Skip to main content
SUPERVISOR
Keikhosro Karimi,Mohammad Morshed,Roohollah Bagheri
کیخسرو کریمی (استاد مشاور) محمدآقا مرشد (استاد راهنما) روح اله باقری (استاد مشاور)
 
STUDENT
ABOLFAZL ZARE MEHRJARDI
ابوالفضل زارع مهرجردی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1387
Because of their special properties such as environment-friendly and biodegradability characteristics, poly lactic acid (PLA) fibers have many applications in various fields, especially in medicals such as the surgical suture, suture, bed cover, hospital gown and implants. On the other hand, textiles are favorable environment for growth of microorganisms. So, depending on their applications, an appropriate antimicrobial treatment to prevent bacterial growth should be carried out. For many antibacterial compounds, in order to develop its antimicrobial properties, some time is required and these materials are said to be slow in antibacterial properties. The good wash stability, rechargeable and fast performance properties of N-halamines have led to the use of these materials as antimicrobial agents for the medical textiles. However, to modify the chemical structure of polymers, especially for improvement of the fibers properties, the reactive extrusion process due to advantages such as non application of solvents, simplicity of product isolation, short reaction times and continuous process have been used over the last three decades. In this thesis, radical melt graft polymerizations of poly(lactic acid) (PLA) during reactive extrusion process were investigated. In the presence of benzoyl peroxide as initiator and in the certain concentrations, effects of monomer type and concentration, extruder speed, and reaction temperature of reactive extrusion on the polymer reactions for the grafting percentage were studied.In this respect, radical melt graft polymerizations of PLA with two amide monomers of acrylamide (AM) and methacrylamide (MAM) were investigated, respectively. The results of Fourier transform spectroscopy (FTIR) analysis, elemental analysis, titration and dyeing tests confirmed that AM and MAM monomers were successfully grafted onto PLA. The optimum values ??for maximum percentage of graft extrusion reaction were: 12 mpm initiator of benzoyl peroxide, 450 mpm of AM and MAM, reaction temperature of 200° C and extrusion speed of 250 rpm. The structure of the monomer also affected the grafting percentage. From this molten radical melt grafted modified PLA polymers, fibers were melt spun. After exposure to chlorine bleach, the grafted modi?ed poly(lacti acid) fibers exhibited good antibacterial properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus . Also, optimal conditions of chlorinated bleach were determined to minimize its detrimental effects on the modified grafted antimicrobial PLA fibers. The optimum condition for chlorinated bleach was founded to be 0.1% active chlorine content, pH=10 and temperature of about 50°C, respectively.
الیاف پلی لاکتیک اسید به علت خصوصیات ویژه و برجسته شان همچون زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری، دارای کاربردهای فراوانی در زمینه های گوناگون به خصوص در زمینه پزشکی می باشند که از آن جمله می توان به کاربرد آن ها در نخ جراحی، نخ بخیه، روکش تختخواب، روپوش های بیمارستانی و ساخت ایمپلانت ها اشاره نمود. از سوی دیگر منسوجات، محیطی مناسب برای رشد میکروارگانیزم ها می باشند؛ بنابراین در مواردی باید بر روی منسوجات بسته به نوع کاربرد آن ها، عملیات ضد میکروب مناسبی انجام شود تا از رشد باکتری ها جلوگیری گردد. بسیاری از ترکیبات ضدباکتری، برای بروز خصوصیت ضدباکتریشان به زمان نیاز دارند. به عبارت دیگر این مواد دارای سرعت عمل پایینی می باشند. دارا بودن ثبات شستشویی بسیار مطلوب همراه با ویژگی قابلیت احیاء و عملکرد سریع، کاربرد اِن-هالامین ها را به منظور ایجاد خاصیت ضدباکتری بر روی منسوجات مورد استفاده در کاربردهای پزشکی فراهم نموده است. همچنین فرایندهای اکستروژن واکنشی به علت مزایایی همچون عدم نیاز به حلال، جداسازی ساده محصول، کوتاه بودن زمان واکنش و پیوسته بودن فرایند در سه دهه اخیر برای اصلاح ساختار شیمیایی مواد پلاستیکی و به خصوص برای بهبود خواص الیاف مورد استفاده قرار گرفته اند. در این رساله، کوپلیمریزه شدن پیوندی مذاب از طریق رادیکال آزاد برای پلی(لاکتیک اسید) (PLA) در حین اکستروژن واکنشی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت و سپس از این کوپلیمرهای حاصله، مستقیماً به روش ذوب ریسی، الیاف پلی(لاکتیک اسید) تولید گردید. در حضور آغازگر بنزوئیل پروکساید و در غلظت های معین، اثرات نوع و غلظت منومرهای مورد استفاده، سرعت اکسترودر و دماهای ریسندگی متفاوت برای ایجاد پیوند در حالت مذاب و تولید کوپلیمر PLA مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایش های FTIR، عملیات رنگرزی، آنالیز عنصری و همچنین روش تیتراسیون نشان می دهند که دو منومر آمیدی آکریل آمید و متاکریل آمید به عنوان پیش مواد اِن-هالامین با موفقیت بر روی PLA پیوند خورده اند. مقادیر بهینه برای داشتن بیشترین درصد پیوند در واکنش اکستروژنی مورد نظر عبارتند از: mpm 12 آغازگر بنزوئیل پروکساید، mpm 450 منومرهای آکریل آمید و متاکریل آمید، دمای ریسندگی 200 درجه سانتیگراد و سرعت اکسترودر 250 دور بر دقیقه. همچنین نوع و ساختار شیمیایی منومرهای مورد استفاده نیز بر روی میزان پیوند حاصله نیز موثر می باشند. بعد از عملیات کلرینه نمودن الیاف حاصل از کوپلیمر پیوندی مذاب در حمام کلرین هیپوکلریت سدیم، نمونه های حاصله در مقابل باکتری های اشرشیا کولای و استافیلوکوکوس آرئوس ، خواص ضدباکتری خوبی را نشان می دهند. همچنین به منظور کاهش تأثیر عملیات تکمیلی کلرینه کردن بر استحکام الیاف حاصله و داشتن خواص ضدباکتری مناسب که دارای ثبات شستشویی نسبتاً بالایی نیز باشند، شرایط بهینه تعیین شد که مقادیر بهینه درصد یون کلر در حمام به میزان %1/0 و 10=pH ودمای حمام تکمیلی در حدود 50 درجه سانتیگراد بدست آمد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی