Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed-Abdolkarim Hoseini,Akbar Khoddami,Hossein Izadan
سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما) اکبر خدامی (استاد مشاور) حسین ایزدان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Karimi dezaki
علی کریمی دزکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

The effect of TiO2 nanoparticles on surface and dyeing properties of polyester nanofibers
Recently, by the advent of modern technologies; such as electrospinning and other technologies, the processes of producing nanofibers have improved significantly. Due to having high aspect ratio and surface porosity the nanofibers reveal unique characteristics. The porosity of electrospun nanofiber is attributable to the application of volatile solvent and consequently a rapid phase separation in the production process. There are various methods in order to produce nanofibers all of which produce nanofibers as a nonwoven layer. The application of various nanoparticles in mixture with the polymer solution or as a coating on the nanofibers, are subjects of some recent researches on nanofibers. In the present research, the dyeing behavior of the nanofibres was investigated and the hydrolyzes of the PET nanofibers with an alkaline solution was performed to induce surface porosity on the nanofibers and to improve their dyeing behavior. To do so, polyester chips, in different concentrations, were dissolved in TFAA and DCM and the resultant solutions mixed with different w/w percentage of TiO 2 nanoparticles and the mixture were electrospun. The average diameter of the nanofibers was between 250-350 nm. The nanofibers were then hydrolyzed with the alkaline solution, and the hydrolyzed and non-hydrolyzed samples were dyed with a disperse dye. Also the hydrolyzed and non-hydrolyzed nanofibers were treated with a fluorocarbon component to make a superhydrophobic surface. The samples were examined for the nanofiber diameter and morphology using SEM and XRD techniques. The dye exhaustion, contact angle and sliding angle of the samples were also examined. The results showed that the nanofibers have amorphous structure and the higher concentration of the nanoparticles, the higher is the amorphosity of the nanofibers. Also, it was shown that the alkaline treatment leads to the higher surface porosity of the nanofibers and the surface porosity is higher for the samples with higher nanoparticles’ concentrations. The dyeing experiments indicated that the dye exhaustion and the rate of dyeing were increased by the addition of the nanoparticles and hydrolyzing the samples. Finally, a superhydrophobic nanofibers with 156? contact angle was produced by the mutual effect of the addition of the TiO 2 nanoparticles and the alkaline treatment. Keywords: electrospinning, polyester nanofibers, TiO 2 nanoparticles, alkali hydrolysis, dyeing, disperse dyestuff, superhydrophobic surface
در چند سال اخیر با عرضه تکنولوژی های جدید مانند الکتروریسی و سایر فناوری ها، فرآیند تولید نانوالیاف پیشرفت چشمگیری نموده است. نانوالیاف به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا و تخلخل زیاد، دارای خواص منحصر به فردی هستند. این ساختارهای متخلخل الکتروریسی شده وابسته به استفاده از حلال های فرار و جداسازی سریع فاز در طول این فرآیند است. روش های متنوعی جهت تولید نانوالیاف وجود دارد که وجه مشترک همه آنها تولید نانوالیاف به صورت یک لایه بی بافت است. از جمله کارهای جدیدی که در زمینه نانوالیاف انجام شده است، استفاده از نانوذرات مختلف در مخلوط با پلیمر برای الکتروریسی و یا بصورت پوشش برروی نانوالیاف است. در این تحقیق از هیدرولیز قلیایی جهت ایجاد تخلخل و خوردگی سطحی برروی نانوالیاف استفاده شده است. جهت گیری پروژه، استفاده از این روش برروی نانوالیاف پلی استر در راستای افزایش قابلیت رنگرزی و ایجاد سطوح فوق آب گریز بوده است. بدین منظور از چیپس پلی استر با درصد وزنی ثابت در حلال تری فلوئورو استیک اسید و دی کلرومتان به همراه درصد غلظت های متفاوت نانوذرات TiO 2 استفاده شد. نانوالیاف حاوی نانوذرات با میانگین قطر 350-250 نانومتر الکتروریسی شد و در دو شرایط هیدرولیز قلیایی و بدون هیدرولیز قلیایی مورد رنگرزی با رنگزا های دیسپرس و آزمایشات سطوح فوق آب گریز قرار گرفت. جهت ایجاد سطح فوق آب گریز از یک ترکیب فلوئوروکربنی استفاده شد. برای بررسی نمونه ها از تحلیل های مختلفی از جمله: بررسی قطر و مورفولوژی الیاف از تصاویر SEM و XRD، اندازه گیری درصد رمق کشی، اندازه گیری زاویه تماس، اندازه گیری زاویه سرش و 3M، استفاده شد. بررسی نتایج آزمایشات نشان داد، نانوالیاف دارای یک ساختاری آمورف هستند، که با افزایش غلظت نانوذرات در داخل نانوالیاف، ساختار پلیمر آمورف تر شده است. انجام عملیات هیدرولیز قلیایی برروی نانوالیاف باعث خوردگی سطحی شد. این خوردگی برای نمونه های با غلظت بالاتر نانوذرات، بزرگتر و عمیق تر صورت گرفت. که در نتیجه باعث جذب رنگ بیشتر در رنگرزی و ایجاد سطح فوق آب گریزتر (زاویه تماس ?156) شد. کلمات کلیدی: الکتروریسی، نانوالیاف پلی استر، نانوذرات TiO 2 ، هیدرولیز قلیایی، رنگرزی، رنگزا های دیسپرس، سطوح فوق آب گریز، ترکیب فلوئوروکربنی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی