Skip to main content
SUPERVISOR
Akbar Khoddami
اکبر خدامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Mazrouei Sebdani
زهرا مزروعی سبدانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

The Effect of Alkline Hydrolysis and Aminolysis on the Superhydrophobicity of PET Fabric
Surface properties sometimes play a more important role in the function of polymer materials than do the bulk of polymer materials. Many functions of the polymer materials, e.g. adhesion, printability, dye ability, gloss, biocompatibility, and tribology, are not related to the bulk of the polymer materials, but rather to the topmost layer of the materials. So far, a wide variety of surface treatments techniques have been investigated for surface modification of polymer materials without any change in bulk properties. Superhydrophobic surface have been created by tailoring the surface topography and using techniques such as anodic oxidation, electrodeposition and chemical etching, plasma etching, laser treatment, electrospinning, chemical vapor deposition and sol–gel processing in combination with substances such as silanes and fluorochemicals. In this study, several different and novel methods for fabrication of superhydrophobic polyester fabric were investigated. For the fabrication of the “lotus leaf-type” fibers with self-cleaning properties, two major requirements should be considered: (1) the fibers need to have low surface energy and (2) the magnitude of the degree of roughness to be created. The used fluorocarbon imparted the minimum surface energy to polyester fibers. Polyester weight reduction process, alkaline hydrolysis, by creating pits which mainly resulted from the presence of TiO 2 particles, efficiently roughened the surface in order that after the fluorocarbon coating, remarkable improvement in fabric repellent properties was observed. In addition, it was revealed that the achieved superhydrophobicity are affected also by other structural changes during alkaline hydrolysis. Furthermore, polyester fabric aminolysis generated surface cracks with subsequent surface roughness changed in that repellent properties was promoted. The results indicate that surface structural changed by both alkaline hydrolysis and aminolysis, was fair enough for engineering superhydrophobic polyester fabric, So that there was no necessity to use nanoparticles. Comparison the smooth polyester film, Melinex, and the fabrics showed the importance of weave and knit structure on surface topography and creating dual scale roughness (irregularity) in fabric structure, and pits or cracks from hydrolysis with subsequent deep influence on superhydrophobicity. Evaluation of fluorocarbon chain re-orientation illustrated that the decay of hydrophobicity was not at that level to adversely affect the self-cleaning properties with water. Moreover, it was attempted to assess self-cleaning properties objectively in addition to subjective measurement.
خواص سطح پلیمرها در برخی موارد کاربردی، دارای نقش مهمتری نسبت به خصوصیات توده کالا می‌باشد. بعضی از عملکردهای مواد پلیمری مانند چسبندگی، قابلیت چاپ شدن، رنگ‌پذیری، درخشندگی، زیست‌سازگاری و خواص اصطکاکی بیش از آنکه با خواص توده ماده مرتبط باشد، متأثر از خارجی‌ترین لایه سطحی مواد می‌باشد. تکنیکهای متفاوتی ارائه شده که می‌تواند خواص سطح خارجی ماده پلیمری را بدون تغییر خواص کلی آن‌ها بهبود بخشد. تاکنون استفاده از روش‌های متعددی مانند اکسیداسیون آندی، پوشش‌دهی توسط پلاسما، عملیات لیزری، پوشش‌دهی بخار شیمیایی، الکتروریسی و روش‌های سل ژل با استفاده از موادی مانند سیلان‌ها و فلوئوروکربن‌ها برای ایجاد سطوح فوق‌آبگریز مورد تحقیق قرار گرفته‌اند. در این پروژه چندین شیوه جدید بدین منظور بررسی گردیده است. به‌گونه‌ای که خود‌تمیز‌شوندگی یا اثر نیلوفرآبی ممکن است از مهمترین خصوصیات این سطوح باشد.در شبیه‌سازی ساختار برگ نیلوفر آبی و بوجود آوردن خاصیت خودتمیزشوندگی دو نیاز اساسی وجود دارد. 1. سطوح باید انرژی سطحی کمی داشته باشند. 2. میزان مناسبی از ناهمواری سطح باید روی آنها ایجاد شود. برای فوق‌آبگریز کردن پارچه پلی‌استری با استفاده از یک ترکیب فلوئوروکربنی انرژی سطحی الیاف به حداقل مقدار ممکن کاهش یافت. به منظور ایجاد ناهمواری سطح، روش‌های متفاوت و بدیع آزمایش شدند و سپس با شیوه معمول استفاده از نانوذرات سیلیکا مقایسه گردیدند. مشخص شد که تکمیل تقلیل وزن پلی‌استر (هیدرولیز قلیایی) با ایجاد حفره‌هایی در سطح الیاف که عمدتاً ناشی از ذرات TiO 2 می‌باشد، سطح را ناهموار و قابلیت دافعیت منسوج را بعد از پوشش با فیلم فلوئوروکربنی بطور مؤثر بهبود بخشیده است. همچنین مشخص گردید دیگر تغییرات ساختاری بوجود آمده توسط هیدرولیز قلیایی نیز در میزان فوق‌آبگریزی پارچه مؤثر می‌باشد. آمینولیز کردن منسوجات پلی‌استری نیز با ایجاد شکاف‌هایی در سطح الیاف، زبری مناسب را جهت ارتقاء میزان دافعیت پارچه بوجود می‌آورد. در نتیجه ساختار سطح منسوجات، با هیدرولیز قلیایی و آمینولیز کردن به گونه‌ای تغییر می‌کند که بدون نیاز به استفاده از نانوذرات می‌توان به سطوح فوق‌آبگریز دست یافت. مقایسه میزان آبگریزی فیلم مسطح پلی‌استر با پارچه‌های متفاوت مشخص ساخت که نوع بافت و دیگر ویژگی‌های ساختاری پارچه نیز در فوق‌آبگریز کردن کالا بسیار مؤثر می‌باشد. ناهمواری‌های ناشی از ساختار پارچه و زبری ایجاد شده در اثر هیدرولیز، با ایجاد زبری سطح در یک مقیاس دوگانه، می‌توانند فوق‌آبگریز بودن کالا را تحت تأثیر قرار دهند. مطالعه تغییر آرایش یافتگی زنجیرهای فلوئوروکربنی بر اثر شستشو نشان داد که کاهش دافعیت کالا در حدی نیست که خاصیت خودتمیزشوندگی پارچه با آب را تغییر دهد. همچنین میزان خودتمیزشوندگی سطوح حاصل از فوق‌آبگریزی بصورت کمی و کیفی بررسی گردید.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی