توصيفگر ها :
الياف پلي استر , رنگ سياه , فاكتورگيري غيرمنفي ماتريس , داده هاي طيفي , عمق رنگ , حلال پلي اتيلن گليكول , عمق دهنده
چكيده فارسي :
رنگرزي سياه پارچه چادري پلي‌استري وحصول عمق رنگ مناسب، به دليل محدوديت¬هاي رنگرزي، انعكاس سطحي نسبتا زياد الياف آن و حصول سياه ترجيحي با مشكلاتي روبرو است. در پژوهش حاضر سعي بر بهبود عمق رنگ سياه پلي‌استر با استفاده از روش‌هاي گوناگون شده است. در مرحله اول، هدف امكان‌سنجي پيداكردن مختصات طيفي و رنگي واقعي رنگينه¬هاي كاربردي در مخلوط رنگينه¬ها براي ايجاد رنگ سياه ترجيح¬داده¬شده براي چادرمشكي است. براي به‌دست‌آوردن اين اطلاعات، از روش¬هاي تحليل رياضي استفاده شد. ازآنجاكه هنوز در مورد خصوصيات طيفي و رنگي سياه‌چادري كار مناسبي انجام نشده است، روش‌هاي تحليل‌اجزاي اصلي و فاكتورگيري غيرمنفي ماتريس‌ها مورداستفاده قرار گرفتند و بردارهاي پايه طيف سياه‌چادري پلي¬استري محاسبه و باهم مقايسه شدند. نتايج نشان داد كه در روش تحليل اجزا اصلي استفاده دو بردار ويژه و در روش فاكتورگيري غيرمنفي ماتريس چهار بردار پايه براي بازسازي انعكاس يك سري پارچه سياه چادري كافي هستند. همچنين، با توجه به مثبت بودن داده¬هاي منحني پايه بدست آمده از روش فاكتورگيري غيرمنفي ماتريس، استفاده از اين داده¬ها براي تعيين اوليه¬هاي رنگي مناسب براي همانندي رنگ سياه چادر مشكي بررسي شد. به¬علت كاربرد روش¬هاي تكميلي ويژه بر اين پارچه¬ها و انعكاس خيلي كم آنها، اين روش نتايج مورد انتظار را ارائه نداد. در ادامه پژوهش، در گام اول رنگرزي حلالي با مخلوط آب و پلي‌اتيلن-گليكول با گريدهاي متفاوت بررسي شد. داده‌هاي رنگي، تأثير بر روي ساختار شيميايي پلي¬استر، مورفولوژي سطح الياف، استحكام و ثبات شستشويي پارچه¬هاي رنگرزي شده به اين روش، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج اين آزمون¬ها نشان داد كه هر گريد پلي‌اتيلن¬گليكول موجود در حلال، سبب ايجاد رنگ متفاوتي براي سياه حاصل شد و استفاده از حلال، تأثيري قابل¬توجه بر ساختار شيميايي و مورفولوژي سطح الياف پلي‌استر ندارد. همچنين مطابق اين نتايج، ثبات شستشويي نمونه‌هاي حاصل تغيير قابل¬توجهي نشان نداد. به¬هرحال، عمل رنگرزي در حضور پلي¬اتيلن¬گليكول سبب كاهش قابل¬ملاحظه نيروي پارگي شد. اين كاهش به تغيير ريزساختار و اندازه¬زنجيره پليمري الياف پلي¬استر در اثر عمل با پلي¬اتيلن¬گليكول ربط داده¬شد. در ادامه تحقيق، اثر عمليات كاهش وزن با دو درصد متفاوت 12% و 33% و همچنين شرايط بهينه عمليات تثبيت حرارتي بعد از عمليات كاهش وزن بر عمق رنگ سياه پارچه پلي¬استري بررسي شد. اثر تثبيت حرارتي به دليل وقوع فرايند تبلور مجدد بر روي جذب رنگينه مطلوب نبود و نمونه تثبيت حرارتي¬نشده جذب رنگينه بيشتري از خود نشان داد. عمليات كاهش وزن 33% نسبت به عمليات كاهش وزن 12%، عمق رنگي بهتري ارائه داد كه علت اين موضوع، ايجاد زبري سطحي بيشتر و حفره¬هاي بزرگ‌تر ايجاد شده در سطح الياف گزارش شد. در نهايت، عمليات پوشش با عمق¬دهنده روي نمونه‌هاي منتخب انجام شد كه در نتيجه اين عمليات، همواره روشنايي كاهش يافته و عمق سياه نمونه¬ها افزايش يافته و تغيير در زاويه فام رنگ سياه مشاهده شد. اگرچه رنگينه‌هاي مورداستفاده، رنگينه‌هاي تجاري مورداستفاده در صنعت بودند كه به¬واقع بر اي رنگرزي پلي¬استر در واسط آب فرمولاسيون شده بودند، اما نمونه‌هاي رنگرزي شده با حلال پلي‌اتيلن¬گليكول (به‌ويژه PEG10000) داده‌هاي رنگي مطلوبي بر اساس سياهي ترجيح داده شده از خود ارائه دادند.
چكيده انگليسي :
The dyeing of black polyester fabric used for chadors and achieving an appropriate depth of colour presents challenges due to the fibre dyeing limitations, the relatively high surface reflection of the fibres, and the difficulty in obtaining the preferred colour of black. The present research aims to improve the depth of black colour in polyester fibre using various methods. Initially, the study explores the spectral and colorimetric coordinates of the dyes used in dyeing recipe to create the preferred black colour for chadors. Mathematical analysis methods were employed to gather this information. Given the lack of substantial work on the spectral and colorimetric properties of black chador fabric, principal component analysis and non-negative matrix factorization methods were utilized to compute and compare the basis vectors of the black chador polyester spectrum. It was found that to reconstruct the reflectance of a set of black chadors’ spectra, two eigenvectors were enough in the principal component analysis, while four basis vectors were selected in the non-negative matrix factorization method. Additionally, considering the positivity of the basis vectors obtained from the non-negative matrix factorization, its use for determining suitable colour primaries for the reconstruction of the black chador colour was investigated. However, due to the special finishing methods applied on the fabrics, and its minimal reflection, this method did not yield the expected results. The study then examined solvent dyeing with a mixture of water and polyethylene glycol (PEG) of varying grades. The chemical structure of polyester, the morphology of the fibre surface, tensile strength, and wash fastness of the dyed fabrics were analyzed. The results indicated that each PEG grade in the dyeing bath contributed to different shades of black. Also, it was shown that the solvent had no significant effect on the chemical structure or surface morphology of the polyester fibres. Additionally, the wash fastness of the samples showed no significant change. However, dyeing in the presence of PEG notably decreased the tensile strength, attributed to changes in the microstructure and reduction in the polymer chain size of the polyester fibres due to the action of PEG. The study further investigated the effect of weight reduction treatments at two different percentages (12% and 33%) and the optimal conditions of thermal fixation after weight reduction on the colour depth of black polyester fabric. Thermal fixation was found to be undesirable due to the recrystallization process affecting dye absorption, with untreated samples showing higher dye uptake. The 33% weight reduction treatment provided better colour depth, attributed to increased surface roughening and larger holes created on the fibre surface. Finally, a coating operation with a deepening agent was performed on selected samples, resulting in a decrease in lightness and an increase in the depth of black colour, along with changes in the hue angle of the black colour. Although the dyes used were commercial dyes formulated for dyeing polyester in aqueous solution, the samples dyed with polyethylene glycol solvent (especially PEG10000) showed desirable colour data based on the preferred black colour.
