مقایسه خواص فشارپذیری و ظاهری فرش بافته شده از نخهای خاب پلی استر فیلامنتی با سطح مقطع دایره و مثلث

 

امروزه استفاده از الیاف پلی استر به عنوان نخ خاب فرش ماشینی مورد توجه صنعت قرارگرفته است. از آنجایی که لیف پلی استردارای خواص بازگشت پذیری ضعیف می باشد تلاشهایی برای بهبود خواص بازگشت پذیری لیف درحال انجام می باشد. دراین تحقیق، تاثیرافزایش نمره (دنیر برفیلامنت) الیاف ونیز تغییر شکل سطح مقطع لیف از دایره به سه پره بر میزان افت ضخامت فرش پس از بارگذاری استاتیکی ودینامیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین فرش بافته شده با نخهای خاب پلی استر اصلاح شده با فرش بافته شده از نخ خاب پلی استر متداول از نظر ظاهری توسط داوران مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد افزایش دنیر برفیلامنت الیاف وتغییر شکل سطح مقطع الیاف از دایره به سه پره، اگرچه می تواند سبب بهبود در افت ضخامت پس از بارگذاری دینامیکی فرش گردد لیکن نتوانست سبب کاهش افت ضخامت فرش پس از بارگذاری استاتیکی آن گردد. از طرفی انجام هردو تغییر بطورهمزمان (افزایش دنیربرفیلامنت و تغییرشکل سطح مقطع لیف) می تواند سبب کاهش افت ضخامت فرش حاصل پس از بارگذاری استاتیکی ودینامیکی فرش گردد. همچنین نتایج حاصل از آزمون بصری نشان دادکه فرش بافته شده با الیاف پلی استری که بطورهمزمان دنیر بر فیلامنت آن افزایش یافته و شکل سطح مقطع آن از دایره به مثلث تغییر نموده است ازطرف داوران نمره کیفی بالاتری نسبت به سایر نمونه ها گرفت.           

فهرست مطالب

چکیده .................................................................................................................................................................1

 فصل اول: مروری بر مطالعات انجام شده

1-1-  مقدمه .......................................................................................................................................................3

1-2- لیف پلی استر ............................................................................................................................................4

1-2-1- تاریخچه.................................................................................................................................................4

1-2-2- ساختمان شیمیایی..................................................................................................................................4

1-2-3- مصارف وكاربردهای الیاف پلی استر......................................................................................................5

1-2-4- خواص فیزیكی، مکانیکی وشیمیایی الیاف پلی استر (PET) ..............................................................6

1-2-4-1- مقاومت در مقابل کشش اولیه............................................................................................................6

1-2-4-2- جذب رطوبت...................................................................................................................................6

1-2-4-3- مقاومت در مقابل نور آفتاب..............................................................................................................6

1-2-4-4- شکل میکروسکوپی...........................................................................................................................6

1-2-4-5- چگالی...............................................................................................................................................7

1-2-4-6- مقاومت در مقابل عوامل شیمیایی.....................................................................................................7

1-2-4-7- مقاومت در مقابل عوامل بیولوژیکی..................................................................................................7

1-2-4-8- درجه حرارت ونقطه ذوب................................................................................................................7

1-2-4-9- جمع شدگی.......................................................................................................................................7

1-2-4-10- اثر حلال..........................................................................................................................................7

1-2-4-11- اثر مواد متورم کننده .......................................................................................................................8

1-3- رنگرزی پلی استر.......................................................................................................................................8

1-4- روش تولید الیاف پلی استر........................................................................................................................9

1-5- الیاف پلی استراصلاح شده.......................................................................................................................10

1-6- الیاف پلی استر با سطح مقطع های خاص................................................................................................10

1-6-1- الیاف پروفیلی یا توخالی (Hollow fibers) ...................................................................................10

1-6-1-1- روش تولید الیاف توخالی ..............................................................................................................11 

1-6-2- الیاف با شکل سطح مقطع غیر دایره ای ..............................................................................................12

1-6-2-1- روش تولید الیاف با شکل سطح مقطع غیردایره ای........................................................................13

1-6-2-2- انواع شکل سطح مقطع های غیردایره ای الیاف...............................................................................14

