امروز:

پایان نامه اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند

پایان نامه اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند

پايان نامه

 جهت دريافت درجه کارشناسي ارشد

مهندسي نساجي – تکنولوژي نساجي

چکیده

در پروسه تولید منسوجات هوشمند همواره نوع سنسور، نحوه قرارگیری سنسور، مکانیزم ارتباطی بین سنسورها و لباس و سیستم پردازش گر مورد بررسی و بحث بوده است. اما آنچه کمتر به آن پرداخته شده است ارتباط بین سیگنال خروجی و نوع پارچه بکاربرده شده است.

در این تحقیق سه نوع پارچه حلقوی پودی که از جهت گیج با همدیگر متفاوت هستند برای بررسی انتخاب شده اند، پس از تهیه لباس مناسب و جایگذاری و نصب سنسور مربوطه در داخل آن، تست های مربوطه بر روی سیگنال خروجی انجام شده است.

نتایج نشانگر آنست که سیگنال بدست آمده در شرایط یکسان از دامنه بالاتری در گیج های بالاتر برخوردار است. و آزمون فرض انجام شده نشانگر این نکته است.

 

فهرست

عنوان                                                                                       شماره صفحه

مقدمه                                           ۱

فصل اول

۱- منسوجات هوشمند و بررسي تحقيقات انجام شده              ۳

۱-۱- منسوجات هوشمند و علائم حياتي بدن انسان               ۴

۱-۱-۱- معرفي منسوجات هوشمند                          ۴

۱-۱-۱-۱- منسوجات قابل پوشش (منــــــسوجات هوشمند قابل پوشش)       ۵

۱-۱-۱-۲- منسوجات صنعتي غير قابل پوشش (منسوجات هوشمند غير قابل پوشش )۶

۱-۱-۲- علائم سلامتي بدن                           ۶

۱-۱-۲-۱- ضربان قلب در واحد زمان                          ۶

۱-۱-۲-۲- تعداد تنفس در واحد زمان                         ۶

۱-۱-۲-۳- دماي بدن در زمانهاي مختلف                       ۶

۱-۲- معرفي انواع سنسورها                             ۷

۱-۲-۱-سنسورهاي بر پايه الکترواکتيو پليمر                     ۱۲

۱-۲-۱-۱-  سنسورهاي پيزورزيستيو که پايه پليمر هاي فعال دارند           ۱۲

۱-۲-۱-۲-  سنسورهاي پيزو الکتريک که پايه پليمر هاي فعال دارند      ۱۲

۱-۲-۱-۳-  سنسورهاي بيو مديکال                        ۱۳

۱-۲-۲- فعال کننده ها                                 ۱۴

۱-۲-۳- سنسورهاي بر مبناي اجزاي الکترونيکي                    ۱۵

۱-۲-۴- منابع جريان                                   ۱۵

۱ -۲-۴-۱-سل هاي الکتروشيميايي                        ۱۹

۱-۲-۴-۲-پيزو الکتريک هاي مولد                        ۱۹

۱-۲-۴-۳- الاستومرهاي دي الکتريک                       ۲۰

۱-۲-۴-۴- مولد هاي جنبشي                              ۲۰

۱-۲-۴-۵- مولد هاي ترموالکتريک                        ۲۱

۱-۲-۴-۶- مولد هاي پيروالکتروليک                          ۲۱

۱-۲-۴-۷- مولد هاي فتوالکتريک                             ۲۱

۱-۲-۴-۸- سوپر خازنها                                 ۲۲

۱-۲-۵- مواد سيمي الکتريکي                            ۲۲

۱-۳- طراحي بافت براي منسوج هوشمند قابل پوشش              ۲۶

۱-۳-۱- متغيرهاي طراحي                           ۲۷

۱-۳-۲- متغيرهاي ارزشي                           ۲۸

۱-۳-۳- متغيرهاي اجرايي                               ۲۸

۱-۴- دستاوردها در منسوجات هوشمند                         ۳۰

۱-۴-۱-  خلاصه اي از جديدترين دستاوردها در منسوجات هوشمند           ۳۰

فصل دوم

طراحي و ساخت منسوج هوشمند قابل پوشش

۲-۱- مقدمه                                      ۳۷

۲-۲- ساخت منســـــــــوج هوشمند                          ۴۰

۲-۲-۱- طراحي و ساخت لباس                            ۴۰

۲-۳- اندازه­گيري کرنش                                 ۴۱

۲-۴- سنسور استرين­گيج                                 ۴۱

۲-۴-۱- جنس استرين­گيجها                               ۴۲

۲-۴-۲- مقاومت الکتريکي استرين­گيجها                       ۴۴

۲-۴-۳- مشخصات استرين­گيج  (پيزورزيستيو) استفاده شده            ۴۵

۲-۴-۴- نصب سنسور                                ۴۵

