Skip to main content
SUPERVISOR
Sedigheh Borhani,Shadpour Mallakpour,Mostafa Youssefi
صدیقه برهانی (استاد راهنما) شادپور ملک پور (استاد مشاور) مصطفی یوسفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Hasani
زهرا حسنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Production and physical properties of nylon6/bioactive clay composite fibers
In his thesis, the structure and properties of PA6/nanoclay composite fibers were investigated. For this purpose, amino acid (isoleucine) modified and natural clay were melt-blended with nylon6 using a twin screw extruder. Composite Fibers with different contents of natural and modified nanoclay particles (0, 0.5 and 1 percent nanoclay) were produced by a melt spinning apparatus. The structure and properties of the composite fibers were investigated using different techniques such as mechanical analysis, birefringence measurements, Wide Angle X-ray Diffraction (WAXD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Field Emission Scanning Electron Microscope (FESEM) and Thermal Gravimetric Analysis (TGA). In the X-ray diffraction patterns, the modified nanoclay layers peak at 2?=6.9 ? was shifted to 2?=4.3 ? for the composite PA6/modified nanoclay fibers. This means that in PA6/modified nanoclay composite fibers polymer molecules were penetrated into nanoclay layers and the distance between nanoclay layers was increased. There was also an increase in relative crystallinity of 1% modified composite fibers to 62 percent in comparison to pure nylon fibers with the relative crystallinity of 38%. XRD results also showed an increased in overall crystallinity of composites fibers compared to pure nylon6 fibers. An increase in ? phase crystals was also observed which indicates that nanoclay particles acted as nucleating agents. FESEM observations showed that the amino acid modified nanocaly particles were uniformly distributed at the surface of composite fibers as compared to natural clay. Therefore it seems that the compatibility of the nylon polymer and nanoclay particles has been increased due to the amino acid modification of nanoclays. FTIR spectrograms of composite fibers showed that no new peak has been added and this means that the nanoclay particles had a physical links with the polymer molecules. Birefringence of composite fibers (both modified and natural nanoclays) was increased in comparision to pure nylon fibers and this means that the molecular orientation of the composite fibers has been increased due to the addition of nanoclay particles. Tenacity and elongation at break of the composite fibers were lower than those of pure PA6 fibers. The decrease in mechanical properties was higher for the modified composite fibers compared to natural nanoclay composite fibers. TGA measurements showed that with increase in modified nanoclay content, the onset of degradation temperature was decreased. This means that the polymer molecules were penetrated between nonoclay layers. There was also an increase in weight percentage of residual carbon due to the increase in concentration of modified nanoclay from 0.5% to 1% therefore it can be deduced that the thermal stability of the composite fibers have been improved due to the addition of modified nanoclay particles. Key Words: nanocomposites, bioactive nanoclay, Nylon6, fibers
در این تحقیق تاثیر حضور نانوذرات رس طبیعی و نانو‍ ذرات رس اصلاح شده با آمینو اسید‍ های طبیعی در الیاف نایلون6 بر خواص این لیف مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دانه های نانو کامپوزیتی نایلون6 / نانوذرات رس طبیعی و نانوذرات رس اصلاح شده با آمینواسید‌های طبیعی(ایزولیوسین) توسط اکسترودر دو مارپیچه تهیه شدند. الیاف نایلون6 و الیاف نایلون6/نانوذرات رس توسط دستگاه نیمه صنعتی تولید الیاف ریسیده شدند. تاثیر غلظت نانوذرات رس و همچنین اصلاح کننده سطح رس بر تنش هنگام پارگی و ازدیاد طول تا پارگی الیاف و مدول یانگ مطالعه شد. میزان آرایش یافتگی مولکولی الیاف با اندازه گیری ضریب شکست مضاعف بررسی شد. با استفاده از پراش اشعه ایکس فاصله صفحه (001) مربوط به نانوذرات رس تعیین شد و درصد تبلور نمونه?ها، تاثیر اصلاح سطح رس بر اندازه بلورینه ها مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از آنالیز حرارتی اثر نانوذرات رس طبیعی و نانوذرات رس اصلاح شده بر پایداری حرارتی نمونه های تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. در نمودار پراش اشعه ایکس پیک مربوط به صفحات رس از °10/6 = ?2 برای نانوذرات رس اصلاح شده به°30/4 = ?2 برای الیاف حاوی رس اصلاح شده کاهش یافت که به معنای نفوذ زنجیر مولکولی نایلون6 بین لایه های رس و در نتیجه افزایش فاصله بین صفحات رس است. با افزایش میزان نانورس اصلاح شده، تبلور نمونه و میزان فاز بلوری ? در الیاف به خاطر اثرهسته زایی نانوذرات رس اصلاح شده افزایش یافته است. توسط میکروسکوپ الکترونی نشر میدان، سطح جانبی الیاف مشاهده شد، که بیان گر پراکندگی مناسب تر نانو ذرات رس اصلاح شده در زمینه‌ی پلیمری نسبت به نانو ذرات‌رس طبیعی است. تنش پارگی و ازدیاد طول پارگی الیاف با افزودن نانو ذرات رس طبیعی و نانو ذرات ‌رس اصلاح شده کاهش یافت که درمورد نانو ذرات رس اصلاح شده کاهش بیش تری مشاهده شد. دمای آغاز تخریب نمونه با افزایش نانو ذرات رس اصلاح شده کاهش یافت که به معنی نفوذ زنجیر مولکولی نایلون6 بین لایه های رس است. کلمات کلیدی: نانوکامپوزیت، الیاف، نایلون6، نانو ذرات‌رس طبیعی، نانو ذرات رس اصلاح شده با آمینو‌اسید طبیعی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی