پاورپوینت بررسي عملکرد خواص نانو (pptx) 3 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 3 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
بررسي عملکرد خواص نانو
چکیده
مقدمه
مراجع
نتیجه گیری
بررسي عملکرد خواص نانو ذرات بر فرشهای رنگرزی شده با رنگزاهای طبیعی اسپرک و پوست گردو
تجربیات
استفاده از نانو ذرات فلزی از جمله پرکاربردترین روشهای اصلاح سطح و تکمیل منسوجات به منظور ایجاد خواصی چون ضد باکتری، ضد اشعه، ضد آتش، رنگپذیری بیشتر و غیره به شمار میروند. به منظور بررسی خواص فانکشنال مختلف نانوذرات در این تحقیق، ابتدا نخهای پشمی با زاج سفید و اسید استیک دندانه داده شده، سپس نخهای دندانه شده، با رنگزاهای طبیعی اسپرک و پوست گردو رنگرزی شدند. بعد از رنگرزی نخها، فرشها بافته شده و روی آن در سه مرحله کارتکمیل با مواد نانو (دیاکسید تیتانیم، نقره و اکسیدآلومینیوم) صورت گرفت. در این تحقیق خواص مورفولوژی سطحی کالا با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، مولفههای رنگی و قدرت رنگی نمونهها، مدت زمان جذب رطوبت، اندازه زاویه تماس و خواص بوزدائی فرشهای پشمی رنگرزی شده بررسی میگردد. نتایج بدست آمده نشان میدهند که خاصیت آبدوستی نمونهها بهبود یافته، و در اکثر موارد قرمزی و زردی و روشنایی نمونهها و قدرت رنگی افزایش بافته است.
واژههاي كليدي: رنگرای طبیعی، نانو نقره، نانو اکسیدآلومینیوم، نانو دی اکسیدتیتانیوم، فرش دستباف
1- Cao Guozhong, Synthesis, Properties and Applications, London, Imperial college press, (2004).
2- Arnim Henglein,. Colloidal silver nanoparticles: photochemical preparation and interaction with O2, CCl4, and some metal ions. Chemistry of Materials, vol.10, pp. 444-450, (1998).
3- صلواتی نیاسری، م، سبحانی، ا. نانو رنگدانه¬ها، انتشارات سخنوران، تهران، چاپ دوم، 1392
4- عزیزی، ن. نگاهی به نانو ذرات نقره و زئولیت، انتشارات دانشگاه مازندران، 1392
5- مریدی مهدیه، ز، شکرریز، ش، افشار طارمی، ف، منتظر، م. بررسی اثر کرونا بر خود تمیزشوندگی پارچه پنبه/پلی¬استر پوشش داده شده با نانو ذرات TiO2/Ag، دهمین کنفرانس مهندسی نساجی ایران، 1395
6- Eza T.S.M, W.Y.Wan Ahmad, M.R Ahmad, K Omar& M.N Ahmad. Effectiveness of activated carbon produced from coconut and oil palm shells as anti-odour on textile fabrics. Indian J. Fib. Tex. Res., 2014;39:190-5
در بررسی نتایج در مورد مولفه های رنگی می توان بیان کرد در بیشتر موارد قرمزی و زردی نمونه ها افزایش پیدا کرده است. شدت بو یعد از عملیات تکمیل به غیر از یک مورد کاهش پیدا کرده است.
با استفاده از عملیات تکمیلی در سه مرحله، زمان جذب آب در اکثر موارد در نمونه های اسپرک کاهش یافته و پشم آبدوست¬تر شده است.، ولی در نمونه های پوست گردو در بیشتر موارد زمان جذب افزایش پیدا کرده است.
کاهش قدرت رنگی نمونهها، که این کاهش در نمونه های پوست گردو بیشتر می باشد. این کاهش نشان دهنده خاصیت خودتمیزشوندگی نمونههای رنگی است. همچنین نتایج حاصل از اختلاف رنگی همۀ نمونههای عمل شده با رنگزاهای طبیعی نشان می‌دهد که نمونهها بعد از عمل شدن با نانو، اختلاف رنگی آنها با نمونۀ شاهد افزایش‌یافته و تغییر رنگ بیشتری را می بینیم.
استفاده از نانو ذرات فلزی و نانوساختارها در صنعت نساجی منجر به دستیابی به قابلیت های بسیار زیاد منسوجات شده است. روش کلی برای سنتز دیسپرس های کلوییدی فلزات، احیای کمپلکس فلزی در یک محلول رقیق است. ]1[.
برای اولین بار در سال 1998، نانو ذرات نقره از تابش پرتو فرابنفش به محلول آبی محتوی AgClO4، استون و 2-پروپانول و پایدار کنندههای پلیمری متفاوت سنتز شدند]2[.
تیتانیوم عنصری سبک، مقاوم، دارای جلا و به رنگ نقره¬ای است، چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین می باشد و به سه فرم روتیل و آناتاز و بروکیت وجود دارد. این فلز به واسطه رنگ سفید، ضریب شکست بالا، درخشندگی، بی اثر (خنثی بودن)، درجه دیرگداز بالا، توان زیاد در توزیع و انتشار یکنواخت در ترکیبات دیگر به عنوان عمده ترین ماده اولیه رنگ سفید در صنایع رنگ، کاغذ، هواپیماسازی، لاستیک، پلاستیک و ... شناخته می شود ]3[.
هرگاه الیاف یا پلیمری که در محلول کلوئیدی نانونقره قرار گرفته تحت دمای 60 درجه قرار داده شده و سپس خشک گردد، خواص متوقف کننده رشد باکتری به دست می¬آید. ]4[.
یکی از مهمترین تکمیلهایی که امروزه برای منسوجات موردتوجه قرارگرفته است، تکمیل خود تمیزشوندگی است. ازاین رو فناوری خود تمیزشوندگی در حال حاضر به سرعت در حال پیشرفت است. سطوح خود تمیزشوندهایی که با مکانیسم آبدوستی عمل میکنند، تحت عنوان اثر فتوکاتالیستی نیز شناخته میشود. ]5[.
در این تحقیق سعی شده خواص مورفولوژی سطحی کالا ، مولفه های رنگی و قدرت رنگی نمونه¬ها، مدت زمان جذب رطوبت، اندازه زاویه تماس و خواص بوزدائی فرش¬های پشمی رنگرزی شده با رنگزاهای اسپرک و پوست گردو بعد از عملیات با نانو مواد تیتانیوم، نقره و آلومینیوم بررسی شود..
انجام آزمایش آزمون بویایی انسان مطابق با استاندارد ISO12 در دمای ˚c3±22 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی 7±65% R.H= انجام شد؛ به این صورت که نمونه های خام و عمل شده به همراه 200 گرم پیاز خردشده به مدت 24 ساعت درون ظرف بسته ای محبوس می گردد. بعد از 24 ساعت نمونه ها از ظرف خارج شد و به طور جداگانه هر یک درون بشر با درپوش قرار گرفت. سپس در این حالت به نمونه ها 1 ساعت زمان داده شد تا فضای فوقانی آنها برای تست بویایی انسان به تعادل برسد ]6[.
نتایج میزان بو زدائی در نمونه های اسپرک و گردو نشان می دهند که نمونه های تکمیل شده ، جز در یک مورد شدت بو کمتری دارند، در نتیجه میزان بو بیشتری را جذب کرده اند. (عدد 5، بیشترین میزان شدت بو و همچنین عدد یک کمترین شدت بو بر اساس حس بویایی انسان را نشان می دهد).
آزمون جذب آب: با استفاده از عملیات تکمیلی در سه مرحله، زمان جذب آب در اکثر موارد در نمونههای اسپرک کاهش یافته و پشم آبدوستتر شده است. ولی در نمونههای پوست گردو در بیشتر موارد زمان جذب افزایش پیدا کرده است.
زاویه تماس آب: با استفاده از دستگاه Color Video Camera مدل سونی و برنامه Imagej زاویه تماس آب با نمونهها انجام گردید
قدرت رنگی نمونهها: همۀ نمونهها بعد از عمل شدن با نانو به مدت 48 ساعت، اشعۀ ماوراءبنفش دریافت کرده اند. نتایج نشان می‌دهد قدرت رنگی نمونهها در اسپرک در یک مورد (A4) قبل و بعد از نوردهی،به یک اندازه میباشد. و در نمونه (A9) قدرت رنگی افزایش پیدا کرده است. و در بقیه موارد کاهش داشته است.
در نمونه های که با پوست گردو رنگرزی انجام شده است قدرت رنگی بعد از نوردهی به مقدار بیشتری کاهش داشته است.
