عنوان :

مقاله چرم مصنوعی و تأثیر فرمولاسیون در خواص فیزیکی چرم

به انضمام تست کدر شدن- بخار گرفتگی (fogging) روی

منسوجات و چرم

تعداد صفحات : ۸۸

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

مقاله شامل سه فصل می باشد که فصل اول به مباحث نظری  می پردازد. پلی‌وینیل کلراید (P.V.C)، مخلوط‌های PVC-NBR ، مخلوط‌های PVC-ACRYLIC و مخلوط‌های PVC-ELATOMER و آلیاژ با PVC و آلیاژ با COPO و… را تعریف می کند. در فصل دوم به مباحث علمی می پردازد. یک فوم از چه اجزائی تشکیل شده است؟، عناوین آزمایشات صورت گرفته روی فوم ، اثر افزایش Dop بر پارامترهای فوم ، اثر افزایش مواد فوم‌از بر پارامترهای فوم Dop= 85 gr ، اثر افزایش کربنات کلسیم بر پارامترهای فوم و اثر افزایش ASUA بر پارامترهای فوم  و … را مورد بحث قرار می دهد. در فصل سوم تست کدر شدن- بخارگرفتگی (fogging) روی منسوجات و چرم  و آزمایش و نمونه برداری و گزارش نتایج را بررسی می کند.

پلی‌وینیل کلراید (PVC) در سال ۱۸۳۵ در یک تحقیق آزمایشگاهی شناخته شد. اما به دلایل اقتصادی یک قرن بعد در دهه ۱۹۲۰ وقتی که صنعت پلاستیک پیشرفت کرد شناخته شد. با وجود این پلاستیک‌های با وزن مولکولی پایین، باعث مهاجرت آنها به سطح و سپس تبخیر آنها می‌شد. این اتلاف خود باعث شکنندگی می‌شد که برای رفع این مشکل سطح PVC قالب‌ریزی شده را چرب می‌کردند که بویی شبیه پلاستی سایزر (نرم کننده) داشت و باعث رو نیاوردن مشتریها به آن می‌شد. ایجاد حالت پلاستیکی بوسیله مخلوط کردن PVC با مواد پلیمری به زودی معلوم کرد که بهترین پاسخ به این مشکل است.

روش تست کدر شدن- بخارگرفتگی روی منسوجات چرم به منظور اندازه گیری «کدری» ایجاد شده توسط مواد بکار رفته در قطعات داخلی خودرو، می باشد. این روش مربوط به تمام مواد تزئینی داخلی (منسوجات، چرمها، منسوجات پلاستیکی و غیره) و قطعات داخل بدنه خودرو (عایق صوتی تشک صندلی، قطعات جلو داشبورد، قطعات ریختگی مانند طاقچه عقب یا رودری و غیره) می‌باشد.

این روش همچنین برای محصولات خمیری شکل یا مایعات بکار برده می‌شود (روکش های پلاستیکی، مواد اولیه و غیره).

این روش از استاندارد آلمانی DIN 75 201 «تعیین بخار گرفتگی مواد تزئینی داخل خودروها» اقتباس شده است.

واژه های کلیدی: پلی‌وینیل کلراید، تست کدر شدن،بخارگرفتگی،   منسوجات و چرم، کربنات کلسیم ، DOP،  Asua، مواد فوم زا

فهرست مطالب

پیشگفتار
مقدمه (چکیده)    ۱
– فصل اول (مباحث نظری)
پلی‌وینیل کلراید (P.V.C)    ۶
مخلوط‌های PVC-NBR    ۱۰
مخلوط‌های PVC-ACRYLIC    ۱۶
مخلوط‌های PVC-ELATOMER    ۲۵
مخلوط‌های PVC-POLYALKENE    ۲۷
مخلوط‌های PVC-CPE, PVC-CSR    ۳۰
مخلوط‌های PVC-poly urethane    ۳۷
مخلوط‌های PVC-EVAC,PVC/EVAC-VC    ۳۹
مخلوط‌های PVC-ABS    ۴۳
مخلوط‌های رزین مهندسی و PVC
آلیاژ با PVC    ۴۸
آلیاژ با COPO    ۴۹
آلیاژ با PC    ۵۱
آلیاژ با POM    ۵۲
آلیاژ با PI    ۵۲
آلیاژ با PVP    ۵۴
– Reasons for benefits and problems of blending    ۵۵
– فصل دوم (مباحث عملی)
یک فوم از چه اجزائی تشکیل شده است؟    ۵۹
عناوین آزمایشات صورت گرفته روی فوم    ۵۹
آزمایش اول (اگر افزایش مواد فوم‌از با پارامترهای فوم Dop= 65gr)    ۶۱
آزمایش دوم (اثر افزایش Dop بر پارامترهای فوم)    ۶۲
آزمایش سوم (اثر افزایش مواد فوم‌از بر پارامترهای فوم Dop= 85 gr)    ۶۲
آزمایش چهارم (اثر افزایش کربنات کلسیم بر پارامترهای فوم)    ۶۳
آزمایش پنجم (اثر افزایش ASUA بر پارامترهای فوم)    ۶۴
فرمول ماده فوم‌از و درصد ترکیبات آن    ۶۴
– فصل سوم (تست کدر شدن- بخارگرفتگی (fogging) روی منسوجات و چرم
موضوع و زمینه کاربرد    ۶۶
مبنای آزمایش    ۶۶
تعریف عبارات و علائم    ۶۷
تجهیزات و شناساگرها    ۶۷
آماده‌سازی نمونه‌ها    ۷۲
روش انجام آزمایش    ۷۳
تشریح نتایج    ۷۹
گزارش آزمایش    ۸۳

مقدمه:

همانطور که می‌دانیم چرمهای مصنوعی برخلاف چرم‌های طبیعی که پس از دباغی کردن پوست گوسفند تهیه می‌گردند از مواد پلیمری که سنجش اعظم آن را پلی‌وینیل کلراید تشکیل می‌دهد تشکیل یافته‌اند.

پلی‌وینیل کلراید (P.V.C) در سال ۱۸۳۵ در یک تحقیق آزمایشگاهی شناخته شد. اما به دلیل اقتصادی یک قرن بود در دهه ۱۹۲۰ وقتی که صنعت پلاستیک پیشرفت کرد شناخته شد. با وجود این پلاستیک‌های با وزن مولکولی پائین باعث مهاجرت آنها به سطح و سپس تبخیر آنها می‌شد. این اتلاف خود باعث شکنندگی می‌شد که برای رفع این مشکل سطح P.V.C قالب‌ریزی شده را چرب می‌کند که بویی شبیه پلاستی سایزر (نرم کننده) داشت و باعث رونیامدن مشتری‌ها به آن می‌شد. ایجاد حالت پلاستیکی بوسیله مخلوط کردن P.V.C با مواد پلیمری به زودی معلوم کرد که بهترین پاسخ به این مشکل است.

مواد مخلوطی با P.V.C در دهه ۱۹۲۰ معرفی شدند. در سال ۱۹۲۸ اولین اختراعاتی که ثبت شد ماده ته‌نشین شده بوسیله I.G.Farbenindustrie و کربید و کربنهای شیمیایی برای مخلوط لاتکس PVC با پلی‌وینیل استات (PVAC) و پلی‌وینیل کلراید- CO- وینیل استات) PVCAC با ۸۰ تا ۹۵ درصد وزن VC بود. این مخلوط عایق رطوبتی به عنوان جانشین چرم استفاده می‌شد.

(Voss & Dickhansen, 1930, 1933, 1934, 1936, 1935) این اولین استفاده از پلیمر جهت سازگار کنندگی بود.

ماده اولیه لوله P.V.C را از موادی با نام تجاری Vinolit که محصول شرکت آلمان است تهیه می‌کنند (شرکت شاهین پلاستیک) سپس این پودر Vinolit را با روغنی به نام DOP که مخفف (دی اتیل هگزیل فتالات) است مخلوط می‌نمایند و سپس توسط پره‌هایی آنها را Mix می‌کنند. محصول در بشکه‌های بزرگ و به شکل خمیری مانند درمی‌آید در اینجا می‌توان براساس سفارش مشتری رنگ مورد دلخواه را اضافه نمود. پس از اضافه کردن محلول رنگی دوباره محلول را هم می‌زنند و سپس در بشکه‌هایی نگهداری و سریعاً (حدوداً تا نیم ساعت) استفاده می‌نمایند.

نحوه تولید چرم مصنوعی بدین شکل است که از کاغذی به نام کاغذ ماموت به عنوان زمینه‌ای که محلول فوق را روی آن قرار دهند استفاده می‌شود- علت نامگذاری این کاغذ بدین منظور است که کلمه ماموت به معنای فیل و به علت چین و چروکهای روی پوست فیل و تشابه آن با طرح‌های کاغذ فوق می‌باشد- کاغذ ماموت پس از خریداری از زیر غلتک‌هایی عبور کرده تا کاملاً صاف شود (چین و چروکهای فیلی روی کاغذ باقی است) سپس پس از عبور از چند غلتک و صاف شدن سطح کاغذ به زیر یک سینی که محلول رنگ و مواد پلیمری است هدایت می‌شود نحوه کار بدین شکل است که مواد مخلوطی پلیمری درون بشکه توسط دستگاه مکش (Suction) کشیده و روی این سینی روان می‌شود. سپس بوسیله یک تیغه در پشت این سینی مواد پلیمری به صورت یک لایه روی کاغذ ماموت پهن می‌گردد (کاغذ ماموت از زیر این سینی عبور می‌کند و سینی دارای سوراخ‌هایی برای عبور مواد پلیمری و انتقال آن روی کاغذ می‌باشد.)

پس از عبور از این مرحله یک لایه مواد پلیمری روی کاغذ روان شده که وارد یک دستگاه پخت هیتر (استنتر) می‌شود دمای این هیتر حدوداً ۱۷۰ درجه سانتیگراد است که توسط روغن داغ می‌شود این استنتر دارای ۸ شبکه و ۲ Zoon تنظیم می‌باشد.

پس از عبور از استنتر دوم یک لایه دیگر مواد پلیمری به مواد قبلی اضافه و وارد هیتر دوم می‌شود در اینجا هم این هیتر دارای ۸ شبکه و ۲ Zoon تنظیم است و نهایتاًدر مرحله سوم براساس سفارش مشتری می‌تواند یک لایه پارچه تریکو نیز به پشت چرم اضافه شده و لایه سوم پلیمر به مواد قبلی اضافه ‌شوند- و در هیتر آخر که دارای ۲۰ شبکه و ۴ Zoon و شیر تنظیم است می‌شود- سپس چرم پس از عبور از هیتر تثبیت انتهایی خارج و بوسیله غلتک Calender خنک می‌شود. در انتهای کار یک غلتک جدا کننده برای جدا کردن کاغذ ماموت و چرم تشکیل شده وجود دارد که طرحهای موجود در کاغذ ماموت را به پشت کار درحقیقت روی کار ما در آینده خواهد بود انتقال داده است و ظاهری زیبا و مشابه چرم طبیعی را به چرم خواهد داد.

همانطور که قبلاً گفتم در زمان تهیه خمیر پلیمری از رنگ براساس سفارش مشتری استفاده که این همان رنگ‌های چاپی بوده و معمولاً از حلالهایی مثل Mek که عبارت است (Methil Ethil Keton) وسیکوهگزانون و تولوئن استفاده می‌شود.

برای فشار نیاوردن رولها از عصایی استفاده شده تا رولها روی یکدیگر فشار نیاورند و از انتها، رولها جمع و به سالن کنترل کیفی برای انجام آزمایشات ارسال می‌گردند.

حال به منظور کار عملی کاربردی موارد ذیل پیشنهاد می‌گردد:

۱-   تأثیر افزایش مواد فوم‌زا بر پارامترهای فوم.

۲-   تأثیر افزایش DOP (نرم کننده) بر پارامترهای فوم.

۳-   تأثیر افزایش کربنات کلسیم بر پارامترهای فوم.

۴-   تأثیر افزایش ASUA بر پارامترهای فوم.

 فصل اول:مباحث نظری

Poly vinyl chloride

پلی‌وینیل کلراید (PVC) در سال ۱۸۳۵ در یک تحقیق آزمایشگاهی شناخته شد. اما به دلایل اقتصادی یک قرن بعد در دهه ۱۹۲۰ وقتی که صنعت پلاستیک پیشرفت کرد شناخته شد. با وجود این پلاستیک‌های با وزن مولکولی پایین، باعث مهاجرت آنها به سطح و سپس تبخیر آنها می‌شد. این اتلاف خود باعث شکنندگی می‌شد که برای رفع این مشکل سطح PVC قالب‌ریزی شده را چرب می‌کردند که بویی شبیه پلاستی سایزر (نرم کننده) داشت و باعث رو نیاوردن مشتریها به آن می‌شد. ایجاد حالت پلاستیکی بوسیله مخلوط کردن PVC با مواد پلیمری به زودی معلوم کرد که بهترین پاسخ به این مشکل است.

مواد مخلوطی با PVC در دهه ۱۹۲۰ معرفی شدند. در سال ۱۹۲۸، اولین اختراعاتی که ثبت شد ماده ته‌نشین شده بوسیله I.G.Farbenindustrie وکربید و کربنهای شیمیایی برای مخلوط لاتکس PVC با پلی‌وینیل استات (PVAC) و پلی (وینیل کلراید- CO- وینیل استات) PVCAC با ۸۰ تا ۹۵ درصد وزنی VC بود. این مخلوط عایق رطوبتی به عنوان جانشین چرم استفاده می‌شد. (Voss & Dickhanser, 1930, 1933, 1934, 1936, 1935). این اولین استفاده از کوپلیمر جهت سازگار کنندگی بود.

با وجود این مخلوطهای مقدم بر این برای PVC، نیتریل را بر (NBR) بودند. این سیستمها بوسیله یکی از ۳ روش زیر آماده می‌شد:

۱-   تکنولوژی آسیاب لاستیک (rubber milling)

۲-   مخلوط لاتکس که با ترکیب کردن محلول آبی سوسپانسیون PVC با یکی از الاستومرها بدست آمده.

۳-  مخلوط کردن پودر خشک با استفاده از پودرهای کوچک و ظریف که از خشک کردن لاتیس (Latice) بدست می‌آید.

بعد از کشف ABS در سال ۱۹۴۶، این ترپلیمر به عنوان بهبود دهنده مقاومت در برابر ضربه برای PVC بکار گرفته شد. در طول سالهای گذشته PVC به طور پیوسته با بهبود دهنده مقاومت در برابر ضربه مخلوط شده است. در سال ۱۹۵۶ با «متیل متاکریلات- بوتادی‌ان- استیرن» (MBS) و «کلرینیتد پلی اتیلن» (CPE) و یک سال بعد با «کلروسولفونیتو پلی اتیلن» (CSR)، در سال ۱۹۵۹ با «پلی یورتان خطی» (TPU)، در سال ۱۹۶۷ با «ترپلیمر اتیلن کلرینه شده»، پلیمر دی‌ان «ethylene- propylene diene terpolymer chlorinated» و سپس با «پلی‌سیلوکسان» و بهبود دهنده‌های مقاومت در برابر ضربه به آکریلیک و غیر مخلوط شده است. در دهه ۱۹۶۰ مخلوط کننده‌های خشک با تنش برشی بالا و شبیه مخلوط کننده‌های پودری برای ترکیب کردن با PVC به عنوان تکنولوژی برتر شناخته شد.

بعد از سالها، چندین نوع از اصلاح کننده‌های پلیمری به طور اختصاصی برای بهبود خواص PVC ارائه شد (Lutz & Dandelberger 1992- Asayeta (1992)) بعضی از اینها به صورت امولسیونی پلیمریزه شده بودند، مخلوط لاتکس آغازگر این روش می‌باشد. در طول دهه ۱۹۳۰ I.G.Farbenindustrie از یک سوی اختراعات ثبت شده به دست آمد که براساس پلیمریزاسیون در حالت امولسیونی یا کوپلیمریزاسیون وینیلی و مونومر آکریلیک بود مانند: متیل و اتیل آکریلات و با آکریلونیتریل، وینیل استات و کلرواستات، آکریلیک اسید، آکریلیک استرها، آکریلونیتریل و استیون یا وینیل کلراید، وینیل استات، استیون، آکریلونیتریل و آکریلیک استرها. ابتدا به صورت امولسیونی مخلوط می‌شدند سپس بوسیله روش sprag- drying مخلوط خشک می‌شوند و سپس عملیات بعدی روی آن انجام می‌گرفت. این روش طبیعی برای محدوده گسترده‌ای از خواص رزین‌ها و همچنین روش ارزشیابی ساده برای قابلیتهای آنها، استفاده می‌شد. مخلوط لاتکس هنوز هم روش ارجح برای بدست آوردن فرمول رنگ‌ها، چسب‌ها، پلاستی‌سولها، ارگانوسولها (organosols & plastisols) و … می‌باشد. پیشرفت در shawinigan chemicals، با بدست آوردن تکنولوژی رآکتور حلقه بسته (loop- reactor) با بازده بالا برای پلیمریزاسیون یا کوپلیمریزاسیون مونومرهای وینیل، آکریلیک و آلکنیک، ایجاد شد که در زمان ما هم مخلوط لاتکس استفاده می‌شود.

