وبلاگ

به منظور به حداقل رساندن خوردگی و احتراز از اكسیداسیون روی سطوح انتقال حرارت در نیروگاهها باید جداسازی گازهای خورنده علی الخصوص اكسیژن و دی اكسیدكربن ازآب تغذیه، آب جبرانی و آب چگالیده انجام شود.
این گازها به ساختار مواد آسیب رسانده و آنها را غیرقابل استفاده می نمایند. اكسیژن و اكسید فلزات در تركیب با كلر باعث خوردگی سوزنی شده و باعث افزایش احتمال وقوع پدیده دندانه شدن در مولدهای بخار میشوند. حضور آهن و اكسید مس در آب تغذیه باعث
بوجود آمدن رسوب وجرم برروی سطوح حرارتی میشود. برای مثال در یك نیروگاه هسته ای 1100 مگاواتی تا حدود 650 كیلوگرم در سال خوردگی در مولد بخار ناشی از وجود 7PPb اكسیژن در آب چگالیده اتفاق میافتد. آب جبرانی ورودی به سیكل نیروگاه در اثر تماس با اتمسفر معمولا شامل گازهای غیرقابل میعان میباشد. گازها از طریق نشت هوا در بخشهای خلاء و یا ازطریق هواگیری آب چگالیده در مخزن ذخیره یا تخلیه وارد آب میشوند. در نیروگاه های صنعتی آب جبرانی باید عاری از دی اكسیدكربن یا نمكهای غیرمحلولی مثل بیكربنات سدیم باشد. در غیر اینصورت با افزایش دما، بیكربنات سدیم تجزیه شده و دی اكسیدكربن آزاد میشود. اگر آب جبرانی با آمونیاك پالایش شود ممكن استحاوی بیكربنات آمونیوم باشد.
برای كاهش خوردگی ناشی از اكسیژن مقدار اكسیژن نامحلول در آب چگالیده در نیروگاه های معمولی نباید از 5 تا 7 PPb و برای نیروگاه های هسته ای نباید از حدود 3PPb  تجاوز كند و به هرحال مقدار دی اكسیدكربن باید صفر باشد.
هوازدایی حرارتی مهمترین راه برای جداسازی گازهای خورنده است كه رهاشدن گازهای موجود در آب را تضمین میكند.
جداسازی گازها از آب ورودی در گرمكن هوازدا انجام میشود كه در آن تمام جریانهای مایع ورودی تا حد دمای اشباع متناظر با فشار هوازدا، گرم میشوند. در چرخه یك نیروگاه، هوازدا بعد از گرمكن های آب تغذیه فشار پائین قرار میگیرد. معمولا هوازدا جهت تأمین فشاركافی در ورودی پمپ بویلر، در یك ارتفاع مناسب نصب میگردد.

در هرحال استفاده از هوازدا دارای محاسن بسیاری در بهینه سازی كاركرد سیكل نیروگاهی است كه در قسمت وظایف هوازدا در این فصل بیان شده است و لزوم استفاده از آن را بر ما مشخص میسازد.
در این فصل در ابتدا تئوری هوازدایی به اختصار توضیح داده شده و پس از بحث  وظایف هوازدا، درباره خوردگی و مكانیزم آن در سیكل نیروگاهی مطالبی ارائه گردیده است. در پایان فصل نقش و موقعیت هوازدا بعنوان یك مبدل تماس مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل اول: هوازدائی
کلیات
در این فصل در ابتدا تئوری هوازدایی به اختصار توضیح داده شده و پس از بحث وظایف هوازدا، درباره خوردگی و مكانیزم آن در سیكل نیروگاهی مطالبی ارائه گردیده است. در پایان فصل نقش و موقعیت هوازدا بعنوان یك مبدل تماس مستقیم مورد بررسی قرار گرفته است.
1-1- هوازدایی
هوازدایی از آب های صنعتی یك فرآیند خاص انتقال جرم است كه در صنعت استفاده دارد. جدا نمودن گازهای خورنده و رسوبزا از آب تغذیه دیگ بخار نیروگاه های حرارتی، دستگاه آب شیرین كن تبخیری و انجمادی و آب مورد نیاز در فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمیائی و نیز آب تزریقی به چاه های نفتی یك مرحله اساسی در پیش تصفیه آنها به شمار میرود.
در فرآیند تولید بخار، به منظور حذف گازهای محلول درآب تغذیه، از دستگاه هوازدا به عنوان یك مبدل باز جهت محافظت دیگ بخار و سیستمهای جانبی در مقابل خوردگی استفاده میگردد.
مهمترین گازهایی كه در آب ممكن است وجود داشته باشد عبارتند از: اكسیژن، كلر، دی اكسیدكربن، آمونیاك و هیدروژن سولفوره.
از این میان O2 و CO2 خورنده هستند و NH3 بر روی آلیاژهای مس درصورت وجود O2 در آب اثر میگذارد. دست های از گازها چون اكسیژن و نیتروژن همواره به صورت گاز در آب محلول هستند در حالیكه دسته دیگر چون دی اكسیدكربن، آمونیاك و H2S هم به صورت گازی و هم بصورت یونیزه (بسته به PH آب) امکان حضور دارند.
در چرخه آب و بخار، اكسیژن معمولا به دلیل نشتی دستگاه هایی كه تحت خلاء هستند و از طریق تخلیه گرمكن های فشار پائین كه به بعد از چگالنده میریزند وارد آب میشود. وجود اكسیژن در آب باعث خوردگی میشود به هنگام تماس آهن و آب در اثرفعل و انفعال شیمیائی (مطابق فرمول زیر) آهن به میزان كمی وارد آب میگردد.
Fe + 2H O→Fe(OH) + H2
هیدرات آهن 2(Fe(OH كه در اثر این واكنش ایجاد میشود خاصیت قلیاكنندگی دارد و PH را بالا میبرد وقتی PH آب به مقدار معینی رسید عمل حل شدن آهن در آب متوقف میشود. چنانچه آب حاوی اكسیژن اضافی باشد، هیدرات آهن به سرعت اكسیده شده و هیدرات فریك 3(Fe(OH تولید میكندكه در آب غیرمحلول است و به صورت رسوب ته نشین میشود و تا هنگامی كه همه اكسیژن اضافی موجود در آب به مصرف برسد این عمل ادامه دارد.

:
سهم فراوانی از تولید الیاف بشر ساخت، مربوط به تقلید از نمونه های طبیعی می باشد که در این میان، الیاف کربن شایسته توجه خاصی هستند. توسعه الیاف کربن از دهه شصت آغاز گردیده، ولیکن در آن دهه، الیاف کربن در دسترس از نوع تجاری بوده و در مقایسه با الیاف بور که در همان زمان در ساختار هواپیماهای ایالات متحده استفاده می شد، تنها مدول کمتر و مقاومت خیلی کمتری را از خود نشان می دادند.
پیشرفت غیر منتظره ای به واسطه جایگزینی الیاف کربن بر پایه رایون، با الیاف کربن بر پایه پلیمرهای تمام مصنوعی، به ویژه پلی اکریلونیتریل اتفاق افتاد که این ابتکار در ابتدا توسط ژاپنی ها و سپس به وسیله محققین انگلیسی توسعه یافت. در حدود 30 سال پیش

 تولید الیاف کربن در ژاپن به عنوان ماده ای جدید گسترش پیدا کرد و در حال حاضر، خصوصیات منحصر به فرد این الیاف باعث کاربرد زیاد آنها در صنایع ویژه ای گردیده است که این الیاف در اروپا و ایالات متحده به عنوان اصلی ترین ماده در صنایع هوا و فضا استفاده می گردند.

هم اکنون، الیاف کربن با گذر از یک دوره 40 ساله، در راستای گسترش و استفاده در کاربردهای خاص، به میزان گسترده ای به صورت تجاری درآمده است. این الیاف با سرعت زیادی در حال رشد هستند و با کاهش قیمت در طی سال 1990 میلادی، میزان کاربرد و قابلیت استفاده از آنها افزایش یافته است.
تغییرات در نسبت کارایی به قیمت، منجر به گسترش کاربرد الیاف کربن در کامپوزیت ها به عنوان تقویت کننده و جایگزین فلزات (سابقا از فلزات به عنوان تقویت کننده استفاده می شد) گردید و کاربرد الیاف کربن، صنعت را در زمینه هایی که دستیابی به خصوصیات مورد نیاز توسط مواد و متریال موجود، امکان پذیر نمی باشد را توانمند ساخته است. ضمنا به واسطه الیاف کربن، طراحی و تولید قطعاتی سبکتر، با استحکام بالاتر، با کارایی بیشتر سوخت مصرفی و با سرعت بالاتر در سیستم های متحرک، به صورت تجاری، امکان پذیر گردید و هم اکنون کامپوزیت های الیاف کربن در زمینه هایی چون صنایع هوا و فضا، ورزشی و تفننی، صنایع الکترونیکی، تجهیزات پزشکی، صنایع اتومبیل، ساختمان و غیره به کار می روند.
هم اکنون نیاز صنایع به الیافی سبک، با استحکام بالا، ظریف و همچنین خصوصیات منحصر به فرد مکانیکی، قیمت روبه کاهش و بهبود تدریجی خواص الیاف کربن بر اهمیت این الیاف افزوده است.
هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر پارامترهای فرآیند تولید الیاف کربن از پیش زمینه الیاف PAN می باشد. در فصل اول، با بیان تاریخچه ای از تولید الیاف کربن، روش های تولید را نام برده و با ذکر مرسوم ترین روش تولید، به بررسی پیش زمینه های مختلف پرداخته و خصوصیات مکانیکی و دیگر مشخصات آنها را با یکدیگر مقایسه کرده و در نهایت با مشخص شدن الیاف PAN به عنوان مناسبت ترین پیش زمینه، در فصل دوم، روش های پلیمریزاسیون و ریسندگی الیاف پلی اکریلونیتریل تشریح می گردد. در فصل سوم، فرآیند تولید الیاف کربن به روش پیرولیز توضیح داده شده و ی بر آخرین تحقیقات تولید الیاف کربن و بررسی پارامترهای فرآیندی از جمله دما، کشش، اتمسفر، واکنش های شیمیایی رخ داده در مرحله پایدارسازی، مشکلات مراحل مختلف، محصولات جانبی تولید شده و… انجام می پذیرد. فصل چهارم، موارد کاربرد الیاف کربن و میزان تخمین مصرف الیاف کربن توضیح داده است.

:
پارچه های یکرو سیلندر به طور گسترده در لباس های کشباف استفاده می شوند و علت برخی مشکلات به خاظر نامتعادل بودن ساختمان آنهاست. این عدم تعادل بیشتر به خاطر کجی حلقه ها است که بر روی تمام پارچه تاثیر گذاشته و مشکلات کیفی بزرگی را در محصول ایجاد می نماید. مانند جابجایی ردیف های کناری پارچه که سبب مشکل کیفی مهمی در سطح پارچه می شود. در این پارچه ها عموما ردیف ها نسبت به رج ها آنگونه که مورد نیاز است عمود نبوده، بلکه نسبت به چپ و راست (بسته به جهت تاب) مورب می شوند. این مشکل اغلب در عملیات تکمیل تصحیح شده و برطرف می گردد. عملیات تثبیت معمولا با استفاده از رزین ها، حرارت، بخار و یا مرسریزه کردن بسته به نوع پارچه انجام می شود. اما این عملیات نیز اغلب بسیار پایدار نبوده و پس از عملیات شستشو، ردیف ها مجددا به حالت اریب در می آیند.
فصل اول: کجی حلقه و تاریخچه مطالعات آن در نساجی
1-1- پیشینه تحقیق
مطالعه کجی و ثبات ابعادی پارچه های حلقوی پودی یکی از موضوعات مهم مورد بحث در صنایع و تحقیقات نساجی می باشد.

به نظر می رسد اولین تحقیق انجام شده جهت اندازه گیری زاویه کجی پارچه های یکرو سیلندر با استفاده از نخ پشم توسط ادوارد و داویس در سال 1934 انجام گرفته است. آنها بررسی خود را با نخ پشم و ضریب تاب های مختلف در دو جهت متفاوت S و Z روی ماشین گردباف جوراب بافی با قطر 15/4 اینچ و 220 سوزن و چرخش مخالف عقربه های ساعت انجام داده و با سه طول حلقه مختلف پارچه ها را تولید نمودند. نتایج به دست آمده نشان داد که اساسا کجی به وسیله تاب نخ ایجاد می شود و با افزایش تاب کجی نیز افزایش یافته و هم جهت با جهت تاب خواهد بود و این اثر بر روی نخ های پشمی کراسبرد بیشتر از بوتانی می باشد.
اثر کجی به طور موقتی به وسیله بخار دادن به پارچه و یا تثبیت نخ به وسیله آب که موثرتر از بخار است را می توان تقریبا از بین برد. همچنین با استفاده از دو سر نخ به جای یک سر نخ که در دو جهت مخالف تابیده شده باشند و نخ های دولا که دارای تاب مناسب باشند، کجی به وجود نمی آید.
لورد و همکارانش در بخشی از تحقیقات خود درباره اثرات استفاده از نخ های رینگ چرخانه و نخ های بدون تاب در پارچه های حلقوی پودی آورده اند که پارچه بافته شده با نخ های 100% پنبه چرخانه با بافت یکرو سیلندر هرچقدر تاب افزایش می یابد کجی پارچه نیز زیاد می گردد. در استراحت خشک کجی در طول زمان ادامه پیدا می کند و در استراحت کامل کمتر از دو استراحت دیگر است. همچنین با استفاده از نخ بدون تاب انحراف حلقه خیلی کمتر و در نتیجه کجی از بین می رود. به منظور کم نمودن زاویه کجی پارچه عملیات متفاوتی بر روی نخ پشمی انجام گرفت از قبیل پارافین زدن نخ قبل از بافندگی، تثبیت نخ با بخار و آب و سپس پارچه های مختلف بافته شد و نتایج به دست آوده نشان داد که در استراحت های متفاوت پارچه، هیچ یک از عملیات انجام گرفته بر روی نخ به طور کامل از کجی پارچه جلوگیری نمی کند و فقط مقدار آن را کاهش می دهد. همچنین مشخص گردید که تاب زنده نخ یک عامل اصلی برای انحراف حلقه، کجی و جمع شدگی پارچه می باشد و بخار دادن نخ ها بهترین راه جهت کم نمودن تاب زنده نخ بوده و باعث بهتر نمودن خصوصیات پارچه می شود.
در سال 1974 مطالعه ای بر روی اثر جهت گردش ماشین بر روی کجی پارچه های یکرو سیلندر توسط موسسه تحقیقاتی آی تی اف میل انجام گرفت. نتیجه به دست آمده این بود که تاب Z نخ ردیف ها را به جهت راست و تاب s به جهت چپ متمایل می سازد. رج های بافته شده بر روی ماشین های گردباف با چند ابزار به صورت مارپیچ بوده و در نتیجه باعث کجی ردیف ها می شود. همچنین در ماشینی که چرخش آن مخالف عقربه های ساعت است ردیف ها به چپ و در حالی که ماشین با حرکت موافق عقربه های ساعت ردیف ها به راست متمایل می شوند.

