بررسی تکنولوژی اندازه گیری زیردست پارچه جهت تعیین کیفیت پارچه

بررسی تکنولوژی اندازه گیری زیردست پارچه جهت تعیین کیفیت پارچه

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1.729 مگا بایت
تعداد صفحات	48

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

فصل اول : تکنولوژی اندازه گیری زیردست پارچه

وضعیت کنونی و ظرفیتهای بالقوۀ آینده

چکیده :

توسعۀ روزافزون منسوجات و صنایع بافندگی به کاربرد موفقیت آمیز روشهای معتبر عینی برای تعیین مشخصات ، پیش بینی و کنترل کیفیت عملکرد پارچه ها وابسته است . در دهۀ گذشته نمونه های متعددی از طرح و توسعۀ پارچه همراه با تولید و کنترل کیفیت فرآیند منسوجات و تهیۀ پارچه بصورت تکنولوژی اندازه گیری عینی کیفیت پارچه شاهد بوده ایم . خصوصیات کیفی و میزان کارایی و عملکرد پارچه ها به تنش مکانیکی پائین و خواص ابعاد و سطح آنها وابسته است . خطاهای آزمایشی مربوط به اندازه گیری این خواص خیلی کمتر از خطاهای ظاهری مربوط به کیفیت پارچه می باشد ، به ویژه اندازه گیریهایی که توسط افراد انجام می شود.

ما می توانیم مفهوم اندازه گیری عینی پارچه را جهت تعیین کیفیت پارچه ، قابلیت تهیه لباس و دوام آن به صورت یک امر ضروری و پارامترهای قابل اندازه گیری توسط دستگاههای آزمایشی تعریف کنیم . بنابراین تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه نشانۀ بارزی از کیفیت پارچه و قابلیت استفاده آن برای لباس و دوام آن می باشد و این نشان می دهد که دو پارچه هیچ وقت کاملاً شبیه هم نیستند و از لحاظ خصوصیات با یکدیگر فرق دارند . تکنولوژی اندازه گیری خصوصیات عینی پارچه عامل مهمی برای روشهای علمی و مهندسی تعیین خصوصیات پارچه و طرح و فرآیند کنترل آن می باشد . مهمترین نتیجۀ استفاده از تکنولوژی اندازه گیری خصوصیات عینی پارچه ، ایجاد و توسعه رابطه بین بخشهای مختلف صنایع نساجی و پوشاک و گروههای تحقیق و توسعه با سایر بخشهای صنایع می باشد. برای مثال تولیدکنندگان پارچه ، فروشندگان ، بازرگانان و سازندگان ماشین آلات که به نحوی در ارتباط با پارچه و منسوجات هستند .

مقدمه :

صنایع نساجی و پوشاک همواره به صورت سنتی ارزیابی ظاهری از کیفیت پارچه انجام می داده اند که صرفاً برپایۀ قضاوت فردی بوده است. نشان داده شده است که با وجود اینکه قضاوتهای هر کشور دربارۀ خصوصیات زیردست پارچه یک ایده و طرز تفکر مشترکی می باشد ، امکان اینکه قضاوت فردی بتواند کیفیت یک پارچۀ ویژه را ارزیابی کند وجود ندارد و چنین قضاوتی اشتباهات زیادی را در بر خواهد داشت . با این حال چنین وضعیتی ( قضاوت فردی ) در بیشتر فعالیتها و معاملات صنعتی و تجاری زیاد به چشم می خورد و شرایطی پیش می آید که افراد مجبور هستند در مورد کیفیت پارچه به قضاوت سطحی و ظاهری متکی باشند .

نظریه و طرز تفکر پیچیدۀ قضاوت در مورد زیردست پارچه می تواند به صورت واکنش بین خصوصیات کیفی سادۀ پارچه مانند نرمی و صافی ، براقیت ، استحکام ، پُری و پیچیدگی ( تجعد ) آنالیز گردد .

یک لیست از واژه های توصیفی برای کیفیت پارچه از زبان ژاپنی ترجمه شده است که عبارات اولیه ای در مورد بیان ویژگی های پارچه می باشد در جدول 1 آمده است و همچنین خصوصیات دوقطبی پارچه که به کمیتۀ اجرائی اندازه گیری عینی پارچه پشمی در استرالیا مربوط است در جدول 2 ارائه شده است .

