شناسایی الیاف نساجی و آزمون های شناسایی الیاف
آزمایش ها و تکنیک های علمی برای شناسایی الیاف نساجی
روش های مختلفی برای شناسایی ویژگی های ساختاری، فیزیکی و شیمیایی الیاف در دسترس هستند. روش های مختلفی برای شناسایی الیاف مثل روش های میکروسکوپی، حلالیت، روش گرمایش و سوزاندن، چگالی و رنگ آمیزی به کار می رود.
روش های شناسایی الیاف
انواع مختلفی از الیاف در پوشاک و همچنین انواع گوناگون و تعداد مختلف نخ ها مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین دانستن روش های متفاوت جهت شناسایی الیاف مختلف نساجی ضروری است.
دانش شناسایی الیاف پارچه به تولید کننده پوشاک کمک می کند تا نوع الیاف را شناسایی کرده و مراقبت های لازم پارچه های تولید شده از نوع خاصی از الیاف را به عمل آورد. این یک عامل مهم برای لیبل گذاری پوشاک است که شامل مشخص کردن محتوای الیاف در لباس می باشد.
آزمایش های مختلفی وجود دارند که می توانند برای شناسایی الیاف پارچه مانند تست سوختن، تست میکروسکوپی، تست قابلیت حل، تست نوری، تست تراکم و غیره مورد استفاده قرار گیرند.
آزمایش های غیر فنی به هیچ تجهیزات و یا تنظیمات خاصی برای تشخیص فیبر نیاز ندارد. روش های مختلف شناسایی الیاف نساجی عبارتند از:
- تست حساسیت
- تست سوزاندن
این تست ها مفید و ساده هستند و تحت شرایط خاص، شناسایی الیاف را فراهم می کنند.
- شناسایی میکروسکوپ: شناسایی مثبت بسیاری از الیاف طبیعی با استفاده از میکروسکوپ امکان پذیر است.
- حلالیت: ساختار شیمیایی پلیمرها در الیاف، ویژگی های اصلی حلالیت الیاف را تعیین می کنند.
- ویژگی های گرمایش و سوزاندن: واکنش الیاف به گرما به وسیله آتش، راهنمای مفیدی در شناسایی الیاف است.
- چگالی یا جاذبه خاص: تراکم الیاف ممکن است به عنوان کمک کننده در شناسایی الیاف به کار رود.
- رنگرزی: الیاف دارای ویژگی های رنگرزی متفاوت بوده و پیوستگی وابسته به ساختار شیمیایی و مورفولوژی الیاف می باشد.
خصوصیات ساختاری ، فیزیکی و شیمیایی
تعدادی از روش ها برای شناسایی ویژگی های ساختاری، فیزیکی و شیمیایی الیاف در دسترس هستند.
- میکروسکوپ نوری و الکترونی: میکروسکوپ نوری (OM) سالهاست که به عنوان روشی مطمئن برای تعیین مورفولوژی ناخالص یک فیبر در نماهای طولی و مقطعی مورد استفاده قرار می گیرد.
- تجزیه و تحلیل مقدماتی و پایانی: تحلیل کمی و کیفی عناصر شیمیایی و گروه ها در الیاف، ممکن است به شناسایی و توصیف یک فیبر کمک کند.
- طیف سنجی مادون قرمز: طیف سنجی مادون قرمز یک ابزار مفید در تعیین گروه های عملکردی یک فیبر است.
- طیف های فرابنفش – مرئی: طیف های مرئی ماورا بنفش الیاف، رنگ ها، و موارد تمام شده می توانند سرنخ هایی در رابطه با ساختار این مواد فراهم کنند، همچنین ماهیت انتقال الکترونیکی که درون ماده اتفاق می افتد را نشان می دهند، زیرا نور در طول موج های مختلف توسط گروه های غیر اشباع، که یک مولکول به صورت الکترونیکی تولید می کند، جذب می شود.
- طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای: طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای (NMR) اندازه نسبی و جهت (گشتاور) چرخش هسته اتم های منفرد درون یک پلیمر فیبر در محلول با شدت بالا را اندازه گیری می کند.
- انکسار اشعه ایکس: اشعه ایکس از مواد پلیمری و کریستالی یا نیمه کریستالی پلیمری به الگوهای بلوری و بی شکل موجود در الیاف تبدیل خواهد شد.
