پایان نامه

پارچه های آبگریز آنتی باکتریال نانو سرامیک

مولفه

توضیحات

عنوان پایان‌نامه

پارچه های آبگریز آنتی باکتریال نانو سرامیک

نویسنده

ثمین رحمانی

نام استاد راهنما

جناب اقای دکتر سید مهدی رفیعایی

نام استاد مشاور

ندارد

دانشگاه و دانشکده

دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشکده فنی‌مهندسی گلپایگان، گلپایگان، اصفهان، ایران

مقطع تحصیلی

کارشناسی ارشد

تاریخ دفاع

1403

چکیده پایان نامه:

منسوجات پزشکی یکی از وسایل نقلیه احتمالی انتقال میکرو ارگانیسم‌ها و بیماری‌ها در نظر گرفته می شوند. با شیوع بیماری‌های عفونی و اعمال بار‌های اقتصادی و عمومی اضافی، اهمیت پیشگیری از شیوع میکرو ارگانیسم‌ها زیاد می‌شود. یکی از روش های آن استفاده از پارچه‌های آبگریز آنتی‌باکتریال نانو سرامیک است. ایجاد زبری بر روی سطح زیرلایه با ادغام نانوذرات یکی از روش های مرسوم است. در این تحقیق با توجه به خواص فوق‌العاده TiO2پوششی بر پارچه اعمال می‌شود. آزمونXRD ، پیک هایی را در (2θ) برابر با ° 66/27، °12/36، °39 را نمایان کرد که، نشان دهنده فاز روتیل است. فاز روتیل از حرارت دادن فاز‌های آناتاز و بروکیت بدست می‌اید. آناتاز جزو دسته فاز‌های پایدار TiO2 و دارای خواص خود‌تمیزشوندگی است. روش راحت تولید پارچه، توجیه صرفه اقصادی آن برای کارخانه‌ها است و مناسب استفاده برای پرده بیمارستان است.

1_ تاریخچه پارچه‌های آبگریز و آنتی باکتریال

سالیان سال است که از منسوجات ضد میکروب جهت محافظت کالا و افراد در مقابل حملات میکروبی استفاده می شود. در طول جنگ جهانی دوم به دلیل استفاده گسترده از پارچه پنبه ای به عنوان چادر، برزنت و پوشش های وسایل نقلیه توجه به محافظت این منسوجات در مقابل میکروارگانیسم ها که باعث پوسیدگی آنها می شدند، باعث پیشرفت تکمیل های ضد میکروب شد. این مشکل در جنگ های اقیانوس جنوبی به خاطر وقوع این جنگ‌ها در جنگل‌ها بیشتر نمود پیدا می کرد[۱]. اولین تکمیل ضد میکروب در طول جنگ جهانی دوم بر روی پارچه های پنبه ای انجام شد[۲]. در اوایل ۱۹۴۰ ارتش آمریکا اطلاعاتی را در خصوص قارچ ، مخمر و جلبک های موجود در منسوجات در مناطق استوایی و نیمه استوایی سراسر جهان جمع آوری کردند. پارچه های برزنت و دیگر پارچه های نظامی با مخلوطی از واکس های کلرینه شده، مس و نمکهای آنتیموان تکمیل شدند که هم باعث سفتی و شقی پارچه شده و هم به آنها بوی عجیبی می دادند. در آن زمان دانشمندان و محققان از مضرات تکمیل های ضد میکروب بر محیط زیست و سمی و آلوده بودن این مواد آگاه نبودند از اینرو تکمیل های ضد میکروب به سرعت رشد پیدا کردند.
بعد از جنگ جهانی دوم، از اواسط تا اواخر سال ۱۹۵۰، قارچ کش های مورد استفاده در پارچه های پنبه ای با نمک های ۸-هیدروکسی گیونولین، نفتنات مس، آمونیوم فلوراید مس و فنال های کلرینه شده ترکیب شدند. با اطلاع دولت و کارخانجات صنعتی از خطرات این ترکیبات، جستجو برای محصولات جایگزین بی خطر شروع شد. در این راستا در انیستیتو نساجی آمریکا با اصلاح شیمیایی پنبه، مقاومت آن را در مقابل پوسیدگی بهبود داده و همچنین با استیلاسیون و سیانواتیلاسیون دیگر خصوصیات پنبه را نیز بهبود بخشیدند ولیکن این عملیات به دلیل قیمت نسبتا بالا و کاهش استحکام پارچه در هنگام فرایند از طرف صنعت با اقبال عمومی روبرو نشد به علاوه با رشد الیاف بشر ساخته مانند نایلون، اکریلیک و پلی استر که مقاومت ذاتی در مقابل تخریب میکروب ها دارند باعث شد که این الیاف جایگزین پنبه در صنایع شوند[1].

وانگ و همکاران از نانو ذرات پیوندی پلاسمای آرگون روی سطح پشم استفاده کرده‌اند [3]. پوتیاراج و همکاران فرآیندی را برای رشد نانوذرات نقره از طریق تصفیه متوالی AgNO3و AgClطراحی کرده‌اند [4]. پرلشتاین و همکاران یون‌های نقره را به نقره فلزی روی پارچه های مختلف مورد مطالعه احیا کرده و پوشش سونوشیمیایی نامیدند [5]. جیانگ و همکاران از چین خوردگی شیمیایی برای عاملدار کردن پارچه ها با ذرات نانو استفاده نمودند [6،7]. و سطوح عملکردی آلدهید پلاسما را با توانایی احیای یون نقره به نانوذرات نقره آماده کردند [8]. چند لایه خود مونتاژ شده پلی الکترولیت بر اساس تعامل بین لایه های متوالی بار مخالف از طریق پوشش های لایه به لایه طراحی شده اند [9] .رزین عامل دار با یون فلزی از طریق تبادل یونی و سپس کاهش یون جاسازی شده در ماتریس به ذرا ت نانو توسط ماریا و همکاران ارائه شده است [10]. ریحان و همکاران اثر کیتوزان، نانوذرات نقره و خاک رس را بر خواص ضدباکتریایی پارچه های پنبه ای بررسی کردند. در این پژوهش کیتوزان به عنوان یک عامل تثبیت کننده نانو ذرات عمل کرد که از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است[11]. امانی و همکاران پارچه های پلی استر چند منظوره را با بارگذاری نشاسته / ابریشم ذرت به عنوان پلیمر های طبیعی، همراه با سنتز درجا ZnONPsطراحی کردند . ZnONPs خاصیت ضد میکروبی و خواص خود تمیز شوندگی و نشاسته مقاومت در برابر شعله را به پارچه القا می‌کند [12]. با این حال، سطح معمولی منسوجات با نانو ذرات معدنی به ویژه دربرابر شستشو دائمی نیست. اکثر روش های ارائه شده برای تثبیت مواد معدنی نانوساختار بر روی سطوح نساجی به چندین مرحله آماده سازی از جمله عامل سازی، خنثی سازی، شستشو، خشک کردن،پخت عملیات نهایی و سایر پردازش ها نیاز دارند. اکثر آنها باعث کاهش خواص کششی، نرمی، مقاومت دربرابرسایش، تغییر ظاهر و سایر خواص کاربردی منسوجات و حتی تغییر رنگ آنها می شوند. همچنین پردازش ها برای تولید در مقیاس بزرگ پر هزینه و زمانبر هستند و یا به‌دلیل کاربرد بسیاری از مواد شیمیایی یا حلال های آلی برای محیط زیست خطرناک هستند.

