علوم و فناوری نساجی و پوشاک

علوم و فناوری نساجی و پوشاک

تاثیر عملیات آماده سازی بر خواص نانوکامپوزیت سلولز باکتریایی/ پلی اتیلن گلایکول به عنوان چرم مصنوعی زیست‌پایه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی نساجی، پوشاک و مد، واحد قائم شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائم شهر، ایران
2 گروه شیمی نساجی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران جنوب
3 گروه نساجی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد یزد
چکیده
در این پژوهش تلاش شد تا با تولید نانوکامپوزیت سلولز باکتریایی/پلی‌اتیلن گلایکول (Bacterial Cellulose,Polyethylene Glycol BC/PEG) با استفاده از دو روش فرآوری در دمای محیط و پخت خصوصیات نانوکامپوزیت به عنوان چرم مصنوعی زیست پایه بررسی گردد. نتایج نشان داد که PEG قابلیت نفوذ و استقرار در شبکه نانوالیافی BC را داشته و منجر به تشکیل یک ساختار کامپوزیتی همگن می‌شود. نتایجFTIR مشخص کرد که استفاده از PEG موجب ایجاد برهم‌کنش‌های قوی‌تر و ایجاد برهم‌کنش‌های فیزیکی قوی و پیوندهای هیدروژنی بین‌مولکولی در ساختار نانوکامپوزیت می‌گردد. همچنین نانوکامپوزیت‌های تولید شده ضخامت، انعطاف و استحکام بیشتری را نسبت به BC از خود نشان دادند. به علاوه، عملیات پخت، باعث کاهش استحکام نانوکامپوزیت و ازدیاد طول تا حد پارگی نمونه‌ها در مقایسه با نمونه های تیمارشده در دمای محیط می شود. همچنین مشخص شد که نانوکامپوزیت‌های تولید شده ضخامت، انعطاف و استحکام بیشتری را نسبت به BC خالص از خود نشان دادند، به طوری‌که استحکام کششی نمونه ۲۰٪ PEG در دمای محیط) ۵.۲۲ مگاپاسکال) نسبت به BC خالص ( ۱.۶ مگاپاسکال) حدود 3 برابر افزایش یافت. در نهایت، نمونه عمل شده با ۲۰٪ PEG در دمای محیط به دلیل خواص ویژه‌‌ای که در استحکام و انعطاف‌پذیری از خود نشان داد به عنوان نمونه بهینه برای چرم مصنوعی معرفی شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Effect of the Preparation Process on the Properties of Bacterial Cellulose/Polyethylene Glycol Nanocomposites as Bio-based Synthetic Leather

نویسندگان English

Maral Davatgar 1
Peiman Valipour 1
Amin Meftahi 2
Abolfazl Davoodi Roknabadi 3
Ramin Khajavi 2
1 Department of Textile Engineering, Apparel, and Fashion, QaS.C.,Islamic Azad University. Qaem Shahr. IRAN
2 Department of Textile Chemistry, Islamic Azad University, South Tehran Branch
3 Department of Textile Engineering, Islamic Azad University, Yazd Branch
چکیده English

In this study, an attempt was made to investigate the properties of bacterial cellulose/polyethylene glycol (BC/PEG) nanocomposite as Bio-based Synthetic Leather, produced via two processing methods: ambient temperature treatment and curing process. The results indicated that PEG can effectively penetrate and stabilize within the BC nanofiber network, leading to the formation of a homogeneous composite structure. FTIR analysis confirmed that the incorporation of PEG induces stronger interactions and the formation of strong physical interactions and intermolecular hydrogen bonds within the nanocomposite structure . Furthermore, the fabricated nanocomposites exhibited greater thickness, flexibility, and mechanical strength compared to pure BC. Moreover, the curing process resulted in a reduction in the nanocomposite strength and an increase in elongation at break, in contrast to the samples treated at ambient temperature. It was also found that the produced nanocomposites showed enhanced thickness, flexibility, and strength relative to pure BC, such that the tensile strength of the sample containing 20% PEG (treated at ambient temperature) reached 5.22 MPa, which is approximately three times higher than that of pure BC (1.6 MPa). Ultimately, the sample treated with 20% PEG at ambient temperature, owing to its outstanding strength and flexibility, was introduced as the optimal specimen for Bio-based Synthetic Leather applications.

کلیدواژه‌ها English

Bacterial cellulose
Nanocomposite
Polyethylene glycol
Bio-based synthetic leather
Mechanical properties

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 مرداد 1405

  • تاریخ دریافت 27 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 25 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 02 مرداد 1405