در حال حاضر، مخلوط کردن در حالت مذاب به عنوان روش اصلی مخلوط PVC مطرح است. با این حال این روش از تکنولوژی ساده‌ای برخوردار نیست
(This is far from Simple technology). در ابتدا نیاز داریم که شناخت کاملی از مشکل پایداری حرارتی داشته باشیم. این محدودیت باعث می‌شود که دمای عملیاتی کمتر از  باشد (پایداری فرمولها) بعلاوه ذوب PVC به طور یکنواخت نیست. در طول پلیمریزاسیون امولسیونی یا سوسپانسیونی ذرات PVC به صورت چند مرحله‌ای رشد می‌کنند. ساختار رشد ابتدایی، بسیار شبیه جزئی از کریستال زنجیر شکل سینویو تاکتیک (یک در میان منظم) می‌باشد که اگر در این حالت بماند، دمای ذوب در حدود  می‌باشد. با این نتیجه، جریان مخلوطهای PVC (مخصوصاً فرمولهای سخت و محکم، باید با استفاده از مدل سوسپانسیونی تفسیر شود (utracki 1973b, 1974, 1985b) ترکیب و عمل مخلوطهای PVC نیاز به کنترل دقیق دما و زمینه‌های استرس دارد. تفاوت در حالتهای عمل، تفاوت در مراحل شکستن زنجیره‌های رشد یافته PVC را نتیجه می‌دهد. که این تفاوت در حالتهای عمل، در نتیجه تفاوت در شکل مخلوط کردن و نحوه اجرای آن می‌باشد. این مشاهدات اشاره بر این دارد که ترکیب‌پذیری PVC فقط بر قسمتی از پلیمر تأثیر دارد. حتی در بعضی از سیستمهای آمیز‌ش‌پذیر مانند PVC بی‌نظم (آمورف) با «پلی‌متیل متاکریلات» NMR. (PMMA) جزئی نشان می‌دهد که آن سیستم در رزلوشن یا محدوده nm 20 هموژن است ولی در nm 2 غیرهموژن می‌باشد. (Albert 1985, Mcbriery & Packer 1993).

برای مخلوط‌های در حالت مذاب دو پلیمر شروع در بهترین درجه از پخش ماکرومولکولها اهمیت دارد. این مورد اشاره بر این دارد که گرید امولسیون PVC ارجح می‌باشد. البته پلیمرهای امولسیونی به صورت زننده‌ای کثیف می‌باشند. آنها شامل مقدار زیادی از آلودگیها مثل پس مانده‌های امولسیفایر، آغازگرها و مواد بافری و … می‌باشند. این آلودگی‌ها مناسب برای کاربردهای معین نیستند یا نیاز به پایدار کننده‌های زیادی دارند. بعلاوه تغذیه دستگاه خشک‌کن به شکل ریسندگی (spin- dried) بوسیله پوردهای کوچک و ظریف PVC برای انجام عملیات ماشین، اکسترودر یا میکسر، کار پرزحمتی است. مخلوط کردن تحت تنش برشی زیاد و در حالت خشک ممکن است عمل پر هزینه‌ای باشد، اما این تنها راه حل می‌باشد. بنابراین، بسته به مورد مصرف حالت PVC سوسپانسیونی ارجح است.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .