الياف پلي پروپيلن

hamid_61

عضو جدید
فصل اول
معرفی پلی پروپیلن:
الیاف پلی الفین طبق تعریف دارای حداقل 85 درصد نسبت به وزن کل خود،اتیلن پروپیلین ویا الفین دیگری می باشند . پلی پروپیلن وسپس پلی اتیلن با اهمیت کمتر ،مهمترین الیاف الفینی را تشکیل می دهند که به گروه الیاف مصنوعی تعلق دارند. اولین الیاف الفیتی از پلی اتیلن سبک در اواخر دهه 1930در انگلستان تهیه گردیدند که به مصرف پوشش صندلی اتمبیل می رسید . عدم پایداری ابعاد ومقاومت کم در مقابل نور از مشکلات الیاف الفینی اولیه بوده است.
در سال 1957پلی اتیلن سنگین برای تولید الیاف بکار گرفته شد. پلی اتیلن سنگین به روش فیلیپس ارگانومتالیک کاتالیست ولید گردید. الیاف حاصل داردی خصوصیات بهتری نسبت به نوع حاصل از پلی اتیلن سبک بودند .این الیاف علاوه بر پوشش مبلمان به مصارف صنعتی مثل طناب وکابل هم می رسیدند . نقطه ذوب پائین (135-130درجه سانتیگراد) وعدم امکان رنگرزی با روشهای معمولی وهمچنین جهندگی کم از مشکلات الیاف پلی اتیلن می باشد که کماکان تا به امروز هم باقی مانده است .
الیاف پلی پروپیلن که از طریق پلیمریزاسیون پروپیلن به صورت یک پلیمر خطی تهیه می گردند و به اختصار پ-پ نامیده می شوند بعد از پیدا شدن کاتالیست زیگلرناتا تولید شدند این کاتا لیست تولید پلی پروپیلن ایزو تاکتیک که قادر به متبلور شدن می باشد را امکان پذیر ساخت . این الیاف در سال 1960در ایتالیا با نام تجاری مراکلون به صورت صنعتی تولید شده وبه بازار عرضه گردیدند . خصوصیات پروپیلن باعث رشد سریع آن در سطح بین المللی گردید وبعد از مدتی نسبتاً کوتاه ، پلی پروپیلن توانست از نظر مقدار تولید ، چهارمین مقام را بعد از پلی استر ، نایلون وآکریلیک کسب نماید .
عدم امکان رنگررزی الیاف پروپیلن به روشهای متداول برای دیگر الیاف ، باعث جلو گیری از رشد بیشتر این لیف مصنوعی گردیده است.
الیاف و نخ های نواری که دو کاربرد پلی پروپیلن را تشکیل می دهند نسبتاً به آسانی به روش ذوب ریسی تهیه می گردند و آسان بودن تولید این نوع الیاف و پائین بودن هزینه تولید استقبال بسیار گستردهای از آن را به همراه داشته است . با بکار گیری مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعی شده است عیب کم بودن مقاومت پلی پروپیلن در مقابل این اشعه مرتفع گردد.
پلی پروپیلن دارای دمای ذوب بالا تر (175-165درجه سانتیگراد)در مقایسه با پلی اتیلن می باشد . از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سایش ،پلی پروپیلن با پلی اتیلن تفاوت زیاد ندارد . همانطور که گفته شد پلی پروپیلن هم مثل پلی اتیلن با روش های معمول قابل رنگرزی نبوده و به روش رنگرز ی توده که در آن قبل از تشکیل الیاف ، به پلیمر مذاب اضافه می شود رنگرزی می گردد . لازم به ذکراست که الیاف الفینی اصلاح شده به روش شیمیایی که قادر به رنگرزی شدن با روشهای معمولی می باشند تولید شده اند . به عنوان مثال پلی پروپیلن حاوی پلی ونیل پیریدین به صورت پخش شده ویا ونیل پیریدین که جزئی ماکرو مولکول را تشکیل می دهد با رنگینه های اسیدی قابل رنگرزی است و به هر حال قیمت تمام شده این نوع الیاف باعث گردیده است که از رنگرزی توده به عنوان مهم ترین روش برای رنگرزی این نوع الیاف استفاده گردد.
تولید الیاف پلی پروپیلن
ماده اولیه تولید الیاف پلی پروپیلن را پروپیلن(3CH2=CHCH)تشکیل می دهد که به صورت یک تولید جانبی در تولید اتیلن به روش شکستن مولکول نفت درصنعت پتروشیمی شکل می گیرد .گازهای مابع حاوی پروپیلن ، دیگر ماده این منبع را تشکیل می دهند .
پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون پروپیلن در شرایط دما و فشار نسبتاً ملایم ودر حضور کاتالیست معروف زیگلر ناتا انجام می شود . وجود این کاتالیست ، پلیمری به صورت ایزوتاکتیک را تشکیل می دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود 90 درصد می باشد . دیگر فرمهای آتاکتیک وسیندو تاکتیک پلی پروپیلن دارا ی خواص مناسب جهت تشکیل الیاف نمی باشند . با توجه به شرایط سرد شدن ، ساختار بلورین پلی پروپیلن دو شکل متفاوت پیدا میکند . چنانچه پلی پروپیلن مذاب سریعاً سرد گردد ، ساختار بلورین پایدار که پاراکریستالین و یاسمکتیک نام دارد شکل می گیرد . چنانچه پلی پرو پیلن مذاب به آرامی سرد گردد . ساختار بلورین معروف به منوکلینیک بوجود می آید.حرارت دادن پلی پروپیلن ازنوع پاراکریستالین به بیش از 80 درجه سانتیگراد باعث تغییر ساختار بلورین آن به شگل منوکلینیک می گردد.
در الیاف پلی الفینی ،پیوندهای شیمیایی ویونی بین ماکرو مولکول های پلی پروپیلن وجود نداشته ونیرو های بین زنجیره ای به نیرو های واندروالس محدودمی گردند . ازاین رو برای کسب خواص فیزیکی مناسب با وزن مولکولی الیاف پلی الفینی در مقایسه با الیاف دیگر بالاتر انتخاب گردد.
با توجه به سرعت تولید و دمای پلیمر مذاب ، سرعت سرد شدن وکشش بعد از تولید ، الیاف پلی پروپیلن ازنظر جهت گیری بلورهای خود نسبت به محور لیف با یکدیگر تفاوت دارند و افزایش سرعت ریسندگی اولیه واعمال کشش بعد از تولید ، جهت گیری بلورها رادر جهت محور لیف افزایش می دهد.
پلیمریزاسیون پروپیلن به سه روش امکان پذیر می باشد . در روش تعلیق که یک روش کلاسیک بحساب می آید پروپیلن در یک محیط رقیق کننده که معمولاً یک هیدرو کربن آلیفاتیک می باشد پلیمریزه می گردد مکمل این روش ، پلیمریزاسیون فاز گاز می باشند.
در ذوب ریسی پلی پروپیلن ، مشابه دیگر الیاف ترموپلاستیک مثل پلی استر وپلی امید ، وزن مولکولی متوسط ، توزیع وزن مولکولی و همچنین شاخص جریان توده پلیمری مذاب (MFI) وخصوصیات الیاف تولید شده را تحت تأثیر خود قرار می دهند . بطور کلی افزایش وزن مولکولی پلیمر ، افزایش استحکام الیاف تولید شده را به همراه دارد.
برای الیاف پلی پروپیلن که به منظور مصرف در صنعت نساجی تولید می گردندوزن مولکولی متوسط و برای الیاف پلی پروپیلن با استحکام زیاد که به عنوان الیاف با کارایی بالا تولید می کردند وزن مولکولی بالا انتخاب می گردد . باتوجه به مربوط بودن شاخص جریان مذاب و وزن مولکولی متوسط به یکدیگر ، شاخص جریان مذاب مناسب درتولید الیاف نساجی 25-15 گرم بر10 دقیقه وبرای الیاف باکارایی بالا 5-3 گرم بر10 دقیقه ذکرشده است.
آزمایشات نشان داده است که محدوده کوچکتر توزیع وزن مولکولی پلیمر ، به قابلیت ریسندگی اولیه بهتر ، کمک می نماید . باتوجه به بالابودن وزن مولکولی پلی پروپیلن که افزایش ویسکوزیته توده مذاب در ریسندگی اولیه آنرا به همراه دارد ، دمای پلی پروپیلن مذاب درریسندگی اولیه آنها70 تا120درجه بیش از دمای پلیمربوده ودرمحدوده 230 تا 280 درجه سانتیگراد انتخاب می گردد . شکل زیر ذوب ریسی رابه صورت شماتیک نشان می دهد.









دراین روش پلیمربه صورت گرانول از تغذیه کننده (هاپر) وارد مارپیچی ذوب کننده شده بر اثر گرمایش توسط مارپیچی ذوب می گردد . پلیمر مذاب سپس به کمک پمپ تغذیه از طریق فیلتر به رشته ساز تغذیه شده وپس از خروج از روزنه های رشته ساز تحت تاثیر نیروی کششی قرار می گیرد و با از دست دادن گرما به محیط خود جامد گردیده وسر انجام روی بسته ای پیچیده شده ویا آنکه به صورت مداوم به بخشی دیگر از خط تولید نهایی تغذیه می گردد . از آنجایی که پلی پرو پلین دارای گرمای ویژه بالا (KJ/Kg-K2-6/1) وضریب هدایتی کم (J/m.s.k3/0-1/0) می باشد ، لذا طول منطقه سرد کننده بعد از رشته ساز در مقایسه با الیافی مثل نایلون ویا پلی استر ، باید طویل تر انتخاب گردد . به همین ترتیب سرعت های تولید بالاتر به منطقه سرد کننده طویل تری احتیاج دارند . از این رو ، طول ستون ریسندگی ممکن است به 10متر برسد .
با توجه به پائین بودن دمای ترانزیسیون ثانویه الیاف الفینی از دمای اطاق ، تبلور الیاف نه تنها در سرد شدن در ستون ریسندگی اولیه شکل می گیرد بلکه این فرآیند ممکن است بعداً هم روی بوبین ادامه پیدا می کند بنابراین شرایط انجماد در ستون ریسندگی و همچنین شرایط نگهداری بوبین پس از تولید ، تبلور الیاف الفینی را تحت تأثیر خود قرار می دهند تعداد روزنه های رشته سازهای تولید کننده نخهای فیلامنتی ممکن است با توجه فیلامنت های مورد احتیاج بین 150- 10 متغیر میباشد رشته سازهایی که برای تولید الیاف به منظور بریده شدن و مورد استفاده قرار گرفتن به صورت کوتاه ( استیپل) به کار گرفته میشوند ممکن است تا 20000 روزنه داشته باشند .
با توجه به سرعت تولید ، الیاف تولید شده ممکن است تا 6 برابر طول اولیه خود کشیده شوند تا خواص مکانیکی مطلوب را بدست آورند . درجه کشش قابل کسب برای پلی پروپیلن پاراکریستالین بیشتر از پلی پروپیلن منو کلینیک می باشد واین تفارت به مکانیک تغییر شکل مختلف برای ساختار منو کلینیک پاراکریستالین ربط داده شده است .
پدیده های فیزیکی مهم در ذوب ریسی را می توان به صورت زیر خلاصه نمود:
-رفتار توده مذاب از نقطه نظر رئولوژی
-کاهش قطر جریان در روزنه رشته ساز
-سرمایش جریان
-تبلور وتشکیل ساختار لیف
با اعمال کشش به الیاف بعد از ریسندگی اولیه ، نظم داخلی آنها افزایش یافته وتبلور بیشتری شکل می گیرد . با توجه به دمای تبدیل شیشه ای پائین این نوع الیاف ، کشش آنها با سرعت کم به مقدار 3تا8 برابر بدون گرمایش امکان پذیر است. کشش الیاف بدون گرمایش به کشش سرد معروف است.برای افزایش سرعت کشش ،الیاف پلی پروپیلن حرارت داده می شوند .کشش همراه با گرمایش به کشش گرم معروف است.ساختار جدید بعد از کشش ، معمولاً با سرد نمودن الیاف پایدار می گردد.
الیاف پلی پروپیلن با توجه به قیمت ارزانتر انها نسبت به الیاف دیگر برای طیف گسترده ای از کاربرد ها مورد استفاده قرار گرفته اند .به عنوان مثال ،نخ کفپوش های از نوع تافتینگ،نخ خامه قالی ، الیاف کفپوشهای نمدی ،کاربردهای نساحی الیاف پلی پروپیلن را تشکیل می دهند.کاربردهای صنعتی پلی پروپیلن را طناب، منسوجات کشاورزی وفیلتر ، منسوجات عمرانی (کاربرد در عمران)گونی ،توری وموارد دیگری تشکیل می دهند . برای کاربردهای صنعتی هم از الیاف پلی اتیلن استفاده می شود .
سبک بودن پلی اتیلن وپلی پروپیلن از آب وهمچنین عدم جذب آب توسط این الیاف ودر نتیحه عدم تغییر در خواص مکانیکی انها بر اثر تماس با رطوبت از خصوصیات بارز این دو نوع لیف در مقایسه با الیاف دیگر است.
الیاف الفینی علاوه بر داشتن نهایت خاصیت آبگریزی ،در مقابل تعداد زیادی از اسیدهای غیر آلی ، بازها وحلال های آلی در دمای اطاق مقاوم باشند . این خواص تا حدودی به وزن مولکولی بسیار بالای این الیاف مربوط می گردد. سولفوریک ونیتریک اسید وهمچنین دیگر اسیدهای قوی در دماهای بالا قادر به تخریب پلی الفین ها می باشند.پلی پروپیلن معمولی که به بازار عرضه می گردد دارای مقدار زیادی مواد افزودنی می باشد .نمونه هایی از این مواد که به منظور امکان پذیر ساختن تولید پلی پروپیلن به ان اضافه می گردند به قرار زیر است :
ضد اسید
مواد ضد اسید مثل کلسیم ویا سدیم استئارت نقش خنثی سازی بقایای کاتالیست مورد استفاده قرار گرفته در مرحله پلیمریزاسیون را به عهده دارند.در غیر اینصورت امکان تشکیل اسید وجود دارد که می تواند مشکلاتی مثل اثر سوء بر دستگاههای تبدیل را به همراه داشته باشد.
ضد اکسیداسیون
مواد ضد اکسیداسیون به عنوان محافظت از پلیمر در مقابل شکسته شدن ماکرومولکول در حین تولید و بعد از آن مورد استفاده قرار می گیرند.فنل با ممانعت فضایی نمونه ای از مواد ضد دی اکسیداسیون (آنتی اکسیدان )می باشد . لازم به ذکر است که علیرغم به همراه داشتن این مواد افزودنی ،پلی پروپیلن به عنوان اصلاح شده در نظر گرفته نمی شود.
علیرغم مزایای چشمگیر ، الیاف پلی پروپیلن دارای سه مشکل عمده در رابطه با کاربرد خود بصورت زیر می باشند :
الف : دمای ذوب نسبتاً پائین:
تفاوت زیاد بین دمای ذوب الیاف پلی پروپیلن و دیگر الیاف مثل پلی استر و پلی آمید ، کاربرد وسیعتر پلی پروپیلن را محدود ساخته است .
ب : تخریب بر اثر اکسیداسیون
وجود پیوند C-H نوع سوم د رپلی پروپیلن تخریب آنرا بر اثر اکسیداسیون شدت می بخشد . گرما ونور به عنوان یک کاتالیست برای واکنش اکسیداسیون عمل می نماید . از این رو ، مقاومت کم الیاف پلی پروپیلن معمولی در مقابل نور و گرما ، عیب بزرگی برای آنها بشمار می آید . جذب اکسیژن توسط این پلیمر ، باعث شکستن ماکرومولکول و در نتیجه کاهش درجه پلیمریزاسیون بر اثر تشکیل هیدروپراکسیدها در دمای بالا می باشد . به همین علت ، در پلیمریزاسیون آن از مواد ضد اکسید کننده استفاده می شود.
از نقطه نظر تخریب بر اثر گرما ، پلی پروپیلن به علت دارا بودن کربن نوع سوم در معرض خطر بیشتر نسبت به پلی اتیلن قرار دارد . نور خورشید هم از طریق مکانیزم فتواکسیداسیون با اثری مشابه گرما باعث تخریب پلی الفین ها می گردد . بخش ماورای بنفش نور خورشید نقش عمده ای در تخریب به عهده دارد . الیاف ظریف سریعتر از الیاف ضخیم تحت تأثیر نور خورشید قرار می گیرند .
ج : عدم امکان رنگرزی با روشها متداول برای دیگر الیاف
همان طور که قبلاً گفته شد با توجه با عدم وجود گروههای قطبی در پلی پروپیلن ، این لیف بدون اصلاح شدن قادر به قبول تعداد زیادی از رنگینه های مختلف نبوده و رنگرزی نوع معمولی آن امروزه به کمک رنگرزی توده انجام می شود .
برای کاهش کمبودهای پلی پروپیلن سعی شده است که این نوع لیف ترموپلاستیک با توجه به هدف خاص اصلاح گردد . این اصلاح ممکن است که خواص دیگری را نیز تحت تأثیر خود قرار دهد . اصلاحات برای بهبود و حتی کسب خصوصیات دیگر ممکن است از طریق اصلاح شیمیایی پلیمر و یا اصلاح فیزیکی در مرحله تولید و یا بعد از آن انجام شود.
 

hamid_61

عضو جدید
الياف پلي پرو پيلن 2

الياف پلي پرو پيلن 2

تهیه پلی پروپیلن تک آرایش

CH3
|
CH2=CHCH3 [ CH2CH]n

پلی پروپیلن را می توانبا استفاده از کاتالیزور تهیه شده در آزمایش پیشین یا با کاتالیزوری که به روش زیر تهیه می شود ، سنتز کرد . در یک دیگ رزین سه دهانه 4 لیتری مجهز به همزن ، ورودی گاز ویک خروجی شامل یک لوله شیشه ای ساده به طول 24اینچ کهخود با یک لوله نمگیر حفاظت می شود،ml500دکاهیدرونفتالین بریزید .بالن را توسط گاز نیترژن پاکسازی کرده وبه آرامی توسط یک ژاکت حرارتی گرم کنید .سپس به ترتیب ml30تیتانیم تتراکلرید 0/1مولار (در دکاهیدرونفتالین)و.ml10تری ایزوبوتیل آلومینیوم 0/1مولار (دردکاهیدرونفتالین)را به آن اضافه کنید.با افزودن آلومینیوم آلکیل ،رسوبی به رنگ سیاه قهوه ای ایجاد می شود.دمای بالن را با سرعت هرچه بیشتر به حدودc ˚185 برسانید وبه مدت 40دقیقه در همین دما نگاهدارید.کمپلکس تعلیقی به رنگ بنفش تیره در می آید.تعلیق را خنک کرده وابتدا.ml2000سیکلوهگزان وسپس.ml60محلول آلومینیوم تری ایزوبوتیل 0/1مولار به آن اضافه کنید . اکنون این تعلیق سیاه ارغوانی ،یک کاتالیزور کار آمد برای پلی مر کردن پروپیلن گازی است.مانند آزمایش قبل ،گاز پروپیلن را به درون تعلیق کاتالیزور وارد کرده ودوغاب حاصل از ایجاد پروپیلن رادر ایزوپر.پیل الکل رسوب دهید،صاف کنید،رسوب را بشوئید وخشک کنید.پلی پروپیلن تک آرایش را می توانیدبه شکل فیلم شفاف وچقر ویابه صورتهای دیگر قالب گیری کنید.نقطه ذوب بلورین آن حدود˚c165است .بهره عمل با طول مدتی که گاز پروپیلن به درون تعلیق کاتالیزور وارد می شود ، تعیین می گردد.
تهیه پلی پروپیلن تک ارایش با کاتالیزور پیش ساخته 3TiCI
دی اتیل آلومینیوم کلریدرا می توان از بازار تهیه کرده ، یا به آسانی دریک جعبه خشک بااختلاط5/33گرم(29/0مول)تری اتیل آلومینیم و19گرم (14/0مول )آلومینیم کلرید تصعید شده ، درشیشه نوشابه دارای درپوش غشایی وml60 هگزان نرمال خشک ، تهیه کرد .باانحلال آلومینیم کلریدبه خاطرانجام واکنش ، گرمای اندکی آزادمی شود . هرمیلی لیترمحلول ، حاوی 8/3میلی مولAlCl 2Etخواهد بود. TiCI3-با خواص AAرا می توانید از شرکت شیمیایی استافر تهیه نمائید .که حاوی مول AICI3به ازای هر مول TiCI3است.این ماده از کاهش TiCI4با آلومینیوم در دمای بالا بدست می آید.
به شیشه نوشابه .ml200که در c1150 خشک شده و در جو نیتروژن خنک شده است..ml100هپتان نورمال خشک 24/0گرم (2میلی مول)دی اتیل آلومینیوم کلرید (عموما به صورت محلول در هپتان نورمال)و198/0(1میلی مول)تیتانیم تری کلرید با خواصAAرا (به بالا مراجعه کنید)،اضافه کنید.ماده اخیر را می توانید از طریق سرنگ معمولی با سوزن شماره18یا بزرگتر به صورت دوغاب در سیکلوهگزانیاهپتان نرمال ،بیفزائید.پروپیلن را در فشار .s.i.p40وارد بطری کنید .اگر بتوانید بطری را در وضعیت عمودی بر روی تکان دهنده گرم کنید.می توانید پلی مر شدن را با جریان پیوسته پروپیلن در فشار .p.s.i40ادامه دهید.راه دیگر آنست که در همان ابتدا منومر را تنها تا حد سیر شدگی آن،یعنی حدود 6تا7گرمدر .ml100،در فشار .p.s.i40وارد بطری کنید.سپس بطری را در c70به مدت دست کم 4ساعت بغلتانید.
در هرحال پساز پایان واکنش ،بطری را خنک کرده وبا سوزن زیر جلدی گاز آنرا تخلیه کنید وبرای غیر فعال کردن کاتالیزور ،.ml20ایزوپروپانول به آن بیفزائید.مخلوط رادر یک مخلوط کن با.ml600ایزوپروپانول حاوی مقداری ازHCI،به صورت دوغاب در آورید.پلی مر را صاف کرده وبا مقداری زیاد متانول بشوئیدوسپس در آون خلاء،در جو نیتروژن به مدت یک شب در دمای c60خشک کنید.اگر پروپیلن را تنها در ابتدا وارد کرده باشید،باید دست کم 25گرم پلی مر داشته باشید .نمونه ای از پلی مر را در استخراج کننده ،سوکسله با ژاکت بخار (کوماگاوا)به مدت 10ساعت در معرض استخراج مداوم با هپتان نرمال قرار دهید.استفاده از انگشتانه سرامیکی توصیه می شود.با این روش، دست کم 90%از پلی مر نباید در هپتان نرمال جوشان حل شودو94%آن کاملا در دسترس خواهد بود.این مقدار شاخص تک آرایش است. از آنچه با هپتان استخراج شده است ، می توان پلی مر انحلال پذیر و بی ریخت را بازیابی کرد.پلی مر بلورین تک آرایش دارای Tmحدودc165است،اگر چه مقادیر c170هم در بعضی موارد گزارش شده اند . گرانروی درونی آن باید5/2 تا 5/3 باشد(.ml100/.g1/0در دکالین،˚c130).
اساساً همین محصول را می توانید با انجام واکنش پلی مر شدن در یک بالن یا دیگ رزین مجهز به همزن انجام دهید. در این حالت مانند آزمایش پیشین ، پرپیلن را از درون دوغاب کاتالیزور-حلال عبور دهید.
یک رابطه مفید بین گرانروی ذاتی ووزمولکولی پروپیلن عبارت است از [235]:
] 10/1=[ 4-10 M 80/ 0
آنچه در اینجا نباید ازنظر دور داشت این است که پلی پروپیلن تک آرایش ، نمایانگر تلاشهای فراوان پروفسور جولیوناتادر زمینه دانش پلی مر است .مجله علوم پلی مر در شماره ای که کلا به او اهدا کرده بود[ 51 ،383 (1961)] ،اورا «پدر پلی مرهای فضاویژه»که دور از واقعیت هم نیست،خطاب کرد.به خواننده توصیه می شودکه به او وپروفسور زیگلر مشترکاًجایزه نوبل شیمی در سال 1963اعطا شد.خطابه جایزه نوبل پروفسور ناتا در مجله ساینس منتشر شده است [147،261(1965)] .با اینکه اهمیت پدیده فضا ویژگی پلی مرها از لحاظ اعمال کنترل بر خواص فیزیکی آنها ،قبلا پیش بینی شده بود ،وبا اینکه نمونه های سنتزی معدودی شناخته شده بودندیا اعتقاد براین بود که این مواد وجوددارند.اما تنها کار پروفسور ناتا غنای این زمینه علمی را بر همگان آشکار ساخت .مثالهای متعددی که در در زمینه های روشهای تهیه پلی مرهای فضا ویژه در این کتاب آورده شده اند،تنها نمونه ای ازکل این مجموعه است .بسیاری از این مثالها ،مستقیما از کار پروفسورناتا گرفته شده اندوسایر مثالها از این خط چندان دور نیستند.
پلی پروپیلنی که حاوی درصد بزرگی از منومرهای هم آرایش باشد،تاکنون،تنها در دماهای پائین وبا استفاده از اجزای کاتالیزور کوئوردیناسیونی (مانندVCI4وi-Bu2AICIهمراه با افزایش آنیسول[236تا238])تهیه شده است.پلی مر بدست آمده ،در مقایسه با پلی پروپیلن تک آرایش تهیه شده به روش سنتی ، وزن مولکولی کمتری دارد وضمنا از بلورینگی کمتری نیز برخوردار است.این موضوع به احتمال زیاد به دلیل وجوددرصد بزرگی از ساختار فضا دسته ای در ساختار هم آرایش است .پلی مر هم آرایش تا برخورداری از اهمیت تجارتی فاصله چندانی ندارد .نیاز به تهیه وآزمایش این پلی مر در عصر فضا ویژگی ،بدون هم ارز شیمیایی فتح قله اورست است.






تهیه پلی پروپیلن عمدتاً هم آرایش



یک بالن .ml250 با چگالنده یخ خشک ، ورودی نیتروژن ودر پوش شیشه سرم ونیز وسیله ای برای افزودن پروپیلن به زیر چگالنده یخ خشک ،را با گرما خشک کرده وسپس در جو نیتروژن سوار کنید.بالن را با .ml100تولوئن خشک ، در جریانی از نیتروژن پر کرده در حمام یخ خشک-متانول تاc ˚78- سرد کنید.آنگاه مواد زیر را با سرنگ به ترتیب به آن بیفزائید:108/0گرم(2-10مول)انیسول در .ml5تولوئن،193/0گرم(2-10مول)محلول VCI4در تولوئنو885/0گرم(2-10×5مول) محلول i-Bu2AlCl در تولوئن ، شپش 80 گرم پروپیلن بسیار خالص (C˚48-=.p.b)را پس از اختلاط اولیه اجزاء ، اضافه کنید و بگذارید پلی مر شئن به مدت 24 ساعت بدون همزدن ادامه یابد . پلی شدن را می توانید در شیشه نوشابه با درپوش غشائی درون حمامی به دمای C˚87- انجام دهید و گاه گاهی با دست شیشه را تکان دهید.
مخلوط اندکی گرانرو و ارغوانی رنگ را درون مقدار زیادی متانول حاوی مقدار کمی HCI بریزید.پلی مر رسوب کرده را چند بار با متانول بشوئید و در آون خلأ د رC˚60 خشک کنید . یک گرم محصول با گرانروی ذاتی dJ/g 1/1 (تترالین ، C˚135) به دست می آید.Tm پلی پروپیلن هم آرایش با خلوص فضائی تغییر می کند ، اما برای اهداف کاربردی ، Tm حدود C˚131است ، هر چند که تخمین زده شده است که Tm نهایی پلی مر هم آرایش C˚166 است [238].Tm نهائی پلی پروپیلن تک آرایش در گستره 188 تا C˚188 تا C˚200 برآورده شده اگرچه مقدار عملی مشاهده شده آن معمولاً حدود C˚165 است . بنابراین به نظر می رسد که پلی مر هم آرایش ، درمقایسه با پلی مر تک آرایش با همان حدود تبلور ، در دمای پایین تری ذوب می شود.
 

hamid_61

عضو جدید
الياف پلي پرو پيلن 3

الياف پلي پرو پيلن 3

فصل دوم

پلیمریزاسیون پلی پروپیلن عملی هیدروکسیل با کاتا لیزور متالوسن
چکیده :
پروپیلن با undecen-10-1-ال با استفاده دی متیل سیلانیل بیس-(2- متیل -4-فنیل-1-ایندینل)دی کلرورید زیرکؤنیم کوپلیمریزمی شود بعنوان کاتالیزوری که با متیل آلومیناکسات(MAD)وتریزو بوتیل آلومینیوم(TIBA)فعال می شود.تشکیلات کومنومربه مقدار%2مول وwt3/8%بدون از دست رفتن فعالیت بدست می آید . غلظتMAOنسبت به آلومینیوم و کونومروفشاری که تاثیر اندکی که در عمل پلیمری شدن ومحصول داشته است.بنابر این با تغییر نسبت MAIدر مخلوط هم کاتالیزور (کوکاتالیزور)MAIوTIBAدر اختیار بودن موثرترین روش در افزایش عمل پلیمریزاسیون بوده است .هنوز این نتیجه حد واسط بین مفهوم عملی پلیمریزاسیون واندازه مولکولی می باشد.
مقدمه:
پلی پروپیلن ماده ارزان است با پایداری عالی خواص ششیمیای برخورد شدید و دیگر خصوصیات که اساساً به پلاستیکهای فنی مربوط می شود . بنابراین کاربردهای مناسب با عدم وجود گروههای واکنش کننده کنترل شدندوبا اضافه کردن گروههای قطبی به پلی پروپیلن غیر قطبی چسبندگی ، قابلیت رنگ پذیری ،میل ترکیبی به رنگ پذیری و واسط های رنگی وسازگاری افزایش یافت.پلیمریزاسبون مستقیم هم منومرهای (کوپلومرهایی)قطبی با استفاده گاتالیزورهای زیگلار-ناتا با تحمل ناپذیری کاتالیزورها محدود شد به بازهای لویس ،که منجر به خنثی سازی کاتالیزور ،فساد پلیمر وهموپلیمریزاسیون هم منومری می شود .کاتالیزورهای تالوسن واکنش عالی هم منومری دارد .توزیع هم منومری یکنواخت وپلی پروپیلن سه بعدی منظم می دهدمثلاالفین خطی طویل [2] . ولی زمانیکه گروه فعال در پایان زنجیر هم منومری طویل وجود دارد عمل کاتالیزور ادامه نمی یابد . مگر اینکه ، کاتالیزور متالوسن روشی نشان دهد تا هم منومرهای عملی پلیمری الکل با پروپیلن بدن کل کاتالیزور تجزیه شود [5-3] . بعلاوه ، انعطاف متالوسن ها قادر است تا پلیمر یزاسیون را با مکانیسم های پلیمریزاسیوم مختلف کنترل کند با ایجاد پلی پروپیلن b- پلی متیل متاکریلت دو گروه هم پلیمر [6] . حتی با متالوسن های ترکیبات اسید لوئیس (Zv,Al)تمایل به شکل گیری اشکالی با جفت الکترونهای غیر پیوندی هترواتم با میل به واکنش با الکترونهایدو پیوندی با نزدیک شدن به منومر دارد. واکنش با هترواتمها می تواند بهتر باشد تا با انتخاب ترکیبات کاتالیزوری که در بین گروههای آلکوکسیل یا جدا شدن پیوندهای دو گانه از هترواتم با گروه جداکننده تبدیل می شود [4].واکنش نامطلوب می تواند با افزایش مانع سخت درهترواتم بیشتر از این به حداقل برسد [4]یا میل به دادن الکترون درهترواتم را کاهش دهد . بررسی مفصل از روشهای مختلف در پلی پروپیلن های آن ها توسط سیوارام و همکارانش انجام شد.[7] . زمان قبل از عمل تنها تأثیر کمی در عمل پلیمریزاسیون دارد [5] . ولی تأثیر نسبی آلومینیوم به هم منومر آن نیست که تماماً بررسی شود . بیشتر ادعا می شود که نسبت Stoichemestry (استوکیومتری) تریزوبوتیل آلومینیوم (TIBA) [8] یا تری متیل آلومینیوم (TMA) باید کافی باشد ، که باید نسبت کل Al / هم منومر 3 یا 4 را در بر داشته باشد . اگر متیل آلومین اکسان (MAO) تجاری بکار رود [9]. این فعالیت مجدد هم منومر را افزایش داده ولی فعالیت پلیمریزاسیون را صرف می کند. بعلاوه ، ساختار واقعی الکیل آلومینیوم بطور زیادی بر فعالیت پلیمریزاسیون تأثیر می گذارد همچنین برفعالیت مجدد هم منومر عملی [10] . نتایج اولیه مان نشان داد که امکان استفاده متالوسن ها در تولید پلی پروپیلن شامل گروههای عملی است که حتی در کمیت های کم ویژگیهای چسبندگی را افزایش می دهد . اگر چه نسبت اصلی جایگزین شده MAO با TIBA تأثیرات مثبت زیادی دارد ، ما قادر نیستیم تا نسبت آلومینیوم / هم منومر بدون از دست دادن فعالیت به زیر 5 کاهش دهیم . پیشنهاد می کنیم که افت عمل با افزایش غلظت هم منومر از mmol/l 3 به mmol/l 30 ممکن است با کاهش نسبت آلومینیوم به زیرکونیم زیر سطح معقول 3000 را باعث شود . د راین هدفمان تلاش بیشتر در مشاهده غلظت هم منومری در تغذیه است که بتواند به mmol/l 30 بدون افت فعالیت باشد اگر غلظت MAO هم زمان تنظیم شود .
2 . آزمایشی
1-2مواد:
کاتالیزور استفاده شده در پلیمریزاسیون ها دی متیل سیلانیل بیس (2- متیل 1-4 فنیل -1- ایندنیل) دی کلرید زیر کونیم است . هم منومر ، 10-Undecen-1- اُل ، از Fluka بدست آمد و قبل از استفاده با صافی ملکولی خشک می شوند . تولوئن (p.a.)از Merck بدست آمده و با جریان انداختن آن بافری می شود از طریق الکلهای مولکولی -3 ، (انگسترم) BASF 11-3R کاتالیزورمس و ستونهای 3OAl2 فعال . رطوبت بیشتری انتقال یافت با جریان مجدد توئوسن بریدیم و بنزوفنون و تقطیر آن زیر نیتروژن قبل از استفاده . متیل آلومین اکسان (MAO ، / wt 10 a محلول در تولوئن) و تریزوبوتیل آلومینیوم (TIBA) از شرکت Crompton بدست آمد و همانگونه که دریافت شد استفاده می شد . پروپیلن (درجه 8/2 از AGA) با عبور از ستونهای شامل الکهای مولکولی ˚A-3 ، BASF 11-R3 کاتالیزورمس و Al2O3 فعال تسویه شد.
2-2 فرآیند پلیمر یزاسیون
آزمایشات پلیمریزاسیون درواکنشگر autoclave فولاد ضد زنگ Buchi در l 5/0 انجام شد که با همزن پروانه مانند آماده شد . واکنشگر خارج شده و با نیتروژن چندین بار قبل از اضافه شدن تولوئن ، MAO ، TIBA شسته می شود . حجم کل میانگین پلیمریزاسیون ml300 بود . بعد از اضافه شدن به هم منومر قطبی مخلوط به مدت 15 دقیقه تکان خورده شد تا شکل ممکن تشکیلات بین هم منومر و الکیل آلومینیوم ایجاد شود . واکنش مخلوط واکنش در این موقع با پروپیلن اشباع شد . پلیمریزاسیون با افزودن محلول تولوئن که بلورهای آن حل شده بود شروع می شود . سرعت مخلوط کردن 1-mln500 ، دمای پلیمریزاسیون c˚70 یا c˚80 و فشار بالای پروپیلن 1 بار ، 2 بار یا 3 بار بود . دمای پلیمریزاسیون در طول واکنش با جریان آب در پوشش واکنشگر ثابت ماند . فشار جزئی منومر با کنترل کننده فشار الکتریکی ثابت است . معرف پروپیلن در طی پلیمریزاسیون کنترل می شود . پلیمریزاسیون با قطع مصرف پروپیلن متوقف می شود . واکنشگر بدون گاز شده و پلیمر با مخلوط اتانل و مقدار کم اسید هیدروکلریک غلیظ رسوب می کند . محصول با صافی جدا شده و با اتانل واکتون شسته شده و در خلاء با c˚40 در شب خشک می شود.
 

hamid_61

عضو جدید
الياف پلي پرو پيلن 4

الياف پلي پرو پيلن 4

3 . 2 توصیف پلیمر
اندازه های مولکولی وتوزیع وزن مولکولی پلیمر با gel GPCV Waters Alliancs2000 نفوذ کروماتوگرافی تعیین می شود با عمل در c˚140 و با ستونهای HMW4 . AWater و شاخصه انکساری آماده می شود (HMWV ، 6HMW× 2 ، 2 HMW). حلال ، 4 و 2 و 1 تری کلروبنزین در میزان ml/mln10 بکار رفت . ستونها با استانداردهای پلی استیرن توزیع توده مولکولی بکار رفت . استاندارد پلی پروپیلن با ارزش شناخته شده توده مولکولی بصورت مرجعی در انتخاب پارامترهاK و X مارک هرونیک استفاده شدند . دماهای ذوب (Tm) و آنتالپی (Hn)با Dsc˚821 Mettler tdedo کالری سنج پویشی مختلف تعیین شدند . ایندیوم برای تنظیم اندازه دما استفاده شد . اندوترمهای ذوب شده با گرمای مجدد نمونه پلی مر به 190 در گرمای C˚/mln10 اندازه گیری شدند . طیف HNMR هم پلیمر پلی پروپیلن در طیف سنج 2000 واریان Gemlni 300 Mltz در 120 از نمونه های نامحلول در deuterated 2و2و1و1 تتراکلرواتان d2 ثبت شد . رزونانس حلال بعنوان مرجع داخلی استفاده شد و به تغییر خواص شیمیایی 91/5 pmm معین شد . در اندازه های CNMR4و2و1 تری کلربنزن d6(10/90 w/w) بعنوان حلال استفاده شد و [mmmm] نشانه متیل پلی پروپیلن بعنوان معیار داخلی استفاده شده و با تغییر خواص شیمیایی 8/21 ppm تعیین شد.
نتایج مباحث:
شرایط پلیمریزاسیون و نتایج آن در جدول 1 (در متن اصلی)نشان داده شده . هم منومر الکل خطی 10-undecen -1- اُل بود جائیکه spacer در کنش متقابل گروه هیدروکسیل و پیوندهای دوگانه واکنش دهنده کاهش یافت . سه فشار مختلف پروپیلن استفاده شده : 1 بار ، 2 بار ، 3 بار . غلظت زیاد آلکیل آلومینیوم برای شکل پیچیده با هم منومر الکل مورد نیاز است تا از کاتالیزوری مجدد جلوگیری شود نسبت آلومینیوم / هم منومر 4 بوده ولی نسبت پایین تر 2 سعی می شود . نسبت آلومینیوم / زیرکونیم از MAO بعنوان TIBAمحاسبه شده که بصورت کاتالیزور عمل می کند . دو غلظت MAOآزمایش شدند : mmol/l 10 و mmol/l 20 . با غلظت بالاتر آن اطمینان حاصل می شود که نسبت Al/Zr سطح بالا برای عمل پلیمریزاسیون بود . بقیه الکیل آلومینیوم TIBAبود (mmol/l 140-30) تا اینکه به نسبت آلومینیوم به هم منومر مناسب رسید . افزایشی درالحاق هم منومر دماهای ذوب کمتر شده . الحاق های هم منومر از طیف HNMRتعیین شده . دو هیدروژن به کربن متصل میشود بعداً تا هیدرکسیل یک سه تایی مشخصی بدهد در 55/3 ppm 60/3 که در تعیین اتصالات هم منومر استفاده شده . طیف HN mn پلی پروپیلن عملی هیدروکسیل (F3) در شکل 1 نشان داده شده است . بالاترین اتصالات هم منومر در پایین ترین فشار پروپیلن بدست آمده است . دلیل بصری غلظت کمتر منومر پروپیلن درتوئولن درمقایسه با آن از رقابت هم منومر عملی است.
از لحاظ عملی این مقدار به غلظت کونومر در تغذیه بستگی دارد و غلظت MAOاین نقش را به خوبی بازی می کند . طیف CNMR پلی پروپیلن عملی هیدروکسیل (F1) در شکل 2 (در متن اصلی)نشان داده شده است . زنجیرهای زنجیره کناری مشخصاً در 9/33 ppm (br) ، ppm 44 () ، 2/36 ppm(c4) مشاهده شدند و کربن ها بعد از گروه هیدروکسیل در ppm3/6(C1) و نشانه بعدی واکنش کومنومر مشخص شدند . غلظت MAO ، نسبت آلومینیوم کومنومر و فشار همگی در فعالیت پلیمریزاسیون و محصول نهائی تأثیر می گذارند.موقعیکه غلظت MAOاز mmol/l 10 به mmc 20 بیشتر از دو برابر شد . اگر چه فعالیتها قابل مقایسه با اختلافات در زمان پلیمریزاسیون نیست . اما حتی موقعیکه زمان پلیمریزاسیون کوچکتر شد محصول نهائی افزایش می یابد و تقریباً نصف مقدار کاتالیزور استفاده شده می باشد. همانگونه که درانتشار اولیه مشخص شده ، فعالیتهای معقول تری با حفظ نسبت MAC/Zr بالای 2000 بدست آمد و فعالیت بدون هیچ محدودیتی با غلظت بالای mmol 30 در تغذیه انجام شد.
نسبت کونومر آلومینیوم در صورتی که بالای 4 نگهداری شود د رطول آزمایش تأثیر مشخصی نداشت . موقعیکه آن از 4 در F5 به 2 در F6 کاهش یافت بطور چشمگیری به کمتر از 2% در F5 کاهش می یابد و محصول تقریباً صفر می شود . پیچیدگیهایی هم منومر الکل TIBA صرفاً شکل نمی گیرد ولی همچنین عملکردهای دیگری دارد . حتی اگر چه TIBA کاتالیزور را فعال نمی کند بلکه بطور شدید تر آن را برای ناخالصی ها آماده کرده و مصرف می شود . پس ، نسبت آلومینیوم به کونومر ، که بطور زیادی در آزمایش استفاده می شود کافی نیست . تأثیر فشار در وزن مولکول و اتصال کونومر در شکل 3 (در متن اصلی)نشان داده شده است .
وزن مولکولی تقریباً با فشار پروپیلن متناسب است . تغییر فشار از یک بار تا دو بار و سپس به سه بار باعث افزایش وزن مولکولی شده است . تا از g/mol 53000 به g/mol104000 و سپس به g/mol 132000 افزایش یابد در فشار بالا ، غلظت پروپیلن در توئولن بالاتر بوده و این دلیل افزایش وزن مولکولی است. کونومر با منومر پروپیلن مخلوط شد تا دستیابی به افزایش زنجیره پلیمری حاصل شود . غلظتهای بالای الکیل آلومینیم و مخصوصا افزایش غلظت MAO از mmol/l 10 به mmol/l 20 در شبکه محصول ژله ای مانندی شبیه تولوئن و الکیل آلومینیوم ایجاد کرد.
