كليدواژه :
تغييرسلولز , فرمالدهيد , پلي وينيل الكل , پيوندعرضي
چكيده فارسي :
سابقه و هدف: تقويت بافت سلولز در صنايع مربوط به نخ و نساجي نقش مهمي دارد. فرمالدهيد به تنهايي بهعنوان
مقاوم كننده بافت سلولز استفاده شده و كاربردش در پارچه مهم است و ازنظر فني امكان پذير است؛ اما به طورمعمول
تركيب فرمالدهيد با اوره براي تقويت بافت سلولز به كار مي رود اما دو مشكل براي كاربرد اوره فرمالدهيد وجود دارد.
مشكل اول اين است كه تركيب اوره و فرمالدهيد و سلولز نرم نيست و بنابراين مناسب صنعت نساجي نيست و
مشكل دوم اين است كه تركيب مذكور به مرور فرمالدهيد آزاد مي كند و فرمالدهيد بدبو و سمي است. هدف اين
پژوهش تقويت بافت سلولز با استفاده از پلي ونيل الكلوفرمالدهيد است زيرا اين روش ضمن ايجاد پيوند عرضي و
تقويت بافت سلولز، نسبت به روش هاي قديمي مانند روش شوآيتزر و روش زانتات؛ آسيب كم تري به ساختار اصلي
سلولز وارد مي كند.
مواد و روش ها: در اين پژوهش فرمالدهيد و پلي ونيل كلريد به كمك كاتاليست بوراكس با سلولز واكنش دادند و در
انتهاي فرايند هيدروكسيد سديم باعث رسوب محصول واكنش به شكل توده لاستيكي شد.
يافته ها: در اين پژوهش شرايط واكنش فرمالدهيد-سلولز بهينه شد و پنج پديده به عنوان هدف مورد بررسي قرار
گرفت و درنهايت اثبات شد كه فرمالدهيد در 30 درجه سانتي گراد بدون واكنش تبخير مي شود و از سوي ديگر در
دماي بالاتر ( 150 درجه سانتي گراد) واكنش در دامنه وسيعي از شرايط با سلولز واكنش مي دهد؛ اما براي بهينه سازي، با
95 واكنش قابل انجام است. در واكنش سلولز- oC و در دماي pH≤ كاتاليست بوراكس و تحت شرايط اسيدي 1
فرمالدهيد با افزودن پلي ونيل الكل و سنتز پيوند عرضي؛ تبخير فرمالدهيد كاهش يافت. كاهش تبخير و تخريب
فرمالدهيد سبب مي شود محصول براي صنعت نساجي مناسب و بي خطر شود. اين محصول ماده لزج و ناپايدار بود
ولي با غوطه ور شدن در محلول هيدروكسيد سديم؛ منسجم و پايدار شد. در اين مطالعه، انتشار فرمالدهيد از نمونه هاي
و دستگاه كروماتوگرافي گازي موردسنجش و (Head-Space) سنتز شده با استفاده از روش دقيق آزمايش اندازه گيري قرار گرفت و مقادير فرمالدهيد واكنش نداده با سديم بيسولفات اندازهگيري شد؛ و اثبات شد كه
فرمالدهيد فرار در محصول اين پژوهش كمتر از محصول روش معمول اوره-فرمالدهيد است. آزمون كالريمتري
و دماي (Tg) اثبات كرد كه افزودن پليونيلالكل به سلولز سبب كاهش دماي انتقال شيشه (DSC) پويشي تفاضلي
ذوب شده ونيز سبب مي شود سلولز از حالت گرماسخت به حالت گرمانرم تغيير حالت پيدا كند.
نتيجه گيري: محصول اين مقاله نسبت به روش معمول اوره-فرمالدهيد، نرمتر و كشسانتر است و فرمالدهيد كم تري
رها مي كند و هم چنين داراي خاصيت ترموپلاستيكي است و بنابراين براي پوشش سلولزي پلاستيك هاي نرم
قابل استفاده است
چكيده لاتين :
Background and Objectives: Reinforcement of cellulose tissue plays an important role in the yarn
and textile industries. Formaldehyde is used alone as an strengthener of cellulose tissue and its
application in fabrics is important, and it is technically possible; however, the combination of
formaldehyde with urea is commonly used to strengthen the cellulose tissue, but there are two
problems in applying urea formaldehyde, the first problem is that the combination of urea,
formaldehyde and cellulose is not soft and therefore not suitable for the textile industry, and the
second problem is that the compound releases formaldehyde over time, and formaldehyde is smelly
and toxic. The aim of this study was strengthening the cellulose tissue using polyvinyl alcohol and
formaldehyde because this method, while creating cross link and strengthening the cellulose tissue,
has less damage to the main cellulose structure compared to the old methods such as Schweizer and
Xanthate methods.
Materials and Methods: In this study, formaldehyde and polyvinyl chloride reacted with cellulose
using borax catalyst. At the end of the process, sodium hydroxide precipitated the reaction product in
the form of a rubber mass.
Results: In this study, the formaldehyde-cellulose reaction conditions were optimized and five
phenomena were examined as targets so that finally it was approved that formaldehyde evaporates at
30 °C without participating in the reaction. On the other hand, at higher temperatures (150 °C) it
reacts with cellulose in a wide range of conditions; but for optimization, reaction can be done with
borax catalyst under acidic conditions of pH≤1 and at 95 °C. In the cellulose-formaldehyde reaction
by adding polyvinyl alcohol and synthesis of cross- link, evaporation of formaldehyde was
decreased. Reduction in evaporation and degradation of formaldehyde makes the product suitable
and safe for the textile industry. This product was a viscous and unstable material, but by immersion
in sodium hydroxide solution; it became cohesive and stable. In this study, the emission of
formaldehyde from the synthesized samples was measured with use of a precise test method (Head-
Space) and gas chromatography, and amount of non-reacted formaldehyde were measured with
sodium bisulfate, and it was proved that the volatile formaldehyde in the product of this research is
less than the product of the usual urea-formaldehyde method. Differential scanning calorimetric
(DSC) test proved that the addition of polyvinyl alcohol to cellulose reduced the glass transition
temperature (Tg) and melting temperature, and also causes cellulose to change from a thermoset to a
thermoplastic state.
Conclusion: The product of this article is softer and more elastic than the usual urea-formaldehyde
method, and releases less formaldehyde, and also has thermoplastic properties, therefore, it can be
used for cellulosic coating of soft plastics.