- آنالیز حرارتی: تغییرات فیزیکی و شیمیایی در الیاف ممکن است با اندازه گیری تغییرات در خواص انتخاب شده بررسی شود چون نمونه های کوچکی از الیاف با نرخ ثابت در دمای معین در یک اتمسفر بی اثر مثل نیتروژن حرارت داده می شوند.
- تعیین وزن مولکولی: روش های تعیین وزن مولکولی اطلاعات مربوط به اندازه متوسط و توزیع مولکول های پلیمر را فراهم می کنند که الیاف را می سازند.
- اندازه گیری های مکانیکی و کششی : اندازه گیری خواص مکانیکی و کششی برای الیاف شامل مقاومت و استحکام کششی، کشش در هنگام خم شدن، بهبود در هنگام کشش محدود، سفتی (نیروی نسبی مورد نیاز برای خم شدن الیاف) و بازیابی پس از خم شدن.
- جاذبه ویژه: جاذبه ویژه الیاف، معیاری از چگالی آن در رابطه با چگالی همان حجم آب، و روشی برای اندازه گیری تراکم آن است. جرم را به ازای هر واحد از الیاف معین شده به الیاف دیگر مرتبط می سازد.
- ویژگی های محیطی: ویژگی های محیطی شامل ویژگی های فیزیکی هستند که به محیطی که در آن فیبر یافت می شود، مربوط می گردند. بازیابی رطوبت، حلالیت حلال، هدایت گرما، اثر فیزیکی گرما و خصوصیات الکتریکی به شرایط محیطی اطراف الیاف بستگی دارد.
- خواص شیمیایی: الیاف شامل اثرات عوامل شیمیایی از جمله اسیدها، پایه‌ها، عوامل اکسید کننده، عوامل کاهنده و بیولوژیکی مثل قارچ های گیاهی و کپک ها و تغییرات شیمیایی ناشی از گرما در الیاف است.
ویژگی های اختصاصی نهایی
روش های ویژگی های اختصاصی نهایی، اغلب شامل استفاده از تکنیک های آزمایشگاهی می شوند که برای شبیه سازی شرایط واقعی فرسایش متوسط بر روی منسوجات و یا پیش بینی عملکرد در کاربرد نهایی مورد استفاده قرار می گیرند. روش های مورد استفاده معمولا اختیاری یا اجباری هستند که توسط سازمان های نظارتی یا تجاری یا توسط ارگان های دولتی توسعه داده می شوند. سازمان های درگیر در توسعه استانداردها برای استفاده در زمینه نساجی عبارتند از:
- انجمن شیمیدانان نساجی و رنگرزی آمریکا (AATCC)
- موسسه استاندارد ملی آمریکا (ANSI)
- انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM)
- کمیسیون ایمنی کالاهای مصرفی (CPSC)
- کمیسیون تجارت فدرال (FTC)
- جامعه رنگرزی و رنگ آمیزان (SDC)
- سازمان استاندارد بین المللی (ISO)
ویژگی های کاربرد نهایی بر اساس جنبه های زیر تعیین می شوند:
- خصوصیات مرتبط با هویت ، زیبایی شناسی و راحتی: الیاف با نام های رایج، عمومی و تجاری شناخته می شوند. قانون شناسایی محصولات الیاف نساجی، که توسط کمیسیون تجارت فدرال اداره می شود، نام های کلی را برای تمامی دسته های اصلی الیاف بر اساس ساختار آن ها ایجاد کرد.
- ویژگی های مربوط به دوام و پوشیدن: زندگی مفید پارچه ساخته شده از الیاف، به تعدادی از عوامل، از جمله قدرت، کشش، بازگشت به حالت اولیه، سختی، و مقاومت به سایش و در برابر پارگی و شکافتن، بستگی دارد.
- خصوصیات فیزیکی و شیمیایی و واکنش فیبر به محیط اطراف آن: خصوصیات فیزیکی و شیمیایی الیاف بر تعدادی از ویژگی های کاربرد نهایی مهم تاثیر می گذارد:
– اثر گرما (فیزیکی و شیمیایی) بر الیاف، از جمله درجه حرارت ایمنی اتو و اشتعال پذیری،
– پاک سازی خاک و رطوبت از الیاف، از جمله شست و شو، خشکشویی، و قدرت جذب رنگ و
– مقاومت شیمیایی از جمله مقاومت در برابر حمله مواد شیمیایی خانگی و گاز های گلخانه‌ای به ویژه در حضور نور خورشید.
