Skip to main content
SUPERVISOR
Akbar Khoddami,Farzaneh Alihoseini
اکبر خدامی (استاد راهنما) فرزانه علی حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Niazi
زهرا نیازی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation into the possbility of using limonene for surface modification of polyester fabric
In this study, the possibility of using limonene for surface modification of poly ethylene terephthalate (PET) fabric was investigated to improve its wettability as well as reducing and eliminating chemical waste. Limonene is a naturally hydrocarbons which knows as a green solvent, antibacterial sensible, natural fragment and flavor. It is commonly found in citrus fruits such as oranges, lemon and citrus aurantium. In the first part of this project, essential orange peel oil was optimized by water distillation extraction method and then value of limonene in essential oil was determined by GC-MS method. In the second part, emulsion of limonene oil in macro and Nano dimensions was prepared in order to provide a homogenous condition for surface modification treatment. In this part, limonene oil in water Nano emulsion successfully produced with high stability more than 5 month and particle size less than 10 nm which is a significant achievement for industry applications. In the third part, polyester fabric was treated by limonene oil in water macro emulsion in Polymat at specified conditions and various concentrations. Efficiency of treatment was evaluated by some experimental such as vertical wicking height, water absorption time, moisture regain and resistance conductivity. Results showed that wettability properties was improved after treatment whereas tenacity was reduced. In the fourth part, limonene was used at the same time with other surface modification conditions such as modification under UV, Ozone and UV/Ozone and then results were compared with each other. Surface modification by limonene under UV radiation in one step is suggested as optimum method. Results showed that wettability properties of fabric were improved after treatment by limonene/UV whereas tenacity was increased due to cross-linking during possibility radical reactions that confirmed by FTIR-ATR spectrum so that intensity of C-O-C peak increased. To evaluate the structural changes occurred on the sample by limonene/UV, the electron microscopy image, Fourier transform infrared spectroscopy and the absorption of methylene blue dye were examine. SEM image showed that corrosion on the surface of fabric was occurred that is related to the polymer chain failure, these changes cause increasing of functional group like carboxylic acid and hydroxyl group which were confirmed by FTIR-ATR spectrum. The formation of carboxylic acid group and surface limited treatment is also confirmed by increasing in absorption of methylene blue only on one side of the fabric. In the last part, effect of oil particle on surface modification of PET was investigated, results of wettability tests and staining methylene blue dye experiment showed that Nano emulsion has a better performance in surface modification, but this was not very significant.
امروزه به منظور حفظ محیط زیست، طراحی محصولات و فرآیندهای که با محیط‌زیست سازگار بوده و خطرات ناشی از مواد شیمیایی را به حداقل می‌رسانند، رویکرد جدیدی است که بسیاری از مطالعات بر پایه آن صورت گرفته است از این رو در این پروژه برای نخستین بار امکان استفاده از لیمونن جهت اصلاح سطح کالای پلی‌استری موردبررسی قرار گرفت .لیمونن هیدروکربنی طبیعی است که به عنوان یک حلال سبز، یک ماده آنتی باکتریال، طعم دهنده و عطر دهنده در صنایع غذایی و بهداشتی شناخته می شود. لیمونن ترکیب اصلی روغن اساسی بسیاری از مرکبات چون لیمو، نارنج و پرتقال است. در بخش اول پروژه استخراج روغن اساسی پرتقال به روش تقطیر با آب بهینه‌سازی گردید و مقدار لیمونن موجود در روغن استخراج‌شده به روش GC-MS تعیین شد. در بخش دوم جهت ایجاد یک محیط همگن برای انجام عملیات اصلاح سطح، امولسیونی از روغن لیمونن در ابعاد ماکرو و نانو تهیه گردید. در این مرحله به‌طور موفقیت‌آمیزی نانوامولسیون روغن لیمونن در آب با پایداری بیش از 5 ماه و اندازه ذرات کمتر از 10 نانومتر تهیه شد که ازنقطه‌نظر کاربرد در صنعت دستاوردی قابل‌توجه و پراهمیت است. در بخش سوم عملیات اصلاح سطح کالای پلی‌استر با ماکرو امولسیون روغن لیمونن در آب تحت شرایط مشخص در پلیمت و در غلظت‌های مختلف لیمونن انجام گرفت و تأثیر عملیات از طریق آزمون‌های آب‌دوستی همچون ارتفاع فتیله‌ای شدن، سرعت جذب قطره، جذب رطوبت و مقاومت الکتریکی پارچه ارزیابی گردید. نتایج نشان داد که خواص آبخور شوندگی پلی‌استر عمل شده با لیمونن نسبت به نمونه خام بهبود یافته است این در حالی است که استحکام پارچه پس از عملیات کاهش می‌یابد. در بخش چهارم از لیمونن در کنار دیگر روش‌های اصلاح سطح مانند اصلاح تحت تابش نور ماوراءبنفش، تحت اوزون و اوزون-ماوراء بنفش استفاده گردید و نتایج با یکدیگر مقایسه شد. اصلاح سطح با لیمونن هم‌زمان تحت تابش نور ماوراءبنفش به‌صورت فرآیند یک مرحله‌ای به‌عنوان روش بهینه جهت اصلاح سطح پلی‌استر با لیمونن انتخاب شد. نتایج نشان داد که خواص آبخورشوندگی پارچه پلی‌استری عمل شده با لیمونن تحت تابش نور ماوراءبنفش بهبود یافته این درحالی است که استحکام نیز به دلیل ایجاد پیوندهای عرضی طی واکنش‌های رادیکالی احتمالی، افزایش می‌یابد. ارزیابی تغییرات ساختاری به وجود آمده پس از عملیات با استفاده از تصاویر SEM، نوارهای جذبی FTIR و لکه گذاری توسط رنگزای متیلن بلو انجام گرفت.نوارهای جذبی FTIR_ATR افزایش گروه های کربوکسیلیک اسید و هیدروکسیل را برای نمونه عمل آمده را نشان می دهد. هم چنین طیف ها افزایش شدت پیک گروه C-O-C نسبت به نمونه خام را نشان می دهند که احتمالاً به دلیل ایجاد پیوندهای عرضی در طول مدت عملیات است.آزمون لکه‌گذاری با رنگزای متیلن بلو نیز به خوبی حضور گروه‌های کربوکسیک اسید و سطحی بودن فرآیند اصلاح را تأیید کرد. تصاویرSEM نیز وجود خوردگی هایی که ناشی از شکست زنجیره های پلیمری است را بر سطح الیاف نشان می دهد که تغییرات فیزیکی علاوه بر تغییرات شیمیایی رخ داده است. در بخش پایانی، اثر اندازه ذرات روغن لیمونن بر اصلاح سطح در روش پیشنهادی بررسی شد. نتایج آزمون‌های آب‌دوستی و آزمون لکه‌گذاری با رنگزای متیلن بلو نشان داد که نانوامولسیون عملکرد بهتری در اصلاح سطح دارد اما این میزان قابل‌توجه نبود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی

100%