بررسي تاثير ايروژل سيليس بر هيدروليز قليايي و خواص رنگرزي الياف پلي استر

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

دكتري

سطح مخصوص و درصد تخلخل بالاي ايروژل هاي سيليس به واسطه وجود حفره هاي نانومتري مي تواند در ايجاد خواص نوين و مطلوب در منسوجات حائز اهميت باشد، اما خاصيت شكنندگي بالاي آن ها منجر به بروز پديده جدا شدن ايروژل از الياف و رها شدن غبار ايروژلي و در نتيجه محدوديت هاي جدي در كاربرد و تجاري‌سازي اين مواد شده است. در پژوهش حاضر براي اولين بار با هدف حل مشكل ريزش غبار ايروژلي و نيز بهبود رنگ¬پذيري و افزايش عمق رنگي الياف پلي¬استر، امكان‌پذيري توليد نخ نانوكامپوزيتي پلي‌اتيلن ترفتالات حاوي ايروژل سيليس به روش ذوب ريسي مورد مطالعه قرار گرفت. در اين راستا، ابتدا مستربچ هاي نانو كامپوزيتي ايروژل سيليس/ پلي‌اتيلن ترفتالات حاوي مقادير 4/2،1،0و4 درصد ايروژل سيليس با كمك اكسترودر دو مارپيچه توليد شدند. سپس با استفاده از اين مستربچ¬ها و با فرآيند ذوب¬ريسي، نخ‌هاي نانو كامپوزيتي فيلامنتيPOY حاوي مقادير مختلف ايروژل سيليس توليد گرديدند. حضور و مقدار ايروژل سيليس در ساختار الياف بوسيله چگالي نخ‌هاي توليدي و نيز بوسيله نتايج طيف هاي FTIR، EDX و TGA تائيد شدند. نتايج حاصل از اندازه‌گيري خواص فيزيكي- مكانيكي نخ‌ هايPOY، حتي در درصدهاي بالاي ايروژل سيليس قابل قبول و قابل مقايسه با نتايج به دست آمده از نخ نيمه-مات مرسوم حاوي ذرات دي¬اكسيدتيتانيوم بود. تصاوير ميكروسكوپي به دست آمده نيز حاكي از يكنواختي ساختار نخ‌هاي توليدي بود و حل مشكل ريزش غبار ايروژلي را تاييد مي¬كرد. نتايج XRD ، كاهش درصد كريستالينيتي از 5/27 به 13/17 براي به ترتيب نمونه فاقد ايروژل سيليس و نمونه حاوي 2درصد ايروژل سيليس را نشان داد. در مرحله بعد، نخ‌هاي نيمه آرايش يافتهPOY با دستگاه تكسچرايزينگ به نخ‌هاي كاملاً كشيده شده DTY تبديل گرديده و نمونه پارچه هاي مورد نظر به روش بافندگي حلقوي پودي تهيه شد. عمليات شستشو، تثبيت و استراحت دهي روي پارچه‌ها انجام و فرآيند هيدروليز قليايي روي آنها صورت پذيرفت. تاثير ايروژل سيليس بر خواص پارچه ها، بيانگر افزايش ضخامت، كاهش ميزان نفودپذيري هوا، افزايش درصد جذب رطوبت و هم چنين افزايش درصد كاهش وزن بود. تصاوير SEM، حفراتي مداوم و درهم¬تنيده در سطح الياف هيدروليز شده حاوي ايروژل سيليس را نشان دادند. اين حفرات با حفرات ايجاد شده در اثر هيدروليز الياف پلي¬استر حاوي ذرات دي¬اكسيدتيتانيوم متفاوت هستند. در مرحله سوم، تأثير نانو ساختار ايروژل سيليس بر تغيير خواص رنگ پذيري و عمق رنگي پارچه‌ها با رنگرزي آن ها در شرايط مختلف و با رنگينه ‌هاي ديسپرس آبي 56 و سياه SBRN ارزيابي شد. مشاهده شد كه رابطه مستقيمي بين بهبود رنگ¬پذيري و عمق رنگي پارچه‌ها با افزايش ميزان درصد ايروژل سيليس وجود دارد. اين مشاهدات به تغييرات ساختاري و تغييرات در مورفولوژي الياف فيلامنتي ربط داده شد. به عبارت ديگر اين مشاهدات به ويژه در نمونه¬هاي هيدروليز¬شده با كاهش درصد بلورينگي و پديده تداخل تخريبي ناشي از ايجاد زبري سطحي، به دليل تاثير حضور ذرات ايروژل سيليس همراه بود.

213625

شيمي نساجي و علوم الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمدعلي الشريف، محمدرضا نعيمي راد

محمد كريمي، هاله خليلي، زهرا طالبي مزرعه شاهي

اكبر خدامي، حسين ايزدان