تر خواهد بود. حال اگر بخواهیم دو نوع رزین

مصرفی در تکمیل فرش (SBR  و PVA) را با هم مقایسه کنیم، میزان دمای انتقال شیشه پلی وینیل الکل و استایرن بوتادی ان به ترتیب معادل 32 درجه سانتیگراد و در محدوده  منفی 25 و 15 درجه سانتیگراد خواهد بود. بر اساس مقادیر دمای انتقال شیشه‌ای این دو رزین، فیلم حاصله از آهار استایرن بوتادی

آن نرم‌تر از آهار پلی وینیل الکل می‌باشد. 

درصد مواد جامد به عنوان فاکتور مهم دیگر در آنالیز مواد آهار مصرفی در تکمیل فرش ماشینی به شمار می‌رود. بر اساس نرم موجود، میزان درصد مواد جامد تشکیل‌دهنده پلی وینیل الکل و استایرن بوتادی ان در  حدود 48 تا 50 درصد متغیر می‌باشد.

شفافیت فیلم آهار به نوع مواد افزودنی در حین ساخت محلول آهار بستگی دارد. در این موارد افزودن موادی چون خاک سنگ، تیلوز، نشاسته، کربنات کلسیم (پودر کربنات) دارای تأثیر به سزا در کاهش شفافیت فیلم آهار و یا به اصطلاح سفیدک زدن می‌باشد.

از جمله موارد مهم دیگر در زمینه آهار مصرفی جهت تکمیل فرش ماشینی می‌توان به ثبات شستشویی فیلم آهار اشاره نمود. در این موارد فیلم حاصله از آهار استایرن بوتادی ان نامحلول در آب و فیلم آهار پلی وینیل الکل به صورت محلول در آب می‌باشند. از جمله معایب مربوط به آهار استایرن بوتادی ان در

قیاس با پلی وینیل الکل می توان به عدم امکان زدایش آهار استایرن بوتادی ان از روی فرش در صورت روزدگی آهار ( سوزنی شدن) اشاره نمود.

 

 

مقدمه

 

به طور کلی رزین به ترکیباتی بر پایه مواد طبیعی و یا مصنوعی اطلاق گردیده که دارای خواص چسبندگی بالا نسبت به زمینه‌ها (سوبستریت‌های) مختلف می‌باشند. این نوع ترکیبات بر اساس خواص و ویژگی‌های حرارتی به دو دسته کلی  ترموپلاستیک و ترموست تقسیم بندی می‌شوند.

رزین‌های ترموپلاستیک به راحتی در اثر حرارت از حالت جامد به مایع و در اثر سرد کردن از حالت مایع به جامد تغییر حالت می‌یابند. در این نوع رزین، بیشترین میزان تغییر در خواص فیزیکی در دماهای بالاتر از دمای انتقال شیشه‌ای ( Tg) و پایین‌تر از دمای ذوب به وقوع می‌پیوندد.

  از جمله رزین‌های ترموپلاستیک می‌توان به رزین‌های پایه اکرلیکی، اکریلو نیتریل بوتادی ان استایرن ( ABS)، پلی لاکتیک اسید (PLA)، پلی بنزیمیدازول ، پلی کربنات‌ها، پلی اتر سولفون، پلی اتیلن، پلی فنیلن اکساید، پلی پروپیلن، پلی استایرن و پلی وینیل کلراید اشاره نمود.

رزین‌های ترموست به سختی در اثر حرارت و یا سرد شدن تغییر حالت می‌یابند. این نوع از رزین‌ها دارای استحکام بالاتر در قیاس با رزین‌های ترموپلاستیک می‌باشند که این نیز خود ناشی از ساختار سه بعدی  شبکه پیوندهای عرضی (cross linking bonds) است.

از جمله رزین‌های ترموست می‌توان به پلی یورتان، فنل فرمالدهید، اوره فرمالدهید، ملامین فرمالدهید، رزین اپوکسی، پلی آمیدها و رزین‌های پلی استر اشاره نمود.

 

 

1 - شاخص های مهم در مقایسه خواص و ویژگی های انواع مواد آهار مصرفی جهت تکمیل فرش

 

به طور کلی شاخص‌های فراوانی در  مقایسه انواع آهار مصرفی در تکمیل فرش دخیل می‌باشند. در ادامه اقدام به بررسی این شاخص‌ها به طور جز به جز گردیده است:

 

الف : درصد مواد جامد

 

درصد مواد جامد تشکیل‌دهنده انواع مختلف رزین مصرفی  به عنوان فاکتوری مهم در افزایش وزن فرش پس از عملیات تکمیل به شمار می‌رود. در این میان فاکتورهای دیگری چون ریشه و حاشیه نیز مؤثر می‌باشند.

پس از آهار خوردن پشت فرش، فرش جهت خشک شدن به داخل استنتر (خشک کن) انتقال می‌یابد. در این مرحله طی مراحل مختلف آهار پشت فرش پخت شده که این  نیز خود ناشی از تبخیر جز آبی آهار می‌باشد. در اثر تبخیر محلول آهار، تنها مواد جامد تشکیل‌دهنده آهار پشت فرش باقی می‌مانند. 

بر اساس بررسی‌های صورت گرفته بر روی انواع آهار مصرفی در صنایع فرش ماشینی،  میزان درصد مواد جامد تشکیل‌دهنده آهار در محدوده 48 تا 50 درصد متغیر می‌باشد.

 

ب :  نرمی فیلم آهار

 

دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) به عنوان فاکتوری مهم در تعیین نرمی و سختی فیلم آهار می‌باشد. در این موارد هر چه میزان دمای انتقال شیشه‌ای آهار مصرفی بیشتر باشد، فیلم آهار تشکیل شده سفت‌تر خواهد بود. حال اگر بخواهیم دو نوع رزین مصرفی در تکمیل فرش (SBR  و PVA) را با هم مقایسه کنیم، میزان دمای انتقال شیشه پلی وینیل الکل و استایرن بوتادی ان به ترتیب معادل 32 درجه سانتیگراد و  در محدوده  منفی 25 و 15 درجه سانتیگراد خواهد بود. بر اساس مقادیر دمای انتقال شیشه‌ای این دو رزین، فیلم حاصله از آهار استایرن بوتادی ان نرم‌تر از آهار پلی وینیل الکل می‌باشد. 

 

ج: شفافیت فیلم آهار

 

شفافیت فیلم آهار به عنوان فاکتوری مهم در کنترل کیفیت انواع مختلف فرش ماشینی می‌باشد. عوامل و فاکتورهای مختلفی مانند وجود ناخالصی، مواد افزودنی مانند پودر سنگ، نشاسته، کربوکسی متیل سلولز، تیلوز و کربنات کلسیم منجر به کاهش شفافیت فیلم آهار تشکیل شده در پشت فرش

می‌گردند.

با توجه به افزودن نشاسته و یا در برخی موارد کربنات کلسیم و پودر سنگ به آهار پلی وینیل استات به منظور کاهش مصرف آهار به ازای هر متر مربع، عموماً فیلم تشکیل شده از این آهار دارای تیرگی بیشتر در قیاس با آهار استایرن بوتادی ان می‌باشد.

 

 

د : ماندگاری و ثبات فیلم آهار در برابر عملیات شستشو

 

از جمله شاخص های مهم دیگر در کنترل کیفیت آهار مصرفی در فرش ماشینی می‌توان به ماندگاری و ثبات فیلم آهار در برابر عملیات شستشو اشاره نمود.

