ضديخ كردن و يخ‌زدايي كالاي پنبه ­اي با نانوذرات دي­اكسيد تيتانيم و تركيبات آبگريز بر پايه فلوروكربن

Anti-icing and deicing of cotton fabric with TiO2 nanoparticles and fluorocarbon-based water repellent

اين تحقيق به بررسي تأثير نانوذرات TiO2 به همراه ماده دافع آب فلوروكربني روي پارچه‌ي پنبه‌اي به منظور ايجاد ويژگي ضديخ و يخ‌زدايي پرداخته است. مقادير مختلف نانوذرات TiO2 با فلوروكربن به روش پد-خشك-پخت روي پارچه پنبه‌اي اعمال و غلظت بهينه مواد براي حصول ابر‌آبگريزي به عنوان عامل مؤثر براي دستيابي به ضد يخ به‌دست آمد. زبري سطح به كمك نانوذرات توسط عكس­هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي تأييد شد. قدرت چسبندگي يخ به سطح نمونه­ ها با استفاده از نيروسنج و اعمال نيروي كششي براي جداسازي پارچه از سطح يخ و زمان جدا شدن دانه يخ در شيب 45 درجه از نمونه ­هاي متفاوت مقايسه شد. سطوح فراآبگريز با زاويه تماس بزرگ و زاويه سرش كوچك، در كاهش چسبندگي يخ به سطح كارآمد، ولي در يخ­زدايي ناكارآمد بودند. چرا كه در شرايط انجماد و سپس ذوب شدن، لايه‌ي هواي بين زبري از بين رفته و خاصيت فراآبگريزي كاهش مي­ يابد

This project has focused on the influence of titanium dioxide nanoparticles and fluorocarbon-based water repellent on coton fabric for anti-icing and deicing purposes. In this regard, various concenteration of titanium dioxide nanoparticles and fluorocarbon compound were applied on the cotton fabric through pad-dry-cure method and the optimum materials was obtained for higher super-hydrophobic properties as an effective factor of anti-icing. Surface roughness with the help of nanoparticles was confirmed by scanning electron microscopy images. The adhesion strength of the ice to the surface of different samples was measured using an Instron with applying tensile force to separate the fabric from the iced surface. Also, for deicing, the time of ice grain separation at a slope of 45˚ was considered and compared for different samples. The super-hydrophobic surfaces were obtained with high contact angle and low sliding angle as effective fabric with reduced ice-surface adhesion but inefficient in deicing. Since in extreme conditions of freezing and then re-melting, the air gaps between the roughness is lost and the super-hydrophobic property is reduced