در این تحقیق، رفتار نخ پلی امید 6 نوریس اصلاح شده توسط یک افزودنی چند منظوره با نام تجاری nylostab see-d در فرایند تکسچرایزینگ بررسی شد. برای بررسی تأثیر افزودنی 4 نمونه نخ نوریس با آرایش یافتگی کم با 4 درصد وزنی مختلف از افزودنی(0 ،6/0، 2/1و 4/2) تولید و سپس با دو روش پی در پی وهمزمان تحت عملیات تکسچرایزینگ قرار گرفت سپس، خواص مکانیکی (استحکام، درصد ازدیاد طول تا حد پارگی، مدول و کار تا حد پارگی) دانسیته خطی، خواص موجی(سختی موج، پایداری موج وجمع شدگی موج)، درصد نقاط بسته و ضریب شکست مضاعف نمونه ها در مراحل مختلف تولید از ریسندگی تا تکسچرایزینگ اندازه گیری شد. طبق بررسی ها افزایش درصد افزودنی موجب بهبود یکنواختی فرآیند تولید نمونه های نوریس و کاملاً کشیده شده و کشیده- تکسچره شده گردید. حضور افزودنی در نمونه های کشیده – تکسچره شده به روش همزمان موجب بهبود خواص کششی شد و همین طور در نمونه های کشیده- تکسچره شده با هر دو روش بهبود خواص موجی مشاهده شد.

یکی از ضایعات پلاستیکی که بصورت انبوه در کارخانجات تولدی می شود ضایعات الیاف پلی پروپیلن است. در سالهای اخیر با توجه به ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی تبدیل این ضایعات به محصولات با ارزش افزوده بالا و با کیفیت مورد قبلو از طریق فرایند ذوب ریسی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پروژه قابلیت ریسندگی ضایعات pp حاصل از فرایند های ذوب ریسی بصورت مخلوط با پلیمر نو مورد بررسی قرار گرفت نتایج نشان می دهد که ضایعات pp را می ت وان تا مخلوط های 60? ضایعات 40? پلیمر نو در شرایط بهینه فرایندی به نخ فیلامنتی تبدیل کرد شرایط بهینه تا مخلوط 20? در سرعت تولید 2500 m,/min و در مخلوط های با درصد بیشتر ضایعاتی در سرعت m/min 1500 بود نمونه های نو ریس سپس تحت عملیات کشش قرار گرفتند بررسی خواص ساختاری و فیزیکی نمونه های نو ریس نشان داد که گروه ها ی بوجود آمده در زنجیر مولکولی pp در اثر عملیات حرارتی فرایند باعث افزایش چگالی خطی شده و ه مجنین در اثر شکل گیری پیوندهای بین زنجیری قویتر میزان آرایش یافتگی با افزایش میزان درصد پلی پروپیلن ضایعاتی افزایش می یابد در حالیکه با افزایش درصد پلی پروپیلن ضایعاتی کاهش در میزان تبلور و میزان جمع شدگی ملاظه می گردد این امر می تواند به کاهش متوسط طول زنجیر ها طی فرایند نسبت داده شود نتایج بررسی خواص نمونه های کشیده شده نشان می دهد که عملیات کشش باعث بهبود چشم گیر و مورد انتظار در استحکام نشد و تنها حدود 15? افزایش ملاحظه گردید.

فیلترهای نانولیفی فیلترهایی هستند که در ساختار آنها از الیاف نانو استفاده شده و به واسطه حضور الیاف نانو به شکل منسوج بی بافت بر روی فیلتر یا درون آن، منافذ بسیار کوچکی ایجاد شده که این امر موجب افزایش کارایی فیلتر با کمترین تغییر در مقاومت در برابر جریان سیال لایه فیلتری می گردد. در این پروژه در ابتدا دستگاه نیمه صنعتی چند نازله الکتروریسی مجهز به سیستم مکش جهت بررسی متغیرهای تولید در مقیاس نیمه صنعتی ساخته شد که به واسطه آن امکان تولید لایه های نانولیفی و تجهیز فیلترهای معمولی به نانوالیاف فراهم گشت. سپس اثر متغیرهای تولید همچون تعداد نازلها، فاصله نازلها از یکدیگر، غلظت محلول پلیمری، فاصله الکتروریسی و ابعاد صفحه هدف بر روی قطر الیاف و کیفیت پوشش سطح صفحه هدف با الیاف نانو بررسی شد. بر اساس عکسهای دیجیتال، ارایه مدلهایی برای نمایش دایره محصول (کیفیت پوشش سطح صفحه هدف با الیاف) امکان پذیر گردید. بر اساس نتایج sem رابطه پارامترهای متغیر غلظت، فاصله الکتروریسی، فاصله نازلها از هم و تعداد نازلها با قطر الیاف تعیین گردید. نتایج آزمایشات air permeability بر روی نمونه های فیلتری مجهز به نانو الیاف نشان داد که ابعاد منافذ در شرایط بهینه به 0.1 اندازه اولیه کاهش می یابد.

نانو لوله های کربنی (nnt)به دلیل دارا بودن خواص فوق العاده مکانیکی، حرارتی و الکتریکی شان بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. با جاسازی، همراستاکردن و توزیع یکسان نانو لوله ها در نانو الیاف الکتروریسی شده می توان این خواص را به ساختارهای با نظم بالاتر انتقال داد. در این تحقیق لایه نانو الیاف پلی اکریلونیتریل (pan) حاوی نانو لوله های کربنی تک جداره (swnt) با موفقیت الکتروریسی شد. ابتدا با استفاده از دیسپرس کننده هایی نظیر سطح فعال دی اکتیل سولفوساکسیینات سدیم و پلی وبنیل پیرولیدون (pvp) دیسپرسیون هایی از swnt در دی متیل فرمامید (dmf) تهیه و از آنها در محلول الکتروریسی استفاده شد. سپس نمونه ها با sem , dsc, temو دستگاه تست خواص کششی مورد ارزیابی قرار گرفتند. بهترین توزیع و پایداری swnt در دیسپرسیون، در درصدهای پایین تر از 05/0 % swnt/dmf حاصل گردید. و در حضور pvp کیفیت دیسپرسیون افزایش یافت مشاهدات sem وtem حضور نانو لوله های همراستا و آرایش یافته را درون الیاف تایید کردند. طبق دیاگرام حرارتی tg,dsc .نانو الیاف pan نسبت به پلیمر آن 13cافزایش نشان داد با اضافه نمودن swnt %1 به محلول الکتروریسی pan استحکام، مدول وکارنا پارگی به ترتیب 5.2 و 3 برابر افزایش پید اکردند.

در این مطالعه ابتدا کالای پلی پروپیلن بی بافت تحت عملیات پلاسمای فشار اتمسفری در محیط گاز نیتروژن قرا گرفت. سپس نمونه های عمل شده با محلول آبی پلی اکریلیک اسید گرفت داده شد. اثر شرایط مختلف بر نرخ واکنش گرفت مورد ارزیابی قرار گرفت. خصوصیات سطحی پلی-پروپیلن پلاسما شده و گرفت مورد ارزیابی قرار گرفت. خصوصیات سطحی پلی-پروپیلن پلاسما شده و گرفت شده با استفاده از atr-ftir,semو قابلیت جذب آب از طریق زاویه تماس بررسی گردید. مشخص گردید با افزایش زمان عملیات پلاسما نرخ گرفت در ابتدا افزایش و پس از رسیدن به ماکزیمم کاهش می یابد. در نتیجه این عملیات جذب آب کالای پلی-پروپیلن بهبود یافت. گروههای عاملی در ضخامت نانو از سطح کالای پلاسما شده و گرفت شده ایجاد گردید. با استفاده از atr-ftir گروههای عاملی محتوی اکسیژن مانندo-c=o,c=o,c-oدر کالای پلاسما و گرفت شده شناسایی شد.

نانولوله های کربنی دارای خواص فوق العاده مکانیکی، حرارتی و الکتریکی است. این خواص را می توان با هم راستا کردن و توزیع یکسان نانولوله ها در بستر پلیمری به کامپوزیت انتقال داد. در این پروژه نانوکامپوزیت پلی اکریلونیتریل/نانولوله کربنی، با استفاده از روش الکتروریسی تهیه شد. برای پخش یکنواخت نانولوله ها در بستر پلیمری، روش های مختلف دیسپرس کردن، از قبیل استفاده از سطح فعال ها، روش های فیزیکی مانند اولتراسونیک و پوشش دهی با پلیمرها به کار گرفته شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد که سطح فعال سدیم دودسیل سولفات (sds) و پلیمر پلی وینیل پیرولیدون ((pvp، بیشترین تأثیر را در قطر و کیفیت نانوالیاف کامپوزیتی داشتند. برای اندازه-گیری قطر و کیفیت الیاف تولیدی از sem استفاده شد. خواص الکتریکی، با استفاده از روش حرارتی و مکانیکی نانوالیاف به ترتیب با استفاده از روش four point probe، آنالیز گرما-وزنی (tga) و دستگاه تست خواص کششی مورد بررسی قرار گرفت. با اندازه گیری مقاومت الکتریکی نانوکامپوزیت ها مشاهده شد که با افزودن 5% نانولوله کربنی به پلیمر پلی اکریلو نیتریل، مقاومت الکتریکی آن کاهش شدید یعنی از ? 1011×5 به ? 103× 6/1 نشان داد. با اضافه کردن 2% نانولوله کربنی تک دیواره به پلیمر، خواص مکانیکی آن از قبیل استحکام، مدول، و کار تا حد پارگی افزایش چشم گیری نشان داد که مقادیر آن به ترتیب 6، 7/5 و 2/2 برابر شد. آنالیز حرارتی tga افزایش قابل ملاحظه ای در مقاومت حرارتی نانوکامپوزیت نشان داد و مشاهده شد که با افزودن 1% نانولوله کربنی به پلیمر پلی اکریلونیتریل دمای شروع تخریب 30 افزایش یافت.

الکتروریسی روشی ساده و پرکاربرد جهت تولید الیاف پلیمری ممتد با قطر چند نانومتر تا چند میکرومتر می باشد. طی سالهای اخیر یکی از موضوعات مورد توجه محققین در این سیستم تولید نخ از نانو الیاف بوده است. علی رقم تلاشهایی که تاکنون در این راستا صورت گرفته است، تولید نخ از نانوالیاف هنوز در دوره رشد خود به سر می برد. در تحقیق حاضر طراحی و ساخت یک سیستم الکتروریسی اصلاح شده جهت تولدی نخی ممتد و بدون بار از نانو الیاف آرایش یافته پلی اکریلونیتریل شرح داده شده است. در این روش از یک حمام مایع در زیر دونازل الکتروریسی با بارهای مخالف که در مقابل هم قرار گرفته اند استفاده شده است. نخ تولید شده با این روش، که در اینجا "نخ نانولیفی اپن-اند" نامیده شده است، از یک دسته نانو الیاف آرایش یافته، که " مثلث ریسندگی نانولیفی" نامیده شده ، شکل می گیرد. مطالعات اولیه ای روی آرایش یافتگی و خواص مکانیکی نخهای تولید شده به این روش انجام شد و پارامترهای تاثیر گذار در این سیستم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایح این بررسی ها نشان داد که سه پارامتر ولتاژ الکتروریسی، فاصله عمودی بین نازلها و حمام مایع و سرعت برداشت نخ تاثیر قابل ملاحظه ای بر خصوصیات نخ تولید شده خواهند داشت. همچنین، تاثیر تاب بر نخهای نانولیفی تولید شده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که با اعمال تاب به نخ حین تولید آن در این سیستم خواص مکانیکی آن بهبود می یابد. در انتها نیز با بررسی شکل منحنی های نیرو-ازدیاد طول نخهای تولید شده مشخص شد که پارگی این نخها از نوع نرم می باشد.

جذب یون بر روی مواد پلیمری کیلیت کننده هم اکنون به عنوان یک روش شناخته شده برای جدا کردن یونهای فلزی از محلولهای مختلف معرفی می شود. در میان انواع مختلف از جاذبهای پلیمری, الیاف پلیمری در سالهای اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این میان توجه خاصی به الیاف کیلیت کننده مبادله گر یون بر پایه pan شده است. در این تحقیق، الیاف پلی آکریلونیتریل بوسیله اتانول آمین مورد اصلاح1 واقع شد. بوسیله این اصلاح گروه عاملی2 نیتریل به گروه عاملی مونواتانول آمین تبدیل شد. الیاف پلی آکریلونیتریل در محلولهایی با غلظتهای3 متفاوت از اتانول آمین در دمای 0c91 وتا زمان 5 ساعت تحت رفلاکس4 قرار گرفت. طیفftir محصولات و مواد اولیه مورد بررسی قرار گرفت و نسبت الیاف اصلاح شده و نشده بدست امد. بعد از ان بوسیله انالیز tga وsem نیز اصلاح الیاف تایید شد. سپس مقدار جذب الیاف اصلاح شده و اصلاح نشده در مورد یونهای مس، نیکل و سرب دو بار مثبت بوسیله دستگاه جذب اتمی مورد بررسی قرار گرفت. مقداری از الیاف اصلاح شده و اصلاح نشده بوسیله دستگاه الکترواسپینینگ5 تبدیل به نانو الیاف با اندازه 120 الی 300 نانو متر شد، برای این کار ازحلال dmf استفاده گردید. سپس جذب نانو الیاف6 نیز مورد بررسی قرار گرفت، که نشان داد بعلت افزایش در سطح میزان جذب الیاف نیز افزایش یافته است.

امروزه در سراسر دنیا محققین زیادی با به کارگیری روش های مختلفی بر روی ساختار پلیمرهای صنعتی، تلاش می کنند تا با اندکی تغییر در ساختار آن ها، بتوانند بعضی خواص را در پلیمرها تثبیت یا جهت مصارفی ویژه، تغییر دهند. در واقع، هدف از اجرای این فرایندها بر روی پلیمر اصلی، اینست که پلیمری جدید بر پایه پلیمر اصلی تولید شود به طوری که با تغییر برخی از خصوصیات پلیمر اصلی، آن را مستعد کاربردهای تازه تری می نمایند. یکی از پر کاربرد ترین پلیمر های صنعتی، الیاف می باشند ویکی از روش های که می توان با تکیه بر آن بر ساختار لیف، تغییر ایجاد کرد، روش کوپلیمریزاسیون پیوندی می باشد. متاکریلات (mma) که جزء مونومرهای وینیلی هستند، تحت شرایط مختلف شیمیایی و فیزیکی نظیر غلظت مونومر، غلظت آغازگر، دمای واکنش و زمان واکنش قرار می گیرند و پیش رفتن واکنش کوپلیمریزاسیون پیوندی مورد بررسی قرار می گیرد و شرایط بهینه واکنش برای هر یک از مونورها، حاصل می شود. سپس الیاف پیوند داده شده با مونور با آنالیزهای متداول، نظیر طیف بینی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir)، گرماسنجی پیمایشی تفاضلی (dsc)، گرماسنجی وزنی (tga) و میکروسکپ الکترونی sem مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین الیاف، از نقطه نظر تغییر خاصیت مکانیکی (افزایش طول تا حد پارگی) نیز مورد بررسی قرار می گیرد. با استفاده از روش ft-ir و مقایسه پیک های مربوطه، ایجاد گروه های عاملی جدید در ساختار لیف ملاحظه می شود. بررسی داده حرارتی نشان می دهد که با افزایش بازده پیوند، پایداری حرارتی الیاف، کاهش یافته است. البته این کاهش پایداری حرارتی برای نمونه های پیوند داده شده با مونومر aa چشمگیرتر می باشد. همجنین با بررسی مورفولوژی سطح الیاف، مشاهده می شود که در درجات پایین تر پیوند، سطح الیاف پیوند داده شده تفاوت معنا داری با سطح الیاف خام نداشته است. با افزایش میزان بازده پیوند، پایداری مکانیکی الیاف نیز کاهش یافته است. کاهش پایداری مکانیکی، در مورد الیاف پیوند شده با aa، نسبت به نمونه های پیوند شده با mma، بیشتر می باشد. می توان گفت که پیشرفت واکنش برای مونومر متیل متاکریلات، در مقایسه با اکریلیک اسید بیشتر است در عین حالی که پیوند متیل متاکریلات به الیاف، به طور کمتری بر روی رفتار حرارتی و خواص مکانیکی تاثیر گذاشته است.

یکی از روشهای تولیدی نخ های صنعتی پلی استر استفاده از پلیمر با وزن مولکولی بالا می باشد. برای تولید پلیمر با وزن مولکولی بالا نیاز به عملیات ویژه در فرایند پلیمریزاسیون می باشد. از طرف دیگر در فرایند ذوب ریسی نخ های صنعتی در مقایسه با فرایند نخ های معمولی نساجی (نخ های نساجی از پلیمرهای با وزن مولکولی متوسط تولید می شوند) علاوه بر سخت بودن کنترل شرایط فرایند ذوب ریسی ، نیاز به دمای بالاتر و صرف هزینه وانرژی بیشتر می باشد. در این پروژه تولدی نخ صنعتی پلی استر از نخ نوریس poy با گرید نساجی (وزن مولکولی متوسط) توسط بهینه سازی فرایند کشش مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ضمن تعیین میزان اثر گذاری پارامترهای موثر بر فرایند کشش شامل دمای و سرعت کشش، نسبت در شرایط تثبیت بعد از کشش و تثبیت همزمان با کشش، توزیع نسبت کشش و زمان استراحت بر خواص فیزیکی نخ، ترکیب این پارامترها جهت تعیین شرایط بهینه مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. تاثیراین پارامترهای بر ساختار، خصوصیات فیزیکی و حرارتی نخ پلی استر کشیده شده توسط اندازه گیری دانسیته خطی، تست کشش، جمع شدگی، ضریب شکست مضاعف و آنالیز حرارتی تفاضلی (dsc) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایش حاکی از آن است در شرایط بهینه کشش (دمای 180 درجه سانتی گراد ، سرعت کشش 400m/min و کشش دو مرحله ای در شرایط تثبیت بعد از کشش)، نخ صنعتی با خصوصیات مدول بالا در حدود 95 cn/tex ازدیاد طول تا حد پارگی پایین به میزان 9? و جمع شدگی پایین در حدود 4/2 ? به دست می آید.

تبادل یون و جذب از کاربردی ترین و آسان ترین روشهای حذف فلزات سنگین از محلولهای مائی هستند. امروزه با پیشرفت جوامع و پیدایش زمینه های جدیدی در فناوری، بهره گیری از این فرآیندها وارد مرحله تازه ای شده است. از جمله فناوریهایی که در سالیان اخیر توجه محققین بسیاری را در جهان به خود جلب نموده، استفاده از الیاف نساجی به خصوص الیاف اکریلیک برای جذب یونهای فلزی است. در بخش اول این پروژه الیاف اکریلیک تجاری با استفاده از هیدرکسیل آمین هیدروکلرید، هیدرازین، اتیلن دی آمین و هگزامتیلن دی آمین، اصلاح و گروههای عاملی جاذب یون در ساختار زنجیر مولکولی آنها ایجاد شد. شرایط بهینه واکنش با استفاده از نرم افزار متلب و با در نظر گرفتن خواص مکانیکی الیاف برای هر ماده شیمیایی بدست آمد. خواص الیاف اصلاح شده مانند جذب رطوبت، تورم، پیوند تقاطعی عرضی و خواص مکانیکی و حرارتی آنها بررسی شد. در بخش دوم از این تحقیق، عوامل تاثیرگذار بر رفتار جذبی الیاف که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفت، به سه دسته عمده تقسیم شدند : 1) شرایط محیطی مانند غلظت یون فلزی، ph محلول و درجه حرارت 2) خصوصیات یون مانند شعاع یون فلزی، بار یون، انرژی هیدراتاسیون و الکترون خواهی 3) خصوصیات الیاف مانند ساختار شیمیایی لیف، نوع و میزان گروههای معرفی شده به زنجیره الیاف، تورم، ظرافت و میزان پیوند تقاطعی عرضی در الیاف. اثر این عوامل بر قابلیت جذب الیاف اکریلیک اصلاح شده با انتخاب سطوح مختلفی از خصوصیات ذکر شده مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی زیر قرمز نشان داد تمامی مواد شیمیایی مورد استفاده شامل هیدروکسیل آمین، هیدرازین، اتیلن دی آمین و هگزا متیلن دی آمین قابلیت واکنش با الیاف را داشته و گروههای عاملی جاذب یون در ساختار لیف ایجاد کرده اند. فرمول شیمیایی پیشنهادی برای واکنش هر واکنشگر یا الیاف ارائه شده است. بررسی خواص الیاف اصلاح شده نشان می دهد عملیات اصلاح سازی به دلیل ایجاد گروههای آبدوست در لیف سبب افزایش جذب رطوبت و تورم شده اما ایجاد پیوند تقاطعی عرضی باعث محدودیت تورم و در برخی موارد کاهش ظرفیت جذب شده است، بنابراین انتخاب درست ماده ایجاد کننده پیوند تقاطعی عرضی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نتایج نشان داد عملیات اصلاح سبب افت خواص مکانیکی و حرارتی می شود بنابراین انتخاب مناسب شرایط بهینه واکنش ضروری است. در بین دی آمینها با طول زنجیر کربی مختلف، هیدرازین به علت کوچکی مولکول راندمان واکنش بیشتری داشته و کمترین تغییرات را در خواص مکانیکی ایجاد می کند. همچنین با تلفیق این ماده با هیدروکسیل آمین ظرفیت جذب به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. نتایج نشان داد از میان خصوصیات یونی، شعاع و بار یون و از بین عوامل محیطی غلظت یون فلزی و ph بیشترین اثر را بر میزان جذب دارند. همچنین مشخص شد محدوده مجاز برای انتخاب ph بسیار کم بوده به طوریکه با افزایش ph یونهای فلزی رسوب کرده و با کاهش آن از راندمان جذب کاسته می شود. همچنین با محاسبه ضریب توزیع و بدست آوردن ارتباط آن با پتانسیل دونان به ترتیب مشخص شد که این الیاف برای جذب یونهای فلزی در محیطهای رقیق کمتر از 5/0 مولار از کارایی بالایی برخوردارند و جذب، بیشتر در سطح اتفاق می افتد. مطالعات تحلیلی و مدل سازی توزیع یونها در فاز محلول و فاز الیاف نشان داد جذب فلزات روی این الیاف از مدل جذب تک لایه ای پیروی کرده و الیاف تهیه شده، برای جذب یونهای فلزی روی الیاف مناسب و کارا هستند.

در این پروژه سعی بر آن است که ریسندگی پلی پروپیلن در شرایط توام دمای ریسندگی و سرمادهی مورد مطالعه قرار گیرد. با توجه به تحقیقات قبلی انجام شده محدوده دمای ریسندگی (260-235)، دمای هوای خنک کننده (24-18) درجه سانتی گراد و فشار هوای خنک کننده (140-90)n/m انتخاب گردید. برای طراحی آزمایشات از روش rsm (رویه پاسخ) استفاده شده است که براساس محدوده های مشخص شده برای دمای ریسندگی دما و فشار هوای خنک کننده نمونه هایی را برای تولید انتخاب و طراحی می کند و براساس نتایح بدست آمده محدوده شرایط تولید بهینه را معین می کند.