از مواد مورد استفاده می توان به نخ مرینوس، رنگزاهاي طبیعی اسپرک و پوست گردو تهیه شده از کارگاههای تولید معتبر، صابون نانیونیک با نام Nikogen SDN، اسید استيك، دندانه معدني زاج سفيد، هیپوفسفیت سدیم و کربنات سدیم، که همگي از نوع Merck میباشند، نانو نقره با متوسط اندازه ذرات 20 نانومتر، نانودیاکسیدتیتانیوم 90 درصد با اندازه ذرات 20 نانومتر و نانواکسیدآلومینیم با اندازه ذرات 50 نانو متر از شرکت US Research nanomaterials و آب دیونیزه شده استفاده شده است. از دستگاههای مورد استفاده، هیتر معمولی، هیتر ارتعاشی و مگنت آزمایشگاهی برای انجام مرحله دوم تکمیل ، اسپکتوفتومتر انعکاسی مدل X-rite sp 62، میکروسکپ الکترونی روبشی مدل VEGA\\TESCAN-LMU، کابیت نور، آون و Color Video Camera مدل سونی میباشد.
برای عمليات دندانه دادن از دندانه زاج سفيد به ميزان 10 درصد و اسید استیک 2 درصد نسبت وزن كالا به روش پيش دندانه، به مدت 45 دقیقه استفاده شده است. ابتدا رنگزا به مدت 30 دقیقه در دمای جوش پخت داده شده، سپس خنک و مورد استفاده قرار گرفت. سپس 2 درصد اسید استیک نسبت به وزن کالا و نخ دندانه شده در رنگزای پخت داده شده، اضافه گردیده و دما را به جوش رسانده، یک ساعت نخ مرینوس در دمای جوش رنگرزی شده سپس خارج و با آب شستشو داده شده و در نهایت نخها با صابون نانیونک gr/lit2 در دمای 50 درجه سانتی گراد، در زمان 10 دقیقه شسته شده و آبکشی شده است.
پس از مرحله رنگرزی نمونه¬ها در اندازه های 50 سانت در 50 سانت با رج شمار 50 بافته شدند.
جهت اندازه گیری میزان رنگ L*a*b*) ) و مختصات رنگی روی نمونه های رنگرزی شده از دستگاه اسپکتوفتومتر انعکاسی X-rite sp62 استفاده شده است و بررسی اختلاف رنگی محاسبه گردید.
به منظور محاسبۀ قدرت رنگی (K/S)، از اطلاعات انعکاسی نمونه¬ها که به‌وسیلۀ اسپکتوفتومتر انعکاسی استفاده شد و داده‌های انعکاسی نمونهها K/S) ) محاسبه گردید.
از دستگاه Color Video Camera جهت اندازه گیری زاویه تماس آب روی نمونه ها استفاده شده است.
عملیات تکمیلی
مرحله اول: نمونه های رنگرزی شده با پوست گردو و اسپرک، داخل محلول نانو نقره با نسبت های 2 و 0/5گرم بر لیتر و اسید استیک 10 درصد، به میزان 20 درصد نسبت به وزن کالا، 15 دقیقه در دمای 80 درجه سانتی گراد برای رمق کشی قرار گرفته، سپس خارج و با آب دیونیزه آبکشی شده و 10 دقیقه در دمای 100 درجه آون پخت داده شده است.
مرحله دوم: به منظور عمل دهی نمونه ها با مواد، از اسید استیک 5 درصد، به میزان 10 درصد، هیپوفسفیت سدیم 6 درصد و نانو دی اکسیدتیتانیوم با نسبت های 1/5 و 0/5 گرم برلیتر، به مدت 30 دقیقه در دمای 90 درجه سانتی گراد با استفاده از هیتر ارتعاشی و مگنت آزمایشگاهی این کار انجام شده است و با آب دیونیزه آبکشی شده و پس از آن نمونه ها در دمای 120 درجه سانتی گراد، به مدت 2 دقیقه پخت داده شده است.
مرحله سوم: نمونه ها در دمای 60 درجه سانتی گراد، به مدت 15 دقیقه داخل کربنات سدیم 5 درصد و نانو اکسیدآلومینیوم با نسبت¬های 1/5 و 0/5گرم برلیتر، در دمای 60 درجه سانتی گراد قرار گرفته و پس از آن با آب دیونیزه آبکشی شده و مدت 10 دقیقه در آون با درجه حرارت 100 پخت داده شده اند.
نتایج و بحث
میزان روشنایی و مؤلفه های رنگی بر روی فرش پشمی که توسط رنگزای طبیعی اسپرک و پوست گردو رنگرزی شده اند بر اساس شکل 2 تا 9 به شرح زیر مشخص شده است.
با توجه به شکل 2و3، قرمزترین و زردترین نمونه مربوط به نمونه شاهد (A1 و UVA1) میباشد. در شکل 2 کمترین زردی و قرمزی را در نمونه (A4) و در شکل 3 کمترین زردی را در نمونه (A7) و کمترین قرمزی را در نمونه (A3) شاهد میباشیم. در مقایسه نمونههایی که فقط مرحله تکمیل روی آنها انجام شده و نمونههایی که بعد از تکمیل زیر نور UV قرار گرفته اند، قرمزی همه نمونهها بیشتر شده ولی زردی نمونه ها به غیر از سه مورد (UVA1-UVA6-UVA9) کاهش پیدا کرده است.
با توجه به شکل 4، در نمونه (A9) بیشترین میزان روشنایی (74.67) و کمترین روشنایی (73.58) را در نمونه (A1) یعنی نمونه شاهد میبینیم. بعد از نمونه شاهد سه نمونهای که کمترین روشنایی را دارند به ترتیب (A6-A7-A4) دارا میباشند.
با توجه به شکل 5، در نمونه (UVA3) بیشترین میزان روشنایی (95.67) و در نمونه شاهد (UVA1) کمترین میزان روشنایی (82.62)، را شاهد میباشیم. در نمونه (UVA2, UVA8) میزان روشنایی دو نمونه یکسان میباشد، در صورتی که این دو نمونه زمانی که فقط عملیات تکمیل روی آنها انجام شده است، میزان روشنایی آنها متفاوت میباشد. در نمونههایی که 48 ساعت زیر نو UV قرار گرفتهاند، 4 مورد (UVA4-UVA5-UVA8-UVA9) روشنایی آنها کم شده است.
با توجه به شکل 6، زردترین نمونه مربوط به نمونه شاهد (G1) و قرمزترین نمونه (G9) میباشد.در شکل 7، زردترین و قرمز ترین نمونه، نمونه شاهد (UvG1) میباشد. کمترین زردی و قرمزی را در در دو نمودار، نمونه (G2) می باشد. در مقایسه نمونههایی که فقط مرحله تکمیل روی آنها انجام شده و نمونههایی که زیر نور UV قرار گرفته اند، به غیر از نمونههای (UVG6-UVG9) که قرمزی وزردی آن کم شده و نمونه (UVG4) که قرمزی آن کم شده است در بقیه موارد قرمزی و زردی افزایش پیدا کرده است.
با توجه به شکل 8، در نمونه G6) ) بیشترین میزان روشنایی (84.39) و کمترین روشنایی (22.32) را در نمونه (G1) یعنی نمونه شاهد می بینیم. بعد از نمونه شاهد سه نمونه ای که کمترین روشنایی را دارند به ترتیب (A6-A7-A4) دارا می¬باشند.
در نمونه های شکل 9 تمام روشنایی نمونه ها در محدوده 30 می باشد. در شکل 9، نمونه، (UVG2) بیشترین مبزان روشنایی و UVG9) ) کمترین میزان روشنایی را دارد. به غیر از یک مورد، تمام نمونه هایی که زیر نور UVقرار گرفته اند روشنایی آنها نسبت به نمونه¬هایی که فقط عملیات تکمیل روی آنها انجام شده، بیشتر شده است.
شکل1- تصاویر SEM
شکل 3- مقایسه تغییر رنگ پشم رنگرزی شده با اسپرک
شکل 4- میزان روشنایی نخ پشم رنگرزی شده با اسپرک
شکل 5- میزان روشنایی نخ پشم رنگرزی شده با اسپرک
شکل 6- مقایسه تغییر رنگ پشم رنگرزی شده با پوست گردو
جدول 3- زمان جذب رطوبت نمونهها
جدول 1- کدگذاری نمونههای اسپرک
جدول 2- کدگذاری نمونههای گردو
شکل 11- نتایج آزمون بو زدائی نمونههای گردو
شکل 10- نتایج آزمون بو زدائی نمونههای اسپرک