5-2- دستگاه اسپکتروفتومتر
دستگاهی که برای طیف انعکاسی استفاده شد دستگاه اسپکتروفتومتر می باشد . اسپکتروفتومتری که براساس اندازه گیری مقدار انعکاس و یا انتقال طیفی می باشد به غیر از اندازه گیری رنگ در محدوده طیف مرئی در محدوده های غیر مرئی نیز استفاده های فراوانی نیز دارد . (یاوری گهر.1386: 49)
در اسپکتروفتومتری نور سفید حاصل از یک منبع نوری توسط یک توری به یک طیف تک رنگ تفکیک میگردد. به علاوه با استفاده از یک منشور و شکاف نیز می توان قسمت کوچکی از طیف که می تواند بین چند دهم نانومتر تا 10 نانومتر متغیر باشد انتخاب گردد. اساس کار اسپکتروفتومتری براساس قانون بیر_لامبرت می باشد؛ که بیان می دارد مقدار نور جذب شده متناسب با تعداد مولکولهای جذب (غلظت محلول جذب کننده) در مسیر عبور نور می باشد.
برای به دست آوردن مقادیر نور عبور کرده و یا منعکس شده، از اسپکتروفتومتر استفاده میشود و منحنی حاصل را منحنی اسپکتروفتومتری مینامند. شکل منحنی جذب و موقعیتی که حداکثر جذب در آن صورت می پذیرد، رنگ جسم را تعیین مینماید. (یاوری گهر.1386: 50)
6-2- ثبات نوری و شستشویی
طبق استانداردها ثبات رنگ در برابر شستشو با ارقام 5-1 و در برابر نور با ارقام 8-1 مقایسه میشود و هرچه در این اندازهگیری ارقام به سمت بالا حرکت کنند نشانه ثبات بهتری است.
برای ثبات شستشویی و نوری 3 نمونه را با نسخه بهینه رنگرزی میکنیم. الیاف 1 گرمی میباشد که یکی برای ثبات شستشویی ، دیگری برای ثبات نوری و سومی نمونه شاهد میباشد.
طبق استاندارد تعریف شده در ایران برای ثبات نوری به شماره 4084 (105 ISO-B02: 1994) مورد بررسی قرار گرفته شده است.(www.isiri.org)
شماره استاندارد ثبات شستشویی (SABS Method 1002-1979) میباشد.
1-6-2- ثبات شستشویی
الیاف رنگرزی شده در زمان مصرف تحت عملیات شستشو قرار میگیرند ، پس می بایست قبل از مصرف ثبات شستشویی کالای رنگرزی شده مشخص شود. برای شناسایی ثبات شستشویی الیاف ، آنها را تحت عملیاتی قرار میدهد. برای این منظور تکهای الیاف خام پشم دیگری الیاف پنبهای و درآخر نمونه رنگرزی شده را درون حمام شستشو دردمای 50 درجه به مدت 30 دقیقه میگذاریم بماند تا میزان لکهگذاری آن مشخص شود. (نسخه حمام شستشو هر 1 گرم از الیاف 5 میلیلیتر شوینده).
2-6-2- ثبات نوری
دستگاه ثبات نوری دارای لامپ قوس زنون (یا قوس کربن) است که نوری معادل نور روز تولید میکند و آب (یا هوا) خشک می شود. لامپ در محفظهای قرار دارد که اطراف آن دو فیلتر شیشهای وجود دارد. فیلتر داخلی پیرکس و فیلتر خارجی شیشه است. این فیلترها طیف پایین را تا حدی جذب میکنند و شبیه شیشه پنجره عمل می نمایند.
برای این کار نمونه رنگرزی شده را به دور تیکهای مقوا میپیچیم و نیمی از آن را با چسب کاغذی میپوشانیم تا نور به آن قسمت نرسد و درون دستگاه به مدت 8 ساعت معادل 2 روز میگذاریم بماند.
7-2- بررسی تاثیر دندانههای مختلف بر ایجاد شیدهای مختلف
در این مرحله با استفاده از دندانهها شیدهای مختلفی را به دست میآوریم(تصویر4) ، ازجمله درصدهای مختلفی از دندانه سولفات مس ، سولفاتآهن و زاج سفید میباشد. (نمودار رنگرزی و دندانه مانند نمونه های قبل)
جدول4. نسخه دندانه های مختلف
| رنگرزی | دندانه دادن | |||||||
| رنگزا | اسید استیک | L:R | زاج سفید | سولفات مس | سولفات آهن | اسید استیک | L:R | |
| 200 % | 3 % | 40:1 | 5 % | 1 %، 2 % ،3 % | 5/0 %، 5/1 %،3 % | 3 % | 40:1 | |
نتایج آزمایشات
1-3- بررسیها و نتایج آزمایشات
1-1-3- نتایج تستهای اولیه
هدف از انجام این آزمایشات به دست آوردن شید آبی از گلبرگهای زعفران در دماهای مختلف میباشد. با اینکه پژوهشگرانی در زمینه زعفران تحقیقاتی انجام دادهاند ولی در این پروژه به بهینه سازی گلبرگ زعفران نیز پرداخته ایم. در آزمایشات متعددی به بررسی گلبرگ زعفران برای رنگرزی با متغیرهای مختلف مانند میزان دندانه ، میزان رنگزا ، دمای رنگرزی ، تاثیر PH میپردازد و مهمترین عامل در این پروژه دما در شرایطهای مختلف میباشد.
براساس آزمایشاتی که در فصل دوم انجام دادیم به بررسی نمونهها میپردازیم:
در این آزمایش دو نمونه داریم، یکی بدون دندانه و دیگری با دندانه زاج سفید(تصویر21-22 )،که در نمونه بدون دندانه اصلا جذب رنگ صورت نگرفته ولی در نمونه دندانهدار شید سبز رنگی به دست آمده است.