1-2- اهمیت و ضرورت تحقیق

(نیاز به پارچههای آنتی باکتریال ابگریز در صنعت)

عفونت‌های مرتبط با مراقبت‌های بهداشتی سالانه میلیون‌ها بیمار را تحت تأثیر قرار می‌دهد و این نشان دهنده بار اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی است. منسوجات پزشکی یکی از وسایل نقلیه احتمالی انتقال در نظر گرفته می شوند. برای مقابله با این خطر، دستورالعمل‌های فعلی مرکز کنترل و پیشگیری ازبیماری‌ها(CDC) شامل شستشوی مناسب منسوجات بیمارستانی و در موارد خاص حتی استریل کردن آن‌ها رویه‌های مؤثری هستند، اما مشروط به اجرای مستمر و دقیق می‌باشد. با این حال، همچنان میکروارگانیسم‌ها بر روی منسوجات بیمارستانی پزشکی پس از شستشو وجود دارند. برخی از نانو مواد مهندسی شده خواص ضد‌میکروبی اثبات شده‌ای دارند که میتوان در تولید لباس ها و پرده های بیمارستانی استفاده نمود و از انتقال عفونت جلوگیری کرد. تثبیت نانو ذرات امکان بدست آوردن خواص چند منظوره مانند محافظت دربرابر اشعه ماوراءبنفش (UV).خود تمیز شوندگی، هدایت الکتریکی، خواص ضد میکروبی، ضد چروک شدگی وضد حریق بودن ذاتی پارچه را فراهم می‌کند. علاوه بر کاربرد هایی که اشاره شد میتوان از این فناوری در تولید محصولات دیگری مانند چسب زخم نیز استفاده نمود.

1-3- اهداف تحقیق

بیماری‌های عفونی یکی از چالش‌های اصلی بهداشت عمومی در جهان معاصر هستند. با افزایش مقاومت میکروبی و ظهور عفونت‌های جدید، نیاز به راهکارهای نوین برای کنترل و پیشگیری از این بیماری‌ها بیش از پیش احساس می‌شود. یکی از این راهکارها، استفاده از پارچه‌های نانو است که به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، می‌تواند تأثیر بسزایی در بهبود وضعیت بیماران عفونی و کاهش شیوع بیماری‌ها داشته باشد. استفاده از پارچه‌های نانو در بیمارستان‌ها و مراکز درمانی می‌تواند به کاهش عفونت‌های بیمارستانی کمک کند. با پوشش‌دهی تخت‌ها، لباس‌های پزشکی و ملحفه‌ها با این نوع پارچه‌ها، می‌توان احتمال انتقال عفونت را به حداقل رساند. این اقدام نه تنها به بهبود شرایط بیماران کمک می‌کند، بلکه بار مالی ناشی از درمان عفونت‌های بیمارستانی را نیز کاهش می‌دهد. پارچه‌های نانو همچنین می‌توانند در تولید ماسک‌ها و تجهیزات حفاظتی مؤثر باشند. با استفاده از این پارچه‌ها در تولید ماسک‌های پزشکی، می‌توان به طور قابل توجهی میزان انتقال ویروس‌ها و باکتری‌ها را کاهش داد. این امر به ویژه در دوران شیوع بیماری‌هایی مانند آنفولانزا یا کووید-19 اهمیت دارد.

علاوه بر خواص ضدعفونی‌کنندگی، پارچه‌های نانو دارای ویژگی‌های راحتی و سازگاری با پوست هستند. این ویژگی‌ها می‌تواند کیفیت زندگی بیماران را بهبود بخشد و از بروز مشکلات پوستی ناشی از استفاده طولانی‌مدت از لباس‌های پزشکی جلوگیری کند.

1-4- خواص آنتی باکتریال

امروزه با افزایش آگاهی عمومی نسبت به بهداشت و سلامت، تقاضا برای محصولات نساجی با خاصیت آنتی‌باکتریال به طور چشمگیری افزایش یافته است. این محصولات نه تنها در صنعت پزشکی و بهداشتی، بلکه در زندگی روزمره نیز کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. با این حال، استفاده از مواد ضد باکتری سنتی با چالش‌هایی مانند مقاومت آنتی‌بیوتیکی، آلودگی محیط زیست و هزینه‌های بالا همراه است. در این راستا، فناوری‌های نوین مانند نانومواد به عنوان راه‌حلی مؤثر برای این چالش‌ها مطرح شده‌اند. مواد ضد باکتری به عنوان ابزاری کلیدی برای حفظ بهداشت عمومی شناخته می‌شوند. این مواد شامل آنتی‌بیوتیک‌ها، یون‌های فلزی و ترکیبات آمونیوم چهارتایی هستند که به طور مؤثر از چسبیدن و رشد میکروب‌ها بر روی سطوح جلوگیری می‌کنند. اما استفاده از این مواد با چالش‌هایی مانند مقاومت آنتی‌بیوتیکی، آلودگی محیط زیست، فرآیندهای تولید پیچیده و هزینه‌های بالا همراه است[16-13].