بر اساس شواهد موجود، آهار استایرن بوتادی ان به صورت نامحلول در آب و آهار پلی وینیل استات و کوپلیمرهای آن به صورت محلول در آب هستند. شایان ذکر است در چند سال اخیر تولیدکنندگان آهار پلی وینیل استات جهت رفع این نقیصه اقدام به تولید کوپلیمرهای اکرلیکی نموده‌اند که تا حدودی در رفع

این نقیصه مؤثر بوده است. بر اساس مقایسه صورت گرفته میان کوپلیمرهای اکرلیکی و استایرن بوتادی  ان، فیلم حاصله از استایرن بوتادی ان دارای پایداری بیشتر در برابر عملیات شستشو می‌باشد که این نیز ناشی از پایه غیر آبی (غیر قطبی) آن  می‌باشد.

 

 

1 - نتیجه گیری کلی

 

بر اساس موارد فوق الذکر، استفاده از آهار استایرن بوتادی ان جهت فرش‌های با زیر دست نرم و قابل انعطاف و پلیمر پلی وینیل استات و کوپلیمرهای آن جهت فرش‌های دارای زیر دست سفت‌تر پیشنهاد می‌شود. در این موارد آهار استایرن بوتا دی ان دارای مزیت‌های بیشتری در قیاس با پلی وینیل الکل

می‌باشد که از جمله فاکتورهای متمایزکننده می‌توان به نرمی فیلم آهار و ثبات بالای فیلم آهار در برابر شستشو اشاره نمود.

 

 

 

  1. مراجع

  1.  Murray, G. T. (1997), Handbook of materials selection for engineering applications, CRC Press, p. 242, ISBN 978-0-8247-9910-6.

2. Francesca Cappitelli; Claudia Sorlini (2008). "Microorganisms Attack Synthetic Polymers in Items Representing Our Cultural Heritage". Applied Environmental Microbiology 74.PMC 2227722.

3. Deutsche Reichs Patent no. 281687 (4 July 1913), an abstract of which appears in the Journal of the Society of Chemical Industry (London), vol. 34, page 623 (1915);
4. Deutsche Reichs Patent no. 281688 (2 April 1914);
5. British patent no. 15271 (25 June 1914.);
6. Fritz Klatte and Adolf Rollett, "Plastic composition and process of producing it," U.S. Patent 1,241,738 (filed: July 3, 1914; issued: Oct. 2, 1917), an abstract of which appears in theJournal of the Society of Chemical Industry (London), vol. 36, page 1185 (1917).

 7.Rutherford John Gettens and George Leslie Stout, Painting Materials: A Short Encyclopaedia (Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1942),page 74.

8. Young, M.E., M. Murray and P. Cordiner (1999). "Stone consolidants and chemical treatments in Scotland"Robert Gordon University, Building Research Establishment and Historic Scotland. Retrieved 2009-07-30.

9. H. Staudinger, K. Frey, W. Stark, Ber. Deut. Chem. Ges. 1927, 60, 1782.        

10. Steven Di Pilla (2 June 2004), Slip and Fall Prevention: A Practical Handbook, CRC, p. 82, ISBN 978-0-203-49672-5

11. Market Study Synthetic Rubber[1], published by Ceresana, June 2013

12. Werner Obrecht, Jean-Pierre Lambert, Michael Happ, Christiane Oppenheimer-Stix, John Dunn and Ralf Krüger "Rubber, 4. Emulsion Rubbers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.o23_o01

13. International Institute of Synthetic rubber Producers, Inc. (IISRP) article on S-SBR (retrieved 2011-12-02)

14. H.-D.Brandt et al. "Rubber, 5. Solution Rubbers" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.o23_o02

15. Mark Michalovic (2000) "The Story of Rubber. Germany: The Birth of Buna" from The Polymer Learning Center and Chemical Heritage Foundation

16. Evonik Industries Invention and Production of Buna

     17. Malcolm Tatum What is syrene-butadiene rubber from Wisegeek

    18. Wendt, Paul (1947). "The Control of Rubber in World War II". The Southern Economic Journal (Southern Economic Association13 (3): 203–227. doi:10.2307/1053336.

19. Rubber Matters: Solving the World War II Rubber Problem & Collaboration. chemheritage.org. Retrieved July 11, 2013.

 

 

 

نظرات کاربران
دیدگاه خودتان را ارسال کنید
ارسال نظر