بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف ویسکوز ریون، پنبه و ابریشم ( بخش اول) ,

هزاران سال می‌گذشت و بشر همچنان پارچه های خود را از الیاف طبیعی می‌بافت، یعنی: (پنبه،پشم،ابریشم،کتان) این ها را الیاف طبیعی می‌نامند زیرا به همان صورتی که هست از گیاهان یا از بدن حیوانات ویا از کرم ابریشم دراختیارماقرارگرفته و مصرف می‌شود سپس درپرتوی دانش ،انسان توانست که خود نیزالیافی بسازد یعنی الیاف مصنوعی که اصلا” شباهتی با نخ طبیعی ندارد. الیاف مصنوعی را از مغزچوب،پنبه،شیر،زغا ل سنگ ،آب،هواومواد بسیاری دیگر تهیه می‌کنند،برخی ازاین الیاف مصنوعی به قدری عالی ساخته می‌شوند که به ظاهر هیچ فرقی با الیاف طبیعی ندارند درمیان این هااز همه معروف ترگویا ریون است که ازپنبه یامغزچوب به دست می‌آید البته ازمغزچوب،کاغذهم می‌سازند وازپنبه نیزمواد منفجره تهیه می‌کنند.

درتمام گیاهان یک ماده ی شیمیایی وجودداردکه به نام سلولز آیا می‌دانید که پنبه هم سلولز است. سلولز از نظر شیمیایی به شکل مایه ی غلیظی است که آن رابه شیوه ی خاصی به عمل آورند.

ریون را به اشکالی گوناگون می‌توان ساخت یعنی می‌توان آن رامانند،ابریشم ،پشم ویا کتان به عمل آورد چون ریون ساخته ی دست بشر است و آن رابه هر گونه که بخواهد در می‌آورد مثلا” کوتاه پرزدار ویا بلند وکشیده مانند رشته های ابریشم. ازبه هم تابیدن ریون های کوتاه پرزدارنخی شبیه الیاف کتان و پشم به دست می‌آید وپارچه هایی که ازآن بافته می‌شوند شکل پارچه -های پشمی ونخی هستند ولی برای جامه های کش باف وجوراب از نخ ریون استفاده می‌شود. نو عی نخ مصنوعی و ضخیم ریون درتهیه ی طناب ،لاستیک اتومبیل وهمراه کائوچوی مصنوعی به کار می‌رود،به هنگام تابیدن یا به عمل آوردن ریون گاهی الیاف ریون پاره می‌شود ویا درهم گیر می‌کند در گذشته این ها رامواد بی مصرف پنداشته همه رادورمی ریختند ولی بعدا” دریافتند که می‌توان همین الیاف پاره وبه هم گره خورده رابا ماشین های پشم ریسی شانه کرد وآنها رابه صورت نخ ریسید این کشف زمینه ی جدید درصنایع ریون گشود زیرا نخ هایی که بدین گونه بدست می‌آیند نرم وپرزدار بوده حالت پارچه های پشمی یا پشمی بسیار ظریف (فلانول) راپیدا می‌کرد، از آن پس دیگر چنین موادی را که قبلا”بی -مصرف می‌پنداشتند عمدا” به وجود می‌آورند تاباریسیدن‌ آنها بتوانند نخ برای تهیه ی پارچه -های بسیار مرغوب فراهم بیاورند.

تهیه ویسکوز ریون: از کلیه ی محصولات طبیعی که دارای سلولز کافی باشند استفاده کرد.

اﻟﯿﺎف ﺑﺎزﯾﺎﻓﺘﯽ ﺳﻠﻮﻟﺰي ﺷﺎﻣﻞ وﯾﺴﮑﻮز، اﺳﺘﺎت، ﮐﻮﭘﺮ آﻣﻮﻧﯿﻮم، ﭘﻠﯽ ﻧﻮزﯾﮏ اﺳﺖ.

ﺗﻬﯿﻪ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز ﺗﻮﺳﻂ دو ﺷﯿﻤﯿﺪان ﮐﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت دﻗﯿﻘﯽ روي ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺳﻠﻮﻟﺰ ﻣﻮﺟﻮد در ﮔﯿﺎﻫﺎن داﺷﺘﻨﺪ در ﺳﺎل 1891 ﮐﺸﻒ و در ﺳﺎل 1892 ﺑﻪ ﺛﺒﺖ رﺳﯿﺪ. وﻟﯽ ﺑﻪ ﻋﻠﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮐﻢ اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﻣﺪت ﻫﺎ ﻃﻮل ﮐﺸﯿﺪ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺠﺎري ﺑﻪ ﺑﺎزار ﻋﺮﺿﻪ ﺷﻮد .ﮐﻠﯿﻪ ﻣﺤﺼﻮﻻت ﻃﺒﯿﻌﯽ ﮐﻪ داراي ﺳﻠﻮﻟﺰﮐﺎﻓﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ ﺑﺮاي ﺗﻬﯿﻪ اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ. ﻏﺎﻟﺒﺎً از اﻟﻮار درﺧﺘﺎن، ﺗﻔﺎﻟﻪ ﻧﯿﺸﮑﺮ، ﮐﺎه ﺑﺮﻧﺞ و ﮔﻨﺪم اﺳﺘﻔﺎده ﻣ ﯽﺷﻮد و اﯾﻦ ﻣﻮاد ﻃﯽ ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺧﻤﯿﺮ ﺧﺎﺻﯽ ﮐﻪ درﺻﺪ ﻧﺎﺧﺎﻟﺼﯽ آن ﺑﺴﯿﺎر ﮐﻢ اﺳﺖ در ﻣﯽ آﯾﻨﺪ و ﭘﺲ از ﻋﺒﻮر از رﺷﺘﻪ ﺳﺎز و اﺳﺘﺨﺮ اﻧﻌﻘﺎد ﺑﻪ ﺻﻮرت اﻟﯿﺎف در ﻣﯽ آﯾﻨﺪ. در ﻧﺘﯿﺠﻪ روش ﺗﻮﻟﯿﺪ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز ﺗﺮ رﯾﺴﯽ اﺳﺖ زﯾﺮا ﺣﻼﻟﯽ ﮐﻪ

ﺑﺮاي اﯾﺠﺎد ﺧﻤﯿﺮ اﻟﯿﺎف ﺑﻪ ﮐﺎر ﻣﯽ رود ﻗﺎﺑﻞ ﺗﺒﺨﯿﺮ ﻧﯿﺴﺖ.

ﺧﻮاص ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز

ﮔﺮﭼﻪ وﯾﺴﮑﻮز از ﻧﻈﺮ ﻣﻮﻟﮑﻮل ﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﺑﺴﯿﺎر ﺷﺒﯿﻪ ﭘﻨﺒﻪ اﺳﺖ و ﮔﺎﻫﯽ از ﭘﻨﺒﻪ ﻫﺎي ﻧﺎ ﻣﺮﻏﻮب ﺗﻬﯿﻪ ﻣ ﯽﺷﻮد وﻟﯽ ﺳﻄﺢ ﻇﺎﻫﺮي آن ﻣﺎﻧﻨﺪ ﭘﻨﺒﻪ ﭘﯿﭻ و ﺗﺎب ﻧﺪارد و ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ آن ﭼﻨﺪ وﺟﻬﯽ اﺳﺖ و دﻧﺪاﻧﻪ دار ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﯽ رﺳﺪ.

ﮐﻠﯿﻪ اﻟﯿﺎف ﺑﺸﺮ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣ ﯽﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻗﻄﺮﻫﺎ و ﻃﻮل ﻫﺎي دﻟﺨﻮاه ﺗﻬﯿﻪ ﺷﻮﻧﺪ و اﯾﻦ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﺪه اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﺑﺎ اﻟﯿﺎف ﻃﺒﯿﻌﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ اﻏﻠﺐ در ﯾﮏ ﻗﻄﺮ و ﻃﻮل ﺛﺎﺑﺖ ﻫﺴﺘﻨﺪ.

اﺳﺘﺤﮑﺎم اﯾﻦ اﻟﯿﺎف ﺑﺎ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﻬﺒﻮد ﯾﺎﻓﺘﻪ و ﺑﺮ ﺧﻼف ﭘﻨﺒﻪ ﺑﺎ ﺟﺬب رﻃﻮﺑﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎﻣﺶ ﮐﺎﻫﺶ ﻣ ﯽﯾﺎﺑﺪ و ﻋﻠﺖ آن ﻧﯿﺰ وﺟﻮد ﻣﻨﺎﻃﻖ آﻣﻮرف ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﭘﻨﺒﻪ اﺳﺖ و اﻟﺒﺘﻪ اﯾﻦ ﺧﺎﺻﯿﺖ ﻣﯿﺰان ﺟﺬب رﻃﻮﺑﺖ و رﻧﮕﭙﺬﯾﺮي ﺑﯿﺸﺘﺮي را ﻣﻤﮑﻦ ﺳﺎﺧﺘﻪ اﺳﺖ. درﺣﺎﻟﺖ اﺳﺘﺎﻧﺪارد % 12 ﺟﺬب رﻃﻮﺑﺖ دارد درﺣﺎﻟ ﯽﮐﻪ ﭘﻨﺒﻪ % 8 ﺟﺬب رﻃﻮﺑﺖ دارد. ﺧﺎﺻﯿﺖ ارﺗﺠﺎﻋﯽ وﯾﺴﮑﻮز از ﭘﻨﺒﻪ ﻧﯿﺰ ﮐﻤﺘﺮ اﺳﺖ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﭼﺮوک ﭘﺬﯾﺮي ﺑﺎﻻﯾﯽ دارد. ﺑﻪ ﻋﻠﺖ ﺻﺎف ﺑﻮدن ﺳﻄﺢ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز از ﭘﻨﺒﻪ درﺧﺸﻨﺪه ﺗﺮ اﺳﺖ وﻟﯽ در آب ﺟﻮش اﯾﻦ درﺧﺸﻨﺪﮔﯽ را از دﺳﺖ ﻣﯽ دﻫﺪ. اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز در ﺑﺮاﺑﺮ ﻧﻮر آﻓﺘﺎب ﺑﻪ ﻣﺪت ﻃﻮﻻﻧﯽ ﺗﻐﯿﯿﺮ رﻧﮓ داده و ﺗﺎ 150 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﯿﮕﺮاد ﺣﺮارت ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣ ﯽﮐﻨﺪ.

ﺧﻮاص ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز

ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ ﭘﻨﺒﻪ اﺳﯿﺪﻫﺎ وﯾﺴﮑﻮز را ﺗﺨﺮﯾﺐ ﻣ ﯽﮐﻨﻨﺪ وﻟﯽ ﻣﻘﺎوﻣﺖ وﯾﺴﮑﻮز در ﺑﺮاﺑﺮ ﻗﻠﯿﺎ و ﺳﻮد ﺑﺴﯿﺎر ﺧﻮب اﺳﺖ. از آﻧﺠﺎﯾﯽ ﮐﻪ اﻟﯿﺎﻓﯽ ﮐﻪ ﺑﺎ روش ﻫﺎي ﻣﺼﻨﻮﻋﯽ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣ ﯽﺷﻮﻧﺪ ﻓﺮ و ﻣﻮج و ﭼﯿﻦ ﻧﺪارﻧﺪ و اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺗﺎ ﺣﺪودي ﻣﺸﺎﺑﻪ اﻟﯿﺎف ﻃﺒﯿﻌﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ اﻏﻠﺐ اﯾﻦ اﻟﯿﺎف را ﺑﻪ روش ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺸﺎﺑﻪ اﻟﯿﺎف ﻃﺒﯿﻌﯽ ﭼﯿﻦ دار ﻣ ﯽﮐﻨﻨﺪ. وﯾﺴﮑﻮز ﻧﯿﺰ ﺑﻪ روش ﻫﺎي ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ ﯾﺎ ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﭼﯿﻦ زده ﻣ ﯽﺷﻮد. ﺑﻪ ﻋﻠﺖ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮐﻢ اﻟﯿﺎف وﯾﺴﮑﻮز اﻏﻠﺐ ﺑﺮاي ﻣﻠﺤﻔﻪ، روﻣﯿﺰي، ﻟﺒﺎس زﻧﺎﻧﻪ، ﭘﯿﺮاﻫﻦ ﻣﺮداﻧﻪ، زﯾﺮ ﭘﻮش و ﻟﺒﺎس ورزﺷﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﻣ ﯽﺷﻮد.در واﻗﻊ ﮐﻠﯿﻪ اﻟﯿﺎف ﺑﺎزﯾﺎﻓﺘﯽ ﮐﻪ از ﺳﻠﻮﻟﺰ ﺗﻬﯿﻪ ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ را رﯾﻮن ﻣﯽ ﻧﺎﻣﻨﺪ و وﯾﺴﮑﻮز ﻫﻤﺎن وﯾﺴﮑﻮز رﯾﻮن اﺳﺖ ﮐﻪ در ﺑﺎزار ﻣﻮﺟﻮد ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

واکنش الياف در مقابل سوختن

خاصيت فرار از آتش:‌

هنگامي که الياف را به نزديکي شعله برده و ليف به هنگام نزديک شدن به شعله و گرما اصطلاحا جمع مي‌شود. اين خاصيت در برخي الياف مثل ویسکوز ریون به مقدار کم قابل مشاهده است اما در برخي ديگر مانند: پشم ،پنبه و ابریشم چنين خاصيتي مشاهده نميشود.

رنگ دود پس از خاموشي:

از روي رنگ دود حاصله بعد از سوزاندن الياف و خاموش شدنش مي‌‌توان به نوع الياف پي برد.

برخي الياف‌ مانند: پنبه ،پشم ،ابریشم و ویسکوز رنگ دود سفيد و برخي ديگر هنگام سوختن رنگ دود سياه دارد.

بوي سوختن:

الياف‌ متفاوت هنگام سوختن بوهاي متفاوتي نيز خواهند داشت که عموما به ساختار اصلي ترکيب ليف برمی گردد.

همانند: بوي سوختن ليف پنبه به خاطر ساختار اوليه‌ي آن از چوب، تقريبا شبيه بوي سوختن چوب يا کاغذ است.

اين بوها کارشناسان را در شناختن نوع الياف بسيار ياري مي‌دهد.

خودسوزي:

اين خاصيت بدان معني است که بعد از خاموش کردن شعله ی به وجود آمئه از سوختنلیف هنوز شعله‌ور بوده و ليف تمايل به آتش گرفتن دارد و با يک نسيم، باد يا فوت کردن، ليف دوباره شعله ور خواهد شد.

براي درک اين پديده مي‌توان ذغال خاموش شده از آتش را مثال زد که با يک باد يا نسيم و يا فوت کردن دوباره شعله ور مي‌شود.

برخي الياف مانند پشم‌ و ابریشم خودسوزي نداشته اما برخي ديگر مانند پنبه پس از خاموش شدن نيز تمايل به شعله‌ور شدن دارند.

آخرين خاصيت، رنگ و شکل و بوی خاکستر حاصل از سوختن است.که پنبه و ویسکوز خاکستر کم و نرم و خاکستری از خود به جا می‌گذارند.

ولی ابریشم و پشم خاکستری سیاه ،ترد و پفکی

اين خاکسترها کارشناسان را در شناختن نوع الياف بسيار کمک مي‌دهد

الياف ابريشم بوي پر سوخته دارد و نسبت به پشم بسيار ملايم تر است پشم دقيقا بوي موي سوخته تند دارد

تفاوت پنبه و ويسکوز نيز از بو و رنگ شعله تا حدي قابل تشخيص است بوي پنبه تندتر است و کاملا کاغذ سوخته است ضمن اينکه رنگ شعله تقريبا ارغواني است

اثر موا شيميايي بر روي پنبه:

1- اثر اسيد:

پنبه برعکس پشم در برابر اسيد شديدا آسيب پذير است.فاکتورهايي مانند : دما،زمان و غلظت اسيد عوامل تعيين کننده در شدت و ميزان تخريب است.

اسيد سولفوريک 75% درصد در دماي محيط حداکثر ظرف مدت يک ساعت پنبه را در خود حل مي کند.

بدين ترتيب که در شرايط ملايم اسيد غليظ پيوند هيدروکسيلي بين حلقه هاي گلوکز را مي شکند و زنجيره سلولزي به واحد هاي گلوکزي محلول در آب تبديل مي شود.

در صورت افزايش دما با افزايش غلظت اسيد شدت واکنش بالا بوده و باعث سياه شدن پنبه مي شود که در اصطلاح به آن سوختن پنبه مي گويند. اسيدهاي ضعيف رقيق نيز در مدت زمان طولاني باعث شکستن زنجيره هاي سلولزي و تخريب پنبه مي شوند.

اسيدهاي ضعيف مانند اسيد اسيتيک اثر تخريبي چندان زيادي روي پنبه ندارند ولي اسيد نسبتا قوي مانند اسيد فرميک در مدت زمان طولاني باعث تخريب پنبه مي شود.

2- اثر قليا:

پنبه بر عکس پشم در برابر قليا مقاومت بالايي دارد. به همين دليل براي شستشو و سفيد گري پنبه خام بصورت نخ يا پارچه از قلياي قوي مانند سود سوزآور استفاده مي شود.

در دماي جوش در مدت نيم الي يک ساعت سودسوزآور واکس و چربي پنبه را جدا مي کند. در حاليکه در اين شرايط حاد اثر چندان نامطلوبي روي پنبه باقي نمي گذارد و يا حتي از سود و سوزآور 18 درصد در دماي محيط براي مرسريزه کردن پنبه استفاده مي شود.

3- اثر حرارت :

مقاومت پنبه در باربر حرارت بالا بوده به نحوي که در دماي 120 درجه سانتيگراد پس از گذشت چند ساعت پنبه کمي زرد مي شود و در دماي 15 درجه سانتيگراد در اثر اکسيداسيون توسط هوا پيوندهاي گلوکزي شکسته و الياف پنبه شروع به تجزيه شدن مي کند. در دماي 240 درجه سانتيگراد پنبه شديداً آسيب ديده و از بين مي رود.

4- اثر نور خورشيد :

اشعه ماوراء بنفش (uv)به خاطر پرانرژي بودن مانند حرارت، باعث تجزيه شدن و زرد شدن پنبه و همچنين کاهش استحکام الياف مي شود. هواي مرطوب عمل تخريب و تجزيه شدن پنبه را تشديد مي کند.

5- اثر حلالهاي آلي :

اين حلالها روي پنبه اثر چندان زيادي ندارند.

حلال پنبه دي سولفيدکربن CS2 است.

6- اثر مواد اکسيد کننده :

مواد اکسيد کننده، باعث تجزيه مولکولي مي شود در نتيجه طول زنجيره کوتاه شده و استحکام پنبه کاهش مي يابد. از مواد اکسيد کننده مختلف مانند آب اکسيژنه در شرايط قليايي در زمان حدود يک ساعت براي سفيدگري پنبه استفاده مي شود که اثر چندان نامطلوبي روي پنبه ندارد.

البته از آب ژاول Naocl نيز براي سفيدگري پنبه استفاده مي شود که به خاطر وجود کلر نسبت به آب اکسيژنه مخرب تر است. کلر باقيمانده بر روي پنبه باعث زرد شدن پنبه مي شود، چون رنگ کلر زرد رنگ است. کلر باقيمانده در دراز مدت توليد اسيد کلريدريک HCL مي نمايد که باعث تجزيه پنبه مي شود.

اثر مواد شيميايي بر روي ابريشم :

1- اثر اسيد و قليا:

ابريشم از نظر ساختمان شيميايي شباهت زيادي با پشم دارد، با اين تفاوت که در ابريشم اسيد آمينه هاي سيستئين و تريپتوفن و متايونين وجد ندارد، به همين دليل ابريشم نسبت به پشم در برابر مواد شميايي آسيب پذير است.

اسيد و قليا هر دو باعث هيدروليز (تجزيه ) ابريشم مي شوند، البته اثر قليا شديدتر است به نحوي که قليا با غلظت 5% در دماي جوش حداکثر در مدت زمان 5 دقيقه ابريشم را حل مي کند.

ابريشم نسبت به پشم در مقابل اسيد حساس تر است، که يکي از دلايل آن عدم وجود اسيد آمينه سيستئين مي باشد. کمترين ميزان تخريب بر روي ابريشم در PH بين (8-4) اتفاق مي افتد. اسيد معدني قوي بشدت ابريشم را تخريب مي کند، البته اسيدهاي رقيق نيز در دماي بالا و زمان طولاني باعث تجزيه شدن ابريشم مي گردند. به همين دليل در رنگرزي ابريشم با رنگهاي اسيدي دماي رنگرزي حداکثر (95-90) درجه و مدت زمان رنگرزي کمتر از يک ساعت پيشنهاد مي شود تا در اثر اسيد موجود در محلول رنگرزي ابريشم صدمه نبيند.

2- اثر مواد اکسيد کننده :

مواد اکسيد کننده مانند آب اکسيژنه، آب ژاول و پراستيک ها باعث شکسته شدن پيوندهاي پتپيدي (زنجيره پروتئيني ) مي شوند، در نتيجه کوتاه شدن زنجيره ها و کاهش استحکام الياف را به دنبال دارد، علاوه بر آن باعث زرد شدن ابريشم نيز مي گردد.

از بين مواد اکسيد کننده توصيه مي شود از مواد حامل کلر براي سفيدگري يا رنگبري استفاده نشود، چون شدت تخريب و زردي حاصل از کلر بخاطر قدرت اکسيد کنندگي بالاي آن بيشتر است.

براي سفيدگري ابريشم استفاده از آب اکسيژنه در شرايط ملايم ( غلظت کم-زمان کوتاه ) توصيه مي شود.

(نکته : پراستيک اسيد، از ترکيب آب اکسيژنه با اسيد استيک بدست مي آيد. بديت ترتيب که 45 ميلي ليتر اسيد استيک همراه با 55 ميلي ليتر آب اکسيژنه همراه با 6/0 ميلي ليتر اسيد سولفوريک غليظ در يخچال در دماي 5 درجه سانتيگراد به مدت 72 ساعت براي رسيدن به تعادل باقي مي ماند .)

فروشگاه آنلاین البرز صنعت