اصلاح سطح پارچه هاي سلولزي با استفاده از محلول فيبروئين ابريشم

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

در سال¬هاي اخير تحقيقات انجام‌شده بر منسوجات مبتني بر فيبروئين ابريشم و يا مخلوط‌هاي آن در مهندسي بافت به دليل دارابودن مزاياي خاص اين ماده پروتئيني منحصربه‌فرد به طور چشمگيري افزايش‌يافته است. فيبروئين ابريشم به‌عنوان يك ماده زيست پليمري از زنجيره¬هاي آمينواسيدي تشكيل شده و pH آن با پوست و موي انسان مطابقت دارد. باتوجه‌به نوآوري‌ها و جديد بودن تحقيقات صورت‌گرفته در اين زمينه و دردسترس‌بودن ضايعات ارزان‌قيمت الياف ابريشم در صنعت توليد ابريشم كشور، در اين پژوهش به بهينه‌سازي استفاده از اين مواد كار شده است. پوشش منسوجات پركاربرد (سلولزي يا پلي‌آميدي) با تركيبات پروتئيني مثل فيبروئين ابريشم مي‌تواند منجر به بهبود قابل‌توجه خواص سطحي الياف شود؛ در اين پژوهش تلاش شد با استفاده از ابريشم ضايعاتي يك پوشش ابريشمي روي سطح سلولز ايجاد شود. در مرحله¬ي اول انتخاب حلال مناسب جهت انحلال فيبروئين ابريشم مورد بررسي قرار گرفت. باتوجه‌به پژوهشهاي قبلي حلال سهگانه كلسيم كلريد - آب - اتانول انتخاب گرديد و شرايط مناسب جهت تهيه محلول فيبروئين با درصد بهينه الياف ابريشم قابل حل انتخاب شد. يكي از اهداف اين پژوهش، پوششكاري سطح سلولز با استفاده از محلول فيبروئين ابريشم بدون انجام مرحله¬ي زمان¬بر و هزينه¬بر دياليز بوده است. همچنين شرايط مختلف پوشش¬دهي سطح پارچه پنبه¬اي با محلول فيبروئين ابريشم به روش پد - خشك - پخت انجام شد و پارامترهاي مؤثر مانند دما و زمان مرحله¬¬ي خشك و پخت بررسي شد. به‌منظور بررسي تأثير اصلاح سطح پارچه¬ي پنبه¬اي با استفاده از پيونددهنده عرضي بر روي راندمان بارگذاري فيبروئين ابريشم و ميزان ثبات آن، تكميل نمونه¬ها در دو گروه انجام شد؛ گروه اول، نمونه¬هاي تكميل شده بدون استفاده از پيونددهنده عرضي و گروه دوم، نمونه¬هاي تكميل با استفاده از پيونددهنده عرضي و محلول فيبروئين به‌صورت همزمان. جهت اثبات حضور فيبروئين ابريشم روي سطح منسوج از آزمون‌‌هايي نظير وزن¬سنجي، مطالعه مورفولوژي سطح كالا با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني گسيل ميداني و بررسي طيف FTIR و رنگرزي با استفاده از رنگزاي اسيدي انجام شد. براي بررسي ميزان ثبات تكميل انجام شده، از آزمون¬هايي نظير بررسي ثبات سايشي و شستشويي استفاده شد. نتايج مربوط به آزمون¬هاي نفوذپذيري هوا، ميزان جذب رطوبت، بررسي طول خمشي و سختي خمشي و بررسي ميزان شاخص سفيدي - زردي منسوجات تكميل شده نيز به‌منظور بررسي تغييرات خواص فيزيكي منسوجات تكميل شده موردتوجه قرار گرفته است. بر اساس نتايج حاصل شده از آزمون رنگرزي با رنگ اسيدي، وزن‌سنجي، FESEM و FTIR، يك پوشش پروتئيني متشكل از زنجيره¬هاي آمينواسيد فيبروئين ابريشم روي سطح پنبه در هر دو روش ايجاد شده است؛ همچنين سيتريك اسيد به‌عنوان يك عامل اتصال¬دهنده¬ي عرضي، ميزان تثبيت فيبروئين روي سطح سلولز نسبت به نمونه¬ي مشابه بدون پيونددهنده عرضي را به ميزان 47 درصد افزايش داده است. نتايج حاصل از آزمون طول خمشي و سختي خمشي و ضخامت نشان داد كه اين تكميل بر كاهش انعطاف‌پذيري و قدرت آويزش آنها تأثيرگذار بوده است. بر اساس نتايج حاصل از آزمون نفوذپذيري هوا ميزان تنفس¬پذيري نمونه¬هاي تكميل شده در حدود 22% كاهش داشته است. همچنين نتايج حاصل از آزمون ثبات شستشويي نشان داد در روش استفاده از پيونددهنده عرضي ميزان مواد باقيمانده پوشش¬داده شده پس از 3 مرتبه شستشو در حدود 60% بوده درحاليكه اين ميزان در نمونه مشابه فاقد پيونددهنده در حدود 30% بوده است. به طوركلي مي¬توان گفت براي پوشش¬دهي سطح پارچه پنبه¬اي با محلول فيبروئين ابريشم دياليز نشده مي¬توان از روش قراردادن نمونه‌ها در محلول پتاسيم كربنات و متانول استفاده كرد. اينكار با هدف كاهش ميزان كلسيم روي سطح پارچه و از بين بردن كمپلكس-هاي كلسيم - فيبروئين ايجاد شده از روي سطح پارچه انجام شد. براي پوشش‌دهي سطح پارچه‌ي پنبه‌اي با اين روش، استفاده از پيونددهنده عرضي به همراه محلول فيبروئين ابريشم مناسبتر است.

219181

شيمي نساجي و رنگ

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان