Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Izadan,Amir Abdolmaleki,Akbar Khoddami
حسین ایزدان (استاد مشاور) امیر عبد الملکی (استاد راهنما) اکبر خدامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Jalal Rahmatinejad
جلال رحمتی نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Investigation into the application of Ionic Liquids in Cotton Fabric Desizing
Ionic liquids have such unique properties as a low vapor pressure close to zero and trivial volatility, making them green solvents and good substitutes for volatile and toxic organic solvents. These materials, in addition to serving as a solvent, can act as an active catalyzer in the reactions. Nowadays, the use of ionic liquids is common for dissolve and functionalizing such polysaccharides as cellulose and starch, but these materials have not yet been used for finishing cotton fabrics. It has been attempted in this study to investigate the possibility of synthesizing inexpensive bronsted acidic ionic liquids and using them for desizing cottons fabrics having starch size. To this aim, morpholine, sulfuric acid and hydrochloric acid were employed and ionic liquids of morpholinium hydrogen sulphate and morpholinium chloride were synthesized. Then, under different conditions in terms of temperature, concentration and time, desizing of cotton clothes was investigated. Also, to further probe the influential parameters on the quality of desizing using the ionic liquid of morpholinium hydrogen sulphate and find the optimal conditions, a design of experiment using response surface method was conducted. Samples desized using ionic liquid, under optimal conditions, were compared with those desized by the conventional enzymatic methods. To investigate the result of ionic liquids synthesis, Fourier transform infrared spectroscopy, and to analyze the changes in starch granules in solutions, optical microscope were used. In order to measure the quality of desizing in the samples, starch test (tegewa), weight loss percentage and images taken from scanning electron microscope were used. Also, the effect of desizing on the strength, whiteness and yellowness indexes, water and direct dye absorption of the fabric and concentration of mineral metals present in the structure was investigated. The results of experiments showed that by using the ionic liquids, it was possible to achieve desizing the cotton fabric with good quality (tegewa degree of 6 and above), while not affecting the strength. The samples desized by morpholinium hydrogen sulphate under optimal conditions had a quality comparable to those desized by the conventional enzyme method. On the other hand, as another advantage of using ionic liquid over ?-amylase enzyme, it was found that full wettability of desized samples made it possible to eliminate the common step of alkaline scouring and considerably reduce the mineral metals making problems in the subsequent finishing processes. Key words : Ionic liquid, cotton fabric, pretreatment, desizing, starch
مایع های یونی با داشتن خواص ویژه ای مانند فشار بخار نزدیک به صفر و فرّاریت ناچیز، به عنوان حلال های سبز و بهترین جایگزین برای حلال های فرّار و سمّی آلی شناخته شده هستند. این ترکیبات علاوه بر نقش حلال، می توانند به عنوان کاتالیزور فعال در واکنش ها نقش داشته باشند. امروزه استفاده از مایع های یونی برای انحلال و فراوری پلی ساکارید هایی مانند سلولز و نشاسته متداول است، اما تا کنون از این ترکیبات برای تکمیل پارچه پنبه ای استفاده نشده است. در این پروژه سعی شده که امکان سنتز مایع های یونی اسیدی برونستد ارزان قیمت و استفاده از آن ها برای آهارزدایی پارچه پنبه ای دارای آهار نشاسته مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور از مورفولین، اسید سولفوریک و اسید کلریدریک استفاده شده و مایع های یونی مورفولینیوم هیدروژن سولفات و مورفولینیوم کلراید سنتز گردیدند. سپس در شرایط مختلف از نظر دما، غلظت و زمان، امکان آهارزدایی پارچه پنبه ای بررسی شد. همچنین برای بررسی دقیق تر متغیر های تأثیرگذار بر کیفیت آهارزدایی با استفاده از مایع یونی مورفولینیوم هیدروژن سولفات و یافتن شرایط بهینه آهارزدایی با استفاده از آن، از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ استفاده شد. نمونه های آهارزدایی شده با استفاده از این مایع یونی در شرایط بهینه با نمونه های آهارزدایی شده به روش متداول آنزیمی مقایسه گردیدند. برای بررسی نتیجه سنتز مایع های یونی از طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه، و برای بررسی ظاهری تغییرات ایجاد شده در گرانول های نشاسته درون محلول این مایع ها، از عکس برداری با استفاده از میکروسکوپ نوری استفاده شد. به منظور سنجش کیفیت آهارزدایی نمونه ها، از تست نشاسته، درصد کاهش وزن و عکس ها میکروسکوپ الکترونی استفاده گردید. همچنین تأثیرات آهارزدایی بر استحکام، شاخص های سفیدی و زردی، جذب رطوبت و جذب رنگزای مستقیم و غلظت فلزات معدنی موجود در ساختار پارچه بررسی شد. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که با استفاده از این مایع های یونی، امکان حصول آهارزدایی پارچه پنبه ای با کیفیتی مناسب (درجه تگوا 6 و بالاتر)، همراه با عدم تأثیر گذاری بر استحکام آن وجود دارد. عدم ایجاد تأثیر منفی بر استحکام نمونه ها حین پروسه آهارزدایی با استفاده از این مایع های یونی، به معنی امکان استفاده از ماده آهارزدایی نو، بدون تأثیرات منفی اسید های معدنی روی استحکام کالا و زمان ماندگاری کم آنزیم ها است. نمونه های آهارزدایی با استفاده از مورفوولینیوم هیدروژن سولفات در شرایط بهینه، کیفیت قابل مقایسه با نمونه آهارزدایی شده به روش متداول آنزیمی را از خود نشان دادند. از طرفی آبخور شدن کامل نمونه های آهارزدایی شده که امکان حذف مرحله متداول پخت قلیایی را بوجود می آورد و کاهش چشمگیر فلزات معدنی که در مراحل تکمیلی بعدی مشکل زا هستند را می توان جزء برتری های استفاده از این مایع یونی نسبت به آنزیم ?-آمیلاز برشمرد. کلمات کلیدی: مایع یونی، پارچه پنبه ای، تکمیل، آهارزدایی، نشاسته

ارتقاء امنیت وب با وف بومی