این پدیده با کاهش دما افزایش می یابد . محصول بالا و وزن مولکولی پلیمر تولید شده بعنوان فرآورده در تولوئن طولانی تر حل نشدند . بنابراین غیر ممکن بوده تا پلیمریزاسیون با استفاده از غلظتهای MAO درفشار بالا انجام گیرد . یکی از اهداف آزمایش این بود تا مجموعه کامل پلیمریزاسیون جایی انجام شود که تنها فشار تغییر کند . متأسفانه این امر بخاطر شکل ژل با غلظت بالا و در فشار بالا ، ممکن نبود ، ولی تأثیر فشار هنوز با مقایسه F1 به F2 و F3 به F5 در فشارهای مختلف ارزیابی می شود ولی از طرف دیگر مشابه شرایط پلیمریزاسیون است . این فشار در عمل پلیمریزاسیون و وزن مولکولی به شیوه مشابه تأثیر می گذارد . عمل پلیمریزاسیون بطور متناوب با فشار افزایش می یابد . زمانیکه فشار از 1 بار به 2 بار افزایش یافت عمل به %7 افزایش یافت . موقعیکه فشار بعداً به 3 بار افزایش یافت فعالیت هنوز 30% بالای سطح در 2 بار افزایش یافت . واکنش اول بین الکیل آلومینیوم و کومنومر انجام گرفت ولی فعالیتهای پلیمریزاسیون کمی بالاتر توسط Aoltonen و همکارانش موقعیکه زمان قبل از واکنش به چند ساعت افزایش می یابد مشاهده شد[5] . بنابراین احیای مجدد منومر افزایش نیافت . زمانهای طولانی قبل از واکنش غیر عملی بوده و بنابراین در فرآیندهای صنعتی غیر مشترکند . ساختار واقعی MAO یا ترکیب الکیل آلومینیوم و هم منومر هنوز ناشناخته است . Turunen و همکارانش گزارش دادند که با افزایش الکیل آلومینیوم ، 10- undecen-1- اُل (HOR) تمایل به شکل ترکیبات دیمری 2[R΄2Alon] و 2[2(OR)R΄A] با الکیلآلومینیوم (R΄3Al) بجای ترکیب آلومینیوم تترامری داشت که شامل یک اتم 6- هم پایه آلومینیوم بود. این ترکیب پایدارتر آلومینیوم تترامری با مولار مشابه نسبت آلومینیوم / هم منومر مشترک بود و موقعیکه مقدار هم منومر افزایش یافت با نفوذ رشد . نتایج پلیمریزاسیون [F5] همچنین با نتایج اولیه ما مقایسه شد (F7) که در دمای پلیمریزاسیون بالا بدست آمد ولی از طرف دیگر در شرایطی مشابه بود . هیچ تغییری درعمل پلیمریزاسیون وجود ندارد ولی وزن مولکولی تقریباً % 50 بالاتر بود . بطوریکه پروپیلن د رتولوئن حل شد . در دمای پائین تر این همچنین باعث کاهش اساسی در غلظت هم منومر بالا تنها به ردیابی هم منومر بالا تنها به ردیابی هم منومر می شود .
پلی پروپلین با مقدار زیاد عملی پایدار برای کاربردهای مختلف می تواند هنوز در این دمای پایین با فشار تنظیم شود . پلیمریزاسیون و MA4 متناسب با مخلوط کاتالیزوری بدست می آید . از لحاظ عمل مقدار زیاد ممکن است برای استفاده بصورت هماهنگ کننده در مخلوط های پلیمر یا طرفدار ترکیبی مورد نیاز باشد . از طرف دیگر ، حتی مقدارها خیلی کم از لحاظ عمل برای افزایش چسبندگی با فلزات و لایه ها ]11[ کافی اند زیرا ممکن است برای افزایش اتصال هم منومر از این سطح قابل تشخیص می باشد . با نگاه به ویژگی های پلی پروپلین بجای شرایط پلیریزاسیون ، پلی پروپلین F7 در دمای بالاتر تهیه می شود به F2 شبیه بوده بدون توجه به تفاوت دمای پلیمریزاسیون با چندین عامل محدود شده 20 عمل پلیمریزاسیون با کسب برخی از پلیمرها مناسب تر است بنابراین نسبت آلمنیوم به هم منومر بر سطح بحرانی بعلاوه نسبت MAC به زیروکونیم حفظ می شود .
همچنین فشار پلیمریزاسیون فعالیت را محدود می کند . بنابراین اگر غلظت و مخصوصاً غلظت MAC بالا باشد این الکیل آلومینیوم به شکل ژل مانند با تلوئن حداقل با غلظت کم پلیمریزاسیون تمایل دارد . از طرف دیگر وزن ملوکولی به اندازه کافی سطح بالایی برای کاربردهای فنی دارد و افزایش دما تاثیر منفی در وزن ملوکولی حتی در حضور TIBA دارد
 

hamid_61

عضو جدید
الياف پلي پرو پيلن 5

الياف پلي پرو پيلن 5

. هنوز بخشی از نسبت اصلی الکیل آلومنیوم به صورت MAG بجای TIBA حفظ می شود ، تمام این افزایش ها در شرایط پلیمرزاسیون در مصرف مقدار زیاد مناسب از لحاظ عملی انجام می شود . این نتیجه تعادل نشان داده شده بین عمل پولیمریزاسیون و وزن ملوکولی و مقدار عملی می باشد .
نتایج :
پروپیلن-CO - 10 -UNDECEN 1 اُل به طور موفقیت آمیزی با پیوندهای هم منومر MOL 2% یا % WT 2/8 با بالاترین مقدار بود . کوپلیمریزاسیون با اندازه های NMR & DSC انجام می شود . این ممکن بود تا پلی پروپیلن عملی با عمل مناسب پلیمری شود با تنظیم متناسب MAO در مخلوط MAO & TIBA که به عنوان هم کاتالیزور استفاده شده است .
افزایش زیاد پیوند هم منومر قادر بود تا در اتلاف وزن ملوکولی با عمل کاهش غلظت پروپیلن انجام میشود . یعنی فشاز پلمیریزاسیون . سپس ، سازش عمل پلمیریزاسیون ، مقدار عملی و وزن ملوکولی در کسب پلی پروپیلن عملی با نسبت های مناسب برای کاربردهای فنی مختلف باید بررسی شود .


تأثیر افزایش الیاف پلی پروپیلن بر جلوگیری از جمع شدگی پلاستیک
چکیده:
این صفحه یک آزمایشگاه پژوهشی روی قسمتی از الیاف پلی پروپیلن را نشان می دهدتا شکستگی الیاف را کاهش می دهد .
پهنای ناحیه شکستگی به علت جلو گیری از جمع شدگی پلاستیک از مخلوط بهم چسبیده متفاوتی می با شد .در این بررسی ،الیاف با طول 18میلی متر وقطر018/0میلی مترمورد بررسی قرار گرفتند.
یک تکنیک جدید وتوسعه یافته ،بکار گرفته شد :الیاف تقویت شدندتا روی یک پایه محکم که زیر یک نگهدارنده تعبیه شده بود ،آزمایش شوند که این نتایج حاصله از کراکینگ در یک مکان سرپوشیده حاصل شد.
کراکینگ در یک مکان سر پوشیده انجام شده بود که از دستور العمل زمان بندی شده حکایت دارد .
قسمتهایی ازاین تحقیق برروی مقداری الیاف شکسته ،ترکیب ومخلوط چسبناک ومحیط خشک بود.مقدار 4لیف ترک خورده ی% 05/0،%1/0،%2/0،%3/0در 4محیط خشک وودر سه نوع مخلوط متفاوت ارزیابی شدند.
خشک کردن محیط با یک رطوبت دائمی وپایدار %540یک جریان تند پایدار m/s8ُ/2و4درجه یحرارت مختلف برای مثال c32،c38،c45،c52 بررسی شدند.
نتایج آزمایشات نشان داد که الیاف پلی پروپیلن در کنترل انقباض وترک خوردگی پلاستیک در یک حجم معین موثر بودند.
استفاده از %1/0شکستگی الیاف پلی پروپیلن منجر به حد متوسط کاهش60درصدی در ناحیه ی شکستگی شد.
استفاده از %3/0شکستگی الیاف پلی پروپیلن مورد بررسی قرار گرفت تادر کراکینگ جمع شدگی پلاستیک موفقیت آمیز باشد ودر هر مخلوط سختی ،حتی در یک محیط سخت امتحان گردید .
کلمات کلیدی :
مخلوط چسبناک ،کراکینگ جمع شدگی ،الیاف پلی پروپیلن ،میزان شکستگی الیاف فمحیط خشک.
این صفحه در 12دسامبر 2003تجدید نظر شد وبحث نوشته شده روی کاغذ آنهارا تا 31اکتبر2004سرگرم کرد.
مقدمه:
هنگامی که پلی پروپیلن تحت محیط خشک باشد جمع شدگی آن زیاد است .وسعت جمع شدگی به عوامل زیادی بستگی دارد.که شامل:خواص مواد ،درجه حرارت ورطوبت نسبی محیط واندازه ساختاری آن . اگر چسب از جمع شدگی جلو گیری کند در اثر افزایش فشار کشش ممکن است چسب ترک بخورد و بشکند.
کراکینگ باعث جلو گیری از جمع شدگی پلاستیک می گردد ومصارف ساختمانی از قبیل سنگفرش بزرگراه ،تکه قالبی روی زمین وکفپوش برای گاراژهادارد.
یک روش ممکن است این تاثیرات ناسازگار حاصل از کراکینگ کم کند تا از افزایش جمع شدگی توزیع الیاف کوتاه وتصادفی جلوگیری کند.
علاوه بر الیافی که تاکنون شناخته شده اند تا پهنای شکستگی را بطور قابل ملاحضه ای کاهش دهند،نتایجی نیز در این مورد در جدول 2درج شده است که که به خوبی نقش الیاف را در این باره مشخص می کند .
روش کلی وقابل قبولی برای تشخیص سودمندی الیاف در کنترل جمع شدگی عامل کراکینگ وجودندارد.
در گذشته چندین روش برای مطاله کراکینگ عامل جمع شدگی در چسباندن مواد اصلی پیشنهاد شده اند که شامل موارد زیر می شوند:
یک نوع حلقه نمونه(3)،یک خط باریک نمونه به همراه مهار پایانی (1)،یک خط باریک از نمونه که بین یک گیره ی ثابت وقابل حرکت(4)به همراه یک بشقاب نگه داشته می شود.این آزمایشات به صورت طبیعی انجام می گیرنداما در شرایط واقعی وموارد کوچکتر ،عمل نمی کند.
یک تکنیک موارد ذکر شده تولید می کند که البته محدودیت آن این است که باید دریک محیط محصور انجام پذیرد.
در این تکنیک یک لایه چسب تازه ،مستقیما روی یک لایه کاملا سخت جایگزین می شود.لایه چسب کمتر در معرض یک مجموعه پایانی قرار می گیردتا زبری آنرا بهبود بخشد ویک لایه متحدالشکل راروی پوشش جمع شدگی بجای بگذارد.
پس تمامی مجموعه به یک محیط خشک انتقال داده می شودتا کراکینگ در یک پوشش انجام گیرد . نکته مفیدو قابل ملاحضه ی این تحقیق در آینده مشخص خواهد شد.
این تکنیک به تأثیر الیاف پلی پروپیلن برجلوگیری از کراکینگ جمع شدگی در چسب می پردازد .
برنامه جستجو:
مواد: مواد استفاده شده دراین تحقیق عبارت انداز : چسب پرتلند معمولی ،مواد زبر جمع آوری شده از یک صخره سخت با سایز ماکزیمم12میلیمتر و مواد ظریف جمع آوری شده از ماسه تمیز رود خانه .
برای تولید لایه اصلی ،موادزبر جمع آوری شده با سایز ماکزیمم20میلیمتر ،مورد استفاده قرار گرفت.
رشته ی تاب نخورده الیاف پلی پروپیلن از18میلیمتر طول ،018/0میلی متر قطر وچگالی
7/0 ، مورد استفاده قرارگرفت.
لایه ی اصلی ومخلوط متناسب استفاده شده برای آماده کردن لایه اصلی در جدول یک ذکر شده است .
این لایه اصلی با همفکری ومشورت،قدری کوچکتر از اندازه واقعی آن در اندازه های: Mm40 mm95mm980ساخته شده بود که قرار است برای جلوگیری ازپیچش بالا سطح آن توسط پوشش جایگزین شود.
آماده کردن مواد اصلی در یک دوره کوتاه مدت 28روزه ی منظم انجام شد تا به لایه اجازه دست یافتن به مقاومت واستحکام کافی را بدهد.
وقتی لایه ی چسب هنوز تروتازه است بالای سطحش را با قرار دادن 520میلیمتر موادزبر جمع آوری شده می پوشانند.که این مواد تقریباً 70درصداز سایزلایه ی بدست آمده را تشکیل می دهد.
تقریبا 12عدد از موادزبر جمع آوری ،بالای 3cm100بودند که بالای سطح لایه قرار داده شدند.
لایه ی اصلی در دو لایه ی12میلیمتری آماده شده بود به همراه یک میله فولادی که در یک دستور العمل طولانی ،فشار دستی را منتقل کند.
انتخاب درصد پوشش چسب مخلوطی :اکثر تکنیک های استفاده شده ی معمولی در تولید کراکینگ متفاوت است .
در شرایط یکسان محیطی ونگهداری مخلوط ممکن است ترک بخورد یا نخورد .یکی از نکات قابل ملاحضه دراین تحقیق ،اختراع مخلوط چسب بود که خودش را با مخلوط ، سازگار کرده بود و قابل تولید مجدد در کراکینگ بود ، فرار یا قابل تفکیک نبود ، زیرا این خاصیت ممکن است بک توزیع نامتناسب از الیاف د رنمونه را نتیجه دهد و باعث افزایش جمع شدگی گردد.
اساساً سه مخلوط چسب روی یک آزمایش شناخته شدند و خطای این پروسه از این منظر قابل ملاحظه است . مقادیر اختراع شده ی مخلوط متناسب پوشش چسب د رجدول 2 آورده شده است .
جمع شدگی بدست آمده از انجام آزمایش:
در این آزمایش جمع شدگی پلاستیک استفاده شده د راین روش مشابه با یک روش توسعه یافته از بانسیا (Banthia)elalv بود.
یک اتاق رابعاد mm600 × mm750×mm1750با دیوارهای استیل نرم و عایق حرارتی پوشیده شده بود تا این سه نمونه را در یک زمان هماهنگ کند.
سه اتاق جدا شدنی بالای پوشش سقف به همراه «پلکسی گلاس»(خانواده ای از پلاستیک رزین بویژه از نوع نور گذران) مورد استفاده قرار گرفت تا اتاق را بپوشاند.
اتاق با سنسورهای حرارتی با دقت اندازه گیری c˚1± ، 2 گرماساز المتنی و 3 فن مجهز شده بود.
سه فن به این خاطر استفاده شده بودند که هوای گرم را بطور یکسان داخل اتاق به گردش درآورند.
از یک مدار میکرو پردازش گر اصلی استفاده شده بود تا به طور اتماتیک قدرت تهیه ی مواد را به سوی فن و هیتر کنترل و هدایت کند به میزانی که دمای داخل اتاق مورد نیاز است .
برای برقرار کردن یک رایطه ی دائمی رطوبت در داخل اتاق ، یک تکنیک کنترل دستی بکار گرفته شد.
یک رطوبت سنج ، یک کیسه گونی و سیستم تولید آب از میان لوله ای به قطر mm5 ، متصل به یک تانکر آب د ربالای آن بکار گرفته شد .
 

hamid_61

عضو جدید
الياف پلي پرو پيلن 6

الياف پلي پرو پيلن 6

به خصوص که تخلیه ی آب بالای کیسه گونی می توانست رابطه ی مقدار رطوبت را تا میزان مورد نیاز آن کنترل کند که البته رطوبت سنج می تواند به خوبی آنرا نشان دهد . این آزمایش کلی اجرا شده د رشکل را نشان داده شده است .
شکل یک الگویی است از تصویر یک آزمایش جمع شدگی.
طریقه آزمایش:
یک قالب استیلی نرم و روغنی برای نمونه فراهم شد و یک توده هوای خشک در قالب جایگزین شد .
یک لایه به ضخامت mm40 از مخلوط چسب که قرار بود رسییده شود بالای لایه ی اصلی قرار داده شد.
یک میز مرتعش و نوسان کننده مورد استفاده قرار گرفته بود که لایه را فشرده کند و در سطح آن یک وسیله ی صاف کننده شبیه ماله ی بنایی استفاده شده بود .
سپس تمامی مجموعه را به محیط انتقال دادند . درجه حرارت مورد نیاز ، سرعت باد و رابطه ی رطوبت نیز معین شدند.
نمونه بعد از یک ساعت و پانزده دقیقه آماده شد .قالب با دقت فاصله گذاری شد.
این عمل بدون آسیب رساندن به نمونه انجام شد . مساحت سطح نمایی درمحیط خشک به همان میزان افزایش بعد از آن ظاهر شد از این رو زمان درکراکینگ جمع شدگی ومیزان سرعت بحرانی است.
هر سه مخلوط چسب که قرار است مورد آزمایش قرار گیرند ، با الیاف و بدون الیاف در قالب ریخته شدند و در 14 اتاق خشک نگهداری شدند که رفتار انقباض و جمع شدگی پلاستیک را از پوشش چسب بررسی کنند.
نمونه مورد نظر برای یک دوره ی 24 ساعته دراتاق نگهداری شد و ترکها درمحیط خشک بررسی شدند.
همان طور که نشان داده شده است لایه ی اصلی نمونه سکوی بادبزن فنری را پشتیبانی می کند .
مشاهده ی تَرَک:
جمع شدگی شکاف پلاستیک درطول ساعات اولیه بعد از ریختن پوشش چسب رخ می دهد . هنگامی که هنوز سیمان درحالت نیمه سیال یا پلاستیک می باشد . شکافها خیلی سریع و در یک نظم تصادفی ظاهر می شوند. مشاهده شد که زمان سپری شده بین ظهور اولین شکستگی تا پهنای طول ماکزیمم آن تقریباً 15 دقیقه بود.
به طور مشابه ، زمان خطا بین ظهور اولین شکستگی تا تثبیت شکستگی تقریباً 50 تا 70 دقیقه به طول انجامید.
پهنا و طول شکافهای ایجاد شده بعد از 24 ساعت شمرده شد.
مدت زمان طولانی تری انتخاب شده بود تا مطمئن شوند که تمامی ترکها رشد یافته و تثبیت شده اند.
پهنای شکافها با استفاده از یک میکروسکپ که با دست نگه داشته شده بود اندازه گیری شده بود .
یک مقیاس خطی با ماکسیمم خطای 20/1 میلیمتر به عدسی میکروسکوپ ملحق شده بود که یه اندازه گیری پهنای شکستگی کمک کند.
پهنای ترک درامتداد طولش گسترش یافت و این امر یک رقابت واقعی است تا پهنای ترک را در موقعیت ها متفاوت اندازه گیری کند.
درنتیجه 4 قطب مشخص شدند و کراکینگ درامتداد طول و پهنای این نقطه ها با دقت نزدیک به 05/0 میلی متر اندازه گیری شدند.
طول هر ترک با کمک تکه ای از نخ و نوار تا دقت یک میلی متر اندازه گیری شد.
بحث د رمورد نتایج آزمون:
برای مرتب کردن الیاف استفاده شده ، مشکلاتی که با آن د رطول مخلوط کردن یا جایگزین کردن آنها با آن مواجه شوند وجود ندارد.
الیاف بخوبی و بدون هیچ اثر گلوله ای شدن مخلوط می شوند. بنابراین یکنواختی توزیع الیاف ازتغییر پذیری آن جدا نبود.
کنترل نمونه برای هر مخلوط درهر محیط خشک پرهزینه بود . بنابراین ناحیه ی شکاف و عرض ماکسیمم شکاف درنمونه ی مستحکم الیاف می توانست با نمونه های بدون الیاف مقایسه شود.تمامی نمونه ها توسط الیاف مستحکم شدند . یک کاهش در ناحیه ی شکاف مشاهده شد و عرض ماکزیمم ترک که با نمونه ی مورد آزمایش مقایسه شد کاهش یافت.
نتایج برای هر سه مخلوط چسب تحت شرایط محیطی متفاوت آزمایش شدند که در جداول 4 و 5 و 6 برای %0 و %05/0 و %1/0 و %2/0 و %3/0 برای الیاف ترک خورده آورده نواحی ای از شکافها با ضرب طول شکاف در متوسط عرض شکاف محاسبه شدند.
برای فهم روشن تر از الیاف پلی پروپیلن در کنترل کراکینگ جمع شدگی پلاستیک ، شکلهای 2 تا 8 داده شده اند.
در این شکافها علامت «evf» به مقدار شکستگی الیاف اشاره دارد.شکلهای 2 تا 7 یک کاهش کلی د رکلیه ی نواحی شکستگی که درعریض ترین شکاف وجود دارند را نشان می دهند که وظیفه ی تقویت الیاف درتمام مخلوط و د رمحیطهای خشک متفاوت را برعهده دارند.
همچنین بدیهی است که کل ناحیه ی شکاف و ماکزیمم پهنای آن درتمامی مخلوطهای چسب مشاهده شود.
تمامی مخلوطهای چسب مورد آزمایش یک متوسط کاهش شکستگی از %60 حتی درخیلی از مقادیر از %10/0 و نزدیک %85 تا %100 را نشان دادند.
فهرست منابع:
1- شیمی پلیمر عملی (دبلیو . آر . سورنسون- تی . دبلیو . کمپ بل) ترجمه محمد جلال الدین ظهوریان مهر.
2- الیاف بشر ساخته دکتر حسین توانائی
3- مقالات گرفته شده از اینترنت
www.elsevier.com
European polymer journal

4- مقالات ارائه شده در پنجمین کنفرانس ملی صنایع نساجی ایران.
 

M.Deylamian

مدیر بازنشسته
سلام دوست گرامی به تالار خوش اومدید.
از اینکه مقالتون رو به خوبی به اتمام رسوندید بهتون تبریک و خسته نباشید میگم . راهنمایی ها ناچیز تر از اونی بود که بیانش کردید .
امیدوارم شاهد فعالیت های روز افزونتون در تالار باشیم. ;)


برای راحتی بیشتر استفاده متن مقاله رو به pdf تبدیل کردم.
 

پیوست ها

  • PDFonline.pdf
    169.5 کیلوبایت · بازدیدها: 4

M.Deylamian

مدیر بازنشسته
some photoes

some photoes

Polyolefin Fiber




page: www.awapaper.co.jp



http://www.olympusmicro.com
 

hamid_61

عضو جدید
سلام ممنون كه زحمت كشيدين و مقاله رو pdf كردين. اين جوري خيلي بهتر شده. من هم سعي ميكنم از اين به بعد مطالبم رو (در صورت طولاني بودن) به pdf تبديل كنم. بيچاره شدم مطالبم رو توي 6 تا متن فرستادم ولي باز هم نظمش بهم خورد!:(

تارو پود هستيم بر باد رفت
اما نرفت عاشقي ها از دلم، ديوانگي ها از سرم
باز هم ممنون
 

mahtabi

مدیر بازنشسته
تشکر

تشکر

با سلام:
می خواستم از مطالبتون تشکر کنم.امروز خیلی به دردم خوردن.و امتیاز به حق باشه
به امید بهبود مستمر:)
 

mahtabi

مدیر بازنشسته
تشکر

تشکر

با سلام:
ماندا جان از ارایه ی این عکس و مطالب ممنون
 

Similar threads

بالا