بخشی از مقاله
چکیده:
هدف از انجام این تحقیق، رنگرزی پارچهی پنبه ای با رنگ معدنی گلورد و بررسی تأثیر نانوذره ات نقره بر خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی این پارچه است. در ابتدا مهم است که بتوان پارچه را با رنگزای طبیعی رنگرزی کرد و سپس با نانوذره ات نقره به بهبود خواص آن کمک کرد. با توجه به جذب نامطلوب رنگ های طبیعی بر پارچه پنبه ای، ابتدا پارچه را با کیتوسان کاتیونه دار کرده و سپس پارچه با رنگ معدنی گلورد در اتانول %96 حل شده، رنگرزی میشود و در انتها پارچهی رنگرزی شده به نانو نقره آغشته شده تا خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی پارچه اندازه گیری شود. نتایج به دست آمده نشان دهندهی این مهم است که با افزایش نانو نقره مؤلفه های رنگی تغییر کرده، به طوریکه L* کاهش، a* افزایش و b* بدون تغییر می-ماند. افزودن نانو نقره، خاصیت آبدوستی و مدول یانگ نمونه را کاهش داده ولی ازدیاد طول تا حد پارگی نمونه ها را افزایش می دهد . علاوه براین، ثبات شستشویی و نوری نمونهها تغییر چندانی نمیکند.
مقدمه:
با افزایش شناخت عموم مردم در عرصه ی مسائل مربوط به امنیت محیط زیست و سلامت، تولیدات زیستی سازگار با محیط زیست و غیر سمی در حوزه های مختلفی از زندگی در حال کسب محبوبیت بیش از پیش هستند. رنگزاهای طبیعی که از گیاهان [1]، حشرات-جانوران و مواد معدنی بدست می آیند، دسته ای از تولیدات زیست محیطی تجدیدپذیر و پایدار با کمترین تاثیر زیستی هستند که از قدیم نه تنها برای رنگرزی پارچه ها، بلکه همچنین در مواد غذایی و مواد آرایشی استفاده می شدند. کیتوسان با نام علمی پلی - 2- - 4 1 - - ] آمینو -2- داکسی -D- گلوکو پیرانوز[ کوپلیمری از -2- - 4 1 - ] آمینو -2-داکسی- -D- گلوکان[ و -2- - 4 1 - ] استامید و - 2 داکسی - -D- گلوکان[ است که از فرایند استیل زدایی بازی کیتین به دست میآید - شکل . - 1کیتین با نام علمی پلی - 2- - 4 1 - - ] استامید و -2 داکسی -D- گلوکو پیرانوز[ بعد از سلولز فراوانترین پلی ساکارید جهان بوده، از منابع مختلف حیوانی و گیاهی مانند پوست خرچنگ و قارچها قابلاستخراج است .[2] در بررسی که توسط خواجه مهریزی و همکاران به منظور اصلاح سطحی ابریشم توسط پلاسما و سپس رنگرزی شده با رنگزای معدنی گلورد انجام شد، نتایج نشان داد نمونه پلاسما که همراه با اسید فرمیک رنگرزی شده نسبت به نمونه های خام و همچنین نمونه های دیگر پلاسما که همراه با اسید استیک و سولفات آمونیوم رنگرزی شده اند، دارای k/s بالاتری بوده - 11/81 - و جذب رنگ بهتری داشته است که دلیل این امر را میتوان به بالاتر بودن pH اسید فرمیک نسبت به بقیه اسیدها دانست، چراکه مکانهای مثبت لیف ابریشم را بهبود میبخشد .[4] با توجه به اینکه رنگ معدنی گلورد جذب خوبی بر پارچههای پشمی دارد، امید است که بتوان این رنگینه را روی پارچهی پنبهای رنگرزی کرد و با توجه به جذب کم رنگ در لیف پنبه ابتدا پارچه را با کیتوسان کاتیونه دار کزده و پس از رنگرزی تأثیر نانو ذرات نقره روی خواص مختلف لیف مورد بررسی قرار گرفت.
-2بخش تجربی:
-1-2مواد
از اسید استیک %10 و اسیدسیتریک %10 ساخت شرکت قطرات شیمی برای تنظیم اسیدیته، اتانول%96 ساخت شرکت قطرات شیمی برای حل کردن رنگ معدنی گلورد، کیتوسان ساخت شرکت سیگما الدریچ با وزن مولکولی متوسط برای کاتیونه دار کردن کالای پنبهای و در آخر نانو نقره تهیهشده از USA Research Nanomarerial برای نانو نقره دار کردن کالای پنبهای رنگرزی شده، استفاده شدند. همچنین از اسپکتروفوتومتر انعکاسی X- rite sp 62 برای ارزیابی مؤلفه های رنگی و قدرت رنگی نمونهها، دستگاه زنوتست برای ارزیابی ثبات نوری نمونهها، دستگاه اندازهگیری طول خمش - - Fabric stiffness tester، دستگاه تست کشش و استحکام با نرخ ثابت ازدیاد طول - - Tensile strength tester micro 350، کابینت رنگ همانندی، فولارد - Pneumatic heavy duty padder vertical - برای پد کردن نمونهها، آون اتوماتیک - ساخت شرکت برق و الکترونیک یزد - بهمنظور خشککردن، تثبیت مواد روی پارچه و پخت مواد مورداستفاده در پارچه استفاده شدند.
-2-2 روش انجام آزمایشها:
به منظور تمیز شدن نمونهها از هرگونه مواد آلاینده و اضافه که ممکن است در رنگرزی تأثیر نامطلوب بگذارد، نمونهها در محلول 2 از یک دترجنت غیر یونی به مدت 20 دقیقه و در دمای 60 درجهی سانتیگراد شسته شده و سپس آبکشی میشود.
-1-2-2 عمل آوری با کیتوسان:
20 گرم کیتوسان را در یک لیتر آب ریخته و به مدت 2 ساعت در دمای 80 درجهی سانتیگراد روی همزن مغناطیسی قرار داده و برای افزایش حلالیت کیتوسان در آب بایستی اسیدسیتریک %10 به محلول اضافه کرد. 25 میلیلیتر از محلول و 4 میلیلیتر اسیدسیتریک - به طوری که pHتقریباً 4 شود - به همراه نمونهی یک گرمی پنبه به مدت 1 ساعت در دمای 90 درجهی سانتیگراد قرار داده شد. سپس نمونهها به وسیلهی فولارد، پد %100 میشود و به مدت 4 دقیقه در دمای 130 درجهی سانتیگراد در آون قرار گرفت.
رنگزای مورداستفاده در این پژوهش یک خاک معدنی است که محل تشکیل آن کوه های رسوبی مناطق جنوبی کشور میباشد. از این خاک در گذشته برای خاصیت درمانی استفاده میکردند.
-2-2-2 عصاره گیری رنگزا:
جهت جداسازی ناخالصی ها از رنگزا و بهبود خاصیت رنگرزی گلورد، بایستی عملیات عصاره گیری انجام شود. بدین صورت که ابتدا خاک را پودر کرده و مقدار 250 گرم را در 2000 سی سی آب به مدت 3 ساعت در دمای جوش حرارت داده و سپس محلول از کاغذ صافی عبور داده می شود. محلول باقیمانده سپس در دستگاه آون در درجه حرارت 70 قرار داده و پس از خشک شدن، بهصورت پودر درآمده و سپس مورداستفاده قرار میگیرد.
10 گرم رنگ را در 100 میلیلیتر اتانول %96 حل کرده و سپس کالای 1 گرمی کاتیونه شده در 7/5 میلیلیتر از رنگ ساخته شده به همراه 3 میلیلیتر اسیدسیتریک در L:R 1:40 قرارگرفته شد و طبق گراف زیر، حمام رنگرزی را از دمای محیط طی مدت زمان 20 دقیقه به دمای جوش رسانده و به مدت 90 دقیقه در آن دما نگهداشته میشود. سپس نمونهها آبکشی می-شود.