1-6-2-3- تحقیقات انجام شده درزمینه مقایسه الیاف با مقطع های غیردایره ای ودایره ای .......................... 16

1-7- فشارپذیری فرش ....................................................................................................................................19

1-7-1- مكانیزم های فشردگی نخ خاب...........................................................................................................20

1-7-2- انواع فشارپذیری ................................................................................................................................21

1-7-3- افت ضخامت فرش..............................................................................................................................23

1-8- تغییرات ظاهری و فرسایشی فرش...........................................................................................................23

 فصل دوم: تجربیات

2-1- مقدمه........................................................................................................................................................26

2-2- روش تولید نمونه نخ های خاب..............................................................................................................27

2-2-1- روش تولید نخ خاب شاهد ................................................................................................................27

2-2-2- روش تولید نخ خاب اصلاح شده با افزایش نمره (dpf) الیاف .........................................................28

2-2-3- روش تولید نخ خاب اصلاح شده با  تغییر شکل سطح مقطع همزمان باافزایش نمره (dpf) الیاف....29

2-3- عملیات تاب وتثبیت حرارتی .................................................................................................................30

2-4- رنگرزی نخ های خاب.............................................................................................................................32

2-5- تهیه نمونه های فرش پرز بریده...............................................................................................................32

2-6- تکمیل .....................................................................................................................................................33

2-7- آزمونهای انجام شده روی نمونه های فرش تولیدی.................................................................................35

2-7-1-  آزمون های بارگذاری فرش................................................................................................................35

2-7-1-1- آزمون بارگذاری استا تیکی.............................................................................................................35

2-7-1-2- آزمون بارگذاری دینامیکی...............................................................................................................37

2-7-2- آزمون بصری.......................................................................................................................................39

 

فصل سوم: نتیجه گیری و بحث

3-1-  نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی..............................................................................................................44

3-1-1-  كلیات.................................................................................................................................................44

3-1-2-  تعیین پارامترهای فشارپذیری.............................................................................................................46

3-1-2-1-  روش نسبی....................................................................................................................................46

3-1-2-2- روش تجزیه و تحلیل کلی..............................................................................................................46

3-1-3- بررسی تأثیراصلاحات اعمالی روی نخ های پلی استر بر بازگشت پذیری استاتیکی فرش..................47

3-1-3-1-بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت (dpf) نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش.....47

3-1-3-2- بررسی تأثیر شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش............54

3-1-3-3- بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت (dpf) و شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری استاتیکی فرش....................................................................................................................................................61

3-2-  نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی..............................................................................................................68

3-2-1-  كلیات.................................................................................................................................................68

3-2-2- تعیین پارامترهای فشارپذیری...............................................................................................................70

3-2-2-1- روش نسبی.....................................................................................................................................70

3-2-2-2- روش تجزیه و تحلیل کلی..............................................................................................................70

3-2-3-1-بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی  فرش.... 70

3-2-3-بررسی تأثیر اصلاحات اعمالی روی نخ های پلی استر بر بازگشت پذیری دینامیکی فرش..................70

3-2-3-2-بررسی تأثیر شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی فرش..............74

3-2-3-3- بررسی تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف و شکل سطح مقطع نخ خاب پلی استر بر خواص فشار پذیری دینامیکی فرش....................................................................................................................................................78

3-3-  نتایج آزمون بصری.................................................................................................................................82

3-3-1- مقایسه میزان پركنندگی 3 كد فرش مورد آزمون.................................................................................83

3-3-2- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ زیردست..............................................................................84

3-3-3- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ ظاهر(رخ) ...........................................................................84

3-3-4- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ برق و جلا...........................................................................85

3-3-5- مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ دانه دانه بودن ریشه.............................................................86

3-3-6- مقایسه کلی 3 کد فرش مورد آزمون بصری........................................................................................86

3-3-7- نتایج آزمون Oneway انجام گرفته روی پارامترهای مورد نظر.......................................................................87

 فصل چهارم: نتایج نهایی وپیشنهادات

4-1- نتایج نهایی...............................................................................................................................................90

4-2- پیشنهادات.................................................................................................................................................91

فهرست منابع فارسی...........................................................................................................................................94

فهرست منابع لاتین.............................................................................................................................................96

چکیده انگلیسی...................................................................................................................................................98

 

فهرست جداول

جدول 2-1- مشخصات دستگاه بافندگی فرش..................................................................................................32

جدول 2-2- مشخصات نخ های تار وپود استفاده شده درفرش........................................................................33

جدول 2-3- سن افراد شركت كننده در نظرسنجی............................................................................................42

جدول 2-4- میزان تحصیلات افراد شركت كننده در نظرسنجی........................................................................42

جدول 3-1- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد R 20................................................................44

جدول 3-2- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد 124...................................................................45

جدول 3-3- نتایج آزمون بارگذاری استاتیكی نمونه فرش كد 20.....................................................................45

جدول 3-4- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد R20 و 124 تحت بارگذاری استاتیکی........48

جدول 3-5- نتایج آزمون T.Test  افت ضخامت نمونه فرش های با کد R20 و124 در زمان های استراحت مختلف................................... ..........................................................................................................................52

جدول 3-6 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت..........................................52

جدول 3-7- نتایج آزمون T.Test پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 124..............53

جدول3-8- نتایج آزمون T.Test پارامترهای R₂، R₃ و R₄ نمونه فرش های با کد های R20 و124...........54

جدول3-9- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد 124 و 20 تحت بارگذاری استاتیکی.............55

جدول 3-10- نتایج آزمون T.Test افت ضخامت نمونه فرش های با کد 124 و20 در زمان های استراحت.58

جدول 3-11 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با سطح مقاطع متفاوت.............................................58

جدول 3-12- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های 124 و 20...................59

جدول 3-13- نتایج آزمون T.Test پارامترهای R₂، R₃ و R₄ نمونه فرش های با کد های 124 و 20..........60

جدول 3-14- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش ها با کد R20 و 20 تحت بارگذاری استاتیکی........61

جدول 3-15- نتایج آزمون T.Test افت ضخامت نمونه فرش های با کد R20 و 20 در زمان های استراحت.............................................................................................................................................................61

جدول 3-16 مقادیر پارامترهای نی هات برای فرش های با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت.................65

جدول 3-17- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 20..................65

جدول 3-18- نتایج آزمون LSD پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با کد های R20 و 20..................67

جدول 3-19- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد  R20..............................................................68

جدول3-20- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد124...................................................................69

جدول3-21- نتایج آزمون بارگذاری دینامیكی نمونه فرش كد 20....................................................................69

جدول 3-22 مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد R20 و 124 تحت بارگذاری دینامیکی........71

جدول 3-24 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد R20 و 124 در ضربه های بارگذاری دینامیکی.....74

جدول 3- 25- مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد 124 و 20 تحت بارگذاری دینامیکی........74

جدول 3-26 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد 124 و 20 در ضربه های بارگذاری دینامیکی........77

جدول 3-27 مقایسه بهبود بازگشت پذیری نمونه فرش های کد R20 و 20 تحت بارگذاری دینامیکی...........78

جدول 3-29 نتایج آزمون T.Test نمونه فرش های با کد R20 و 20 در ضربه های بارگذاری دینامیکی...... 81

جدول 3-30- میانگین و واریانس پارامترهای مورد نظرسنجی..........................................................................82

جدول 3-31- میانگین كلی مجموع  پارامترهای نظرسنجی...............................................................................86

جدول 3-32- نتایج آزمون Oneway انجام گرفته روی پارامترهای مورد نظر................................................87

فهرست اشکال

شکل 1-1- ساختمان شیمیایی لیف پلی استر.......................................................................................................4

شکل 1-2- سطح مقطع الیاف توخالی  .............................................................................................................10

شکل 1-3- سطح مقطع الیاف غیردایره ای........................................................................................................12

شکل 1- 4- انراع سطح مقطع الیاف غیردایره ای توپر و توخالی .....................................................................13

شکل 1-5 – خروجی رشته ساز .......................................................................................................................13

شکل 1-6- سطح مقطع الیاف سه پره ای (Trilobal) ...................................................................................14

سطح 1-7- شکل مقطع مربع شکل....................................................................................................................14

شکل 1-8- سطح مقطع لیف DG 4.................................................................................................................15

شکل1-9- مرحله اول: شروع بارگذاری شكل (a) برای فرش نو و شكل (b) برای فرشهای كهنه .................15

شکل1- 10- مرحله دوم: خم شدن نخ خاب ...................................................................................................20

شکل1- 11- مرحله سوم: حالت jamming ..................................................................................................20

شكل2-1-  نمای دستگاه تاب استفاده شده در تحقیق.......................................................................................31

شكل2-2-  نمای دستگاه شل پیچ استفاده شده در تحقیق.................................................................................31

شكل 2-3- نمای چیدمان  قفسه دستگاه بافندگی..............................................................................................33

شكل2-5- نمای كلی دستگاه ضخامت سنج دیجیتالی.......................................................................................36

شكل 2-6- نمای دستگاه بارگذاری استاتیكی....................................................................................................37

شكل2-7- نمای دستگاه بارگذاری دینامیكی.....................................................................................................39

شکل2-8- نمونه های بافته شده بصورت پیوسته کنار یکدیگر..........................................................................40

شکل2-9- فرم نظرسنجی استفاده شده در تحقیق..............................................................................................41

شكل 3-1- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) نخ خاب پلی استر بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش....................................................................................................................................................49

شكل 3-2-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) نخ خاب پلی استر بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت.............................................................................................................50

شکل 3-3- نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده از نخ خاب پلی استر با دنیر بر فیلامنت های مختلف..................................................................................................51

شكل 3-4- نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت.......................52

شكل 3-5-  نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با دنیر بر فیلامنت متفاوت...........................54

شكل 3-6- نمودار تأثیر سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش................................56

شكل 3-7- نمودار تأثیرسطح مقطع الیاف بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت.............................................................................................................................................................56

شكل 3-8- نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده از نخ خاب پلی استر با سطح مقاطع مختلف الیاف .....................................................................................................57

شكل 3-9 - نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با سطح مقاطع متفاوت...........................59

شكل 3-10- نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با سطح مقاطع متفاوت................................60

شكل 3-11- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) و سطح مقطع بر افت ضخامت در بارگذاری استاتیکی فرش...................................................................................................................................................................62

شكل 3-12-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف (dpf) و سطح مقطع بر افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی بر حسب زمان های استراحت............................................................................................................63

شكل 3-13-  نمودار مقایسه در صد افت ضخامت ناشی از بارگذاری استاتیکی نمونه فرش های بافته شده بر حسب زمان های استراحت................................................................................................................................64

شكل 3-14-  نمودار مقایسه پارامترهای S، D و E نمونه فرش های با دنیر بر فیلامنت متفاوت....................66

شكل 3-15- نمودار مقایسه پارامتر R نمونه فرش های پلی استر با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت................................................................................................................................................................67

شكل 3-16-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش......................72

شكل 3-17- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت الیاف بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی.............................................................................................................................................................72

شكل 3-18- نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با دنیر بر فیلامنت متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی...........................................................................................................................73

شكل 3- 19-  نمودار تأثیر سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش...........................75

شكل  3-20-  نمودار تأثیر سطح مقطع بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی..............................................................................................................................................................76

شكل 3- 21-  نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با سطح مقطع متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی...........................................................................................................................77

شكل 3-22-  نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت در بارگذاری دینامیکی فرش...................................................................................................................................................................79

شكل 3-23- نمودار تأثیر دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع الیاف بر افت ضخامت فرش بر حسب  ضربه های بارگذاری دینامیکی.............................................................................................................................................80

شكل 3-24- نمودار مقایسه  افت ضخامت ناشی از بارگذاری دینامیکی با دنیر بر فیلامنت و سطح مقطع متفاوت بر حسب ضربه های بارگذاری دینامیکی...............................................................................................81

شكل 3-25- نمودار مقایسه میزان پركنندگی 3 كد فرش...................................................................................83

شكل 3-26-  نمودار مقایسه میزان زیردست 3 كد فرش..................................................................................84

شكل 3-27- نمودار مقایسه 3 كد فرش مورد آزمون از لحاظ ظاهر(رخ) ........................................................84

شكل 3-28- نمودار مقایسه 3 كد فرش از نظر برق و جلار.............................................................................85

شكل 3-29- نمودار مقایسه 3 كد فرش از نظر دانه دانه بودن ریشه.................................................................86