جدول 1 – واژه های توصیف کنندۀ پارچه ( ترجمه شده از عبارات اولیۀ ژاپنی )

محکم بودن

براقیت

پُری

مجعد شدن

سختی

جدول 2- خصوصیات دوقطبی پارچه ( کمیته اندازه گیری یا سنجش عینی پارچۀ پشمی استرالیائی )

قابل کش آمدن – غیرقابل کش آمدن

انعطاف پذیر – شُل و غیرقابل انعطاف

محکم – نرم و تغییر پذیر

ضخیم – نازک

صاف – زبر

گرم – سرد

کیفیت و مشخصات کاری و عملکرد پارچه به خصوصیات تنش مکانیکی پائین و خواص سطحی و غیر ابعادی آن مربوط است که در جدول 3 همراه با نیروی کششی ، پارگی ، خمش ، فشردگی ، اصطکاک سطحی و حالت کش آمدگی بیان شده است .

جدول 3 – خصوصیات تنش مکانیکی پائین ، سطحی و ابعادی پارچه

کشش

برش

خمش

فشردگی جانبی

فشردگی در سطح/ پیچش

اصطکاک سطحی/ زبری

انبساط رطوبتی

رهایی از آبرفتگی

ویژگی های خاص

- دقت اندازه گیری خیلی بیشتر از ارزیابی ظاهری کیفیت پارچه می باشد .

- روش های موجود اندازه گیری تثبیت شده

- به راحتی قابل ذخیره سازی در کامپیوتر است

- ارتباط با بخش صنایع نسبتاً ساده تر است

- می تواند پایه و اساسی باشد برای

- نوآوری در محصول

- تضمین کیفیت

- کنترل کیفیت

در ساخت پارچه و منسوجات

اصول و روشهای اندازه گیری خواص مکانیکی پارچه بصورت منطقی قابل انجام است . اطلاعات در این زمینه می تواند به مانند زبان کیفیت باشد که به راحتی توسط صنایع نساجی و پوشاک قابل درک باشد و نیز می تواند به ایجاد استانداردهای کیفی عینی بر اساس اصول مهندسی و علمی مدرن کمک نماید .

مفهوم اندازه گیری عینی پارچه

در اینجا برای اندازه گیری عینی پارچه ، یکسری از پارامترهای قابل اندازه گیری سودمند را بیان می کنیم که توسط آن کیفیت پارچه ، قابلیت دوزندگی ( دوخت و دوز ) و رفتار ( عملکرد ) پارچه مشخص می شود . در این روش ، تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، شاخصهایی همانند اثر انگشت از کیفیت پارچه ، قابلیت دوزندگی و رفتار ( عملکرد ) پارچه مشخص می کند که این امر نشان می دهد که بطور کلی هر دو نمونه پارچه حداقل در تعدادی از خصوصیات قابل اندازه گیری عینی با هم تفاوت دارند .

تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، راهکاری برای اصول علمی و مهندسی مورد استفاده در موارد زیر پیش بینی می کند :

1- بهینه سازی خواص پارچه برای طراحی و تولید پارچه های جدید با کیفیت دلخواه و مناسب برای مصرف خاص .

2- توسعه در روشهای نوین تکمیل ، مواد تکمیلی و ماشین آلات تکمیل برای مواد نساجی .

3- کنترل بر عملیات تکمیل و باز تکمیل پارچه به منظور دسترسی به خواص مکانیکی ، سطحی و ابعادی موردنظر .

4- ویژگی های پارچه و عملیات کنترل تولید پارچه .

5- روند کلی پیشرفت پارچه از مادۀ خام تا پوشاک دوخته شده .

مهمترین نتیجۀ تکنولوژی اندازه گیری عینی پارچه ، ارتقاء و پیشرفت ارتباط تکنولوژیکی بین عوامل مختلف صنایع نساجی و پوشاک ، کارمندان بخش توسعه و تحقیق و بطور کل تمامی دست اندر کاران صنایع وابسته به تولید الیاف ، منسوجات و پوشاک ( نظیر تولید کنندگان الیاف ، خرده فروشان و تجار ) می شود . ( صنایعی که به نوعی با الیاف ، منسوجات و پوشاک سروکار دارند ) .

مکانیک پوشاک

پیشرفتهای قابل توجهی در مطالعۀ مکانیک پوشاک صورت گرفته است ، مثلاً در روابط بین خواص مکانیکی – فیزیکی پارچه و عملیات برش ، دوزندگی و اتو کشی که در تولید پوشاک به کار می رود ، پیشرفت چشمگیری حاصل شده است . برای مثال در شکل 1 تصویری از الگوی سرشانه و قسمت بالای آستین کُت مردانه نشان داده شده است . کوک هایی با انحنای دوگانه و بزرگ ( سه بُعدی ) در این قسمت از کُت باید مورد استفاده قرار گیرد که شامل درجۀ بالایی از تغذیۀ اضافی ( over feed ) پارچه در جهت اُریب ( تقریباً 45 درجه نسبت به تار و پود ) است . ( منظور از تغذیۀ اضافی ، مقدری از پارچه است که در هنگام دوخت و دوز به داخل می رود ) . مقدار رایج تغذیۀ اضافی پارچه برای این کار توسط کوک های توضیح داده شده در شکل 1 ، در جدول 4 برای کُت های مردانۀ دوخته شده در ژاپن و در جدول 5 برای کُت های دوخته شده در استرالیا آورده شده است .

جدول 4 – مقادیر رایج تغذیۀ اضافی ( over feed ) برای کُت مردانۀ دوخته شده در ژاپن

محل ( موقعیت ) زاویۀ اُریب تغذیۀ اضافی ( over feed ) ( % )

شانه : جلو/ پشت (1و2) جلو 75 / 5/8

پشت70

بالای آستین/ شانه :

جلو (2و3) 20 /57 5/16

عقب (2و9) 0 /52 11

آستین/ شانه (3و4) 4 /20 4

زاویۀ اُریب ، زاویۀ خطی است که نقاط معرفی شده در شکل را در جهت تار منسوج به هم وصل می کند .

جدول 5 – مقادیر رایج تغذیۀ اضافی ( over feed ) برای کُت مردانۀ دوخته شده در استرالیا

محل ( موقعیت ) زاویۀ اُریب Overfeed ازدیاد طول اندازه گیری شده

( % ) بر روی کُت دوخته شده ( % )

Overfeed Underfeed

شانه : جلو/ پشت (1و2) جلو 65 / 1/6 8/2 5/3-

پشت73

بالای آستین/ شانه :

جلو (2و3) 27 /46 5/6 2/5 4/1-

عقب (2و9) 5 /54 8/11 5/9 7/2-

آستین/ شانه (3و4) 5 /21 1/1 1/1 0

زاویۀ اُریب ، زاویۀ خطی است که نقاط معرفی شده در شکل را در جهت تار منسوج به هم وصل می کند .

شکل 1 : دیاگرام شماتیک از الگوی کُت مردانه که کوک های شمارش شده در جداول 1 و 2 را نشان می دهد .

از مقادیر بدست آمده می توان نتیجه گرفت که مقدار overfeed بیشتر از 15 درصد در دوزندگی معمول نیست . علاوه بر این ، این مطلب ثابت شده است که تغییرات شکل ناشی از برش در محل برش خورده بر روی کوک های با انحنای دوگانه ای که زاویۀ آنها بیش از 10 درجه و یا گاهی بیشتر از 15 درجه است ، اثر می گذارد .

بطور کلی امروزه این امر پذیرفته شده است که خواص کششی ، برشی ، خمشی و ازدیاد طول پارچه به طور قطع نقطه نظری برای خواص پارچه آرایی یا دوزندگی پارچه است . مقدار بهینه ای از ترکیب این خصوصیات مکانیکی پارچه باعث شده است تا پارچه های پشمی به صورت رضایتبخش و دلخواه مورد دوخت قرار گرفته و تبدیل به پوشاکی با کیفیت بسیار خوب ، بدون کوچکترین چروک و جمع شدگی ، پلیسه ( کیس ) و یا هرگونه ظاهر ناخوشایند دیگری در محل کوک خورده شود . این مطالعه بر روی مکانیک پوشاک روز به روز در حال توسعه است تا جایی که درجۀ اتوماسیون را در تولید پوشاک بالا برده است . اگرچه این روند به طور قطع در طی دهه ها رشد پیدا می کند . به منظور کنترل موفقیت آمیز خواص سطحی و مکانیکی پارچه ، بایستی در طی فرآیند تولید پارچه ، برخی اندازه گیری ها و یا دستگاههای حس کننده با سیستم های اتوماسیون در ارتباط باشد .

آزمایشات مکانیکی پارچه

رایج ترین روش برای اندازه گیری خصوصیات مکانیکی پارچه ، استفاده از نتایج یک سیکل کامل ( نمودار هیسترسیس ) تغییر شکل – بازگشت برای پارچه است که نتایج بدست آمده از خصوصیات نهایی کششی و فشاری در شکل 2 و خصوصیات برشی پارچه در شکل 3 نشان داده شده است . در تمامی این موارد ، سیکل تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه توسط مقدار مشخصی از تلفات انرژی یا پدیدۀ هیسترسیس اتفاق می افتد که در گراف ها نشان داده شده است .

شکل 2 – یک نمونۀ بارز از منحنی تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه برای کشیدگی پارچه یا جمع شدگی اولیه که ناحیۀ هاشور خورده ، مقدار تلفات انرژی در طی یک سیکل کامل تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه را نشان می دهد .

از دیدگاه تکنولوژی ، همان گونه که اندازه گیری رفتار تغییر شکل – بازگشت به حالت اولیه برای دستگاه KESF به کار برده می شود ، اندازه گیری عینی پارچه نیز توسط دستگاههای FAST صورت می گیرد ، که اندازه گیری مقادیر یک نقطۀ واحد بر روی منحنی تغییر شکل اساس دستگاههای FAST را تشکیل می دهد .

منحنی های هیسترسیس برش در شکل 3 نشان داده شده است . همانطور که در شکل می توان دید ، عملیات تکمیل پارچه بر روی خواص مکانیکی پشم تأثیر قابل توجهی می گذارد .

بررسی تاثیر نوع نخ روی سیستم دینامیکی تابیدن و پیچش ماشین ریسندگی رینگ

بررسی تاثیر نوع نخ روی سیستم دینامیکی تابیدن و پیچش ماشین ریسندگی رینگ

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	383 کیلو بایت
تعداد صفحات	15

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

چکیده

در این مقاله تاثیر پارامترهای جنس نخ روی دینامیک و پایداری شرایط کاری در سیستم تابیدن و پیچش ماشین ریسندگی رینگ در طی پیچش بسته نخ به حالت پودی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.یک برنامه کامپیوتری پدیده دینامیکی را در طی فرآیند ریسندگی شبیه سازی کرده است که مبنای این تجزیه و تحلیل می باشد.تغییرات کشش و شکل بالون که به نوع نخ بستگی دارد از طریق چگالی خطی الیاف تعیین می شود.همچنین مدول سختی اولیه نخ و ضریب اصطکاک آن مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است.

لغات مهم :

ماشین ریسندگی رینگ ، سیستم تابیدن- پیچش، پدیده دینامیکی ، شبیه سازی نخ ،چگالی الیاف نخ،مدول سختی اولیه ، ضریب اصطکاک.

مقدمه

با وجود توسعه روشهای جدید ریسندگی تولید سنتی نخ با استفاده از ماشین ریسندگی رینگ هنوز انجام می شود.یکی از دلایل این است که ماشین ریسندگی رینگ نخ را در یک محدوده وسیعتر از چگالی خطی در مقایسه با روشهای دیگر ریسندگی تولید می کند.با توجه به مزایای نخ ریسیده شده کلاسیک ،توسعه شرایط کاری و افزایش سطح کارایی هدف ثابت و همیشگی تولید کنندگان نخ می باشد و این با بهینه سازی شرایط کاری در سیستم های تابیدن و پیچش آمیخته می شود.افزایش سرعت دوک یکی از روشهای ممکن روی افزایش کارایی ماشین رینگ می باشد.با این وجود،افزایش کشش نخ در نهایت منجر به پارگی در یک سطح استاندارد می شود که از نتایج این پدیده می باشدو باید از آن جلوگیری کرد و مزیت خاصی ندارد.تعداد نخ پارگی های نخ با کاهش کشش نخ در طی فرایند ریسندگی کاهش می یابد.آگاهی کامل از شرایط کاری تاثیر پارامترهای نخ ودستیابی به اطلاعات مر بوط به تاثیر انها و عوامل موثر روی دینامیک سیستم تاب و پیچش بسیار مشکل است. در این صورت با داشتن این سطح علمی و روشها موثرترین روش برای جمع آوری اطلاعات مربوط به دینامیک سیستم استفاده از مدلهای ریاضی می باشد. یک برنامه کامپوتری شبیه سازی در بخش "تکنولوژی و ساختار نخها" طراحی شد و تاثیر عوامل ویژه روی دینامیک سیستم به عواملی که در یک روش رایج و جداگانه عمل می کنند مورد مشاهده و بررسی قرار گرفت.هدف اصلی این کار که بررسی تاثیر ویژگیهای نخ روی شدت پدیده دینامیکی سیستم تاب و پیچش در ماشین ریسندگی رینگ است که با ارزیابی وابستگی بین پارامتر های تشکیل دهنده نخ و دینامیک سیستم ارتباط دارد.ار طرفی یک تجزیه و تحلیل کامل انجام شد و در طی آن تاثیر جداگانه ویژگیهای ظاهری نخ روی روش پدیده دینامیکی سیستم آشکار شد . آخرین مرحله بررسی به تاثیر رایج عوامل ذکر شده روی دینامیک سیستم مربوط می شود و به نتایج ذکر شده در این مقاله منتهی می شود.هدف از این مقاله ،تحقیق و جمع آوری اطلاعات مربوط به تاثیر نخ روی سیستم تاب و پیچش ریسندگی رینگ می باشد.

ریسندگی رینگ با ویژگیهای زیر مشخص میشود:

چگالی مواد-مدول سختی الاستیسیته-ضریب اصطکاک نخ

-برنامه ازمایشی و شرایط آزمایشات شبیه سازی:

تحقیقات انجام شده در این مقاله شامل تجزیه و تحلیل تاثیر الیاف نخ و ویژگیهای ظاهری آن روی دینامیک سیستم، در طی فرآیند ریسندگی است و شرایط فنی آن از طریق عملکرد زیر بررسی می شود:

عملکرد درست و کامل یک سیستم تابیدن و پیچش که در آن فقط تنشهای پایه ظاهر می شود یعنی تنشهایی که ناشی از هندسه خط ریسندگی است. عملکرد سیستم تابیدن و پیچش به طور ناقص کار می کند که درآن بهم خوردگی نخ دارای یک مشخصه جبری و تصادفی است.

بررسی رفتار برشی پارچه های تاری پودی

بررسی رفتار برشی پارچه های تاری پودی

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	61 کیلو بایت
تعداد صفحات	28

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

1-1-تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش

پارچه های نساجی در هنگام استفاده و کاربردهای عملی ، تحت یکسری تغییرشکلهای پیچیده قرار می گیرند که این تغییر شکلها افت پارچه ( Drape) ، زیر دست پارچه (Handle ) ، چروک شدن (Winkle ) یا تا خوردگی (Crease) و دیگر اثراتی که مرتبط با زیبایی پارچه است می باشد واضح است که مصرف کنندگان پارچه ها ، بازرگانان و یا تولید کنندگان منسوجات ، این سری از کیفیتهای پارچه را بصورت ذهنی و با تجربه عملی ارزیابی می کنند اما اگر یک کارشناس نساجی بخواهد خصوصیات فیزیکی – مکانیکی و کیفیتی پارچه را مورد مطالعه قرار دهد می بایست این تغییر شکلهای پیچیده را بطور عملی بررسی نماید در واقع مطالعه مکانیک ساختمانی پارچه ، تمامی این موارد را در بر می گیرد ]1[

یکی از خصوصیات بارز و مهم منسوجات ، خصوصیات خمش پذیری و انعطاف آنها در مقایسه با دیگر مواد در جهان پیرامون می باشد این خصوصیت ویژه پارچه ، ناشی از مواد تشکیل دهنده آن ، یعنی الیاف می باشد بطوریکه وقتی پارچه خم می شود ، الیاف می توانند در کنار هم حرکتی نسبی داشته باشند این حرکت نسبی می تواند بین تک تک الیاف مجاور و یا بین دسته های الیاف مجاور (نخ ) رخ دهد در واقع پارچه – پارچه ای که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است تاری پودی است – می تواند تحت یک انحناء خم شود ؛ ولی اگر تحت دو انحناء یا بیشتر خم شود پدیده برش (Shear) ، رخ می دهد پس بطور کلی می توان این پدیده را بدین صورت توضیح داد برش ، تغییر زاویه بین نخهای متقاطع است و همچنین به عنوان نتیجه خمش و تابیده شدن نخهای بین نقاط تقاطع نیز تعریف می شود ]4[

برای مطالعه مکانیک تغییر شکلهای پیچیده لازم است ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوریهای تغییر شکل مورد توجه قرار گیرند سپس این تغییر شکلها را به شکلهای ساده تر تبدیل نمود و در نهایت مبانی علمی رفتار پارچه تحت تغییر شکلهای ساده بکار گرفته شود ]1[

مکانیسم برش پارچه ، بر خصوصیات دیگر تغییر شکلهای پارچه مثل افتایش ، خم پذیری و انعطاف و کیفیت زیر دست پارچه تأثیر گذار است این نوع تغییر شکل بر خصوصیات فیزیکی – مکانیکی عملیاتی مثل کشش و خمش که در جهتهای تار ، پود یا دیگر جهات فرعی پارچه کاملا ً غیر یکسان هستند نیز تأثیر گذار است کلا ً مصارفی که در حین استفاده از پارچه ، تنش در دو محور یا چند محور دخیل هستند یا مصارفی که تنش در حین استفاده بیشتر از حالت عادی تنش وارده به پوشاک است خصوصیت برشی تأثیر گذار است و بنابراین قابل ملاحظه است که این رفتار مهم مورد مطالعه قرار گیرد زیرا خواص برش ، نقش بسیار مهمی در خصوصیات فیزیکی مکانیکی پارچه بر عهده دارد .]2[

1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)

در هنگام استفاده از پارچه زمانیکه پارچه ، تحت تغییر شکلهای پیچیده قرار می گیرد رفتار برشی که یکی از تغییرشکلهای مهم فیزیکی – مکانیکی در پارچه است می تواند روشن کننده خصوصیت اجرایی و عملی پارچه باشد تغییر شکل برشی یکی از خصوصیات بارز پارچه نساجی می باشد که دیگر مواد به شکل ورقه نازک مثل کاغذ یا پلاستیک ، چنین قابلیتی ندارند این ویژگی پارچه را قادر می سازد تا تغییر شکلهای پیچیده را متحمل شود و توانایی پوشش بدن انسان را داشته باشند همچنین خصوصیت برشی روی خم پذیری ، انعطاف پذیری و زیر دست پارچه تأثیر گذار است و نه تنها برای پارچه های تاری پودی که برای انواع کامپوزیت های پارچه های ترکیبی – نساجی نیز از مسائل حائز اهمیت می باشد ]5[

