بررسی اثر اشعه UV بر روی خواص پرزدهی پارچه پشم پلی استر ۴۵ ۵۵ و ۲۰ ۸۰

اشعه UV ماوراء بنفش اشعه ای غیر قابل رویت است که دارای فرکانسی پائین تر از طیف مرئی است بهترین طول موج یا فرکانسی که می توان به کمک آن میکروارگانیزم ها و آلودگی های میکروبی را از بین برد طول موج ۲۵۴nm می باشد به این طول موج UV c نیز می گویند

امروزه پرزدهی پارچه‌های فاستونی نقش به‌سزائی در صنعت نساجی دارد به‌همین دلیل ما به بررسی اثر اشعه UV بر روی پارچه‌های فاستونی (۴۵-۵۵) پشم پلی‌استر و همچنین پارچه پشم ـ پلی‌استر (۲۰-۸۰) در خاصیت پرزدهی آنها پرداختیم و به نتایج بسیار مهمی نایل شدیم که عبارتند از اینکه در نمونه پشم پلی‌استر (۴۵-۵۵) در اثر اشعه UV استحکام افزایش پیدا کرد و در نمونه پشم پلی‌استر (۲۰-۸۰) استحکام بالعکس یافت و همچنین اثر اشعه UV باعث کاهش پرزدانه در نمونه (۴۵-۵۵) و افزایش پرزدانه در نمونه پلی‌استر تابش دیده گردید و نتایج مهم دیگری که در پروژه ارائه شده است.

● مقدمه:

اشعه UV (ماوراء بنفش) اشعه‌ای غیر قابل رویت است که دارای فرکانسی پائین‌تر از طیف مرئی است بهترین طول موج یا فرکانسی که می‌توان به کمک آن میکروارگانیزم‌ها و آلودگی‌های میکروبی را از بین برد طول موج ۲۵۴nm می‌باشد. به این طول موج (UV-c) نیز می‌گویند.

خورشید که یک راکتور هسته‌ای طبیعی است طیفی از انرژی الکترومغناطیسی، از امواج کیهانی تا امواج رادیوئی تولید می‌کند، ما به بخشی از این امواج، آشنائیم، از جمله مادون قرمز که زمین را گرم می‌کند و اشعه‌های مرئی که توسط چشم قابل دیدن می‌باشند. اشعه UV در محدوده ۲۰۰ـ۴۰۰ نانومتر می‌باشد که به سه دسته تقسیم می‌شود:

UV-A که طول موج در محدوده ۳۱۵ـ۴۰۰ نانومتر دارد و به موج بلند مشهور است و برای برنزه کردن پوست در بسترهای مخصوص استفاده می‌شود.

UV-B کە دارای طول موج در محدوده ۲۹۰-۳۱۵ نانومتر است و برای ضدعفونی کردن پوست هنگام بروز بیماری پسوریاسیس استفاده می‌شود و به موج متوسط مشهور می‌باشد.

قرارگیری بیش از حد در معرض UV-A و UV-B موجب بروز سرطان پوست و آب مروارید می‌گردد. (UV-C) دارای طول موجی در محدود ۲۹۰-۲۰۰ نانومتر می‌باشد و به موج کوتاه مشهور است و برای گندزدائی آب و یا هوا استفاده می‌شود و اگر به درستی استفاده شود ضرری برای انسان ندارد.

اما قرارگیری بیش از حد در معرض انرژی این اشعه موجب قرمز شدگی موقت پوست و ورم ملتحمد موقت می‌شود.

● پرزدهی چیست؟

پرزدهی در پارچه، پدیده‌ای است که در اغلب موارد نامطلوب می‌‌باشد زیرا با ظاهر شدن این گلوله‌های ریز برسطح پارچه، از زیبائی و نرمی آن کاشته می‌شود.

این پدیده از سه مرحله مجزای تشکیل پرز (بر اثر بیرون آمدن سر الیاف از پارچه)، درهم پیچیدن پرزها و تشکیل پرزدانه و در نهایت کنده شدن پرزدانه به‌عنوان پایان عمر یک پرزدانه تشکیل شده است.

مشخصات عمومی پارچه مورد مصرف:

۱) پارچه فاستونی پشم ـ پلی‌استر (۵۵-۴۵)

۲) پارچه فاستونی پشم ـ پلی‌استر (۸۰ـ۲۰)

الف) نمونه نخ دولا ۴۰ den: دنیر

الف) نمره نخ دولا ۴۰ den

ب) وزن در متر مربع ۳۹۵۵ gr/m

ب) وزن در متر مربع gr/m۳۹۵

ج) تراکم تار و پود

ج) تراکم تار و پود:

۱) تراکم کار cm ۵/۲۸

۱) تراکم تار cm ۵/۲۸

۲) تراکم پود ۱۸ cm

۲) تراکم پود ۱۸ cm

د) تابدر متر ۶۰۰ به بالا

هـ) نوع بافت: سرژه

هـ) نوع بافت: سرژه

شرح انجام آزمایش

ابتدا به مقدار ۲ تا ۳ متر از پارچه فاستونی پشم پلی‌استر (۵۵-۴۵) و پارچه فاستونی پشم پلی‌‌استر (۸۰-۲۰) تهیه شد. سژس ۴ نمونه cm ۱۸*۴۲ از هر کداماز پارچه‌ها را بریده و آن را آهار، در معرض اشعه UV با دستگاه مخصوص اشعه UV قرار داده شد.

زمان قرارگیری در مقابل اشعه UV

سپس ۴ نمونه، به ترتیب در زمان‌های نیم ساعت، ۱ ساعت، ۲ ساعت و نیم و ۳ ساعت در مجاورت اشعه UV قرار داده شد.

● آزمایش میزان تشکیل پرزدانه‌ای بودن نمونه‌ها با دستگاه ماتین دل Martindle

در این آزمایش از دستگاه سایش Martindle استفاده شد. در این دستگاه از دو دسته نگهدارنده نمونه استفاده می‌شود، یک دسته نگهدارنده‌های بزرگ که ثابت هستند و یک دسته نگهدارنده کوچک متحرک که توپی‌ها در آن قرار می‌گیرد. نمونه‌های روی این توپی‌ها نصب می‌شوند.

نمونه مورد آزمایش بر روی نمونه‌ای از همان پارچه‌ با فشار کم مالیده می‌شود و بعد از آن به همان ترتیب گفته شده مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. فشار اعمال شده به نوع پارچه مورد آزمایش بستگی دارد:

برای پارچهظهای تاری و پودی و رومبلی از فشار cn/cm ۵/۲ استفاده می‌شود. در این حالت نیاز به وزنه اضافی بر روی نگهدارنده نیست.

● روش کار

ابتدا پارچه UV داده نشده (خام) از هر ۲ پارچه به اندازه ۱۸٭۴۲ سانتی‌متر را بریده و نمونه ۱۸/۴۲ را cm۱۴ بریده شد. این نمونه ۱۴cm از هر کدام را روی نگهدارنده پائینی Martindle یعنی در محل ساینده استاندارد در آزمایش سایش بسته شده و سپس به قطر cm ۵/۲ از پارچه به‌صورت دایره‌ای بریده شده و برای نگهدارنده متحرک که پشت آن غری قرار داده می‌شود که برای تعیین میزان پرزدانه از این نمونه استفاده خواهد شد. این نگهدارنده متحرک توسط میله‌ای روی ماشین سوار است تا به کمک این میله حرکت به نگهدارنده منتقل شود. در اثر حرکت این نگهدارنده بر روی نگهدارنده پائین، مالش دو پارچه صورت می‌گیرد. چنانچه پارچه دارای بافت تاری ـ پودی و یا از نوع پارچه رومبلی باشند نیاز به وزنه خواهد بود. این وزنه‌ها بر روی میله قرار می‌گیرند.

به هر کدام از این دو نمونه میزان مالش متفاوتی داده شد. به یک جفت ۱۲۵ مالش، به جفت دیگر ۵۰۰ مالش و به یکی دیگر ۲۰۰۰=۴٭۵۰۰ مالش داده می‌شود و ما در ۱۲۵ دور در ۵۰۰ دور و در ۲۰۰۰ دور نمونه‌ها را مورد ارزیابی جهت تعیین میزان تشکیل پرزدانه بر روی جفت نمونه‌ها قرار دادیم.

برای نمونه‌های UV داده شده نیز به مانند نمونه UV داده نشده مراحل فوق را انجام داده و بدین صورت که نمونه UV داده شده در زمان ۳۰ دقیقه با نمونه ۱ ساعت UV داده شده و با نمونه‌های ۲ ساعت و ۳ ساعت UV داده شده را با یکدیگر از نظر تعداد پرزدانه، ارتفاع پرزها و تراکم تار و پود با چشم بصری و میکروسکوپ مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفت.

● روش ارزیابی نمونه‌های مورد آزمایش:

روی هر کدام از ۴ نمونه UV داده شده و نمونه خام آنها ارزیابی صورت می‌پذیرد و درجه‌ای از میزان تشکیل پرزدانه به آنها داده می‌شود. البته ارزیابی نهائی را جفت آخری تعیین می‌نماید میزان تشکیل پرزدانه را به ۵ درجه تقسیم‌بندی می‌نمایند. اگر درجه میزان تشکیل پرزدانه برای دو نمونه‌روئی و زیری با هم متفاوت باشد ملاک، نمونه بالائی خواهد بود.

▪ درجه ۵ نشان دهنده عدم تشکیل و یا تشکیل بسیار ضعیف پرزدانه است.

▪ درجه ۴ نشان دهنده تشکیل ضعیف پرزدانه است.

▪ درجه ۴ نشان دهنده تشکیل متوسط پرزدانه است.

▪ درجه ۴ نشان دهنده تشکیل واضح پرزدانه است.

▪ درجه ۴ نشان دهنده تشکیل شدید پرزدانه است.

● نتایج

نمونه قهوه‌ای پشم پلی‌استر ۴۵/۵۵

با توجه به اینکه مشخصات عمومی پارچه یکسان هستند به نتیجه‌گیری زیر می‌پردازیم:

در نمونه قهوه‌ای (۴۵-۵۵) با توجه به اینکه در اثر اشعه UV استحکام افزایش پیدا کرده است (هم در جهت تار و هم در جهت پود) و برعکس در نمونه سفید (۲۰-۸۰) استحکام کاهش یافته است. می‌توان چنین فرض نمود که استحکام بیشتر نمونه (۴۵ -۵۵) به علت افزایش استحکام لیف پشم بوده است چون در نمونه سفید میزان درصد پلی‌استر بالا بوده و استحکام پارچه نیز کاهش یافته است لذا در اثر تابش ۱۸۷ استحکام پلی‌استر به نظر می‌آید کاهش یافته است که باعث کاهش استحکام پارچه شده است.

پس می‌توان نتیجه گرفت که در اثر تابش UV استحکام پشم افزایش یافته و استحکام پلی استر کاهش یافته است با توجه به مطالب ذکر شده می‌توان توجیه فرض زیر را در رابطه با کاهش پرزدانه در نمونه قهوه‌ای (۴۵-۵۵) تابش دیده و افزایش پرزدانه در نمونه پلی‌استر تابش دیده را به شرح زیر توجیه نمود:

در نمونه (۲۰-۸۰) سفید، پرزدانه در اثر اشعه UV تشکیل گردید به‌خاطر اینکه درصد کمتری پشم در نمونه بوده و درصد بالائی پلی‌استر که کاهش استحکام پلی‌استر باعث گردید الیاف راحتر روی هم سرخورده و تشکیل گلوله بدهند. ولی در نمونه (۴۵-۵۵) به خاطر درصد بالای پشم که استحکام آن افزایش یافته است باعث گردید که با توجه به مقالات موود که علت ایجاد پرزدانه را الیاف مصنوعی می‌دانند به‌خاطر تضعیف پلی‌استر و تقویت پشم، پرزدانه‌ای تشکیل نگردید و در اثر مالش‌های ایجاد شده پلی‌استر ضعیف یا الیاف پشم تقویت شده، پلی‌استر از بین رفته و پرزدانه تشکیل می‌شود.

تهیه و تنظیم: مهندس منصور زرگر و مهندس غلامرضا گودرزی