SUPERVISOR
Akbar Khoddami
اکبر خدامی (استاد راهنما)
STUDENT
Azar Samiei sefat
آذر سمیعی صفت
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
TITLE
Investigation into Finishing Insect Repellent Cotton Fabric Using Natural Products
Insects are considered as one of the greatest public health concerns for humans due to their inconveniences caused by their bites and also transmitting pathogens in various ways, thus bringing about large epidemics. A few of the diseases that are transmitted by insects can be prevented by vaccination. Due to the increase of individuals' awareness of health and hygiene regulations and because of the adverse effects of pesticides on human health and the environment, using insect repellent textiles can have an important role in human health. In this study, insect repellent finish was done on cotton goods as such textile products are widely used as bed sheet and also as summer clothes. Given that the textiles are in contact with the skin, use of harmless repellent substances is essential. So the possibility of replacing a Permethrin structure chemical composition, with natural ingredients such as extract and essential oil of eucalyptus plant and essential oil of Myrtus plant (Myrtus essential oil) was studied. In order to improve the fastness of the finish, conventional textile auxiliary materials such as binder and softener were used and the impact of these substances on insect repelling properties was examined. Repellency evaluation of treated samples was carried out, using two methods, cone test and arm in cage test. Also, the impact of this finish on other properties of the fabric such as air permeability and strength was compared with the properties of control sample. Cone test results showed that the treated samples with ATT and samples treated with eucalyptus extract for 5% of mosquitoes, and samples treated with Eucalyptus and Myrtus essential oil for more than 50% of mosquitoes have knockdown property. In other words, the performance of the samples treated with essential oils is much better than the samples treated with extracts and ATT chemical. Results of this test also showed that the used binder and silicone softener, in addition to increasing the stability of ATT repellent on the fabric, have synergistic effects on ATT finishing agent so that the quantity of insect knockdown of the samples treated with these materials, compared with the samples treated with just ATT was magnified more three times. In the case of samples treated with Eucalyptus extract and Eucalyptus and Myrtus essential oils, use of these substances did not cause any significant change in knockdown property of the samples. The mortality rate from this test also confirmed the results of knockdown tests. It appears that volatile materials emitted from essential oils can make necessary repellency for the insect repellent textiles. The repellency evaluation results of samples with arm in Cage test revealed that protection time of the samples treated with essential oils is about 120 minutes, and about 90 minutes for the samples treated with ATT. So in the case of insect repulsion the samples treated with essential oils are better. It seems that ATT repellent and Eucalyptus extract by acting on just insect’s skin nervous system while essential oils by acting on skin nervous system couple with blocking insects' humidity sensory holes cause the insects to repel. So to replace the chemical repellents with natural ingredients, essential oils seem to be suitable alternatives and provide acceptable performance. Evaluating the samples tensile strength showed that treated samples with binder resulted in maximum reduction of average 40% due to possible formed cross-links. The samples air permeability showed slight changes after finishing. In general, the results of the research indicate that plants essential oils could be applied on 100% cotton fabrics using textile finishing methods as environment friendly alternative of harsh chemicals with side effects. Keywords: insect repellent, insects, essential oil, cotton fabric, arm in cage test, cone test
حشرات به دلیل مزاحمتهای بسیار با گزش و نیش خود برای انسان و هم چنین انتقال عوامل بیماریزا به روشهای مختلف و ایجاد اپیدمیهای بزرگ، از بزرگترین نگرانیهای سلامت عمومی انسانها به شمار میآیند. تعداد کمی از بیماریهایی که توسط حشرات منتقل میشوند، به وسیله واکسیناسیون قابل پیشگیری هستند. با توجه به افزایش آگاهی افراد از سلامت و قوانین بهداشتی و با توجه به اثرات سوء حشرهکشها بر سلامت انسان و محیطزیست، استفاده از منسوجات دافع حشره میتواند نقش مهمی در تأمین امنیت انسان داشته باشد. در این تحقیق تکمیل دافع حشره، با توجه به مصرف عمده منسوج پنبهای به عنوان ملحفه و هم چنین لباس فصول گرم، بر روی کالای پنبهای انجام شد. با توجه به اینکه منسوجات در تماس با پوست هستند، استفاده از ماده دافع بی ضرر الزامی است. بنابراین امکان جایگزینی ترکیبی شیمیایی با ساختار پرمترین، با مواد طبیعی از قبیل اسانس و عصاره گیاه اکالیپتوس و اسانس گیاه مورد، بررسی شد. به منظور افزایش ثبات تکمیل، از مواد کمکی معمول نساجی از قبیل بیندر و نرمکن استفاده شد و تأثیر این مواد بر خصوصیت دفع حشرات مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی دافعیت نمونههای عمل شده، با دو روش آزمون مخروط و آزمون بازو در قفس انجام شد. هم چنین تأثیر این تکمیل بر دیگر خواص پارچه مانند نفوذ پذیری هوا و استحکام، با مقایسه نمونههای عمل شده با نمونه شاهد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمون مخروط مشخص نمود که نمونههای عمل شده با ATT و نمونههای عمل شده با عصاره اکالیپتوس برای 5% پشهها، و نمونههای عمل شده با اسانس اکالیپتوس و مورد، برای بیش از 50% پشهها خاصیت گیجکنندگی دارند، بعبارت دیگر عملکرد نمونههای عمل شده با اسانسها به مراتب بهتر از نمونه عمل شده با عصاره و ماده شیمیایی ATT است. نتایج این آزمون هم چنین نشان داد که بیندر و نرمکن سیلیکونی استفاده شده علاوه بر افزایش ثبات دافع ATT بر روی کالا، اثرات هم افزایی با ماده دافع ATT داشته و میزان گیجکنندگی نمونههای عمل شده با این مواد در مقایسه با نمونه عمل شده با دافع تنها، بیش از 3 برابر شده است، در مورد نمونههای عمل شده با عصاره اکالیپتوس و اسانس مورد و اکالیپتوس، استفاده از این مواد تغییر چشمگیری در خاصیت گیجکنندگی نمونهها ایجاد نکرد. میزان مرگومیر حاصل از این آزمون نیز مؤید همین نتایج است. به نظر میرسد مواد فرار متصاعد شده از اسانسها میتواند دافعیت لازم برای تولید منسوجات دافع حشره را ایجاد کند. نتایج ارزیابی دافعیت نمونهها با آزمون بازو در قفس، مشخص ساخت که زمان حفاظت حاصل از نمونههای عمل شده با اسانسها حدود 120 دقیقه و نمونه عمل شده با ATT، حدود 90 دقیقه است، پس در مورد دفع حشرات نیز نمونههای عمل شده با اسانس عملکرد بهتری دارند. به نظر میرسد ماده دافع ATT و عصاره اکالیپتوس با عمل بر روی سیستم عصبی پوستی حشره و اسانسها از طریق عمل بر روی سیستم عصبی پوستی و هم چنین مسدود کردن منافذ احساس رطوبت حشره، باعث دافعیت آنها میشوند. بنابراین برای جایگزینی ماده دافع شیمیایی با مواد طبیعی، از بین عصاره و اسانس گیاهان، اسانس جایگزین مناسبی به نظر میرسد و عملکرد قابل قبولی ارائه میدهد. ارزیابی استحکام و نفوذ پذیری نمونهها نشان داد که بیشترین کاهش استحکام در مورد نمونههای عمل شده با بیندر و به طور میانگین حدود 40% بوده که دلیل آن پیوندهای عرضی تشکیل شده است، نفوذپذیری نمونهها تغییرات جزئی نشان داد. به طور کلی نتایج این آزمونها نشان میدهد که با استفاده از عملیات تکمیل نساجی و با بهرهگیری از اسانس طبیعی گیاهان، میتوان خاصیت دفع حشرات در کالای 100% پنبهای ایجاد کرد، این کالای تکمیل شده کاملاً طبیعی، نتایج قابل قبولی ارایه میدهد. کلمات کلیدی: دافع حشره، حشرات، اسانس، پارچه پنبه ای، آزمون بازو در قفس، آزمون مخروط