سال ها بعد از ساخت و تولید الیاف مصنوعی، تولید منسوجات بی بافت آغاز و به بازار عرضه شد با توجه به پیشرفت روزافزون الیاف مصنوعی تولید لایه های بی بافت نیز اهمیت بسزایی یافته است. به ویژه اینکه مراحل تولید این منسوجات از مراحل متداول تهیه ی پارچه کوتاه تر می باشد. این پایان نامه به بررسی ساختار، فرایند تولید ورقه های سیمانی و تجزیه و تحلیل ورق سیمانی تقویت شده با لایه های بی بافت می پردازد. از آنجا که منسوجات بی بافت به عنوان یک نوع خاص از انواع ژیوسینتیک ها مطرح می شود در فصل های ابتدایی به ارایه ی مطالبی در این زمینه پرداخته شده سپس در مورد مواد اولیه، نحوه و فرایند تولید ورقه های سیمانی مذکور توضیحاتی بیان شده است. در پایان به بررسی و ارتباط خصوصیات ورق سیمانی در ارتباط با نوع منسوج به کار رفته پرداخته شده است. این تحلیل به نوعی در کاربرد بی بافت ها در ورقه های سیمانی و افزایش خصوصیات ورقه های سیمانی موثر می باشد.

عملیات کوپلیمریزاسیون گرافت منومر اکریلیک اسید روی پارچه پلی استر با استفاده از آغازگر بنزوییل پراکساید انجام و شرایط بهینه عملیات (بالاترین درصد گرافت) در غلظت m 93/0 منومر و m 3-10* 48/5 آغازگر، زمان یک ساعت و دمای°c 90 به دست آمد. سپس عملیات آماده سازی مختلف شامل هیدرولیز قلیایی با سود و اتیلن دی آمین، هیدرولیز با دو نوع آنزیم لیپاز و عملیات پلاسمای نیتروژن روی پارچه های خام و پس از آن عملیات کوپلیمریزاسیون گرافت روی نمونه های آماده سازی شده انجام گرفت و اثر شرایط مختلف عملیات آماده سازی نظیر زمان، دما، غلظت و ph روی کاهش وزن نمونه و درصد گرافت بررسی شد. آزمایشات استحکام، رطوبت بازیافتی، تصویربرداری با sem و طیف سنجی ftir برای تعیین خصوصیات کالای گرافت شده مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که انجام عملیات آماده سازی به نحو قابل توجهی درصد گرافت حاصل روی کالا را افزایش می دهد و افزایش شدت عملیات آماده سازی به صورت کنترل شده و به نحوی که موجب تخریب کالا نگردد، می تواند جهت افزایش درصد گرافت و بهبود خصوصیات کالای عمل شده به کار رود. از مقایسه روش های مختلف آماده سازی، این نتیجه حاصل می شود که با استفاده از روش پلاسمای نیتروژن به طور هم زمان امکان کسب درصد بالای گرافت به همراه حفظ خواص استحکامی کالا وجود دارد. همچنین، هیدرولیز با سود تحت شرایط کنترل شده، درصد گرافت بالاتری را نسبت به روش های هیدرولیز آنزیمی و هیدرولیز با اتیلن دی آمین می دهد. مزیت استفاده از آنزیم در مقایسه با هیدرولیز قلیایی، استفاده از مقادیر کم آنزیم و شرایط ملایم عملیات و همچنین آسیب کمتر به ساختار لیف می باشد.

نانوکامپوزیت های پلیمری یک دسته جدید از مواد کامپوزیتی هستند که از ذرات نانو با حد اقل یک بعد در اندازه نانو تشکیل شده اند. در بین نانو کامپوزیت های پلیمری آن هایی که بر پایه پلی پروپیلن هستند جذابیت بیشتری دارند. زیرا پلی پروپیلن بر کاربردترین ورو به رشدترین پلیمر ترموبلاستیک است و قیمت آن نیز ارزان می باشد. رنگرزی پلی پروپیلن برای دهه های بسیاری موضوع مهمی برای شیمیدان های پلیمر و نساجی بوده است. ذرات نانوکلی در پلیمر سایت های رنگپذیر ایجاد می کنند. مونت موریلونیت رایج ترین نوع نانوکلی (سیلیکات لایه ای) است که در ساخت نانوکامپوزیت ها به کار می رود. در این مطالعه پلی پروپیلن و نانوکلی به روش ذوب اینترکلیشن مخلوط شده و به صورت فیلم های کامپوزیتی در آمده اند و مورفولوژی، خواص مکانیکی، خواص حرارتی، تبلور و رنگپذیری آن ها توسط دستگاه تفرق اشعه ایکس، میکروسکوپ الکترونی رویشی، دستگاه گرماسنجی تفرقی رویشی و اسپکتروفتومتر مورد بررسی قرار گرفته است.

تکنولوژی نانو مطالعه مواد در سطح نانو است .این موضوع بسرعت در حال رشد می باشدکه به دلیل پتانسیل فوق العاده آن در ایجاد مواد جدیدی است که کاربردهای پیشرفته ای دارد . در این پروژه پلیمر طبیعی کیتوسان با استفاده از روش الکتروریسی به الیاف نانو تبدیل گردیده اند و تاثیر عوامل مختلف روی تولید و خواص (قطر) مورد ارزیابی قرار گرفته است. از کیتوسان , mw=1000kda)وdda=85% (به صورت محلول در اسید استیک 2% برای تولید نانوالیاف کیتوسان استفاده شده است. که با توجه به ویسکوزیته بالای محلول و خاصیت پلی کاتیونی آن این امکان بوجود نیامد. بنابراین از پلی وینیل الکلpva kda)120-94mw=) بصورت جزء دوم در مخلوط با کیتوسان با نسبت های مختلف 90/10، 80/20، 75/25، 50/50 استفاده شد که در نتیجه نانوالیاف مخلوط کیتوسان_ pva در رنج قطری 250-140 نانومتر و در نسبت بهینه 75/25 مخلوط تهیه شد. همچنین با هیدرولیز کیتوسان و رساندن وزن مولکولی آن تا حدودkda 621.9 نانالیاف کیتوسان خالص با قطر متوسط حدود 40 نانومتر الکتروریسی شد. مرفولوژی و بررسی ساختار نانولیفی محصول توسط دستگاه sem ، بررسی منحنی های گرمایی نمونه توسط dsc و شناسایی عناصر موجود در نمونه توسط ftir انجام شده است. همچنین آزمایشات کشت سلولی قابلیت سازگاری بیولوژیکی بالای محصول را نشان می دهد و نتایج آزمایشات کشت میکروبی بر روی باکتری شاخص گرم منفی نشان دهنده قابلیت ضد میکروبی این محصول است. در نتیجه می توان کاربردهایی در زخم بندی و مصارف بیومدیکالی در پزشکی را برای محصول بدست آمده در نظر گرفت. توسط روش آماری rsm با استفاده از چند جمله ای درجه دوم و نرم افزار مت لب موفق به پیش بینی قطر الیاف با تغییر دو پارامتر ولتاژ و نرخ خروج پلیمر شده ایم .

کوپلیمریزاسیون گرافت پلی اتیلن گرافت پلی اتیلن گلیکول روی پارچه پلی استر با استفاده از بنزوییل پروکسید مورد بررسی قرار گرفت از منومر اکریلیک اسید و مناکریلیک اسید به عنوان پلی بین پارچه pet و peg استفاده شد. از پارامترهای مختلف مثل غلظت منومر و آغاز گر و دما روی گرافت بررسی گردید. افزایش غلظت منومر باعث افزایش درصد گرافت تا یک حدی گرید و بعد یک غلظت معین درصد گرافت کاهش داشت که آن بعلت وجود هموپلیمریزاسیون در حمام گرافت می باشد، نمونه گرفت شده و گرافت نشده با ftir , dsc وsem مورد آزمایش قرار گرفته شد، خصوصیات مکانیکی پارچه نیز بررسی گردید.

الکتروریسی یک روش جدید و عمومی می باشد که قابلیت تولید الیاف در مقیاس نانو را دارد. کیتین که اصولات یک ساختار پلی ساکاریدی دارد و از جانوران دریایی استخراج می شود فراوانترین پلی ساکارید بعد از سلولز می باشد. اخیرا بیشتر تلاشها به پروسه ی الکتروریس و تولید الیاف نانو بویژه برای کاربردهای پزشکی پرداخته شده است. در این پروژه کیتین با وزن مولکولی 1118/6kda و درصد دی استیله ی 5? را در licl5%/dmac حل کرده و با تکنیک الکتروریسی ریسندگی کردیم، اما کیتین بصورت نانو الیاف ریسندگی نمی شود از این رو آن را با pva مخلوط و با تغییر نسبت کیتین pva الیاف متنوعی را ریسندگی کردیم و تاثیر پارامترهای ولتاژ، نرخ تغذیه و فاصله را بر روی قطر نانو الیاف مورد مطالعه قرار دادیم. کشت سلولی را بر روی نمونه ها انجام داده و خصوصیات زیست سازگاری نانو الیاف مورد مطالعه قرار گرفت.

