عمل آوری الیاف طبیعی پنبه با ترکیبات آبدوست برای تولید پارچه‌های نورکاتالیزور

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه شیراز-دانشکده مهندسی-بخش مهندسی مواد

2 دانشگاه شیراز

چکیده

لایه‌نشانی الیاف طبیعی بوسیله‌ی نانو‌ذرات‌ دی‌اکسید‌تیتانیوم موجب ایجادخاصیت فوتوکاتالیستی و ‌آب‌دوستی روی پارچه می‌شود. در این پژوهش، ‌محلول حاوی ترکیب هیدروکسید‌‌تیتانیوم تحتpH خنثی سنتز شده و سپس لایه‌نشانی روی پارچه‌ی پنبه‌ای در دمای پایین انجام پذیرفت و پس از عملیات دی‌هیدراته، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم در الیاف پارچه به‌جای ماند. برای بررسی تاثیر افزودن نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم روی خواص‌فیزیکی و شیمیایی پارچه، آزمون‌های DSA (Drop shape analysis)،UV-Vis (Ultraviolet-Vis) اسپکتروفوتومتری، آزمون کشش و ارزیابی میکروسکوپی انجام پذیرفت. مشاهدات استریوگرافی سطح پارچه نشان می‌دهد که افزودن نانوذرات دی اکسید تیتانیوم به پارچه تغییرات محسوسی روی ظاهر و سایز حفرات پارچه ایجاد نمی‌کند. نتیج ارزیابی میکروسکوپی SEM توزیع نانو‌ذرات روی سطح الیاف را به خوبی نشان می‌دهد. نتایج آزمون زاویه‌ی‌تماس سطحی پارچه توسط قطرات آب نشان می‌دهد که زاویه‌ی سطحی آب با پارچه به شدت تحت تاثیر وجود نانوذرات روی سطح می‌باشد، به طوری که این زاویه با افزودن 167/30% درصد‌وزنی از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، از 4/116درجه به 6/56درجه تغییر می‌کند. نمودار جذب فرابنفش-مرئی UV-Visقابلیت جذب انرژی برای فعالیت فوتو-کاتالیستی را نشان می‌دهد و همچنین تجزیه‌ی ماده‌ی رنگ‌زای متیلن بلو MB مشاهده می‌شود. استحکام کششی پارچه‌ی لایه نشانی شده توسط نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم حدود 30 نیوتن بیشتر از پارچه معمولی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Treatment of Cotton Fibers with Hydrophilic Compounds for Production of Photo catalytic Fabrics

نویسنده [English]

  • Seyed Mojtaba Zebarjad 1
چکیده [English]

Decoration of natural fibers such as cotton with titanium dioxide nano particles causes to active their photo catalytic and hydrophilic properties. In this study, the titanium hydroxide solution was synthesized at neutral pH and was deposited at low temperature over cotton fabrics. Afterward, titanium dioxide nanoparticles were formed by dehydration treatment in order to stick the nano particles to the fibers. In order to elucidate the role of nano sized TiO2 particles on the physical and mechanical properties of cotton fabrics, DSA (Drop shape analysis), UV-Vis (Ultraviolet-Visible spectro photometry), tensile test and microscopic evaluations were performed. Visual inspection shows that, addition of metal oxide has not any significant effects on the appearance and the pore size of the fabric. The results of microscopic evaluations show that the nano particles are dispersed over the surface of the fibers properly. The result of DSA test shows that the contact angle of water drop over the decorated fabric by 30.167 %wt. of nanoparticles, depends strongly on the presence of the nano particles, and contact angle is changed from 116.4º to 56.6º. The UV-Vis analysis proves the ability of titanium dioxide nano particles to absorb energy and also to decompose the methylene blue dye. The result of tensile test shows that the strength of the decorated fabric is higher than that of the bare fabric of about 30N.

کلیدواژه‌ها [English]

  • synthesis of nano particles of titanium dioxide
  • hydrophilic
  • Photo catalyst
  • self-cleaning behavior