1-2-1- طبیعت برش

اگر چه در نظر اول ، برش مفهومی بسیار ساده دارد اما در مطالعه جزئیات ، پیچیدگیهایی بوجود می آید تحقیقات انجام شده توسط Trelor & Spivak در دانشگاه منچستر و Grosberg & Park در دانشگاه لیدز این موضوع را به شکل مطلوبی توجیه کرده است برای طرح مسأله برش بهتر است در ابتدا کرنش برشی (Shear strain) که توسط Love(1927) و Jeager(1962) مطالعه شده است مورد بحث قرار گیرد .

کرنش برشی خالص عبارت است از تغییر شکل یک جسم بوسیله ازدیاد طول یکنواخت در یک جهت و انقباض در جهت عمود به آن که از این رو مساحت جسم ثابت باقی می ماند این نوع تغییر شکل در شکل 1 آمده است

اگر کرنش در یک جهت باعث ازدیاد طول به اندازه گردد طول خط موازی با جهت ازدیاد طول ، به مقدار می رسد و از آنجا که مساحت ثابت است خط L در زاویه عمود به آن کاهش طول داده و طولش به مقدار می رسد در جائیه کرنش کم باشد مورد اخیر مساوی با است که مقدار عددی کرنش برای ازدیاد طول و همچنین کاهش طول مساوی خواهد بود با توجه به شکل ، دیده می شود که چهار گوش abcd با حالت اریب در جهت کرنش اصلی ، تغییر شکل داده است ، ولی مساحت آن تغییر نکرده است بنابراین اضلاع آن نسبت به حالت قبل دارای زاویه خواهد بود ؛ و زوایا در گوشه ها به اندازه 2 از مقدار به مقدار تغییر نموده است با توجه به قضیه فیثاغورث می توان بیان نمود که اضلاع چهارضلعی abcd به اندازه :

طولشان اضافه شده است که با بسط آن می توان نشان داد مقدار آن ، می باشد حال اگر چهارگوش abcd را بچرخانیم به شکلی که یکی از اضلاع موازی جهت اصلی قرار گیرد کرنش برشی ساده آن در شکل (1.b) نشان داده شده است جابجایی واقعی یا برش گوشه های چهار ضلعی در جهتهای cg bf ae وdh می باشد که موازی یکدیگرند .

با این تفاسیر اگر یک چهار وجهی در نظر گرفته شود که گوشه های آن به یکدیگر عمود و موازی با جهت برش ساده باشند بعد از اعمال برش ، شکل آن مطابق با شکل (c10) خواهد بود که این تغییر شکل در واقع ایده اولیه برش است که اضلاع آن در جهت عمودی با زاویه هم جهت با برش ، زاویه دار می گردند مقدار کرنش برشیtg است که می توان نشان داد مساوی با tg2 می باشد و برای کرنشهای کوچک، خواهد بود .

بعد از ارائه یک نمایه از کرنش برشی ، نوبت به تنش برشی می رسد تنش برشی عبارت است از نیروی وارده بصورت تانژانتی به صفحه ( یا در طول یک خط اگر با صفحه های دو بعدی مواجه باشیم ) البته این پدیده بصورت متوازن انجام می شود یعنی نیرویی در جهت مخالف و در یک صفحه موازی با آن وجود دارد تا نیروی گشتاور ثانویه حاصل از آن از چرخش جلوگیری نماید .

بعد از این توضیح ، واکنش ناشی از اعمال تنش برشی به یک نمونه پارچه مورد بررسی قرار می گیرد در حالت کلی تغییر شکلهای پیچیده ای ناشی از بردارهای تنش ایجاد می گردد که مهمترین مسأله تغییر شکل در جهت تنش برش است که به آن کرنش برشی (tg ) گفته می شود و ارتباط بین این دو فاکتور منحنی تنش – کرنش می باشد این تنش سبب می شود نمونه بصورت آزادی برش پیدا نماید و بعد دیگر آن به شکل دلخواه تنظیم شود همانند آزمایش استحکام که سبب می شود انقباض بصورت آزادانه در جهت دیگر رخ دهد.

در شکل (a.1) تعادل برش خالص که ترکیب تنش کششی مثبت و منفی در جهتهای عمود به یکدیگر می باشد نشان داده شده است اما برای حالتهای دیگر تغییر شکل برشی ، دارای توزیع کرنش کششی دقیقا ً یکسان و همگون نیست بلکه سبب ازدیاد طول در bd و فشردگی در طول ac می شود اما نکته بسیار مهم و قابل توجه این است که همراه با این کرنش ، تنش نیز وجود دارد و این موضوع موجب یک مشکل حقیقی می شود : پارچه های نساجی ، ورقه های نازکی هستند و تنش فشردگی نمی تواند ایجاد شود بلکه به راحتی تورم یا بادکردگی (buckling) بوجود می آید ]1[

بسیاری از محققین و متخصصین نساجی ، در پی مطالعات پیرامون پدیده برش بر این باورند که باد کردگی در حین عمل برش ، تقریبا ً بزگترین مشکل برای طراحی یک دستگاه آزمایشگر ایده آل می باشد .

بطور کلی می توان اظهار نمود که اندازه گیری برش و کمانش ( بادکردگی ) موادی که به شکل ورقه ای می باشند و سختی کششی و سختی خمشی آنها بسیار پائین است به راحتی کشیده یا به راحتی خم می شوند نیازمند دستگاههای با دقت بالا می باشد ]5[

برای جلوگیری از بادکردگی یا تورم زودرس و همچنین برای آنکه بتوان برش بزرگ و قابل توجهی ایجاد نمود در جهت موازی با محور ad ، نیروی کششی اعمال می شود که در شکل (a.2) نشان داده شده است .

وجود نیروی P پرواضح تر به نظر می رسد و از اجزاء تنش کششی T می باشد همچنین موازی با محور ac و مساوی یا بیشتر از تنش فشردگی t می باشد این نیرو از هر گونه تمایل به تورم در جهت ac جلوگیری می نماید .

کرنش فشردگی ممکن است در طول محور ac ثابت باشد و این موضوع به واسطه نسبت پواسون است که ناشی از کرنش bd می باشد و به خودی خود یا کشش اضافی در همان جهت افزایش می یابد اگر چه Treloar به سال 1965 نشان داده شده است که تنشهای فشاری داخلی را در همه جهات پارچه نمی توان حذف نمود .

حال اگر خط AB با طول واحد به گونه ای در نظر گرفته شود که زاویه نرمال را با جهت وارد شدن تنش کششی T داشته باشد از آنجائیکه تنش کششی می تواند در جهت خط هم جهت با وضعیت نرمال نیرو وارد نماید نیروی وارد به AB بواسطه تنش کششی به مقدار خواهد بود و اجزاء عمود به خط AB می توانند به مقدار باشند بهمین شکل تنش t می تواند در طول قطر بواسطه برش تأثیر داشته باشد که اگر کشش بصورت مثبت در نظر گرفته شود :

AB تنش خالصی کشش عمود به = t(1)

=

بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5.96 مگا بایت
تعداد صفحات	148

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید

بررسی الیاف مصنوعی

بررسی الیاف مصنوعی

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات	17

برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

الیاف مصنوعی1-1- مقدمه

اساس روشهای تولید الیاف مصنوعی، ذوب رسیی، خشک سبی و تدریسی، با استفاده از نیروهای مکانیسی می باشد. روش electrospining با به کاربردن نیروی الکتریسیته، روش کاملاً متفاوت در تولید الیاف مصنوعی می باشد. با اعمال ولتاژ زمانی که نیروی الکتریکی به کشش سطحی و نیروی دیسکوالاستیک غلبه کند، جریان jet که دارای بار الکتریکی می باشد، از محلول پلیمر خارج می شود. این جریان (jet) توسط نیروی الکتریکی شتاب می گیرد و الیاف به فرم خرج بی‌بافت بر روی نهر متصل به زمین، جمع می شوند. اول پاراگراف در روش ele، الیاف با قطر نانومتر تولید می شود که به واسطه قطر کوچک، سطح مخصوص الیاف بیشتر خواهد (رنج سطح مخصوص از در الیاف بار قطر nm500 تا 1000 در الیاف با قطر nm50 می باشد). بررسیهای انجام شده برروی نفوذپذیری خرج بی بافت، قابلیت کاربرد آنها را به عنوان فیلترها و غشا نشان می دهد. در این روش اندازه خلل زوج الیاف نیز قابل کنترل می باشد. واقعاً می توان روش ele را microprocess نامید. اگر به نظریه تولید الیاف به روش ele حدوداً به 60 سال بیش بر می گردد ولی همچنان محدودیتهایی از نظر اطلاعات علمی راجع به اساس تئوری در این روش همچنان باقی مانده است.

در پروژه ابتدا سعی شده باروری بر مقالات اصول ele بیان گردد و سپس در ادامه به شرح آزمایشات پرداخته می شود.

1-2- تاریخچه

قبل از اینکه روش electrosping برای تولید الیاف مصنوعی مطرح شود، افراد زیادی پدیده ele را بررسی نموده اند. Lord Raley بیش از 100 سال قبل نشان داد، هنگامیکه نیروی الکترواستاتیکی برکنش سطحی غلبه کند یک جریان از مایع ایجاد می‌شود.

در سال 1952 Vonnegut و Neubaver جریانهای یکنواختی از نظرات دارای باد با قطر حدود mm1/0 با اعمال ولتاژ 5 تا ele10 بوجود آورند. پس دو دانشمند دیگر توانستند نیروی با استفاده از الکترواستاتیک امدلیون روغن در آب را با نظری در مورد 5/0 تا 6/1 تولید شود.

در سال 1960 Taglor فروپاشی قطرات آب، در میدان الکتریکی را بررسی نمود. نوشته های Taylor ثابت می کند که نصف زاویه نوک مخروط تشکیل شده در ele نزدیک به 3/49 می باشد.

اما ele محلول ماکرومولکولها را می توان در سال 1934 بررسی نمود، هنگامیکه برای تولید الیاف مصنوعی به دلیل نیروی الکترواستاتیکی توسط Formhals اختراع شد. الیاف مورد نظر، از محلول استات سلولز تولید می شده است.

ولتاژ مورد نیاز در ارتباط با خواص محلول مورد نظر، از قبیل وزن مولکولی و ویسکوزیته می باشد. دو دانشمند اگر با اصلاح این دستگاه الیاف را با پایداری بیشتری تولید کردند در این روش از یک تسمه پیوسته برای جمع آوری استفاده شده است.

توسط Bornat و Later دستگاه ele دیگری ثبت شد که یک لایه قابل برداشت بر روی یک میله درمان چرخش تولید می شده است. که محصول لوله شکل بدست آمده از این روش ele با منحلول پلی اورتان می تواند به عنوان رگ مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد. در سال 1971 ele الیاف اکربلیک با قطر کمتر از 1 از محلول دی متیل فرمامید، توسط Baumgarten تولید کرد.

ارتباط بین قطر الیاف، طول جریان (jet) و ویسکوزیته و آهنگ شارش (flow rate) محلول را بدست آورد. در سال 1981 دو دانشمند موفق به تولید الیاف پلی اتیلن و pp از محلول مذاب بدون ا ستفاده از نیروی مکانیکی شدند. Doshi از محلول PEO در آب الیافی با قطر 05/0 تا 5 تولید کرد. اولین شرایط پروسه و مورفولوژی الیاف را بررسی نمود. Srinivasan توسط ele الیاف رسیده شده از مایع کریستال پلی آرامید، پلی فنیلن ترفتالامید و پلیمر رسانای، پلی آنیلین در اسیدسولفوریک را تولید کرد.

و او پراش الکترون الیاف رسیده شده پلی آرامید و بعد از ثبت الیاف در دمای 400 را مشاهده نمود در سالهای اخیر تحقیقات زیادی برای درک پروسه ele و خصوصیات nanofihez توسط coworkers و renker انجام شده است.

کاربرد nanofilez در فیلترها و لباسهای محافظتی می باشد و همچنین به عنوان سلولهای ساختاری در اعضای مصنوعی بینان برای آنزیمها و کاتالیزورها و تقویت کاسپوزیتها به کار می رود.

1-3- تعاریف اولیه1-3-1- ویسکوزیته

مقدار انرژی تلف شده توسط سیال در حال حرکت. به خاطر مقاومت در مقابل نیروی برشی اعمال شده، ویسکوزیته نامیده می شود. مقاومت سیال به دلیل نیروی چسبندگی لایه های مختلف سیال می باشد که با اعمال نیروی برشی باعث جدا شدن لایه های مختلف با سرعتهای متفاوت می گردد. مقدار کار انجام شده مقیاس با تنش برشی اعمال شده (z) و سرعت تغییر شکل برشی نماد می باشد. ایستادگی در مقابل لیلان محلول را نیز ویسکوزیته می نامند. در این حالت جدا شدن لایه های مختلف سیال وجود ندارد، ولی ویسکوزیته مناسب با خصوصیات ذاتی مولکول پلیمر، وزن مولکولی، اندازه مولکولی و شاخه های جانبی و غیر پلیمر، می باشد.

در این پروژه با ثابت فرض کردن خصوصیات ذاتی پلیمر، ویسکوزیته را مقاومت سیال در مقابل نیروی برشی تعریف می کنیم.

نیروی برشی

سرعت برشی

ویسکوزیته نتوتنی یا دینامیکی

اگر چگلی سیال را فرض کنیم ویسکوزیته سینماتیکی برابر خواهد بود: