ضدآب کردن

مقدمه :

تکمیل ضد آب به این معناست که سطح کالا جذبه ای برای آب ، روغن و یا هر مایع دیگری نداشته باشد . البته باید توجه داشت که هر ماده ضد آب کننده می تواند سطح را تا حدی در مقابل مایعات مقاوم کند که بنا به کاربرد کالا انتخاب می شود . ولی برای ضد روغن کردن کالا تنها می توان از پلی مر های بر پایه فلورو کربن استفاده نمود .

یک پارچه ضد آب خوب باید به گونه ای باشد که قطرات آب بر روی سطح آن به صورت قطره باقی مانده و سپس بر راحتی از سطح لغزیده و بریزد.

تئوری :

اگر بخواهیم مکانیزم ضد آب کردن را به صورت خلاصه بیان کنیم آن است که انرژی سطحی کالا را به حدی باید کاهش داد که از انرژی سطحی بحرانی آب کمتر شود در این حالت آب تمایل به جذب به کالا را دست داده بیشتر به صورت یک قطره خودش را روی کالا جمع میکند . به بیان دیگر می توان گفت که زمانی که قطره ای روی کالا قرار دارد یک تعادل مابین نیروهای جاذب بین قطره و کالا ، قطره و هوا و کالا و هوا به وجود می آید . حال اگر انرژی سطحی کالا را به شدت کاهش دهیم کشش مابین قطره و هوا بیشتر شده تمایل به ماندن روی کالا کاهش می یابد . در حالی که اگر انرژی سطحی کالا زیاد تر از کشش سطحی بحرانی مایع باشد قطره روی کالا پخش شده و سپس جذب میگردد. منباب مثال کشش سطحی بحرانی آب 73 می باشد . بنابر این یکماده سیلیکونی باکسس سطحی بحرانی 24 تا 30 قادر است کالا را ضد آب کند ولی از آنجایی که کشش سطحی بحرانی روغن ها حدود 10 تا 20 می باشد دیگر سیلیکون که کشش بحرانی بالاتری نسبت به روغن دارد قادر به ضد روغن کردن کالا ندارد . روش های مختلفی برای پایین آوردن انرژی سطحی کالا وجود دارد .

اولین روش استفاده از ماده ای با سطح انرژی پایین است که به صورت مکانیکی در لابلای فضاهای خالی ایجاد شده در سطح منسوج قرار بگیرد مثل امولسیون های پارافین . روش دوم آن است که از موادی با سطح انرژی پایین که قادرند با کالا پیوند بر قارار کنند استفاده شود . مانند رزین های بر پایه اسید های چرب . روش سوم ایجاد یک لایه دافع بر روی سطح کالا می باشد که در این مورد می توان به سیلیکون و یا مواد فلورو کربنی اشاره نمود . روش آخر بر اساس پوشاندن کامل سطح کالا با یک لایه از فیلمی از موادی چون فیلم پلی تترا فلورو اتیلن ، فیلمی از هیدرو فیلیک پلی استر پوشانده شود .

تصویری شماتیک از نحوه برقراری پیوند اسید های چرب با پارچه .

سیلیکون ها قادرند با الیاف پیوند هیدروژنی بر قرار کرده از ثبات بالاتری نسبت به پارافین برخوردار بوده و قدرت ضد آب کنندگی بالاتری نسبت به پارافین ها دارد .

مواد فلورو کربنی قادرند با لیف واکنش داده و به همین دلیل تکمیل های پایدار ضد آب و روغن را بر روی لیف شکل دهند چرا که گروه های حاوی فلور با انرژی خیلی پایین روی سطح کالا را می پوشاند .

در آزمایشگاه از دو نوع محلول پرلیت و محلول by Gard برای ضد آب کردن استفاده شد . هر دو این محلول ها بر پایه رزینی بوده و ثبات شست و شویی نسبتاً خوبی دارند . هر دو آنها را 5 دقیقه در دمای محیط عمل کرده با برداشت 100% پد کرده سپس در دمای 110 درجه خشک میکنیم آنگاه در 180 درجه به مدت 1 دقیقه مورد پخت قرار می دهیم .

از آنجایی که پارچه عمل شده با محلول بای گارد بر اساس مواد فلورو کربنب ضد آب و روغن شده است می تواند در تست ضد آب تا مرحله 7 را نشان دهد . این تست به این صورت است که ابتدا پارچه را روی یک سطح قرار داده و سپس از ترکیب های متفاوت از آب و الکل روی آن میریزیم به این ترتیب که ابتدا آب خالص ، سپس مخلوط 90% آب و 10% الکل سپس مخلوط 80% آب و 20% الکل و به همین ترتیب ادامه میدهیم تا زمانی که یکی از محلول ها در پارچه پخش و سپس جذب گردد. در این حالت تعداد مواردی را که پارچه توانسته در مقابل آنها مقاومت کند را به عنوان درجه ضد آب بیان میکنیم .درجه ضد آب کالا باید بیشتر از 6 باشد تا ضد روغن هم محسوب گردد.

روش کار :

وسایل و مواد مورد نیاز :

کالای پنبه ای – آون –هیتر – بشر- سود wetting agent- - صابون – dispersing agent –پارافین – سولفیت آلومینیم – آب .

این آزمایش در 5 مرحله انجام می شود :

1. پخت کالا برای از بین رفتن مواد آهاری

2. عمل در حمام پارافین و صابون

3. افزودن سولفیت آلومینیم

4. آبکشی و خشک کردن

5. تست نفوذپذیری

مرحله اول : پخت کالا برای از بین رفتن مواد آهاری :

ابتدا دو کالای یک گرمی آماده می کنیم . دو حمام با توجه به نسخه ی زیر آماده می کنیم . هر دو کالا را به مدت 45 دقیقه در حمام قرار می دهیم .

NaOH 5g/l

Wetting agent 0.1%

Time 45 min

Temprature boil

L/R 30/1

پس از 45 دقیقه کالا را آبکشی می کنیم . ودر حمام مرحله دوم قرار میدهیم .

مرحله دوم : عمل در حمام پارافین و صابون :

در این مرحله برای بررسی اثر صابون بر ضد آب کردن دو حمام یکی با صابون و دیگری بدون صابون آماده می کنیم .

حمام 2	حمام 1
-	2gr/l	صابون
1gr/l	1gr/l	Dispersing agent
500gr/l	500gr/l	پارافین
1/40	1/40	L/R
70	70	دما(سانتی گراد)
10	10	زمان(دقیه)

دو کالا را به مدت 10 دقیقه در این حمام ها قرار می دهیم . کالاها را بدون آبکشی در حمام مرحله بعد قرارمی دهیم .

مرحله 3 : افزودن سولفیت آلومینیم :

در این مرحله حمام سولفیت آلومینیم را با نسخه زیر آماده می کنیم .

20g/l سولفیت آلو مینیم

L/R 1/40

زمان 30دقیقه

دما دمای محیط

مرحله 4 : آبکشی و خشک کردن :

در این مرحله پس از آبکشی کالا را به مدت 10 دقیقه در آون 110 درجه قرار می دهیم تا رطوبت را از دست دهد .

مرحله 5 : تست نفوذپذیری:

یک قطره آب از فاصله 3 تا 4 سانتی متری روی کالا ها می ریزیم تا میزان نفوذ پذیری را در دو کالا مقایسه کنیم . و اختلاف نفوذپذیری در حالت با صابون و بدون صابون را بررسی کنیم .

بحث و نتیجه گیری :

مشاهده گردید درکالایی که با صابون عمل شد آب به سرعت ( کمتر از 3 ثانیه ) نفوذ کرد ولی در کالای بدون صابون زمان نفوذ از 5 دقیقه نیز فراتر رفت . این نشان می دهد که ضدآب کردن در محیط بدون صابون بهتر انجام می شود . دلیل آن اینست که صابون پارافین موجود را از بین می برد و مانع اثردهی مطلوب آن می گردد.

منابع خطا :

خطای دستگاها – رعایت نکردن دما و زمان – عدم توزین مناسب مواد .

مدیر سایت چهارشنبه 17 آبان‌ماه سال 1391 ساعت 05:50 ب.ظ

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

درباره من

تقویم