علوم و فناوری رنگ
سال:1391 | دوره:6 | شماره:2 |تعداد مقالات:14

دو سری آمیدوآمین های مشتق پلی آمین خطی تری اتیلن تتراآمین و روغن کرچک ساخته و به عنوان عامل پخت برای پخت پوشش های اپوکسی به کار رفت. بررسی خواص مکانیکی پوشش های حاصل حاکی از آن است که پوشش های به دست آمده علاوه بر انعطاف پذیری بسیار مناسب، چسبندگی بالاتری را نسبت به پوشش های پخت شده با پلی آمین مشابه از خود نشان می دهند. همچنین افزایش میزان روغن کرچک سبب افزایش بیشتر انعطاف و چسبندگی پوشش به سطح شده و استفاده از سالیسیلیک اسید و دی متیل فرم آمید (DMF) سبب افزایش هرچه بیشتر عامل های یاد شده می گردد. با وجود بالا رفتن میزان جذب آب نمونه های پخت شده با آمیدوآمین نسبت به نمونه های پخت شده با آمین آلیفاتیک، به دلیل افزایش چسبندگی پوشش به سطح زیرین، میزان محافظت از سطوح در برابر آب توسط آنها بسیار بالاتر از نمونه های پخت شده با آمین آلیفاتیک می باشد.

در این تحقیق، فسفر نانوکریستال SrZn2Si2O7 تلقیح یافته با عنصر Eu به روش سل-ژل در اتمسفرهای احیایی و اکسیدی تهیه گردید.به منظور بررسی رفتار حرارتی و پیش بینی واکنش ها در حین فرآیند پخت پیش ساز، از آزمون حرارتی گرماوزنی-تفاضلی (TG-DTA) استفاده شد. همچنین خواص فازی، نوری و ریزساختار فسفرهای به دست آمده به کمک آزمون های پراش پرتو ایکس (XRD)، اسپکتروفتومتر فلورسنس (PL) و میکروسکوپ های الکترونی عبوری (TEM) و روبشی (SEM) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از طیف سنجی نشان می دهد که فسفر سنتز شده در شرایط احیایی به وضوح در محدوده طول موج 350-390 nm تهییج می شود که این تهییج الکترونی در محدوده امواج فرابنفش نزدیک (NUV)، قابلیت استفاده از نانومواد ساخته شده را در دیودهای ساطع کننده نور نشان می دهد. فسفرهای به دست آمده پس از تهییج، قادر به گسیل نور آبی با مختصات رنگی ( y=0.193و x=0.176) در طول موج 481 نانومتر به دلیل انتقال الکترونیf65d1(2D)→4¦7(8S7/2) 4  یون های یورپیوم (Eu2+) می باشند. ضمنا طیف گسیل فسفر ساخته شده در شرایط اکسیدی نیز دارای دو پیک در طول موج های حدود 480 نانومتر و 600 نانومتر است که به ترتیب به انتقال الکترونی ¦-d یون های Eu2+ و انتقال الکترونی ¦-¦ یون های Eu3+ مربوط می شود. در نهایت، اندازه بلورک های محصول نهایی با به کارگیری معادله "شرر" حدود 30 nm محاسبه شد که با مشاهدات TEM هم خوانی داشت.

در این پژوهش رفتار جذب ماده رنگزا توسط الیاف اصلاح شده پلی پروپیلن که به روش تولید الیاف آمیخته ای پلی پروپیلن/پلی بوتیلن ترفتالات در یک فرآیند ذوب ریسی صنعتی تولید شده است، مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا تاثیر دو عامل بسیار مهم نسبت کشش الیاف و وزن مولکولی ماده رنگزای دیسپرس بر رفتار جذب ماده رنگزا توسط الیاف اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) نشان می دهد افزایش نسبت کشش سبب افزایش بلورینگی الیاف خالص و اصلاح شده گردیده است و به تبع آن میزان جذب ماده رنگزا توسط الیاف کاهش می یابد. همچنین ملاحظه گردید کاهش جذب ماده رنگزا به وزن مولکولی ماده رنگزای به کار رفته نیز وابسته است، به طوری که کمترین اختلاف در میزان جذب ماده رنگزا بین نمونه های نوریس و کشیده شده در نمونه های رنگرزی شده توسط ماده رنگزای با وزن مولکولی متوسط ملاحظه گردیده است. تصاویر میکروسکپی الکترونی پویشی (SEM) جزء پراکنده الیاف آمیخته ای نشان می دهد، ویژگی های ساختاری الیاف (بلورینگی و نواحی بی شکل) به نسبت تغییرات ریخت شناسی اجزا تاثیر بسیار بیشتری بر میزان جذب ماده رنگزا توسط الیاف دارد. مطالعات کیفی رنگرزی ها نیز با ارزیابی ثبات های شستشویی و نوری الیاف اصلاح شده انجام گرفت. نتایج این ارزیابی ها نشان می دهد، ثبات های شستشویی و نوری به هر دو عامل نسبت کشش الیاف و وزن مولکولی ماده رنگزا وابستگی دارد.

در این مقاله اکسیداسیون رنگزاها از پساب های رنگی نساجی توسط کربن فعال /(AC) پراکسید هیدروژن (H2O2) مورد ارزیابی قرار گرفت. رنگزای راکتیو قرمز 198 (RR198) و راکتیو سیاه 5 (RB5) به عنوان رنگزاهای مدل انتخاب شدند. خواص سطحی کربن فعال با استفاده از تبدیل فوریه زیر قرمز و میکروسکوپ الکترونی پویشی ارزیابی گردید. اکسیداسیون رنگزاها توسط کربن فعال/ پراکسید هیدروژن از طریق اسپکتروفومتر مرئی-فرابنفش و کروماتوگرافی یونی مطالعه شد. تاثیر مقدار کربن فعال، غلظت اولیه رنگزا، pH و نمک روی اکسیداسیون رنگزاها ارزیابی گردید. مطالعات سینتیک نشان دادند که سرعت اکسیداسیون رنگزاها از مدل سینتیکی مرتبه دوم پیروی می نماید. آنیون فرمات به عنوان ماده واسطه آلیفاتیکی غالب شناسایی گردید. نتایج بیانگر این است که فرآیند اکسیداسیون توسط کربن فعال/ پراکسید هیدروژن قادر است به عنوان یک فرآیند دوست دار محیط زیست به شمار رود.

نانوکامپوزیت های اپوکسی رس آلی با اعمال نیروی شدید فراصوت در نمونه های حاوی درصدهای وزنی 1، 2، 3 و 4 درصد نانورس مونت موریلونیت و با استفاده از دو نوع عامل پخت آمینی (پلی آمید و آمین و سیکلوآلیفاتیک آمین) تهیه شدند. لایه لایه شدن و جایدهی ذرات نانورس نقش بسیار مهمی در بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی پوشش های اپوکسی دارد. انتخاب عامل پخت و شرایط پخت نیز کنترل کننده میزان پخش نانورس در این نوع پوشش ها است. آزمون های تفرق پرتو ایکس، میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی بر روی نمونه ها انجام گرفت که نتایج آزمون تفرق پرتو ایکس بیانگر افزایش فاصله صفحات سیلیکاتی از 18.02 آنگستروم به 38.5 و 41.6 آنگستروم در دو سیستم پوششی بود. نتایج بررسی ساختار نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد ذرات نانورس در نمونه اپوکسی آمید و آمین حاوی 3 درصد نانوذره دارای ساختار ورقه ای می باشد که به طور قابل توجهی مسیر یون ها را در هنگام رسیدن به سطح فلز افزایش می دهد. آزمون میکروسکوپ نوری نیز مناسب بودن روش فراصوت جهت تهیه نانوکامپوزیت ها را نشان می دهد. خواص مقاومت به خوردگی این نمونه ها با استفاده از آزمون مه نمکی و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی به دست آمد. طبق نتایج، نمونه شامل سخت کننده پلی آمید و آمین با 3 درصد وزنی نانورس مقاومت بهتری در برابر خوردگی نشان داد.

از سال 1956 تا کنون استفاده از رنگزاهای راکتیو در صنعت نساجی به دلیل پیوندهای کووالانسی با پارچه و در نتیجه ایجاد ثبات شستشویی بالا، روند رو به افزایشی داشته است. در طی این زمان هدف عمده مطالعات بر روی سنتز رنگزاهای راکتیوی با گروه های واکنش پذیر بوده است که اولا میزان واکنش پذیری این گروه ها به اندازه کافی برای تشکیل پیوند کووالانس با پارچه باشد و ثانیا میزان واکنش پذیری آنقدر زیاد نباشد که سبب آبکافت رنگزا در طی فرآیند رنگرزی گردد. زیرا، آبکافت رنگزاها در طی فرآیند رنگرزی و ورود آنها به محیط زیست سبب ایجاد نگرانی زیست محیطی می شود. تا کنون برای ایجاد تعادل در میزان واکنش پذیری گروه های واکنش پذیر تغییراتی در ساختار رنگزاهای راکتیو از جمله تغییر در نوع گروه واکنش پذیر (تری آزین، دی آزین، دی کلرو کوئینوکزالین، فسفونیک اسید و سولفاتو اتیل سولفون)، تعداد گروه های واکنش پذیر (یک عاملی و چند عاملی) و نوع گروه اتصال دهنده بین گروه های واکنش پذیر و رنگ ساز اعمال گردیده است. در بین گروه های واکنش پذیر رنگزاهای راکتیو، گروه های مونوکلروترآزین و وینیل سولفون دارای اهمیت بیشتری هستند و رنگزاهای راکتیو دو عاملی و سه عاملی تجاری با خصوصیت رنگرزی خوب به صنعت معرفی شده اند. در این مقاله، مروری از پیشرفت رنگزاهای راکتیو سنتز و تجاری شده از ابتدا تا به امروز گردآوری شده است و تمرکز این مقاله بیشتر بر روی گروه های واکنش پذیر موجود در رنگزاهای راکتیو است. با مروری بر مقالات و ثبت اختراعات مطالعه شده می توان متوجه شد که هنوز هم در این نوع رنگزاها فضا برای پیشرفت فراهم است.

