شماره مدرك :
17740
شماره راهنما :
1939 دكتري
پديد آورنده :
صديقي، شهلا
عنوان :

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

مقطع تحصيلي :
دكتري
گرايش تحصيلي :
شيمي نساجي و علوم الياف
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
سال دفاع :
1401
صفحه شمار :
نوزده،181ص.:مصور،جدول،نمودار.
استاد راهنما :
اكبر خدامي، حسين ايزدان
استاد مشاور :
محمدعلي الشريف، محمدرضا نعيمي راد
توصيفگر ها :
غبار ايروژلي , مستربچ ايروژل سيليس/ پلي‌اتيلن ترفتالات , نخ نانو كامپوزيتي ايروژل سيليس/ پلي‌اتيلن ترفتالات(PET/SA) , هيدروليز قليايي , خواص رنگپذيري
استاد داور :
محمد كريمي، هاله خليلي، زهرا طالبي مزرعه شاهي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/05/26
كتابنامه :
كتابنامه
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
دانشكده :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/05/30
كد ايرانداك :
2849706
چكيده فارسي :
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.
چكيده انگليسي :
The specific surface area and high porosity percentage of silica aerogels due to the presence of nanometer holes can be important in creating new and desirable properties in textiles, however, their high brittleness leads to the phenomenon of separation of the aerogel from the fibers and the release of the dust of aerogels, are serious limitations in the application and commercialization of these materials. In the present research, in order to resolve the problem of aerogel dust and improve the dyeability, and increase the dyeing depth of the polyester fibers, the feasibility of producing nanocomposite yarns of polyethylene terephthalate containing silica aerogel using the melt spinning method was studied. In this regard, firstly, with the help of a twin-screw extruder, silica aerogel/polyethylene terephthalate nanocomposite masterbatches containing 0.4,1 and 2 percent silica aerogel was produced. Then, using these masterbatches and a melt spinning process, POY nanocomposite polyester yarns containing different amounts of the silica aerogel were obtained. The presence and amount of the silica aerogel in the produced yarns were confirmed by the density of the yarns, and also by the results of the corresponding FTIR, EDX, and TGA spectra. The results of the measured physical-mechanical properties of the POY yarns, even in a high concentration of the silica aerogel, were acceptable and comparable to those obtained by the traditional semi-opaque yarn containing TiO2 particles. The microscopic images of the fibers indicated the uniformity of the structure of the produced yarns and they also confirmed that the aerogel dust problem was resolved. The XRD results showed a decrease in the percentage of crystallinity from 27.5 to 17.13 for the PET pure and fiber containing 2% silica aerogel, respectively. In the next step, the POY yarns were processed into DTY yarns by using a texturizing machine, and the corresponding fabrics were prepared by a knitting machine. Washing, heat-setting, and relaxation operations were performed on the fabrics and, then, the alkaline hydrolysis processes were carried out on the fabrics. The resulting fabric containing silica aerogel showed an increase in thickness, a decrease in air permeability, an increase in the percentage of moisture absorption, as well as an increase in the percentage of weight loss. The SEM images showed continuous and interwind pits on the surface of the hydrolyzed fibers containing the silica aerogel. These pits were different from the pits created by the alkaline hydrolyzation of the fibers containing TiO2 particles. In the third step, the effect of silica aerogel nanostructure on changing the dyeability and dyeing depth of the dyed fabrics with C.I. Disperse Blue56 and Disperse Black SBRN dyes were eva‎luated. It was observed that there is a direct relationship between the improvement of dyeability & dyeing depth of fabrics with the increase of the silica aerogel content in the fibers. These observations were related to the structural changes and the changes in the morphology of the fibers. In other words, these observations, especially those for the hydrolyzed fibers, were associated with the decrease in the fiber crystallinity and/or the effect of a destructive interference phenomenon, due to the created surface roughness, in the fibers containing silica aerogel.
استاد راهنما :
اكبر خدامي، حسين ايزدان
استاد مشاور :
محمدعلي الشريف، محمدرضا نعيمي راد
استاد داور :
محمد كريمي، هاله خليلي، زهرا طالبي مزرعه شاهي
لينک به اين مدرک :

بازگشت