پنبه با خصوصيات خود پاک کنندگي
چكيده
دي اکسيد تيتانيوم بصورت نانوکريستالين تحت فشار محيطي و در دماي نزديک
و يا متناسب با دماي اتاق با استفاده از هيدروليز تيتانيوم
تتراايزوپروپوکسيد در يک محلول آبي اسيدي تهيه شد. يک لايه نازک شفاف
تيتانياي نانوکريستالين بر روي منسوجات پنبه اي با استفاده از فرآيند
dip-pad–dry-cure توليد گرديد. اين منسوجات پنبه اي با پوشش TiO2 از
خصيصههاي قابل توجه خود تميزشوندگي فتوکاتاليستي، يا تحريک واکنش به
وسيله نور، نظير فعاليت مربوط به کشتن باکتري، تجزيه لک هاي رنگي و
کاهش يا تخريب لک هايي که بواسطه شراب قرمز يا قهوه به وجود آمده اند،
برخوردار ميباشند جذب اشعه ماوراء بنفش (UV) و استحکام در برابر پارگي
يا از هم گسيختگي پنبه داراي پوشش TiO2 نيز مورد مطالعه قرار گرفته
است. ويژگي خود تميز شوندگي پنبه ممکن است در نهايت راه خود را به سمت
رويه تجاري سازي در صنعت منسوجات بگشايد.
پوشش هاي نانوکريستالين دي اکسيد تيتانيوم توجه زيادي را به عنوان فتو
کاتاليست ها در کاربردهاي عملي نظير پالايش محيطي، دفع عفونت، استريل
سازي، روال هاي ضد رسوب يا گرفتگي و شيشه هاي خود تميزشونده بخود معطوف
داشتهاند، که علت آن نيز قابليت بالاي اکسيداسيون، عدم سميت، ثبات
دراز مدت و هزينه پايين ميباشد. بر مبناي گزارشات، در بين فازهاي
کريستالين مختلف
TiO2، آناتاز داراي بهترين عملکرد ميباشد. بر اين مبنا يک سري از
ديدگاه هاي فيزيکي و شيميايي و رويه هاي مربوط بدان ها به منظور مهيا
نمودن دي اکسيد تيتانيوم کريستالين اعمال گرديده است. فرآيند سل- ژل به
طور گسترده اي جهت توليد پوشش هاي نازک TiO2 به کار گرفته شده است. با
اين وجود، مهيا سازي پوشش هاي نازک آناتاز معمولاً در دماي نسبتاً بالا
محقق ميشود. کاربرد پوشش هاي آناتاز شفاف در زيرلايههايي که داراي
پايداري اندک گرمايي ميباشند، نظير پلاستيک ها، چوب، کاغذ و منسوجات
عملاً قابل اعمال نميباشد.
بر اين مبنا اين موضوع قابل توجه ميباشد که يک ارتباط وابسته بين شدت
جذب تابش اشعه ماوراء بنفش و فعاليت فتوکاتاليستي وجود دارد. هرچه شدت
تابش اشعه ماوراء بنفش بيشتر باشد، اين فعاليت بيشتر خواهد بود، جاييکه
وجود شدت جذب قدرتمند موکد اين نکته خواهد بود که ميزان بيشتري از
الکترون ها از نوار والانس به نوار رسانايي انتقال داده شده و و
الکترون هاي مجزاي بيشتر و يا حفرهها توليد خواهند شد، که خود در
زمينه ارتقاي فعاليت فتوکاتاليستي کارگشا ميباشند. ثبات پوشش هاي
TiO2 بعنوان يكي از ضروريات خاص منسوجات به شمار ميآيد، چرا که
آنها به طور مکرر شسته شده و بنابراين بهره گيري از يک حالت چسبندگي
مناسب به منظور استفاده از رويه هاي عملي سل- ژل، که از تيتانيا در
منسوجات سرچشمه ميگيرند، ضروري خواهد بود. علاوه بر اين، پوشش هاي
متخلخل بر روي منسوجات ممکن است از خصيصه ثبات رنگ بالا به هنگام
شستشو، به واسطه تأثير پوسته شدگي، برخوردار نباشند.
تحقيقات زيادي بر روي هسته زايي آناتاز بوسيله روش هاي مختلف دماي
پايين نظير فرآوري آب گرم پوشش هاي سليكا- تيتانيا، پوشش هاي سيلکا-
تيتانيا منبعث از سل- ژل كه در معرض بخار آب قرار داشتهاند، انجام شده
است. بر اين مبنا گزارش شده است که سلها يا محلول هاي کلوئيدي آناتاز
TiO2 را ميتوان از طريق هيدروليز تيتانيوم n-butoxide در محلول
آبي اسيد نيتريک و رفلاکس متعاقب آن در دماي پايين 75 درجه سانتي گراد
سنتز نمود. با اين وجود، اين محصول شامل ترکيبي از آناتاز و بروکيت،
بجاي آناتاز خالص، ميباشد.
پوشش هاي آناتاز نانوکريستالين بر روي منسوجات پنبه اي از طريق فرآيند
سل – ژل در دماي نزديک اتاق مهيا گرديد. منسوجات پوشش دار
نانوکريستالين آناتاز معرف عملکرد خود تميزشدگي قابل توجهي ميباشند،
همانگونه که اين موضوع بوسيله فعاليت هاي مرتبط با باکتري کشي آنها
تجزيه مواد رنگي و کاهش لک هاي مربوط به شراب و قهوه تحت پرتوافکني
UV مشاهده شده است. جذب UV به وسيله پوشش تيتانيا کاملاً به ميزان
اساسي مدنظر خواهد بود، که اين عمل خود باعث ارتقاي محافظت UV به ميزان
ممتازي در برابر پنبه خواهد شد. فتوتجزيه زنجيرههاي سلولزي پنبه
بوسيله پوشش تيتانيا را ميتوان همانگونه که به وسيله مطالعات مقايسه
اي قدرت پارگي منسوجات پنبه اي پوشش دار قبل و بعد از اعمال رويه هاي
پرتوافکني نوري شبيه سازي خورشيدي انجام پذيرفته شده اند، مورد
بررسي و مشاهده قرار داد.