بخشی از مقاله
چکیده
عملیات سونوهیدرولیز به عنوان روش اصلاح سطحی برای بهبود رنگپذیری پلی استر بکار رفت.رنگرزی پلی استر با رنگزای طبیعی زردچوبه در حضور کریر و بدون آن به روش رمق کشی اعمال شد. نتایج نشان دهنده امکان حذف کریر در عملیات رنگرزی پلی استر با رنگزای طبیعی زرد چوبه برای کلیه نمونه ها بود. طیف سنجی مادون قرمز - ATR - ایجاد گروه های هیدروکسیل و کربوکسیل بر سطح کالا را تایید کرد نتایج اسپکتروفتومتری انعکاسی در مقایسه نمونه های اصلاح شده و اصلاح نشده نشان دهنده مقادیر بیشتر K/S در نمونه های اصلاح شده بود که میتوان آن را نتیجه جذب بیشتر رنگزا به گروههای عاملی هیدروکسیل و کربوکسیل ایجاد شده بر سطح کالای هیدرولیز شده دانست.آزمون ثبات سایشی نشان دهنده ی پایداری قابل قبول رنگزای جذب شده در نمونه های سونو هیدرولیز شده بود.
مقدمه
کالاهای پلی استری علیرغم کاربرد راحت و بشور و بپوش بودن به علت کمبود گروههای فعال سطحی قادر به واکنش با ترکیبات مختلف از جمله رنگدانه ها نیستند. تحقیقات نشان داده که اصلاح سطحی باعث بهبود فرایند پذیری در نتیجه رنگپذیری کالا شده است.[2] روشهایی مانند عملیات پلاسما،آمینولیز،تابش لیزر،هیدرولیز قلیایی و ....به این منظوربکار رفته است که در این میان هیدرولیز قلیایی کالای پلی استر به دلیل ایجاد گروه های فعال در سطح کالا باعث بهبود رطوبت پذیری، زیر دست، مقاومت سایشی، خواص ضد چروک، آویزش پارچه و جذب نانو ذرات میشود.
به طور کلی در هیدرولیز قلیایی پلیاستر با هیدروکسیدهای فلزی قلیایی، یونهای هیدروکسید به کربنهای گروههای کربونیل با کمبود الکترون حمله کرده و باعث تولید گروههای انتهایی هیدروکسیل و کربوکسیل در سطح کالا میشود - [3,4] اهمیت رنگینه های طبیعی بعلت ضرورت های زیست محیطی این رنگینه ها می باشد. خصوصیاتی نظیر غیرسمی بودن، تجزیه پذیربودن از جمله مواردی هستند که انسان امروزه برای حفظ زندگی طبیعی و سلامتی خویش، توجه فراوانی را به آن مبذول داشته است.[1] بیشتر رنگینه های طبیعی منشاء گیاهی دارند. زردچوبه، یکی از گیاهانی است که تا کنون بیشتر جنبه خوراکی و مصارف دارویی آن مد نظر بوده است.[1]
در این تحقیق تاثیر عملیات سونوهیدرولیز قلیایی به عنوان روش اصلاح سطحی پلی استر بر خواص رنگپذیری آن با زرد چوبه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج طیف سنجی مادون قرمز نمونه های هیدرولیز شده حاکی از وجود گروههای انتهایی هیدروکسیل و کربوکسیل رو سطح کالا هستند.برای بررسی خاصیت جذب رنگ روی نمونه هیدرولیز شده و هیدرولیز نشده در شرایط یکسان و تغییرات رنگی اسپکتروفتومتر انعکاسی مورد استفاده قرار گرفت.
تجربیات
پارچه پلی استر با وزن - 83 g/m2 شرکت نساجی حجاب - ، هیدروکسید سدیم - مرک، آلمان - ، سطح فعال کاتیونی - CTAB - ستیل تری متیل آمونیوم برمید - - مرک، آلمان - . نمونه ها با محلول دترجنت غیریونی و کربنات سدیم در 60 درجه سانتیگراد شستشو و سپس آبکشی وخشک شدند.در مرحله بعدعملیات سونوهیدرولیز با محلول سود به مدت سی دقیقه در حضور سطح فعال کاتیونی انجام شد. نمونه مورد نظر پس از هیدرولیز قلیایی در اولتراسونیک و سپس خنثی سازی، مجددا درآون دمای 70-80 درجه سانتیگراد به مدت 60 دقیقه خشک شد. نمونه های سونوهیدرولیز شده تحت عنوان - - S، نمونه های هیدرولیز نشده تحت عنوان - - U و نمونه های شستشوی نهایی داده شده تحت عنوان - - Fدر متن نامگذاری شدند.
در مرحله بعد تعدادی از نمونه ها بامحلول 1% رنگ تهیه شده از زردچوبه و تعدادی دیگر نیز با همان محلول رنگ اما به همراه کریر و اسید استیک، و همگی در دمای جوش برای مدت 60.دقیقه در شرایط رمق کشی رنگرزی شدند. سپس نمونه ها مجددا با دترجنت غیریونی مورد شستشو نهایی برای جداسازی رنگهایی که جذب سطحی شده بودند قرار گرفتند.درصدکاهش وزن نمونه ها طبق رابطه - 1 - محاسبه شد که در آن W1 وزن اولیه نمونه ها، W2 وزن نمونه ها پس از هیدرولیز است.
بحث و نتایج
مکانیسم تخریب آبدوست الیاف پلیاستر با افت وزن مشخص میشود و قلیا با صابونی کردن پیوندهای استری در پلیاستر باعث افت وزن پارچه میشود درصد کاهش وزن برای نمونه های سونوهیدرولیز شئه حدود 10 بدست آمد. بررسی گروههای عاملی ایجاد شده در سطح کالا توسط طیف سنجی مادون قرمز - - ATR انجام شد و نتیجه آن در شکل 1 ملاحظه میشود. وجود گروه های کربوکسیل و هیدروکسیل در سطح کالا را تایید میکند بدین صورت که خمیدگی های نوار در محدوده 1400-900 cm-1 نشان دهنده ی وجود گروه OH است.
در محدوده 1250-1200 cm-1 نوارهای کششی گروه عاملیC-O مشاهده می شوند و همچنین ناحیه کششی قوی در 1700-1600 cm-1 مشخص کننده گروههای عاملی C=O ایجاد شده در اثر سونوهیدرولیز میباشد.نواحی مربوط به گروههای کربونیل و هیدروکسیل نمونه های سونوهیدرولیز شده درمحدوده 3600- cm-1 3200 است که کاهش شدت عبور نور در این نواحی تایید کننده ایجاد گروه های مذکور در سطح کالا است.[5]
نتایج اسپکتروفتو متری انعکاسی طبق جدول 1 نشان می دهد که نمونه S1 که هیدرولیز شده مقدار b* آن بیشتر از U1 که در همان شرایط رنگرزی شده ولی هیدرولیز نشده است همچنین این مقایسه برای نمونه های مذکور پس از شستشوی نهایی و حذف رنگهای سطحی جذب نشده یعنی در نمونه های FS1 و FU1 نیز قابل مشاهده است و این نتیجه نیز بدان معنی است که نمونه های هیدرولیز شده زردتر هستد و بهتر رنگ جذب کرده اند این نتیجه همچنین از شکل 2 نیز استنباط می شود، همین نتیجه در رابطه با مقدار b* برای نمونه های S2 و FS2 در مقایسه با U2 و FU2 نیز قابل کسب است. در نتیجه گیری بالا همگی نمونه ها با اندیس 1حمام رنگرزی حاوی کریر داشته اند.