در این تحقیق حذف مواد رنگزای کاتیونی از پساب نساجی با استفاده از فلدسپار در سیستم های تک جزیی و دوجزیی مورد بررسی قرار گرفته است. دو رنگزای کاتیونی بازیک آبی 41 و بازیک قرمز 18 به عنوان مدل استفاده شدند. خصوصیات سطحی فلدسپار با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM)، تبدیل فوریه زیر قرمز (FT-IR) و پراش پرتو ایکس (XRD) مورد مطالعه قرار گرفت. تاثیر عوامل مختلف موثر بر فرآیند حذف رنگ از جمله مقدار جاذب، غلظت رنگزا، pH و حضور انواع الکترولیت بررسی شد. ایزوترم جذب سیستم های یک جزیی و دوجزیی تعیین شد. مدل ایزوترم جذب تک جزیی لانگمیور برای بررسی داده های آزمایش های مربوط به سیستم تک جزیی مورد استفاده قرار گرفت و ثابت های ایزوترم برای این دو ماده رنگزا محاسبه شد. ظرفیت جذب تک لایه فلدسپار برای بازیک آبی 41 و بازیک قرمز 18 در سیستم تک جزیی به ترتیب 5.714 و 4.650 mg/g محاسبه شد. همچنین جذب تعادلی برای سیستم دوجزیی توسط ایزوترم جذب لانگمیور توسعه یافته مورد بررسی قرار گرفت. سینتیک جذب سیستم های یک جزیی و دوجزیی توسط دو مدل سینتیکی شبه مرتبه اول و دوم مورد مطالعه قرار گرفت. مدل شبه مرتبه دوم بهترین انتخاب بین دو مدل سینتیکی برای شرح رفتار جذب مواد رنگزا در هر دو سیستم بود. با توجه به وابستگی ثابت تعادل ترمودینامیکی (Ks) به درجه حرارت، عوامل ترمودینامیکی در ارتباط با فرآیند جذب محاسبه شد. مقادیر منفی DG0 نشان می دهد که فرآیند جذب خودبخودی و سازوکار جذب از نوع جذب فیزیکی است. مقدار مثبت DH0 نشان می دهد که فرآیند جذب گرماگیر است.

در این تحقیق بلورهای فوتونی پلیمری با ساختار تراکمی هگزاگونال تهیه و بررسی شدند. ابتدا امولسیونی تک پخشه و دارای ساختار هسته-پوسته با هسته پلی استایرنی شبکه ای و پوسته کوپلیمر بوتیل و متیل متاکریلات، سنتز شد. درصد جامد نهایی نمونه 32% و درصد تبدیل کلی واکنش پلیمریزاسیون 98% بود. سپس لاتکس به دست آمده توسط متانول منعقد، صاف و سپس خشک شد. پس از خشک شدن کامل، نمونه ها توسط دستگاه پرس داغ به صورت فیلم هایی به ضخامت 1 میلی متر درآورده شد. در این روش که در واقع فرآیندی برای نظم دادن آرایش ذرات است، پوسته نرم ذرات لاتکس کمک به جریان یافتن مذاب گونه آنها می نماید و هسته ها در بستر الاستومری خود با ساختار هگزاگونال شکل می گیرند. در نمودارهای طیف سنجی تفاوت طول موج های انعکاسی قبل و پس از پرس نمونه ها، نشان دهنده مرتب شدن ساختارهای فیزیکی ذرات بعد از پرس کردن لاتکس خشک شده می باشد.

با وجود اینکه اخیرا صنعت خودرو پیشرفت قابل توجهی در تولید پوشش های خودرویی با کارایی بسیار خوب داشته است، در حال حاضر تقاضای جامعه برای پوشش هایی با پایداری نوری خوب و ظاهری بهتر بیشتر شده است. از این رو در تحقیق حاضر از دو پایدارکننده فرابنفش بر پایه یکی از انواع ترکیبات HALS ((Hindered Amine Light Stabilizer و همچنین نوعی جاذب بر پایه هیدروکسی فنیل-تری آزین در لایه های رویه یک پوشش خودرویی استفاده شد. برای این منظور مقدار 1% وزنی از این افزودنی ها با استفاده از همزن مکانیکی به ماده شفاف پوشه اضافه و پس از آماده سازی نمونه ها، اثر مواد جاذب بر روی ظاهر و پایداری جوی و خواص ضد خوردگی پوشش های خودرویی تحت شرایط جوی شتابیده از قبیل آزمون های مه نمکی و زنون مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که حضور 1% وزنی این جاذب های پرتو فرابنفش باعث بهبود پایداری جوی پوشش های خودرویی می شود و پایدارکننده نوری بر پایه هیدروکسی فنیل تری آزین در مقایسه با ترکیبات HALS عملکرد بهتری نشان داده است. این رفتار را می توان به ماهیت قلیایی ترکیبات HALS و دخالت احتمالی آن در انجام واکنش های پخت نسبت داد.

اثرات مخرب اکسیژن اتمی روی مواد مختلف به طور گسترده در سال های اخیر به وسیله پرواز و آزمایش های شبیه سازی آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. برهم کنش اکسیژن اتمی با مواد ممکن است سبب سایش سطح، تغییر در ترکیب شیمیایی، ریخت سطح، خواص نوری و تشکیل ذرات و آلودگی مولکولی در سطح فضاپیما شود. پوشش های سفید و سیاه سیلیکون به طور گسترده برای محافظت از سطوح فضاپیما مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق ابتدا پوشش کنترل حرارتی RTV-MB از پلیمر پلی دی متیل سیلوکسان، عامل شبکه ساز اکسیم سیلان و رنگدانه کربن سیاه ساخته شد و سپس اثرات اکسیژن اتمی روی کاهش جرم، ترکیب شیمیایی، ریخت سطح و خواص نوری توسط XRD، FTIR، SEM، EDS،AFM  اسپکترو رفلکتومتر و رفلکتومتر زیر قرمز بررسی شد. نتایج نشان داد این پوشش صرفا در سطح خود دچار تغییر در ترکیب شیمیایی شده که این تغییر با تشکیل لایه محافظ SiO2 همراه است. تشکیل این لایه سبب محافظت از پوشش در برابر اثرات مخرب اکسیژن اتمی در محیط مدار نزدیک زمین می گردد. بنابراین این پوشش می تواند به عنوان یک پوشش کنترل حرارتی در محیط LEO استفاده گردد.

اسید قرمز 206 (C40H20CaN4O8S2) یک ماده رنگزای آزو با مصرف بالای جهانی می باشد که در پساب صنایع نساجی به مقدار زیاد یافت می شود. در این تحقیق با استفاده از روش تاگوچی و نرم افزار Qualitek-4 واکنش تجزیه کاتالیزور نوری اسید قرمز 206 (AR206) در آب های آلوده با استفاده از کاتالیزور ZnFe2O4/Clinoptilolite در حالت سوسپانسیون و تابش نور UV در فوتوراکتور CFBR انجام گرفت. برای شناسایی کاتالیزور تهیه شده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی (SEM) و هم چنین الگوی پراش XRD استفاده گردید. واکنش از نظر سینتیکی در شرایط بهینه طراحی شده توسط روش تاگوچی بررسی شد و نتایج نشان داد که سینتیک آن درجه اول بوده است و نتایج قابل قبولی در این بررسی ها به دست آمد. تاثیر عوامل عملیاتی در تجزیه کاتالیزور نوری نظیر pH، مقدار آب اکسیژنه، مقدار نانوکاتالیزور نوری و دمای واکنش مورد بررسی قرار گرفت و بیشترین بازده در شرایط بهینه (pH=5، مقدار آب اکسیژنه یک میلی لیتر، مقدار نانو کاتالیزور نوری75 ppm ، و دما (20 oC مشاهده گردید. بر اساس این نتایج روشی برای تجزیه کاتالیزور نوری با استفاده از کاتالیزور ZnFe2O4/Clinoptilolite به دست آمد که می توان با گسترش آن به شکل صنعتی، از آن برای تجزیه فاضلاب های رنگی در صنایع نساجی استفاده نمود.