در پاسخ به این چالش‌ها، نانومواد ضد باکتری به عنوان گزینه‌ای نوین در حال بررسی هستند. نانوذراتی مانند نقره، اکسید تیتانیوم و نانولوله‌های کربنی (CNTs) به دلیل خواص ویژه‌شان مورد توجه قرار گرفته‌اند[23-17].

محصولات نساجی که از مواد طبیعی ساخته می‌شوند، به دلیل حساسیت به آلودگی توسط میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا، در معرض خطر هستند. این موضوع منجر به افزایش قابل توجه تقاضای مصرف‌کنندگان برای محصولات بهداشتی و نساجی ضد میکروب شده است. استفاده از مواد ضد میکروبی در تولید منسوجات، از نظر اثربخشی و دوام، بسته به نوع پارچه، عوامل به کار رفته و روش‌های تکمیلی متفاوت است[24].

پارچه‌های آنتی باکتریال به روش های متفاوتی با میکرو ارگانیسم‌ها مبارزه می‌کنند. که به برخی از ان‌ها در ادامه می‌پردازیم.

1-4-1- مواد شیمیایی ضدمیکروبی

تری کلوزان: این ماده شیمیایی به عنوان یک ضد میکروب استفاده میشود و میتواند باکتری‌ها را از بین ببرد. تری کلوزان با تداخل در فرآیندهای متابولیک باکتری‌ها آن‌ها را از بین می‌برد.

نانو نقره: نقره به دلیل خاصیت ضد میکروبی خود در بسیاری از پارچه های انتی باکتریال استفاده می شود. . یون های نقره میتوانند دیواره سلولی باکتری‌ها را تخریب کنند و از رشد آنها جلوگیری کنند.

1-4-2- فناوری‌های ضدمیکروبی

تکنولوژی نانو: استفاده از نانوذرات تیتانیوم، نقره و یا سایر مواد ضد میکروبی که به سطح پارچه متصل می‌شوند، به ایجاد یک لایه محافظتی کمک می‌کند که باکتری‌ها را از بین می‌برد.

پوشش‌های ضد میکروبی: برخی پارچه ها با لایه های نازکی از مواد ضد میکروبی پوشش داده می‌شوند که از رشد باکتری‌ها جلوگیری می‌کنند.

1-4-3- مکانیسم عمل مواد آنتی باکتریال

 تداخل با متابولیسم سلولی: برخی از مواد آنتی‌باکتریال با دخالت در فرآیندهای متابولیکی ضروری باکتری‌ها، مانند سنتز پروتئین یا تولید انرژی، باعث مرگ سلولی می‌شوند. تری کلوزان نمونه‌ای از این نوع مواد است.

  تخریب غشاء سلولی: مواد دیگری با برهم زدن ساختار و عملکرد غشای سلولی باکتری‌ها، به مرگ آن‌ها منجر می‌شوند. یون‌های نقره به این طریق عمل می‌کنند. آن‌ها می‌توانند به غشای سلولی متصل شده و باعث ایجاد سوراخ‌هایی شوند که منجر به نشت محتویات سلولی و مرگ باکتری می‌شود.

  تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS): برخی از نانومواد، مانند اکسید تیتانیوم (TiO2) در حضور نور UV، گونه‌های اکسیژن فعال تولید می‌کنند. این گونه‌های اکسیژن فعال می‌توانند با مولکول‌های سلولی باکتری‌ها واکنش داده و به آن‌ها آسیب برسانند.

  تداخل با DNA: بعضی مواد می‌توانند با اتصال به DNA باکتری‌ها، از همانندسازی و رونویسی آن جلوگیری کنند.

1-4-4- چالش‌ها و راهکارها

1-4-4-1- مقاومت آنتی‌بیوتیکی

استفاده گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها و مواد ضد میکروبی سنتی منجر به افزایش مقاومت باکتری‌ها شده است. برای مقابله با این چالش، استفاده از نانومواد و ترکیبات جدید با مکانیسم‌های عمل متفاوت پیشنهاد می‌شود.

1-4-4-2- آلودگی محیط زیست

برخی مواد ضد میکروبی، مانند تری‌کلوزان، می‌توانند اثرات منفی بر محیط زیست داشته باشند. استفاده از مواد سازگار با محیط زیست و فناوری‌های پاک، مانند نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر، می‌تواند به کاهش این آلودگی کمک کند.

1-4-4-3- هزینه‌های تولید

فرآیندهای تولید پارچه‌های آنتی‌باکتریال می‌توانند پیچیده و پرهزینه باشند. بهینه‌سازی فرآیندها و استفاده از مواد اولیه مقرون‌به‌صرفه می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد.

کاربردهای پارچه‌های آنتی‌باکتریال

  1. صنعت پزشکی
  2. لباس‌های ورزشی
  3. منسوجات خانگی

2-شرح آزمایش

2-1- آماده‌سازی پارچه:

محلول شست و شو غیر یونی مانند آب و صابون تهیه کرده و درون بشر ریخته. بشر را بر روی دستگاه استیرر قرار داده و مگنتی متناسب با آن درون بشر انداخته. پارچه را متناسب با محلول و فضای بشر برش داده و به محتوا بشر اضافه کرده. محلول را به  دمای 80 درجه سانتی‌گراد به مدت 30 دقیقه پارچه را در بشر غوطه‌ور نگه داشته. این عمل سبب جدایش ناخالصی‌های پارچه شده. سپس پارچه را بیرون اورده و چندین بار با آب مقطر شست‌و‌شو داده تا مواد شوینده حذف شود. در ادامه برای حذف مواد آلی و مواد شوینده باقی‌مانده احتمالی، پارچه را در بشری حاوی اتانول غوطه‌ور کرده و بشر را در دستگاه اولتراسونیک به مدت 15 دقیقه قرار داده. با پایان کار دستگاه اولتراسونیک پارچه را خارج کرده و دوباره چندین بار با آب مقطر شست‌وشو داده. در پایان پارچه را در آون با دمای 40 درجه سانتی‌گراد قرار داده تا خشک شود.

2_2_ سنتز نانو سلول Tio2

2 میلی‌لیتر تترابوتیل تیتانات را در 3/8 میلی‌لیتر اتانول حل کرده. محلولی از آب مقطر و اسید نیتریک تهیه کرده که غلظت آن ۰۴/۰ باشد. به همین سبب ۲۳/۰ میلی‌لیتر اسید را با ۷/۷۹ میلی‌لیتر آب مقطر مخلوط کرده. بشر حاوی محلول تترابوتیل تیتانات و اتانول را بر روی دستگاه استیرر قرار داده و محلول اب و اسید را به صورت قطره قطره به آن اضافه کرده. محلول بدست امده باید به مدت ۴۸ ساعت با حرارت ۶۰ درجه سانتی گراد بر روی دستگاه در حال چرخش باشد تا  هسته‌زایی تیتانیوم و رشد کریستال ها انجام شود.

در فرآیند سنتز محلول نکته‌ای که حائض اهمیت است؛ ته نشین نشدن و بدست آوردن محلولی نیمه شفاف است که در شرایط اتاق هم قابل نگهداری است. یکی از عوامل ته‌نشین شدن مواد استفاده بیش از اندازه از اسید است.

واکنش شیمیایی1ـ

TiO₂ + C₂H₅OH → Ti(C₂H₅O)ₓ + H₂O

2-3- اعمال نانو‌سلول تولید شده به پارچه

در این فرآیند، از روش‌های شیمیایی (مانند هیدرولیز و هسته‌زایی) و فیزیکی (مانند فشار دادن و پخت) برای سنتز و اعمال نانو سلول‌های TiO2 بر روی پارچه استفاده شده است. این روش‌ها به دستیابی به یک پوشش پایدار و یکنواخت از نانو ذرات TiO2 بر روی پارچه کمک می‌کنند.

پارچه آماده شده را به مدت یک دقیقه در محلول غوطه‎ور کرده. پس از خارج کردن پارچه، آن را درون نایلونی تمیز قرار داده. نایلون را در بین گیره رو‌میزی فولادی قرار داده و فشار 25/1 کیلوگرم سانتی متر مربع به مدت 5 دقیقه فشار داده شود. پارچه را خارج کرده، در محفظه‌ای تمیز قرار داده و به داخل آون منتقل می‌شود. بسترهای پوشش داده شده در دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 دقیقه پیش گرم شده و سپس در دمای 100 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 دقیقه پخته می شود تا شکل‌گیری کامل شود. در نهایت پارچه را به مدت 3 ساعت در اب 70 درجه غوطه‌ور کرده تا ذراتی که با پارچه اتصال ایجاد نکردن جدا شود و پس از اتمام زمان مورد نظر برای جلوگیری از ایجاد الودگی احتمالی پارچه را خشک کرده.

3- ارائه و تحلیل نتایج

3-1- آزمون XRD

به منظور تعیین ترکیب فازی کریستالی ذرات TiO2 تشکیل شده از نانوسول، اندازه گیری های پراش اشعه ایکس (XRD)انجام شد.

تصویر10 با توجه به پیک‌های پهنی که دارد نشان دهنده ساختار آمورف ماده با چند پیک ضعیف در زوایای پراش پایین (2θ) است.

تصویر 11 الگوی XRD پارچه پوشش داده شده، پیک‌های واضح‌تری را در مقایسه با پارچه پوشش داده نشده نشان می‌دهد. پیک‌های (2θ)  برابر با 34/11، 06/18، 82/23و 46/26 مربوط به فاز بلوری ماده پوشش دهنده است. افزایش شدت پیک‌ها و ظاهر پیک‌های جدید نشان می‌دهد که پوشش، تا باعث تشکیل فازهای بلوری جدید شده است. باتوجه به داده‌های نمایش داده شده در فایل به نظر می‌رسد که آزمون دارای خطاهای قابل ملاحضه و مشهودی می‌باشد. نویز و پارازیت بسیار زیادی در قله های شناسایی شده وجود دارد که می‌تواند ناشی از وجود ناخالصی  یا عناصر مغناطیس و یا کالیبره نبودن دستگاه XRD باشد.

تصویر 12 الگوی نمونه حضور پیک هایی را در (2θ) برابر با ° 66/27، °12/36، °39، °16/41، °4/44، °3/54، °6/56، °76/62، °2/64،° 69،° 9/69و° 6/76 نشان‌دهنده فاز کریستالی روتیل(Rutile) است. روتیل در میان سه ساختار دی اکسید تیتانیوم (روتیل، آناتاز و بروکیت) پایدارترین است و در اثر حرارت، آناتاز و بروکیت به روتیل تبدیل می شوند.

در همین حال، پیک ضعیف در (2θ) برابر با °39، حاکی از وجود مقدار کمی فاز بروکیت TiO2 در فرآیند بود. بروکیت در مقایسه با روتایل و آناتاز کمیاب تر است، اما همچنان فعالیت فوتوکاتالیستی نشان می دهد. از نظر ساختار کریستالی، بروکیت اورتورومبیک است، در حالی که روتیل و آناتاز تتراگونال هستند. بروکیت در برخی کاربردهای فوتوکاتالیستی اهمیت دارد و در مقایسه با سایر فازها، به ویژه در دماهای پایین، بیشتر از سایرین مشاهده می شود. فاز آناتاز یکی از سه شکل معدنی دی اکسید تیتانیوم است که در دماهای پایین به وجود می‌آید و معمولاً به صورت کریستال‌های کوچک و متراکم یافت می‌شود. به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، در صنایع مختلف از جمله مواد ضد UV، فتوکاتالیز و خود تمیزشوندگی کاربردهای گسترده‌ای دارد.

3-2_ آزمونSEM

عکس‌های تهیه شده با بزرگ‌نمایی (50Kx) آورده شده. تصاویر سمت چپ قبل از پوشش و تصاویر سمت راست پس از پوشش می‌باشد. با مقایسه تصاویر سطح نسبتا صاف و دست نخورده تصاویر سمت چپ مشاهده می‌شود و در سمت راست رسوبات تشکیل شده TiO2 . نکته قابل توجه این است که رسوبات در حاشیه بهتر از سایر مکان‌ها تشکیل می‌شود.

3_3_ آزمون EDS

با مقایسه جداول هر دو آزمون عناصر زیر مشاهده می‌شود که از بیشترین درصد موجود و  اهمیت برخوردارند ؛که نشان از تشکیل پوشش تیتانیوم بر پارچه دارند:

پارچه پوشش دار

پارچه بدون پوشش

عناصر

کربن (C)

W% (درصد وزنی): 52.47%

A% (درصد اتمی): 59.52%

W% (درصد وزنی): 51.62%

A% (درصد اتمی): 58.79%

اکسیژن (O)

W% (درصد وزنی): 47.53%

A% (درصد اتمی): 40.48%

W% (درصد وزنی): 48.12%

A% (درصد اتمی): 41.14%

تیتانیوم (Ti)

موجود نیست

W% (درصد وزنی): 0.26%

A% (درصد اتمی): 0.07%

4_ نتیجه‌گیری

پارچه‌های پلی‌استر پوشیده شده با نانوذرات TiO₂ با موفقیت تولید شده‌اند. این کار با غوطه‌ور کردن پارچه‌ها در سل TiO₂ انجام شده که با روشی ساده و موثر در دمای محیط سنتز شده است. نانوذرات TiO₂ به خوبی به صورت آناتاز بلوری شده. مزیت این روش تولید آن بدون نیاز به امکانات پیچیده و ساده بودن مراحل است. اگر از زمان لازم برای تشکیل نانو سلول چشم‌پوشی شود می‌توان گفت در بازه زمانی کوتاهی تولید می‌شود و صرفه اقتصادی دارد. پوشش TiO₂ نه تنها از تشکیل بیوفیلم باکتری‌های جذب‌شده جلوگیری می‌کند، بلکه سلول‌های باکتریایی را نیز از بین می‌برد. به هر حال، پارچه‌های پوشیده شده با TiO₂ با عملکرد خودتمیزشوندگی و ضد باکتریایی با موفقیت به دست آمده‌اند و این پارچه‌ها از نظر استفاده در صنعت نساجی، پاکسازی محیط زیست و استریلیزاسیون بیمارستانی بسیار امیدوارکننده هستند.

مراجع

  1. Dr T Ramachandran, K Rajendrakumar, R Rajendran; Antimicrobial Textiles-an overview; IE (1) Journal.TX; Vol 84, February 2004;P 42-47
  2. Leila Elizabeth Bonin; Durable and Reusable Antimicrobial Textiles; A Thesis for the degree of Master of Science in The School of Human Ecology; B.S., University of Louisiana at Lafayette; December 2008
  3. Wang, W. Hou, L. Wei, H. Jia, X. Liu, B. Xu, Antibacterial activity of nano-SiO2 antibacterial agent grafted on wool surface, Surface and Coatings Technology 202 (2007) 460–465.
  4. Potiyaraj, P. Kumlangdudsana, S.T. Dubas, Synthesis of silver chloride nanocrystal on silk fibers, Materials Letters 61 (2007) 2464–2466.
  5. Perelshtein, G. Applerot, N. Perkas, G. Guibert, S. Mikhailov, A. Gedanken,Sonochemical coating of silver nanoparticles on textile fabrics (nylon, 1558 polyester and cotton) and their antibacterial
  6. Q. Jiang, E. Newton, C.W.M. Yuen, C.W. Kan, Chemical silver plating and its application to textile fabric design, Journal of Applied Polymer Science 96 (2005) 919–926.
  7. Jiang, E. Newton, C.W.M. Yuen, C.W. Kan, Application of chemical silver on polyester and cotton blended fabric, Textile Research Journal 77 (2) (2007)85–91.
  8. Jiang, S. Manolache, A.C.L. Wong, F.S. Denes, Plasma-enhanced deposition of silver nanoparticles onto polymer and metal surfaces for the generation of antimicrobial characteristics, Journal of Applied Polymer Science 93 (2004) 1411–1422.
  9. K. Hyde, Electrostatic self-assembled nanolayers on textile fibers, Master’s Thesis, North Carolina State University (2005).
  10. C.D.S. Maria, J.D.C. Souza, M.R.M.P. Aguiar, S.H. Wang, J.L. Mazzei, I. Felzenszwalb, S.C.Amico, Synthesis, characterization, and bactericidal properties of composites based on crosslinked resins containing silver, Journal of Applied Polymer Science 107 (2008) 1879–1886.
  11. Rehan, M.; El-Naggar, M.E.; Mashaly, H.M.; Wilken, R. Nanocomposites based on chitosan/silver/clay for durable multifunctional properties of cotton fabrics. Carbohydr. Polym. 2018, 182, 29–41. [CrossRef]
  12. Amani, A.; Montazer, M.; Mahmoudirad, M. Low starch/corn silk/ZnO as environmentally friendly nanocomposites assembling on PET fabrics. Int. J. Biol. Macromol. 2021, 170, 780–792. [CrossRef] [PubMed]
  1. 13. Rehan, M.; El-Naggar, M.E.; Mashaly, H.M.; Wilken, R. Nanocomposites based on chitosan/silver/clay for durable multifunctional properties of cotton fabrics. Carbohydr. Polym. 2018, 182, 29–41. [CrossRef]
  2. 14. Amani, A.; Montazer, M.; Mahmoudirad, M. Low starch/corn silk/ZnO as environmentally friendly nanocomposites assembling on PET fabrics. Int. J. Biol. Macromol. 2021, 170, 780–792. [CrossRef] [PubMed]
  3.  15. M. Aviv, I. Berdicevsky, M. Zilberman, J. Biomed. Mater. Res. Part A.2007 , 83 , 10.
  4. 16.M. Ramstedt, N. Cheng, O. Azzaroni, D. Mossialos, H. J. Mathieu,W. T. S. Huck, Langmuir 2007. 23.3314
  5. 17.B. C. Allison, B. M. Applegate, J. P. Youngblood, Biomacromolecules. 2007 , 8 , 2995 .
  6. 18.P. S. Stewart, J. William Costerton, The Lancet 2001 , 358 , 135 .
  7. X. Chen, U. C. Tam, J. L. Czlapinski, G. S. Lee, D. Rabuka, A. Zettl, C. R. Bertozzi, J. Am. Chem. Soc. 2006 , 128 , 6292 .
  8.  19.A. Magrez, S. Kasas, V. Salicio, N. Pasquier, J. W. Seo, M. Celio, S. Catsicas, B. Schwaller, L. Forró, Nano Lett. 2006 , 6 , 1121.
  9. 20.C. W. Lam, J. T. James, R. McCluskey, R. L. Hunter, Toxicol. Sci. 2004 ,77 , 126 .
  10. 21.A. Kumar, P. K. Vemula, P. M. Ajayan, G. John, Nat. Mater. 2008, 7, 236.
  11.  22.C. Wei, W. Y. Lin, Z. Zainal, N. E. Williams, K. Zhu, A. P. Kruzic, R. L. Smith, K. Rajeshwar, Environ. Sci. Technol. 1994 , 28 , 934 .
  12. 23.M. L. Schipper, N. Nakayama-Ratchford, C. R. Davis, N. W. S. Kam, P. Chu, Z. Liu, X. Sun, H. Dai, S. S. Gambhir, Nat. Nanotechnol. 2008 , 3 , 216.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *