تاثیر نانو ذرات معدنی بر رفتار انعکاس پراکنده پارچه مخلوط پنبه/نایلون چاپ شده در نواحی زیرقرمز نزدیک و زیرقرمز با طول‌موج کوتاه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی نساجی، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

چکیده

طیف‌ انعکاسی پراکنده پارچه‌های مخلوط پنبه/ نایلون پوشش داده شده با نانو ذرات معدنی جهت مطابقت با رفتار انعکاسی پراکنده محیط‌های جنگلی و بیابانی در نواحی زیرقرمز نزدیک (NIR) و زیرقرمز با طول موج کوتاه (SWIR) مورد بررسی قرار گرفتند. پارچه‌های مخلوط پنبه/ نایلون با الگوی دیجیتالی چهار رنگ به عنوان بستر اصلی مورد استفاده قرار گرفته و غلظت‌های مختلف از نانو ذرات دی اکسید سریم (CeO2) و اکسید منیزیم (MgO) همراه و یا بدون سیتریک اسید به عنوان اتصال دهنده عرضی بر روی این پارچه‌ها با استفاده از روش آغشته کردن- خشک کردن- تثبیت پوشش داده شدند.
پارچه‌‌های پوششی توسط طیف‌سنج انعکاسی پراکنده(DRS) ، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و طیف‌سنج تفکیک انرژی اشعه ایکس EDS)) ارزیابی شدند.
افزودن (w/v) 1% از نانو ذرات به پارچه توانست با کاهش روند انعکاس، طیف انعکاسی پارچه‌ها را به الگو انعکاسی مناطق جنگلی و بیابانی نزدیک نماید. همچنین، افزودن (w/v) 6% سیتریک اسید همراه با (w/v) 1% دی اکسید سریم و اکسید منیزیم به پارچه توانست میزان انعکاس کل را در تمامی طول‌موج‌ها کاهش دهد .با این حال، کاهش شدت انعکاسِ اکسید منیزیم در تمامی این طول‌موج‌ها بیشتر بوده است. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که پارچه‌های پوشش داده شده با دی اکسید سریم با میزان پراکندگی بهتر بر روی سطح پارچه، میانگین اندازه ذرات کوچکتری (در حدود 50 تا 70 نانومتر) داشته‌اند. در مقابل نانو ذرات اکسید منیزیم در صورت اتصال با سیتریک اسید جذب بهتری بر روی پارچه از خود نشان داده، اما بیشتر در معرض تجمع قرار دارند.

کلیدواژه‌ها


[1] T. Haran, Short-wave infrared diffuse reflectance of textile materials, College of Arts and Sciences, Georgia State University, 2008.

[2] C.L. Ho, Imaging and reflectance spectroscopy for the evaluation of effective camouflage in the SWIR, Naval Postgraduate School, Monterey California, 2007.

[3] U. Goudarzi, J. Mokhtari, M. Nouri, Camouflage of cotton fabrics in visible and NIR region using three selected vat dyes. Color Res. Appl. 39(2) (2014), 200-207.

[4] ا. گودرزی، ج. مختاری، م. نوری، امکان‌‌سنجی کاربرد ماده رنگزا برای ایجاد اثر استتار در ناحیه زیرقرمز نزدیک با استفاده از طیف نورسنج UV-Vis. مجله علوم و فناوری نساجی. 3(4) (1391)، 135- 141.

[5] V. Rubežienė, I. Padleckienė, J. Baltušnikaitė, S. VARNAITĖ, Evaluation of camouflage effectiveness of printed fabrics in visible and near infrared radiation spectral ranges. Mater Sci-Medzg. 14(4) (2008), 361-365.

[6] N. Puzikova, E. Uvarova, I. Filyaev, L. Yarovaya, Principles of an approach for coloring military camouflage. Fibre Chem. 40(2) (2008), 155-159.

[7] J.P. Singh, S.O. Won, W.C. Lim, C-H. Shim, K.H. Chae, Optical behavior of MgO nanoparticles investigated using diffuse reflectance and near edge X-ray absorption spectroscopy. Mater. Lett. 198 (2017), 34–37.

[8] M. Montazer, M. Maali Amiri, ZnO nano reactor on textiles and polymers: ex situ and in situ synthesis, application, and characterization. J. Phys. Chem. B. 118(6) (2014), 1453-1470.

[9] M.A. Hossain, M. Rahman, A review of nano particle usage on textile material against ultra violet radiation. Journal of Textile Science and Technology. 1(03) (2015), 93.

[10] V. Fang, J.V. Kennedy, J. Futter, J. Manning, A review of near infrared reflectance properties of metal oxide nanostructures. GNS Science. 39(2013), 1-20.

[11] M.K. Mehrizi, S.M. Mortazavi, S. Mallakpour, S.M. Bidoki, The effect of nano‐and micro‐TiO2 particles on reflective behavior of printed cotton/nylon fabrics in vis/NIR regions. Color Res. Appl. 37(3) (2012), 199-205.

[12] U. Goudarzi, J. Mokhtari, M. Nouri, Investigation on the effect of titanium dioxide nano particles on camouflage properties of cotton fabrics. Fiber Polym. 15(2) (2014), 241-247.

[13] H. Jafari, M.K. Mehrizi, S. Fattahi, The effect of Inorganic Nanoparticles on Camouflage Properties of Cotton/Polyester Fabrics. Prog. Color Colorants Coat. 9(2016), 29-40.

[14] M.K. Mehrizi, S. Mortazavi, S. Mallakpour, S. Bidoki, M. Vik, M. Vikova, Effect of carbon black nanoparticles on reflective behavior of printed cotton/nylon fabrics in visible/near infrared regions. Fiber Polym. 13(4) (2012), 501-506.

[15] S. Ramsey, T. Mayo, S.G. Lambrakos, A parametric model of NIR and SWIR reflectance spectra for dyed fabrics. J. ELECTROMAGNET WAVE. (2017), 1-12.

[16] C. Peverari, A. Pires, R. Gonçalves, O. Serra, Synthesis, structural and morphological characterization of CeO2-ZnO nanosized powder systems from Pechini's method. Eclet. Quím. 30(1) (2005), 59-64.

[17] S. Balamurugan, L. Ashna, P. Parthiban, Synthesis of nanocrystalline MgO particles by combustion followed by annealing method using hexamine as a fuel. J. Nanotechnol. 2014(2014), 1-6.

[18] J. Maitra, V.K. Shukla, Cross-linking in Hydrogels - A Review. American Journal of Polymer Science. 4(2) (2014), 25-31.

[19] P. Bajaj, Ecofriendly finishes for textiles. Indian j. fibre text. res. 26(2001), 162-186.

[20] D. Gyawali, P. Nair, Y. Zhang, R.T. Tran, Ch. Zhang, M. Samchukov, M. Makarov, H. K.W. Kim, J. Yang, Citric acid-derived in situ crosslinkable biodegradable polymers for cell delivery. Biomaterials. 31(2010), 9092-9105.

[21] J. Dozier, Remote sensing of snow in visible and near-infrared wavelengths NASA Snow Remote Sensing Workshop Boulder. Aug. (2013).

[22] Introduction to Remote Sensing: 1. Physical Basics, https://www.seos-project.eu/remotesensing/remotesensing-c01-p05.html, accessed online June, 2019.

[23] Optical Remote Sensing, http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/optical.htm, accessed online June, 2019.

[24] L.D. Santos, Camouflage U.S. Marine corps utility uniform: pattern, fabric, and design, US Pat. 6805957 B1, 2001.

[25] H. Zhang, J.C. Zhang, Near-infrared green camouflage of cotton fabrics using vat dyes. J. TEXT. I. 99(1) (2008), 83–88.