پایان نامه انواع پلی استر و کاربرد آنها در نساجی (بدون منبع – همراه با نمودارها و اشکال )

فصل اول. ۳

مواد اولیه. ۳

۱-۱- تاریخچه. ۳

۱-۲- ماهیت شیمیایی : ۵

۱-۳- تولید مواد اولیه چیپس پلی استر. ۹

۱-۳-۱- اسید ترفتالیک.. ۹

۱-۳-۲- اتیلن گلایکول الکل. ۱۰

۱-۳-۳- مواد دیگر دخیل در تولید چیپس پلی استر. ۱۰

۱-۴- تولید پلی استر از ضایعات.. ۱۲

فصل دوم ۱۳

تولید چیپس پلی استر. ۱۳

۲-۱- مراحل تولید چیپس پلی استر و عوامل کمکی. ۱۳

۲-۲- واحد های کمکی دیگر جهت تولید ۱۹

۲-۲-۱-  واحد ایجار خلاء : ۱۹

۲-۲-۲- واحد ایجاد حرارت : ۲۰

۲-۲-۳- واحد تصفیه آب : ۲۰

۲-۲-۴- واحد تولید هوای فشرده ابزار دقیق و Plant air 20

۲-۲-۵- واحد اولید نیتروژن. ۲۱

۲-۲-۶- واحد آماده سازی کاتالیزور. ۲۱

۲-۲-۷- واحد تصفیه پساب.. ۲۱

۲-۲-۸- واحد آماده سازی.. ۲۱

۲-۲-۹- واحد فیلتر شویی : ۲۱

۲-۲-۱۰- واحد تقطیر Process Column. 21

۲-۳-قسمت های دیگر جهت تولید ۲۲

۲-۳-۱- آزمایشگاه : ۲۲

۲-۳-۲- برق و ابزار دقیق. ۲۲

۲-۳-۳- ماشینری : ۲۲

۲-۴- مشخصات عمومی چیپس ها ۲۲

فصل سوم ۲۶

تولید فیلامنت.. ۲۶

۳-۱- مراحل تولید فیلامنت و عوامل موثر بر آن : ۲۶

۳-۲- عملیات کشش : ۲۸

۳-۳- نیروهای اعمالی به رشته های نوریس در‌هر نقطه از خط ریسندگی: ۳۰

۳-۴- عوامل موثر بر شرایط ریسندگی. ۳۲

۳-۴-۱- پروفایل دما : ۳۲

۳-۴-۲- وزن ملکولی. ۳۲

۳-۴-۳- میزان پلیمر خروجی. ۳۲

۳-۵- مشخصات الیاف پلی استر. ۳۳

۳-۵-۱- استحکام و تطویل. ۳۴

۳-۵-۲- جذب رطوبت.. ۳۵

۳-۵-۳- الاستیسیته. ۳۵

۵-۳-۴- مدول کشیدن. ۳۶

۵-۳-۵- ظاهر میکروسکوپی. ۳۶

۳-۵-۶- دانسیته. ۳۶

۳-۵-۷- مقاومت شیمیایی. ۳۷

۳-۵-۸- محلولیت.. ۳۹

۳-۵-۹- عمل متورم کننده ۳۹

۳-۵-۱۰- نقطه ذوب.. ۳۹

۳-۵-۱۱- درجه اطوکردن. ۳۹

۳-۵-۱۲- خواص الکتریکی. ۴۰

۳-۵-۱۳- مقاومت بیولوژیکی. ۴۰

۳-۵-۱۴- مقاومت در برابر نور. ۴۰

۳-۵-۱۵- تشعشع هسته ای.. ۴۱

۳-۵-۱۶- آب رفتگی. ۴۱

۳-۵-۱۷- قابلیت اشتعال : ۴۱

۳-۵-۱۸- تثبیت کردن حرارتی. ۴۲

۳-۵-۱۹- سفید گری ۴۳

۳-۵-۲۰- رنگرزی پلی استر. ۴۳

۳-۵-۲۰-۱- انتخاب مواد رنگی. ۴۴

۳-۵-۲۰-۲- رنگرزی یا استفاده از درجه حرارت زیاد ۴۴

۳-۵-۲۰-۳- رنگرزی با استفاده از متورم کننده ها ۴۵

۳-۵-۲۰-۴- روش ترموزول. ۴۶

۳-۵-۲۰-۵- ثبات رنگرزی : ۴۷

۳-۶- تست سوختن پلی استر. ۴۷

۳-۷- اصلاح پلی استر. ۴۷

۳-۸- ترفتالات های محلول. ۴۸

۳-۹- کاربرد الیاف پلی استر. ۴۹

فصل چهارم ۵۱

وزن ملکولی. ۵۱

۴-۱- تعریف وزن ملکولی. ۵۱

۴-۱-۱- میانگین عدد وزن ملکولی: ۵۲

۴-۱-۲- میانگین وزنی وزن ملکولی : ۵۲

۴-۲- روشهای سنجش وزن ملکولی. ۵۳

۴-۳- ویسکوزیته ( گرانروی ) ۵۵

۴-۳-۱- ویسکوزیته مطلق. ۵۶

۴-۳-۲- ویسکوزیته نسبی. ۵۶

۴-۳-۳- ویسکوزیته ویژه : ۵۶

۴-۳-۴- ویسکوزیته اصلی : ۵۷

۴-۳-۵- ویسکوزیته ذاتی : ۵۷

۴-۴- پارامتر های متأثر از وزن ملکولی. ۵۸

۴-۵- تأثیرات وزن ملکولی بر شرایط ریسندگی. ۶۲

۴-۵-۱-تأثیر وزن ملکولی بر تنش ریسندگی. ۶۲

۴-۵-۲- تاثیر ملکولی و توزیع آن بر قطر و نقطه تبلور در فیلامنت در خط ریسندگی. ۶۴

۴-۵-۳- تاثیر وزن ملکولی و توزیع آن بر تغییرات ضریب شکست مضاعف همزمان فیلامنت در خط ریسندگی : ۶۶

۴-۵-۴- تاثیر ملکولی و توزیع آن بر تبلور و ساختار بلوری.. ۶۸

۴-۵-۵- تأثیر وزن ملکولی و توزیع آن بر چگالی فیلامنت.. ۶۸

۴-۵-۶- تأثیر وزن ملکولی و توزیع آن بر خواص مکانیکی. ۶۹

۴-۶- رابطه وزن ملکولی و ضریب شکست در سرعت های مختلف تولید : ۷۱

۴-۷- رابطه بین وزن ملکولی و ازدیاد طول تا حد پارگی در سرعت های مختلف تولید : ۷۲

۴-۸- رابطه بین وزن ملکولی و استحکام در سرعت های مختلف تولید : ۷۴

۴-۹- رابطه بین وزن ملکولی و کریستالیته در سرعت های مختلف تولید ۷۵

۴-۱۰- تاثیرات متقابل بین ضریب شکست مضاعف روی استحکام در وزن های ملکولی مختلف.. ۷۶

۴-۱۱- تاثیر متقابل ضریب شکست و کریستالیته : ۷۷

فصل اول

مواد اولیه

 ۱-۱- تاریخچه

پلی استرلیف پلیمری خطی مصنوعی بوده که در انگلستان توسط شیمیدان هایی بنام ژ.آر.وین فیلد و ژ.ت.دیکسون عضو جامعه کالیکو پرنیتر Calico Printer کشف و توسعه یافت . این اقدام در واقع توسط مستقیم کارهای دبلیو . اچ . کاروترز بروی
پلی استرها محسوب می گردد. در این رابطه کارخانه هایی برای تولید پلی استر تاسیس گشت . کمپانی دوپونت امریکا امتیاز این کارخانه ها را خریداری نمود و شماره ثبتی در امریکا یعنی ۲۴۶۵۳۱۹ را بخود اختصاص داد . پلیمرولیف ریسیده شده آن در کارخانه کینستون Kinston واقع در کارولینای شمالی در تاریخ مارس ۱۹۵۳ ساخته شد . نام تجارتی پلی استر در امریکا به داکرون موسوم گردید . لیف و نخ فیلامنت تولیدی در انگلیس تری لن نام داشت .تری لن و داکرون از نظر ساختار شیمیایی یکی هستند . این فرآورده از همان اوان تولید در بازار جذب گردید و هر روزه نیز به شهرتش افزوده گردید و امروزه در سرتاسر دنیا ، آن هم به اوزان نجومی تولید و به مصرف می رسد . این لیف با ساختار شیمیایی برابری توسط هوخست انگلستان( ترویرا) ، انکالون انگلیس ( ترلنکا ) وکیل روت واقع در ایرلند شمالی بنام (لیرل ) با ماهیت شیمیایی پلی ( اتیلن ترفتالات ) تولید می گردد . داکرون ساخت آمریکا و هم چنین فورترل تولیدی به وسیله Fibe industry نیز از شهرت کافی برخوردار است . [۱]

پلی اتیلن ترفتالات که به طور معمول PET نامیده می شود یکی از مهمترین پلیمرهای مهندسی است که برای تولید محصولات مختلفی از جمله الیاف نساجی ، نخ تایر ، بطری و ظروف ، فیلم های نواری صوتی و تصویری ، فیلمهای پزشکی اشعه ایکس ، فیلمهای بسته بندی ، اجزای مواد تزریقی و ورقه ها استفاده می شود . میزان مصرف پلی استر بر حسب کیلو تن در جدول زیر آمده است :

جدول (۱-۱)  مصرف پلی استر [۲]

همانطور که ملاحظه شده است نرخ رشد مصرف پلی استر ۹۸% در سال است . الیاف پلی استر ۶۰% الیاف مصنوعی را تشکیل می دهد . بررسی خواص این محصول از اهمیت خاصی برخوردار است . وزن ملکولی یکی از این خواص مهم است که تاثیر بسزایی در کیفیت محصول ایفا می کند. [۲]

شکل (۱-۱ ) تولید ماهیانه الیاف پلی استر ( الیاف استیپل)[۲]

شکل (۱-۲ ) تولید ماهیانه فیلامنت پلی استر[۲]

۱-۲- ماهیت شیمیایی :

پلی استریک استرپلیمریک است. استری که در اثر ایجاد واکنش بین یک دی اسید و یک دی الکل بوجود می آید اسید مذکور ترفتالیک اسید و الکل مذکور اتیلن گلایکول
می باشد.

فرمول شیمیایی این دو ماده اصلی پلی استر بصورت زیر می باشد :

T.P.A   اسید ترفتالیک                                        COOH-C₆H₄-COOH

EG اتیلن گلایکول                                                         OH-C₂H₄-OH

همان گونه که مشاهده خواهد شد الکل و اسید هر دو دارای دو ظرفیت بوده، اسید محتوی دو گروه اسید کربوکسیلیک –COOH و الکل نیز دارای دو گروه هیدروکسیل –OH می باشند .

در صورتیکه اسید و الکل، هر دو یک ظرفیتی بودند ، واکنش در همان مرحله مونومری متوقف می گردد یعنی:

شکل (۱-۳ )

اتیل بنزوات دارای گروههای انتهایی فعال نبوده و نهایتاً واکنش از این مرحله فراتر نمی رود. حتی اگر یکی از ترکیبات فوق، مثلاً الکل دوظرفیتی بوده ولی دیگر جزء چنین حالتی را نداشته باشد، تنها یک استرمونومری ساده بوجود می آید یعنی :…………………….