نمونه بعدی دو نمونه بدون دندانه و در شرایط دمای مختلف داریم. یکی در دمای 50 درجه و دیگری در دمای جوش میباشد(تصویر23-24). دردمای جوش نسبت به دمای 50 درجه جذب رنگ بهتری را داشتهایم.
در مرحله بعد چهار نمونه داریم که با دندانههای زاج سفید و کلرید قلع در دماهای 50 درجه و جوش بوده است که این آزمایش صرفا جهت نوع دندانه برای پروژه میباشد. با دندانه زاج سفید(تصویر25-26) شید سبز رنگ و با دندانه کلرید قلع(تصویر27-28) شید آبی به دست آمده است و در هر دو جذب رنگ خوبی داشتهایم ولی براساس سلیقه شخصی دندانه کلرید قلع را انتخاب کردهام. دندانه کلرید قلع هر چه میزان دمای آن زیاد باشد رنگ آن تیرهتر و کدر میشود.
در این مرحله بعد از انتخاب شدن دندانه ، به بررسی تاثیر درصدهای مختلف دندانه میپردازیم. میزان دندانه کلرید قلع (5/0 % ، 1 % ، 2 % و 3 %) میباشد که شیدهای مختلفی از خاکستری تا آبی سیر به دست آمده است. این آزمایش در دمای 50 درجه بوده است تا کالا شفافیت خود را از دست ندهد(تصویر29-30-31-32).
به خاطر استفاده از رنگزای خشک برای اطمینان از آزمایشات از محلول رنگزا نیز استفاده کردهایم که در دو دمای 50 درجه و جوش میباشد(تصویر33-34). در این آزمایش نتیجه میگیریم که در حالت رنگزای خشک کیفیت رنگزا در الیاف بهتر است و رنگ درخشان تری به دست میآید.
این مرحله برای تعیین درصدهای مختلف رنگزا (50 % ، 200 %) با 2 درصد کلرید قلع میباشد که براساس نمونهها مشخص میشود که درصد کلرید قلع 2% تاثیر زیادی بر میزان جذب رنگ داشته است(تصویر35-36).
در مرحله آخر برای تعیین PH از اسیدسولفوریک و آمونیاک استفاده میکنیم. که ساختار لیف کمی بهم ریخته و باعث از بین رفتن مقدار کمی فلس و زبر شدن لیف شده است. این عوامل به خاطر استفاده از کلرید قلع میباشد. به خاطر همین در این پروژه به بررسی PH نمی پردازیم(تصویر37-38-39-40).
2-1-3- نتایج رنگرزی نمونه های نهایی
پس از انجام این مرحله 38 نمونه را رنگرزی نمودیم و برای بررسی طیف انعکاسی و به دست آوردن نسخهی بهینه به مرکز استاندارد اصفهان فرستاده شد(تصویر41).
2-3- تعیین طیف انعکاسی
برای رویت یک جسم به سه عامل منبع نوری ، ناظر ، جسم نیاز داریم. در صورتی میتوان یک جسم را مشاهده کرد که نور به آن بتابد و در این صورت چشم ما قادر به دیدن آن میباشد. در بازناب نور از سطح یک جسم هرچقدر رنگ شیء روشنتر میزان باشد میزان آن بیشتر و جذب آن کمتر خواهد بود و برعکس هرچه شیء تیرهتر باشد میزان بازتاب آن کمتر و جذب آن بیشتر میباشد. واحد طول موج نانومتر است.
محدوده بین 400تا700 نانومتر طول موج مرئی میگویند. برای تعیین طیف انعکاسی از همین محدوده مرئی استفاده میکنیم میزان انعکاس از جسم مورد بررسی قرار میگیرد. برای تعیین طیف انعکاسی باید ناظر و منبع نور ثابت و بدون حرکت باشد. نتایجی که برای طیف انعکاسی از اصفهان به دست مارسیده ، به صورت اعدادی هستند که در اکسل قرار میدهیم وبا توجه به این اعداد نمودار طیف انعکاسی آنها را رسم میکنیم (نمودار 4).
3-3- بررسی نتایج نمودار طیف انعکاسی
براساس نمودار طیف انعکاسی کمرنگترین و پررنگترین نمونه مشخص میشود. نمودار عمودی انعکاس و نمودار افقی طول موج را نشان میدهد. طول موجها در مسیر خود کمکم از هم فاصله گرفتهاند، به قسمتی میرسیم که در یک مسیر قرار میگیرند و آن در نمودار بالا طول موج 470 است. با توجه به بررسی نمونهها به صورت چشمی ، نمونه17و27 کمترین جذب رنگی و نمونه شماره 3و10 بیشترین جذب رنگی را دارا میباشد(نمودار5).
4-3- بررسی قدرت رنگی نمونهها
بین نمونهها از نظر پررنگ و کمرنگ بودن در ابتدا به صورت چشمی پررنگترین نمونه 3و10 است ولی نمودار نمونه 10 را بهترین نمونه از نظر قدرت رنگی انتخاب کرده و همچنین در بین نمونهها برای کمرنگترین نمونه بین 27و17، نمونه 27 کمرنگترین بوده است(تصویر42-43).
5-3- تاثیر پارامترهای مختلف برشید رنگی
1-5-3- غلظت رنگزا
در این آزمایش غلظت رنگزا 50 %، 125 %،200 % بوده است و براساس (نمودار) هرچقدر میزان رنگزا را افزایش دهیم جذب رنگ و رمقکشی بیشتری دارد(نمودار6).
نمودار6. تاثیر غلظت رنگزا روی قدرت رنگی نمونههای رنگرزی شده با گلبرگ زعفران پیش دندانه شده با کلریدقلع