در این تحقیق خواص الیاف نوریس و کشیده شده حاصله از ذوب ریسی پلی تری متیلن ترفتالات (ptt) مطالعه شده است. بدین منظور پلیمر (ptt) با ویسکوزیته ذاتی dl/g 91/. در یک آون خلا به طور کامل خشک شده و سپس به ترتیب در محدوده دما و سرعت ریسندگی 260-250‍‍ و 3000-3500m/min ذوب ریسی شد. برای مطالعه تاثیر عوامل کشش نظیر دمای کشش، دمای صفحه داغ و نسبت کشش الیاف ذوب ریسی شده با دمای 260c و سرعت m/min انتخاب شده و به ترتیب محدوده دمای کشش و صفحه داغ 50-70 و160-120 کشیده شدند. آزمایشهای مکانیکی، گرماسنج رویشی تفاضلی (dsc)جمع شدگی، ضریب شکست مضاعف، چگالی و تقرق اشعه ایکس برای تعیین خصوصیات الیاف انجام شدند. نتایج نشان می دهند که دمای ریسندگی تأثیر محسوسی بر خواص الیاف ندارد. در حالی که افزایش سرعت ریسندگی از 3000 به 3500 متر بر دقیقه باعث افزایش استحکام، مدول، آرایش یافتگی، بلورینگی و جمع شدگی و کاهش ازدیاد طول پارگی الیاف گردید. دمای 60 و 150 درجه سانتیگراد به ترتیب برای کشش و صفحه داغ با توجه به نتایج آزمایشات و ساختار الیاف حاصله بهترین دماها انتخاب شدند. همچنین بر اثر کشش استحکام، بلورینگی و آرایش یافتگی الیاف افزایش یافت. پیک تبلور سرد در منحنی های dsc حذف گردید و مدول تقریبا تغییری پیدا نکرد.

عملیات تکسچرایزینگ یک فرآیند حرارتی- مکانیکی است که در آن بلورها ذوب شده ، در زنجیرهای مولکولی تغییر شکل ایجاد شده و سپس در این حالت جدید الیاف سرد می شوند بالا بودن بلورینگی ذاتی الیاف پلی پروپیلن و قابلیت هدایت حرارتی پایین آن سبب می شود به گرمای ورودی بالاتری در عملیات تکسچرایزینگ نیاز باشد و همچنین زمان گرمادهی و سرد شدن افزایش می یابد بنابراین لازم است تا بلورینگی نخ ورودی را به واحد تکسچرایزینگ کاهش داد. بدین منظور می توان به هنگام ذوب ریسی پلی پروپیلن مقداری از دیگر پلیمرها مانند پلی استایرن که از لحاظ ساختمان مولکولی با پلی پروپیلن متفاوت اند اضافه گردد. کیفیت تکسچرایزینگ نخای حاصله را به کمک اندازه گیری خواص موجی نخ تکسچره شده بررسی می کنند. با توجه به نتایج آزمایشات گرماسنجی روبشی تفاضلی (dsc) که در اثر افزایش پلی استایرن در مخلوط pp/ps از بلورینگی نمونه ها کاسته شده است انتظار می رفت با افزایش درصد پلی استایرن در مخلوط، خواص موجی بهتر می شد که علت این مساله می تواند بخاطر نوع پلی استایرن بکار رفته، شرایط کار و ماندن نمونه های نوریس به مدت طولانی باشد. با انتخاب پلی استایرن مناسب می توان علاوه بر بهبود قابلیت تکسچرایزینگ، رنگ پذیری الیاف پلی پروپیلن را نیز افزایش داد. علاوه بر نوع پلی استایرن، ساختمان شیمیایی رنگزا، ساختار داخلی نمونه مخلوط، شرایط تولید و نوع ماده افزودنی بر جذب رنگ توسط الیاف مخلوط دخالت دارند. با توجه به اختلاف رنگ (دلتا ایی) محاسبه شده ما بین نمونه ها با افزایش درصد پلی استایرن، میزان برداشت رنگ افزایش می یابد. نمونه های رنگ شده از ثبات شستشویی و مالشی عالی برخوردار می باشند.

تلاش های فناوری نانو در جهت دستکاری اتم ها، مولکول ها و اندازه ذرات با روش های دقیق و با هدف ساخت مواد با ساختاری جدید و در نتیجه خصوصیات جدید می باشد. در واقع نانو فناوری رویکردی در جهت اصلاح ساختار مواد به صورت بهینه و کاهش ضایعات است و می توان به کمک آن، فرآیندهای موجود در صنایع مختلف را تا حدود زیادی به فرآیندهای زیست تخریب پذیر تبدیل نمود. یکی از مواردی که در سال های اخیر به دلیل زیست تخریب پذیری و قیمت ارزان مورد توجه بوده، سلولز و نانوکریستال سلولز می باشد. در این پژوهش از لینتر پنبه با روش هیدرولیز اسیدی و کاربرد مایع یونی برای تهیه نانوکریستال سلولز استفاده شد و شرایط بهینه برای ایجاد کریستال های ریز فراهم گردید. تأثیر روش مورد استفاده بر اندازه ذرات و بلورهای نانوکریستال سلولز با دستگاه های طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (ft-ir)، پراش اشعه ایکس xrd)) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی شدند. نتایج بیانگر این است که کاربرد ترکیب اوره، سود و تیوره به عنوان مایع یونی سبب ایجاد کریستال های ریز شده است که با بررسی طیف های xrd، اندازه بلور در حدود 10/1 نانومتر بوده و میزان بلورینگی 61/3% به دست آمد. همچین تصاویر sem نشان دهنده اندازه الیاف در ناحیه نانومتر بوده که به طور تقریبی در محدوده 30-20 نانومتر می باشد.