لیپوزوم ها ذرات کروی می باشند که از بهم پیوستن مولکولهای آمفیفیل تشکیل شده اند و بدلیل ماهیت ساختمانی خود قادر به حمل مواد چربی دوست و آبدوست می باشند و در این تحقیق از آنها به عنوان حامل هایی برای انتقال رنگزا به لیف پشم استفاده شده است. این تحقیق تهیه لیپوزوم چندجداره (MLV) از لسیتین سویا و بکارگیری آن در رنگرزی کالای پشمی را شامل می شود. به منظور بررسی تأثیر لیپوزوم روی سرعت و دمای نهایی رنگرزی، رفتار رمق کشی دو رنگزای متال کمپلکس Irgalan Blue FBL 1:2 و Lanaset Blue 2R در دو دمای 85 درجه سانتیگراد و جوش با غلظت های متفاوت لیپوزوم برر سی شده است. نتایج نشان داده است که استفاده از لیپوزوم در رنگرز ی تا قبل از دمای نهایی رنگرزی باعث افزایش جذب رنگزا و در نتیجه افزایش رمق کشی شده است. با رسیدن به دمای نهایی و ماندگاری در این دما، لیپوزوم ها تخریب شده و به فسفولیپیدهای معلق در حمام رنگرزی تبدیل می شوند و با قرارگیری روی سطح الیاف، رمق کشی نهایی را کاهش می دهند. رمق کشی نهایی بدست آمده از نمونه رنگرزی شده با رنگزای Irgalan Blue FBL همراه با 1% لیپوزوم در 85 درجه سانتیگراد در مقایسه با نمونه رنگرزی شده در جوش و همراه با 1% ماده یکنواخت کننده Albegal SET بهتر بوده است. در رنگرزی با غلظت بهینه لیپوزوم ثبات شستشویی نمونه ها افزایش یافته است. همچنین در نتایج استحکام نمونه های نخ رنگرزی شده با لیپوزوم تغییری مشاهده نشده است.
فصل اول: لیپوزوم ها و كاربرد آن در رنگرزی كالای پشمی
1-1- تركیب و ساختار اجزاء مورفولوژیكی پشم
لیف پشم بوسیله سلولهای كیوتیكلی كه در یك جهت روی هم قرار گرفته اند و حداقل شامل چهار لایه می باشد، احاطه شده است. این چهار لایه به تر تیب از خارج به داخل عبارتند از: اِپی كیوتیكل، لایه های A و B اِگزوكیوتیكل و اِندوكیوتیكل. لایه كیوتیكلی توده فشرده ای از سلولهای كورتكسی دوكی شكلی كه به موازات محور لیف قرار گرفته و از انتها به یكدیگر متصل شده اند را احاطه كرده است. سلولهای كورتكس از ماك روفیبریلهایی آرایش یافته همجهت با محور لیف تشكیل شده است. ماكروفیبریلها در ماتریكسی شامل بقایای سیتوپلاسم و هسته قرار گرفته اند. ماكروفیبریل ها از صدها میكروفیبریل (KIF) تشكیل شده اند كه این میكروفیبریل ها در ماتریكسی از یك ماده بین فیلامنتی (KAP) جای گر فته اند. سلولهای كورتكس بسته به تفاوت آنها در ایجاد رنگ از محلول نیترات نقره آمونیاكی حداقل به دو

 دسته سلولهای ارتوكورتكس و سلولهای پاراكورتكس تقسیم میشوند (سلولهای ارتوكورتكس روشن تر و پاراكورتكس تیره تر هستند). مورفولوژی كلاسیك پشم در شكل 1-1 نشان داده شده است.

سلولهای كورتكس و كیوتیكل توسط كمپلكس غشاء سلولی یا CMC كه از چربیهای داخلی (Internal lipid) و پروتئین ها تشكیل شده از یكدیگر جدا شده اند. CMC تركیبی است كه بین سلولها قرار دارد و تضمین كننده پیوند قوی بین س لولی است كه از طریق پروتئین هایی بنام Desmosome انجام می گیرد. شکل 1-2 نمای شماتیكی از این سه جزء را نشان می دهد.
الیاف پشمی از نژاد مرینوس حاوی تقریبا 1% وزنی لیپید هس تند. این لیپیدها سد آب گریزی از CMC می سازند و به شكل دو لایه های لیپیدی، مشابه با شكلی كه در غشاهای كراتینیزه شده قسمت لایه شاخی پوست وجود دارد، در می آیند و قادرند تا ساختارهای چند گانه دولایه ای را شکل دهند. در جدول 1-1 مقادیر مختلف تركیبات موجود د ر لیف پشم ظریف آورده شده است.
1-1-1- تأثیر ساختار مورفولوژیكی پشم بر رنگرزی كالای پشمی
اصول تثبیت رنگ زا در الیاف پشم بطور قطع مقوله ای پیچیده است و ثابت شده كه ساختار مورفولوژیكی الیاف پشمی به نوبه خود عاملی مهم و تعیین كننده در جذب رنگ زا می باشد. سه مرحله انتقال رنگزا از حمام آبی رنگ به شرح زیر است:
الف – انتشار رنگزا به سمت سطوح لیف.
ب- انتقال رنگزا در سرتاسر سطوح لیف.
ج – انتشار یا نفوذ رنگزا بدرون ساختارهای لیف پشم.
در مرحله اول با استفاده از یك ماشین رنگرزی مناسب بایستی سیركولاسیون حمام را بخوبی انجام داده و از تأخیر و دسترسی نایكنواخت به رنگزا جلوگیری كرد. برای مرحله دوم، لایه اِپی كیوتیكل مقاومت زیادی در مقابل نفوذ رنگزا از خود نشان می دهد. امروزه پذیرفته شده كه رنگزا به الیاف پشمی صدمه ندیده دسترسی بیشتری دارد كه عمدتا این دسترسی از طریق رابط های فلسهای كیوتیكل انجام می گیرد. لیپیدها با مقادیر متفاوت در سطح لیف و در فضای بین سلولی لیف موجود هستند و مانعی در برابر ورود رنگزا به درون لیف پشم بحساب می آیند. وقتی پشم ی كه قبلا در حمام معمول شستشو شسته شده باشد را با یك حلال مناسب جهت حل كردن لیپیدها و یا متناوبا با سدیم ترشیوبوتوكسید آبدار عمل كنیم، نرخ برداشت رنگزا در رنگرزی تسریع شده و یكنواختی و یكدستی بهتری حاصل میشود. در رنگرزی الیافی كه سطح آنها بوسیله نور خور شید و یا عملیاتی نظیر كلرینه كردن و كربونیزه كردن آسیب دیده یا تخریب شده باشد، نتایج متفاوتی بدست می آید.
امروزه مشخص شده رنگزاهایی كه در ابتدا به درون پشم و بین رابطهای سلول كیوتیكل نفوذ می كنند، در مرحله بعد از طریق تمام نواحی غیر كراتینی و همچن ین اِندوكیوتیكل و نواحی CMC که حاوی ماده بین ماكروفیبریلاری می باشند به داخل لیف منتشر میشوند. بنا به تحقیقات آقای لیدر میتوان گفت كه رنگرزی و خواص نفوذی الیاف پشم توسط ساختارهای لیپیدی موجود در فضاهای بین سلولی، كه میتوانند بعنوان حلالهایی برای مواد شیم یایی آب گریز عمل كنند، تحت تاثیر قرار می گیرند. مطالعات TEM انجام شده توسط لیدر نشان داده است كه نفوذ و انتشار رنگزا به جای اینكه از طریق سلولهای كیوتیكل صورت گیرد، ترجیحًا از طریق مناطقی مثل CMC كه براحتی متورم می شوند، صورت می گیرد. نفوذ به طریقه اول را نفوذ فراسلولی (Transcellular diffusion) و نفوذ از طریق CMC را نفوذ بین سلولی یا داخل سلولی (Intercellular diffusion) می نامند.
مراحل نهایی انتشار رنگزا درون الیاف پشم مستلزم انتقال تدریجی رنگزا به پروتئینهای ماتریكسی مملو از سولفور (KAP) كه م یكروفیبریلهای موجود در سلولهای كورتكس (KIF) را در برگرفته اند، می باشد. حتی وقتی كه رمق كشی رنگزا كامل شود برهم كنش درونی رنگزا – لیف كامل نمیشود و بهمین دلیل در عمل در رنگرزی صنعتی افزایش زمان رنگرزی لازم است. علاوه بر این، مسأله عجیب ولی مفید دیگری كه در م طالعات میكروسكوپ الكترونی و نوری از محل قرارگیری رنگزا در الیاف پشم مشاهده شده این است كه بدنبال ورود مطلوب اولیه رنگزا به درون رابط های سلول كیوتیكل (رابط های فلس كیوتیكل )، انتقال رنگزا به لایه های مجاور یعنی اِگزوكیوتیكل و لایه A صورت می گیرد. همچنین مشخص شده كه نواحی غیر كراتینی كه اهمیت زیادی در مرحله اول سیكل رنگرزی دارند در انتهای فرآیند رنگرزی تقریبًا عاری از رنگ هستند.

سالهای متمادی، تکنیک نساجی بر روی الیاف با مدول بالا، ثبات ساختاری فوق العاده بالا، استحکام زیاد و ازدیاد طول کم متمرکز بود. با توسعه صنایع و نیازهای جدید، تشخیص داده شد که هر محصول نساجی مستلزم تکنیک های نساجی و کاراکترهای متفاوتی می باشد و تعدادی از این کاراکترها در ساختار حلقوی وجود داشت. مصرف پارچه حلقوی پودی در لباس زیر، جوراب، T-Shirt، کیسه های صافی و غیره می باشد.
در ابتدای این گزارش به بررسی تعاریف و نحوه تولید پارچه های حلقوی تاری و پودی پرداخته می شود، سپس نحوه تأثیر مواد شوینده بر روی پارچه، چگونگی شستشوی پارچه ها از دیرباز تا به امروز و نحوه عملکرد ماشین لباسشویی خانگی مفصلا شرح داده می شود.
فصل اول: کلیات
1-1- پارچه های حلقوی تاری و پودی
شکل 1-1 ساده ترین شکل یک پارچه حلقوی است که از تکرار یک عنصر یکسان یعنی حلقه به صورت افقی و عمومی به وجود آمده است.
حلقه (شکل 2-1) طولی از نخ است که به آن انحنا داده شده و آن را می توان به سه بخش عمده تقسیم کرد: 1- سرحلقه، 2- ساق حلقه، 3- نیم حلقه پیوند دهنده (Half interloop) یا پایه حلقه. پایه حلقه نخی است که دو حلقه مجاور را به هم وصل می کند، تکرار افقی یا عمودی حلقه ها ساختار معمولی پارچه های حلقوی را شکل می دهد. اگر در پارچه حلقوی تکرار حلقه ها به صورت افقی باشد به آن پارچه حلقوی پودی و اگر به صورت عمودی باشد به آن پارچه حلقوی تاری می گویند.
2-1- مواد شوینده یا پاک کننده چه کاری انجام می دهند – صابون و مواد مصنوعی
آب، حلال خوبی است. قندها، نمک ها و اسیدها در آب حل می شوند. برخی پروتئین ها در آب قابل حل می باشند. لباس های لک دار اغلب پیش از اینکه شسته شوند، در آب خیس می شوند. پرده های توری کثیف برای اینکه شسته شده و تمیز گردند بدون خیس کردن اولین در آب سرد سخت می باشند. لکه هایی که پس از خیس کردن به جا می مانند، باید پیش از اینکه کالاها به طریق معمول شسته شوند، با صابون یا پاک کننده فاقد صابون برس زده شوند.

سرپوش قلعی را روی گاز یا حلقه داغ الکتریک حرارت دهید و سپس یک قاشق از ورقه های صابون را روی سرپوش داغ بگذارید. فورا دود کردن آغاز می شود و به همین صورت همراه با چربی دود، احتراق هم زمان هم می تواند موجود باشد. در صورتی که این طور نشود، بخارها را آتش بزنید و آنها خواهند سوخت. مازاد صابون از بین می رود و دود سفید و سود سوزآور را به جا می گذارد. آنها را با کاغذ تورنسل قرمز آزمایش کنید، بخارهایی که آتش می گیرند، هیدروکربن ها هستند که اصولا بخشی از چربی حیوانی هستند که صابون هم از آن تهیه شده است. دانشمندان اظهار می دارند که نفت که ترکیبی از هیدروکربن هاست، احتمالا نشات گرفته از چربی های حیوانی (روغن های ماهی) است که در جایی که چاه های نفت هم اکنون یافت شده است تجزیه شده اند.
3-1- عملکرد پاک کننده
1- تنش سطحی آب را می کاهد، به این ترتیب که سطح را خیس می کند و در پارچه نفوذ می کند؛
2- روغن را امولسیون می کند؛
3- ماده چرک توسط برخوردها پراکنده می شود؛
4- ماده چرک در حالت تعلیق حفظ می شود به ترتیبی که دوباره رسوب نمی کند.
یا به طور مختصرتر، پاک کننده عبارت است از:
(1) عامل مرطوب کننده
(2) عامل امولسیون ساز
(3) عامل دیسپرس کننده
(4) عامل تعلیق کننده.
صابون همانند ژلاتین عمل می کند در زمانی که در آب گذاشته می شود، این ماده آب را قبول کرده و باد می کند و نرم و لزج می شود. اگر در مدت زمان طولانی به حد کافی آن را در آب بگذاریم، در آب دیسپرس شده تا ژل را تهیه کند. هرچه آب داغ تر باشد، صابون سریعتر دیسپرس می شود. در زمان ملکه ویکتوریا، صابون سخت در ژل جهت روز شست و شو تهیه شد. قالب های صابون نیز در قفسه ای نگهداری می شدند تا سخت و خشک تر شده و به این ترتیب در آب دوام بیشتری آورند.
یک قالب صابون حاوی حدود 30% آب است. پره های صابون که خشک شده اند فقط حاوی حدود 10% آب هستند. صابون از دو بخش تهیه شده است که این بخش ها متضاد همدیگرند. سدیم و بخش اسیدی صابون همانند آب که توسط گریس یا روغن دفع می شود. این رفتار، آبدوست است. ترکیبات هیدروکربن توسط آب و روغن های آبگریز دفع می شود.
بخش هیدروکربن طویل و ظریف است. مولکول صابون همانند میخ یا سنجاقی در شکل با سرکوچک آبدوست و دم طویل آبگریز است. صابون دارای ماهیت دوگانه است، زمانی که در آب قرار داده می شود چه اتفاقی می افتد؟ (شکل 5-1)
بسیاری از مولکول های صابون می توانند توسط دم های هیدروکربن که به بالای آب می آید و سرهای آبدوست که در زیر باقی می مانند، روی سطح آب باقی بمانند. مولکول هایی که بایستی در زیرآب بمانند، با تمام دم هایشان که در میان توده قرار می گرد جمع شده و سرهایشان بیرون قرار می گیرند. (شکل 6-1)
این کپه ها یا مسیل های بزرگ هستند که ظاهر شیری رنگ را به محلول صابون می دهند. آنها محلول کلوئیدی می سازند. ذرات کلوئیدی در آب جست و خیز سریع پیدا می کنند و کثیفی روی پارچه ها را توسط برخورد با آن جدا می کنند. آنها کثیفی های معلق در محلول صابون را حفظ می کنند.
در الکل های متیلات شده، محلولی شفاف تشکیل می شود. محلولی که به صورت مولکول هایی به حالت مجزا باقی می ماند.
شکل 7-1، عملکرد پاک کننده را در زمانی که چربی را از پارچه جدا می کند، تشریح می سازد. مولکول های صابون به چربی جذب می شوند و سعی بر احاطه آن دارند.
آنها تشکیل مانعی را حول چربی می دهند، که بعدا در آب شناور شده و به سطح مزبور بالا می آید یا دیسپرس می شود تا تشکیل امولسیونی را دهد در زمانی که پارچه تکان داده می شود.