۲-۵- اندازه­گيري تغييرات جزئي مقاومت                          ۴۶

۲-۵-۱- پل وتسون                                 ۴۶

۲-۵-۲- متعادل­کردن مدار                               ۴۷

۲-۶- فيلترها                                    ۴۸

۲-۷- تقويت کننده                                ۴۸

۲-۷-۱- مفهوم تقويت و تقويت کننده در الکترونيک                 ۴۸

۲-۷-۱-۱- چگونگي تقويت در ترانزيستور                      ۴۹

۲-۷-۱-۲ پارامترهاي تقويت کننده                       ۵۰

۲-۷-۲- تقويت کننده هاي عملياتي                       ۵۱

۲-۷-۳- گين يا بهره                                   ۵۲

۲-۷-۴- تقويت کننده­هاي ابزاري                             ۵۴

۲-۸- مبدل آنالوگ به ديجيتال                              ۵۷

۲-۸-۱- ويژگيهاي مبدلهاي A/D.                          ۶۱

۲-۸-۱-۱- نوع خروجي                                   ۶۱

۲-۸-۱-۲- قابليت تفکيک                           ۶۱

۲-۸-۱-۳- دقت                                    ۶۱

۲-۸-۱-۴- زمان تبديل                                  ۶۲

۲-۹- کاليبراسيون سيستم تشخيص تنفس                    ۶۳

فصل سوم

۳- نرم­افزار مورد استفاده جهت پردازش داده های تنفسی                ۶۴

۳-۱- مقدمه                                      ۶۵

۳-۲- پورت سريال                                 ۶۵

۳-۳- ديتاگيري و نمايش سيگنال در حوزه زمان                    ۶۵

۳-۳-۱- سرعت ديتاگيري                             ۶۵

۳-۳-۲- تعداد ديتاها در سيکل                              ۶۶

۳-۴- مراحل اجراي برنامه                              ۶۶

۳-۵- فلوچارت                                    ۶۷

۳-۶- توابع                                      ۶۷

۳-۶-۱- پنجره کاربر نرم­افزار                              ۶۸

۳-۶-۲- توابع کلاس view                            ۶۸

۳-۶-۳- تابع file creation                             ۶۹

۳-۶-۴- تابع timer                                 ۶۹

۳-۶-۵- تابع  start stop                                  ۶۹

فصل چهارم

۴- آزمايشات                                     ۷۱

۴-۱- مقدمه                                      ۷۲

۴-۲- بدست آوردن سيگنال تنفس                          ۷۲

۴-۳- آزمايشات                                   ۷۲

فصل پنجم

۵- بحث و نتيجه­گيري                                  ۷۵

۵-۱- بحث و نتيجه­گيري                            ۷۶

۵-۱-۱- تاثير گيج بر دامنه سيگنال                         ۷۷

۵-۱-۲- تاثير گيج بر پيک منحني                        ۷۸

۵-۱-۳- ارتباط گيج و جنس سنسور                        ۷۸

۵-۲-تحليل نتايج                                 ۷۸

۵-۳-نتيجه گيري کلي                                   ۸۰

۵-۴- پيشنهاد براي تحقيقات بعدي                       ۸۰

۶- ضمايم                                    ۸۲

۶-۱- برنامه نوشته شده به زبان ويژوال C                        ۸۲

۶-۲- داده هاي مربوط به سيگنال هاي گرفته شده از سه نوع پارچه          ۸۵

۷- منابع و مراجع                                ۱۲۱

 

 

مقدمه

انسان از ابتداي خلقت تا کنون، تنوع پوشش خود را از برگ درخت تا منسوجات هوشمند امروزي، اختيار نموده است. در گذر زمان با فهم و کشف تکنولوژي هاي جديد و نيز شناسايي مواد خام موجود در طبيعت، توانسته است تا با بکار گيري دانش و امکانات موجود همواره رفاه بيشتر خود را فراهم سازد شايد روزگاري بافت منسوجي از جنس پنبه که بسيار لطيف باشد و بتواند به عنوان پوشش براي ادمي بکار رود، چندان قابل تصور نمي نمود و شايد افکار زمانهاي قديم برگ درختان را به عنوان پوشش خود به طور دائم متصور مي شدند، يا شايد اگر ايده توليد و دست يابي به منسوج جديد، نيز به ذهن مي رسيد، باز اين سئوال  که حال چگونه ميتوان براي مصرف کنندگان بسيار زياد روي کره زمين اين محصول را توليد کرد، تعللي در اوج گرفتن ايده هاي جديد ايجاد مي نمود.

بشر در طول زمانهاي گذشته همواره با اعجاز تجربه، بر ناباوري خود بر مسائل فايق آمده و همچنان در رشته هاي مختلف علمي و در سطوح مختلف، انقلابهاي علمي ، دست باور را بر سبد دانشهاي تحقق نيافته زده است. در حوزه نساجي ديري نگذشته است که الياف نوري، الياف ميکرو، الياف نانو ، …و به تازگي منسوجات هوشمند، حوزه هاي جديد کاري را براي محققين باز نموده­اند. بديهي است اگرچه در بررسي هر کدام از اين تکنولوژيها و کسب محصولات ناشي از هر کدام، همواره سئوالاتي چون آيا ميتوان تعداد کثير مصرف کنندگان را با اين مصنوع جديد تامين نمود؟(همانگونه که انسانهاي اوليه نيز به سختي مي توانستند متصور شوند که روزي با احداث کارخانجات بافندگي بسيار زياد، آدميان را بتوان از پوشش برگ رهايي بخشيد).

پس از اختراع  ماشين بافندگي ژاکارد، ذخيره کردن داده ها و مکانيزه شدن آن پذيرفته شد و امروزه پس از گذشت ۲۰۰ سال، ارتباط بين نساجي و کامپيوتر، ملموس شده است، و توليد منسوجاتي که قابليت درک حرکات بدن و يا قابليت گزارش دهي داشته باشند، در اين راستا  مظهر مشارکت اين دو صنعت مي­باشند.

به منظور آگاه نمودن مردم از وضعيت سلامتي شخصي­شان، پشتيباني و اطلاع رساني و سپس پيشرفتهاي تکنولوژيکي بايد در اين راستا به­کار برده شود، براي اين منظور بايد براحتي بتوان وسايل واسطه اي بين انسان و اين ابزار را به­کار گرفت. با به­کار گرفتن پارچه هاي چند منظوره،(که بطور متداول به الکتروتکستايل ها يا منسوجات هوشمند معروف هستند)،  کسب يک زندگي سالم، ايمن، و راحت تر ميسر مي­گردد. لذا چنانچه هوشمندي منسوجات، با ويژگي پوشانندگي آن ترکيب شود، مي­تواند يک محصول سودمند را توليد نمايد.

به­طور خاص ، لباس هايي با قابليت كشش و جمع شدگي، امكان پيگيري حركات را دارند. حس کننده ها[۱] و فعال کننده ها[۲] كه در نساجي استفاده مي شود، ممكن است به واسطه جريان برق كنترل شوند.

اين ابزار تحت نظر داشتن بيمار در منزل از راه دور و يا كنترل فضانوردان، افراد کهنسال، و ارتباط كنترلي از طريق تلفن را به ما مي­دهد. تكستايل هاي الكترونيكي مي­تواند مسيرهاي جديدي از بيومانيتورينگ[۳]، توانبخشي و …. را براي ما باز نمايد.

در اين مطالعه ارتباط متقابل نساجي و کامپيوتر و معرفي التزامات الحاق آنها در توليد منسوجات هوشمند بررسي خواهد شد. منسوجات الکترونيکي E-textile يا smart fabrics ناميده مي­شوند، که نه تنها قابليت پوشش (مانند ساير منسوجات) را دارد، بلکه امکان نمايش و يا پردازش شبيه سيستمهاي ارتباطي بدون سيم[۴] را دارند.

 

فصل اول

منسوجات هوشمند و بررسي تحقيقات انجام شده

 

  • منسوجات هوشمند و علائم حياتي بدن انسان

 

  • معرفي منسوجات هوشمند

منسوجات هوشمند[۵]، پارچه هايي هستند که ابزارهاي الکترونيکي  در آنها به کار رفته است. اجزاي الکترونيکي و وسايل ارتباط دهنده اين اجزا (به همديگر)، جزيي از پارچه هستند، و به همين دليل کمتر قابل رويت مي­باشند. بعلاوه اينکه، اين منسوجات خيلي براي مالش و پيچ خوردن و يا درگيري با وسايل محيط مستعد نيستند. نتيجتاَ اين منسوجات مي توانند در کاربردهاي روزمره و به ويژه در جاهايي که حضور کامپيوتر براي انسان دست و پاگير است، به کار روند.

در منسوجات هوشمند با توجه به نياز مصرف کننده، قابليت لازم در آن ايجاد مي­شود. تعداد و موقعيت سنسورها و اجزاي پردازشگر، با توجه به نياز کاربر، در نظر گرفته شده و به ندرت در موقع طراحي ثابت فرض مي­گردند. فضاي کاري براي منسوجات هوشمند بسيار گسترده است و انتخاب هايي از قبيل نوع و ساختار نخ،  بافتها، اجزاي به­­کار رفته، سيستم هاي نرم افزاري، تنوع شبکه اتصالات، ميدان کاري گسترده اي را بوجود آورده است.

تهيه لباسي که سنسور به آن دوخته شده باشد و يا با تبحر در آن جاسازي شده باشد، بسيار گران است، در اين راستا بايد توجه داشت که :

  • براي مصرف، اندازه هاي متفاوت مورد نياز است.
  • هر منسوج با توجه به نوع کاربرد آن، استفاده خاص خود را دارد.

يافتن ناحيه مناسب براي نصب سنسور، روي سايز هاي  متفاوت، کار مشکلي است. در توليد لباسهاي هوشمند، امروزه، جايابي سنسورها با سعي و خطا انجام مي­شود. در بعضي ازمقالات سعي شده است[۱] ، که يک قالب براي ارزيابي منسوجات هوشمند، (بدون ساخت قالب و  لباس) طراحي شود.

يک منسوج هوشمند، يک شبکه اتصال را براي حس کردن و پردازش اجزا، با ميزان کمتر مصرف انرژي (نسبت به روش بدون سيم) فراهم مي­کند. البته خود پارچه هم مي­تواند به عنوان حس گر عمل نمايد.(و اين بسته به نوع الياف به کار گرفته شده در منسوج است.)

مواد بكار برده شده براي اينگونه منسوجات هوشمند بايد داراي وزن كم، قابليت تغييربه شكل هاي مختلف(به ويژه به شكل ليف)، و راحت بودن در تن، را داشته باشند. اغلب اين خواص عموماَ در سنسورهاي

[۱] Sensors

[۲] Actuators

[۳] Biomonitoring

[۴] Wireless

[۵] Intelligent  E_textiles

پایان نامه اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند

نوشته پایان نامه اثر گيج پارچه حلقوي پودي بر سيگنال تنفسي لباس هوشمند اولین بار در فايل مارکت - بازار فايل. پدیدار شد.

لطفا از لینک زیر دانلود کنید دانلود 

فایل

Powered by WPeMatico


نوشته شده در : دوشنبه 10 تیر 1398  توسط : عاطفه جهاندیده.    نظرات() .

تحقیق منسوجات بی بافت

تحقیق منسوجات بی بافت

مقدمه

منسوجات بی بافت اشاره به آن قبیل از پارچه هایی دارد که در الیاف نساجی تهیه شده و این الیاف یا به کمک عملیات سوزن زنی و مواد با همدیگر درگیر شده و در کنار هم نگه داشته می شوند و یا خود الیاف خاصیت ترمو پلاستیک داشته و بر اثر حرارت با همدیگر جوش خورده و طی فرآیندی به پارچه تبدیل می شوند؛ بنابراین برای تهیه این قبیل پارچه ها احتیاج به دستگاههای ریسندگی و بافندگی که در حالت عادی مورد استفاده هستند وجود ندارد. تقریبا یک نسل از دوره منسوجات بی بافتی که در انگلستان تولید می شود می گذرد. در عرض این حدود ۲۵ سال تعداد زیادی از محصولات جدید تولید شده است که نشان دهنده امکان رشد و فعالیت بیشتر در این مورد می باشد. این مدت برای مورد توجه قرار گرفتن همه آنها خیلی كوتاه است. در این مدت صنعت بی بافت یک دوره دگرگونی بزرگی را پشت سر گذاشته است و آشكارا تغییر نموده است. در فعالیتهای به ظاهر متفاوت روشهای صنعتی گوناگونی به کار رفته و محصولات نهایتاً متغیر تولید می شوند. اما اساساً عوامل ساده و شبیه به هم ماخذ تمام آن چیزهایی است که در صنعت بی بافت انجام می شود. همین عوامل باعث می شوند که لایه به کار رفته در روشهای مختلف محصولات متفاوتی بدهد.

این صنعت بستگی زیادی به اختراعات جدید مخصوصا مهارت در ساخت استادانه ماشین آلات الیاف، لایه و نوع مواد مصرفی و غیره دارد. در سالهای اخیر استفاده از ضایعات الیاف و قیمت ارزان و ابتکار در ساخت ماشین آلات باعث تولید محصولات سودمند ولی نه چندان ظریف و زیبا گردید. امروزه معنای قابل استفاده بودن صنعت بی بافت خیلی وسیعتر شده است.

معمولا الیاف مورد استفاده در صنعت بی بافت از نوع درجه یک نیست ولی الیافی با خصوصیات این صنعت ساخته می شوند و همچنین ماشینها و پلیمرهای مخصوص امروزه بدین منظور ساخته می شوند. با انتخاب نوع الیاف، نوع اتصال و ترکیب آنها با درصدهای مختلف برای به دست آوردن یک واحد هماهنگ و هموژن و دارای خصوصیات مورد نیاز می توان محصول خوبی تهیه نمود.

اگر چه تکنيک هاي تولید و تنوع محصولات نساجی بسیار وسیع هستند ولی در بسیاری موارد مشکل است که گفته شود که تکنیک به کار رفته در تولید پارچه مبتنی بر اساس یک روش جدید با اصول تازه کشف شده می باشد. چرا که اکثر آنها فقط یک تغییر در روشهای شناخته شده می باشد ولی در پارچه های نبافته تعداد پروسسهایی که می توانند یک روش جدید تلقی شوند بسیار زیادند.

روشهای آماری در سالهای قبل نشان داده که متجاوز از دویست تکنیک جدید به انضمام ماشین آلات جدید و محصولات نو برای پارچه های نبافته در طول هر سال به وجود آمده است و آینده نیز شاهد پیشرفتهای وسیعتری خواهد بود. [۸]

فصل اول

منسوجات بی بافت

منسوجات بی بافت

۱ـ۱ ـ الیاف مورد مصرف و خواص آن

حقیقت این است که خواص پارچه های بافته نشده بستگی به متغيرهاي زیادی دارد، خارج از اینکه یکی از مهمترین آنها جنس الیاف تشکیل دهنده آنها می باشد.

 

۲ـ۱ ـ جنس الیاف

الیاف پایه و مهمترین عامل و فاکتور شروع تولید منسوجات بی بافت می باشد. درصد مقدار الیاف نسبت به کل منسوج تولید شده به صورت وسیعی تغییر می نماید که این تغییر بین ۳۰ تا ۱۰۰ درصد می باشد.

شکل و فرم ساختمان الیاف نیز در حدود وسیعی متغیر است. الیاف ممکن است به صورت تکی یا یک شبکه ی درگیر شده که توسط متدهای مختلفی تولید شده اند، باشند که اغلب به شکل تخت مثل الیاف کارد شده (Carded web) تولید می گردند. هر چند ممکن است در پروسسهای دیگر نساجی و مکانیزم های نظیر آیرودینامیک و غیره وارد شده و سپس با هم ترکیب شوند. اما به هر حال بدیهی است که خواص و رفتار الیاف یک اثر مهم روی خواص پارچه های بافته نشده ای که از آنها تولید می شوند خواهد داشت. انتخاب الیاف هم از نظر تکنولوژی تولید و مسایل آن و هم از نقطه نظر خصوصیات پوششی محصول تکمیل شده در بی بافتها توام و مهم می باشد. چون الیاف اسکلت اصلی منسوج        بی بافت و ساختمان لیفی کل سیستم را تشکیل می دهند لذا برای انتخاب نوع مناسب جهت یک محصول مورد نظر بعضی از فاکتور هاي موثر را باید در نظر گرفت.

۱ـ الیاف عوامل درهم رفتگی اولیه محصول هستند که بدین وسیله محصول فرم خود را پیدا      می نماید و با توجه به خصوصیات آنها نظیر نمدی شدن الیاف می توانند خود به خود یا با درگیر کردن توسط نخهای درگیر کننده لایه را محکم نمایند.

۲ـ الیاف می توانند عامل اتصال نمدی برای محصول بافته نشده باشند به دلایل زیر:

  • به واسطه خصوصیات توری یا قابلیت انحلال آنها
  • به واسطه خصوصیات ترموپلاستیکی الیاف
  • به دلیل خواص جمع شدگی آنها

فاکتور هاي قابل توجه برای انتخاب الیاف در بی بافتها :

  1. ضخامت
  2. طول الیاف
  3. چین دار بودن
  4. لغزندگی سطح الیاف
  5. خواص فیزیکی لیف

الف)نقطه ذوب                     ب) وزن مخصوص              ج) ضریب انبساط

د) ضریب هدایت حرارتی           ه) ضریب اصطکاک             و) ضریب شکست نور

۶٫شکل سطح مقطع

۷٫استحکام

۸٫قابلیت ازدیاد طول

۹٫نوع مخلوط الیاف و درصد آنها

۱۰٫درصد جذب رطوبت

۱۱٫ثبات در برابر نور، شستشو و سایش

انتخاب الیاف برای جوابگویی خواص مورد نياز و کیفیت و مورد مصرف نهایی منسوج بسیار مهم می باشد. [۵]

 

۳ـ۱ ـ پلی پروپیلن

پلی پروپیلن رایج ترین پلیمر مورد استفاده در تکنولوژی اسپان باند جهت تولید منسوجات بی بافت است. این پلیمر به دلیل دانسیته کم نسبت به پلیمرهای دیگر از بالاترین بازده و توان پوشانندگی (نسبت وزن به حجم) برخوردار است. از سال ۱۹۶۰ که این پلیمر برای اولین بار جهت تولید منسوجات بی بافت مورد استفاده قرار گرفت تاکنون روش های تولید آن و همچنین مواد افزودنی آن دچار تغییر و تحولات بسیاری شده است. یکی از مهمترین نقاط ضعف پلی پروپیلن پایداری ضعیف آن در مقابل اشعه ماوراء بنفش است که این مشکل نیز تا حدود زیادی با تولید افزودنی های جدید پایدار کننده در مقابل uv حل شده است. به نحوی که می توان به راحتی از الیاف حاوی این مواد افزودنی به مدت چندین سال در مصارف فضای آزاد بدون نگرانی از تخریب آن ها استفاده نمود. یکی دیگر از مزایای پلی پروپیلن در این است که می توان جهت کاهش هزینه تولید، ضایعات پلی پروپیلنی را به نسبت های کم با چیپسهای خالص پلی پروپیلن مخلوط نمود و محصولی با کیفیتی بسیار مشابه با لایه های تولید شده از چیپس های خالص پلی پروپیلن تولید نمود. [۱]

 

۴ـ۱ ـ پلی استر

از پلی استر نیز می توان جهت تولید منسوجات بی بافت استفاده نمود. منسوجات بی بافت تهیه شده از الیاف پلی استر علی رغم قیمت بالای خود دارای مزایایی از لحاظ کاربردی نسبت به منسوجات بی بافت پلی پروپیلنی مشابه می باشند. اما برخلاف منسوجات بی بافت پلی پروپیلنی در هنگام استفاده از پلیمر پلی استر به دلیل مشكلات تکنولوژیکی نمی توان از ضایعات پلی استر جهت تولید منسوجات بی بافت استفاده نمود. استحکام کششی، مدول اولیه و پایداری حرارتی منسوجات بی بافت پلی استری نسبت به منسوجات بی بافت تهیه شده از پلی پروپیلن بسیار بیشتر است. همچنین علاوه بر مزایای ذکر شده منسوجات بی بافت پلی استری را می توان به راحتی در فرآیندهای متداول تحت عملیات رنگرزی و یا چاپ نیز قرار داد. [۱]

 

۵ـ۱ نایلون

از پلیمر نایلون ۶ و یا نایلون ۶۶ نیز جهت تولید منسوج بی بافت استفاده نمود. میزان انرژی مصرفی جهت تولید منسوج بی بافت از نایلون بسیار زیاد است و به همین دلیل هزینه تولید منسوج     بی بافت از این پلیمر نسبت به مواد مشابه بالاتر می باشد. اما منسوجات بی بافت نایلونی دارای مزایای منحصر به فردی می باشند؛ از جمله مزایای آنها می توان به امکان تولید منسوجات بی بافت با وزن ۱۰ g/m2 با استحکام و فاکتور پوشانندگی مناسب نایلون ۶۶ را عنوان نمود. همچنین برخلاف منسوجات  بی بافت تهیه شده از پلی اولفین ها و پلی استرها، منسوجات بی بافت پلی آمیدی از قابلیت جذب آب بسیار بالایی برخوردار هستند که به دلیل همین خاصیت این منسوجات دارای کاربردهای منحصر به فردی هستند. [۹]

 

۶ـ۱ پلی اتیلن

خصوصیات و ویژگی های الیاف پلی اتیلنی که توسط روش های متداول ذوب ریسی تولید        می شوند نسبت به الیاف پلی پروپیلنی بسیار پایین تر می باشد، اما پیش بینی می شود استفاده از    پلی اتیلن ها در فرآیند تولید منسوجات بی بافت به دلیل پاره ای از خصوصیات و ویژگی های جالب آنها نظیر نقطه ذوب پایین در چند سال آینده گسترش یابد. البته شایان ذکر است که نسبت به سایر پلیمر های مورد مصرف در صنعت تولید الیاف مصنوعی، پلی اتیلن ها یکی از جدیدترین مواد می باشند. [۱]

 

۷ـ ۱ پلی یورتان

به تازگی در ژاپن فرآیند جدیدی جهت تولید منسوجات بی بافت به صورت تجاری از یورتان های ترموپلاستیک به ثبت رسیده است. هرچند که تولید منسوجات بی بافت پلی یورتانی در سال های قبل نیز انجام پذیرفته شده بود. اما این برای اولین بار است که روش تولید آنها به صورتی تجاری عرضه شده است.

از مزایای ذکر شده جهت منسوجات بی بافت پلی یورتانی می توان خاصیت ارتجاعیت و کشسانی مناسب آنها جهت تولید البسه استرج را عنوان کرد. [۹]

 

۸-۱- مزایای منسوجات بی بافت

۱٫سرعت بالای ماشینهای تولیدی

۲٫حذف قابل ملاحظه مراحل تولیدی از جمله پروسه های ریسندگی و بافندگی در نتیجه: سرمایه گذاری اولیه کم تر ، مصرف انرژی کم تر ، نیروی انسانی کم تر ، کاهش قیمت تمام شده

۳٫به کار بردن مواد اولیه و الیافی که در سیستمهای دیگر نساجی غیر قابل مصرف می باشند.

 

۹-۱ معایب منسوجات بی بافت

۱٫بعضی مدلها از ثبات ابعادی و استحکام لازم برخوردار نبوده و در نتیجه تحمل تنشها و نیروهای وارده بر منسوج در حین کاربرد کمتر می باشد.

۲٫امکان طراحی و رنگ بندی آنها نسبت به سایر منسوجات کمتر است.[۵]

 

۱۰-۱ بررسی روشهای تولید منسوجات بی بافت

روش های مختلف تهیه پارچه های نبافته :

اصولا تولید پارچه های بی بافت به دو روش کلی انجام می شود:

  1. سیستم شیمیایی که اتصالات الیاف به وسیله مواد شیمیایی و چسبنده برقرار می گردد و بدین وسیله از حرکت آزادانه آنها جلوگیری شده و سبب ایجاد مقاومت در پارچه می گردد.
  2. طریقه مکانیکی که عبارت است از روشی که درگیری بین الیاف یا در هم تنیده شدن آنها به روش مکانیکی با سوزنهای خاردار یا به وسیله نخ و بخیه زدن انجام می گردد.

 

جدول ۱ ـ۱ : الیاف و مزایا و معایب

نوع الیاف معایب مزایا
پلی استر تمایل زیاد به کرک انداختن

ایجاد الکتریسیته ساکن

خاصیت حرارتی خوب

خاصیت بازگشتی خوب

الاستیسیته بالا و زیاد

خواص پوششی خوب

مقاومت بالا در حالت خیس

استات مقاومت پایین در حالت خیس

مقاومت پایین در برابر سایش

نقطه نرم شدن پایین

زیردست خوب، قیمت پایین

کرک نیانداختن، به سادگی باند شدن

خاصیت بازگشتی خوب

خاصیت پوششی خوب

پلی امید زیر دست بد

ثبات و مقاومت نوری بد

تمایل به کرک انداختن

قیمت بالا

مقاومت بالا در حالت خیس

مقاومت خوب در برابر چرک شدن و کثیفی

خشک شدن سریع

مقاومت خوب در برابر موادشیمیایی

الاستیسیته بالا و خواص خوب حرارتی

ویسکوز

(فیلامنت)

مقاومت پایین در حالت خیس

خشک شدن کند، زیر دست سفت

مقاومت پایین در برابر سایش

خاصیت پوششی خوب، کرک نیانداختن

پراکندگی خوب، سهولت تمیز کردن

مقاومت خوب در برابر حرارت و قیمت پایین

پلی اکریلونیتریل

اولون، درالون

تمایل به کرک انداختن

مقاومت پایین در برابر سایش

قیمت بالا

خاصیت بازگشت پذیری خوب

خواص پوششی خوب، زیردست نرم و حجیم

مقاومت خوب در برابر رطوبت

ثبات عالی در برابر نور خورشید

پنبه قابلیت برگشت پذیری دشوار

مقاومت پایین در برابر کثیف شدن

چروک برداشتن زیاد، نایکنواختی الیاف

مقاومت خوب در برابر سایش

مقاومت بالا در حالت خیس

زیردست نرم و حجم نسبتا خوب

جذب رطوبت عالی، قیمت پایین، به راحتی باند کردن

پشم تمایل به کرک انداختن زیاد

مقاومت پایین در برابر سایش

جمع شدگی زیاد

استحکام پایین، قیمت نامتعادل

الاستیسیته بالا

حجیم بودن، قدرت جذب نسبتا خوب

زیردست گرم و نرم

خاصیت بازگشتی خوب

 

برای تولید منسوجات بی بافت از روشهای زیر استفاده می شود:

  1. فرآیند تر
  2. فرآیند خشک
  3. فرآیند اسپان باند

۱ـ فرآیند تر :

این روش در واقع شبیه فرآیند تولید کاغذ می باشد که ابتدا الیاف در داخل آب غوطه ور شده و آن گاه بر روی یک صفحه توری ته نشین می شوند و آب موجود در آنها از طریق منافذ صفحه خارج       می شوند. به طور کلی مراحل عمل عبارتند از: آماده سازی الیاف، مخلوط کردن، چرخ کردن، غوطه ور سازی الیاف در آب (سوسپانسیون) رقیق کردن، ته نشین کردن الیاف به صورت لایه های نازک بر روی توری و خارج کردن آب.

خارج کردن آب از جمله پروسه های مکانیکی به حساب آمده که باعث خروج بخش زیادی رطوبت موجود در لایه های الیاف می باشد که قسمت عمده ای از آب به طور خود به خود از میان حفره های توری خارج می شود. در طی تشکیل لایه مناسب از الیاف به وسیله یک سیستم مکنده قوی که دارای نازلهایی با فواصل مختلفی می باشد آب اضافی از لایه الیاف خارج می گردد.

این فرآیند از نقطه نظر میزان تولید قابل توجه است، به طوری که سرعت آن به بیش از ۳۰۰ متر در دقیقه می رسد. ولی نکته ای که نباید فراموش شود این است که محصولات این سیستم بیشتر شبیه کاغذ بوده و زیاد مورد استفاده قرار نمی گیرد. (به علت کوتاه بودن طول الیاف)

۲ـ فرآیند خشک :

الف) تولید وب با استفاده از ماشین های کاردینگ و هوا (آیرودینامیکی)

در این روش ابتدا الیاف مورد نظر حلاجی شده (نه به صورت حلاجی سیستم های ریسندگی) و کاملا باز می شوند و سپس به ماشین کاردینگ تغذیه می شوند. کاردینگهای به کار رفته در خطوط تولید منسوجات بی بافت نوع اصلاح شده ای از کاردینگهای ریسندگی می باشند.

ب) در روش آیرودینامیکی الیاف به کمک باد آن چنان از هم جدا می شوند که به صورت یک لا در می آیند. جریان دیگری از هوا ایجاد یک چرخش همانند گردبادی از الیاف می کند تا الیاف کاملا تفکیک شوند و بالاخره در اثر جریان دیگری خلا به روی یک توری ایجاد شده و الیاف به صورت یک لایه منظم بر روی آن شکل می گیرند. از این روش برای تهیه وب از الیاف کوتاه غیر قابل ریسندگی که حتی برای کاردینگ نیز مناسب نیستند می توان استفاده نمود.

این سیستم برای هر نوع الیافی مناسب می باشد به شرط آن که طول و ظرافتشان یکسان باشد و هم چنین از الیاف همگون استفاده شود، در غیر این صورت وب به دست آمده هموار و يكدست نیست. در حالتی که مخلوط الیاف مختلف مورد نظر باشد از همان روش اول کاردینگ استفاده می شود. لذا روش اول عمومیت بیشتری دارد.

در تولید وب موارد زیر قابل توجه می باشد:

  1. پخش صاف و يكنواخت الیاف
  2. تمایل به چسبندگی انواع لایه ها
  3. آرایش متناسب الیاف
  4. امکان ساخت لایه با توجه به ضخامت، حجم آن

تحقیق منسوجات بی بافت

نوشته تحقیق منسوجات بی بافت اولین بار در فايل مارکت - بازار فايل. پدیدار شد.

لطفا از لینک زیر دانلود کنید دانلود 

فایل

Powered by WPeMatico


نوشته شده در : دوشنبه 10 تیر 1398  توسط : عاطفه جهاندیده.    نظرات() .

شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Mobile Traffic | سایت سوالات