SUPERVISOR
حسن حداد زاده (استاد راهنما) مرضیه دریانورد (استاد مشاور)
STUDENT
Razieh Motamedi Khozani
راضیه معتمدی خوزانی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
TITLE
New mordants on the base of Cu(II), Ni(II), Co(II), Fe(III), Er(III), Yb(III), and Dy(III) complexes with acridine orange and azomethine-H for dyeing of silk by natural dyes (Juglans regia L, Madder, Reseda, Safflower, and Pomegranate)
Recently, the interest in natural dyes in the textile industry has risen due to their nontoxicity, less polluting, and environmental-friendly. To obtain varying color/shade and to improve the color fastness characteristics of any natural dye, selecting new mordants is an important part in the development of natural dyeing of textiles. For this purpose, metallic salt mordants and biomordants have been used in natural textile dyeing. To the best of our knowledge, There is no research on the natural dyeing of fibers using the rare-metal complexes as a mordant in the literature, so far. In this study, two new erbium(???) complexes, [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 and [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 (AO = acridine orange, and AMH ¯ = azomethine-H, and OAc = acetate anion), were synthesized and characterized. The complexes were used as a mordant for the natural dyeing of silk yarns with green walnut husk extract for the first time. The mordanting method and the effective dyeing parameters including the quantity of the dye material, the pH and temperature of the dyeing bath, the mordant concentration, and the dyeing time were carefully optimized. Via optimizing, the optimal conditions include the dye concentration of 15 g in 200 mL of distilled water, mordant concentration of 5% owf, pH = 3, dyeing temperature of 90 °C , and dyeing time of 50 min. Furthermore, the post-mordanting method was selected as the best mordant technique from the three different mordanting methods. The colorimetric properties ( L* , a* , b* , and K/S ) and color fastness characteristics (light and wash) of the dyed samples were also investigated. . The mordanted silk yarns with synthesized erbium(???) complexes were compared to unmordanted dyed samples as well as dyed mordanted samples only with simple salts including starting erbium salt (erbium(???) acetate), stannous chloride, and aluminum potassium sulfate. The results indicated that the dyeing of silk in the presence of [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 as the mordant provides the highest color difference, whereas the treated silk with [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 shows the most color strength value ( K/S ). Furthermore, all of the mordanted and unmordanted samples exhibited proper color fastness characteristics. Also, to study the fluorescence property of the mordanted yarns with erbium(???) complexes, the fluorescence spectra of these samples were recorded. The mordanted yarns with [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 complex, showed green fluorescence emission at 540 nm. The [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 treated sample, emitted blue light at 420 nm. In the second part of this research, the effect of some simple lanthanide and the d -block salts (Yb(OAc) 3 ·4H 2 O, Dy(NO 3 ) nH 2 O, Co(NO 3 ) 2 ·6H 2 O, Cu(NO 3 ) 2 ·3H 2 O, Ni(NO 3 ) 2 ·6H 2 O, and Fe(NO 3 ) 3 ·6H 2 O), as well as their coordination complexes with acridine orange and azomethine-H on the colorimetric properties of dyed silk with natural dyestuffs from five plants including Madder, Juglans regia L, Pomegranate, Reseda, and Safflower, were investigated. The results showed that the use of natural dyes in combination with the transition metal complexes is a good strategy to reach a wide range of colors in the natural dyeing, which makes the natural colorants more attractive and opens their place in the market.
امروزه، علاقهمندی به استفاده از رنگینههای طبیعی در صنعت نساجی به دلیل سمیت کمتر، آلودگی کمتر و دوستدار محیطزیست بودن این ترکیبها، افزایش یافته است. به منظور تغییر رنگ/سایه رنگ و بهبود پایداری هر رنگینه طبیعی، انتخاب دندانههای جدید در رنگرزی طبیعی، بخش مهمی را در توسعه رنگرزی منسوجات، به خود اختصاص داده است. به این منظور، معمولا از دندانههای فلزی و دندانههای طبیعی، در رنگرزی طبیعی منسوجات استفاده میشود. بر مبنای اطلاعات ما، تا کنون، هیچ پژوهشی مبنی بر استفاده از کمپلکسهای لانتانیدها به عنوان دندانه در نشریات علمی گزارش نشده است. در این مطالعه، برای اولین بار، دو کمپلکس جدید اربیم(???)، [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 و [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 ، (AO = acridine orange و AMH ¯ = azomethine-H)، سنتز و شناسایی شدند و سپس به عنوان دندانه در رنگرزی الیاف ابریشم با رنگینه استخراج شده از پوست سبز گردو مورد استفاده قرار گرفتند. روش دندانهدار کردن و همچنین پارامترهای موثر در رنگرزی شامل مقدار ماده رنگزا، pH حمام رنگرزی، غلظت دندانه، زمان و دمای رنگرزی به دقت بهینه شدند. شرایط بهینه شامل غلظت رنگزای 15 گرم در 200 میلیلیتر آب مقطر، غلطت دندانه owf 5%، 3 = pH، دمای 90 درجه سانتیگراد و زمان رنگرزی 50 دقیقه بدست آمد. همچنین، روش پسادندانهدار کردن به عنوان بهترین روش، از میان سه روش مختلف تثبیت دندانه، انتخاب شد. همچنین، خصوصیات رنگی ( K/S و L* ، b* ، a* ) و ثبات نمونههای رنگشده در برابر نور و شستشو مورد بررسی قرار گرفت. الیاف ابریشم دندانهدار شده با کمپلکسهای اربیم(???)، با نمونههای شاهد (بدون دندانه) و دندانهدار شده با نمکهای فلزی مانند اربیم(???) استات، قلع(??) کلرید هیدرات و آلومینیوم پتاسیم سولفات مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که الیاف ابریشم رنگشده و دندانهدار شده با کمپلکس [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 ، بالاترین مقدار اختلاف رنگی را با نمونه شاهد ایجاد میکنند در حالی که نمونهی دندانهدار شده با کمپلکس [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 ، بیشترین مقدار عمق رنگی را نشان میدهد. همچنین، همه نمونهها (شاهد و دندانهدار شده) ثبات خوبی را نشان دادند. همچنین، به منظور بررسی خاصیت فلوئورسانس الیاف دندانهدار شده با کمپلکسهای اربیم(???)، طیف فلوئورسانس جامد این نمونهها ثبت شد. الیاف دندانهدار شده با کمپلکس [Er(AO)(H 2 O) 7 ](OAc) 3 ، نشر فلوئورسانس سبز رنگ در طول موج 540 نانومتر نشان دادند. نمونه دندانهدار شده با کمپلکس [Er(AMH)(H 2 O) 7 ](OAc) 2 ، نور آبی رنگ درحدود 420 نانومتر نشر کرد. در بخش دیگر این پژوهش، اثر نمکهای لانتانید (Dy(NO 3 ) 3 ·nH 2 O و Yb(OAc) 3 ·4H 2 O)و تعدادی از فلزهای واسطه شامل Co(NO 3 ) 2 ·6H 2 O، Cu(NO 3 ) 2 ·3H 2 O، Ni(NO 3 ) 2 ·6H 2 O و Fe(NO 3 ) 3 ·6H 2 O و همچنین کمپلکسهای کوئوردیناسیون آنها با لیگاندهای آکریدین اورنج و آزومتین بر روی خصوصیات رنگی ابریشم رنگشده با پنج رنگزای طبیعی شامل روناس، گردو، انار، اسپرک و گلرنگ، بررسی شد. نتایج این پژوهش نشان دادند، ترکیب رنگینههای طبیعی با کمپلکسهای فلزی، یک راهکار خوب برای رسیدن به دامنه وسیعی از رنگها در رنگرزی طبیعی است که این امر، رنگزاهای طبیعی را جذابتر کرده و موقعیت آنها را در بازار ارتقا میدهد.