بهبود خواص ضدآب و تنفس پذیری غشای نانولیفی هیبریدی پلی یورتان-پلی(وینیلیدین فلوراید)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده شیمی، دانشگاه علم وصنعت ایران، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

amnc.2021.9.36.1

چکیده

در این پژوهش غشای نانولیفی هیبریدی ضدآب با قابلیت تنفس پذیری و مقاومت بالا در برابر نفوذ آب تهیه شد. برای این منظور نانوالیاف هیبریدی پلی یورتان- پلی(وینیلیدین فلوراید) با نسبت های مختلف و در حضور نانوذرات سیلیکا به کمک روش الکتروریسی تولید شدند. تأثیر نسبت های مختلف پلیمرهای مورد مطالعه بر مورفولوژی و خواص عملکردی غشای نانولیفی نظیر تنفس پذیری و خواص ضدآب مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای این منظور از میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون های نفوذپذیری هوا، فشار هیدرواستاتیکی و تراوایی بخار آب استفاده شد. مطالعه مورفولوژی غشای نانولیفی هیبریدی نشان دهنده تولید نانوالیاف یکنواخت و عاری از دانه تسبیحی با متوسط اندازه قطر 60 تا 80 نانومتر می باشد. همچنین افزایش نسبت پلیمر PVDF در غشای نانولیفی به میزان 70% سبب افزایش میزان نفوذپذیری هوا و فشار هیدرواستاتیکی گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که غشای نانولیفی تولید شده با نسبت PVDF به PU برابر 70 به 30، خواص تنفس پذیری و ضدآب بهتری را نشان می دهد، بطوریکه مقدار نفوذپذیری هوا به اندازه mL/cm2.s 6/68 و مقدار تراوایی بخار آب حدود g/m2/day 2853 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها


 [1] B. Hadavi Moghadam, M. Hasanzadeh, and A. K.
Haghi, “On the contact angle of electrospun polyacrylonitrile nanofiber mat,” Bulg. Chem. Commun.,
vol. 45, no. 2, p. 23, 2013.
[‌]2م.‌علیزاده،‌م.‌حسن‌زاده،‌س.‌محتشمی،‌بهبود‌رفتار‌جذب‌صوت‌فوم‌پلی‌
یورتان‌نرم‌تقویت‌شده‌با‌نانوالیاف‌پلیمری،‌نانولوله‌کربنی‌و‌نانوذرات،‌نشریه‌
علمی‌پژوهشی‌مواد‌پیشرفته‌و‌پوشش‌های‌نوین،‌دوره‌‌،8شماره‌2080-‌،29
.1398‌،‌تابستان2072
[ ‌]3ب.‌ مداح،‌ ع.‌ یاوری‌ پور،‌ س.‌ حسنی‌ رمدانی،‌ ح.‌ حسینی،‌ م.‌ حسن‌زاده،‌
بهبود‌جذب‌گاز‌سولفید‌هیدروژن‌در‌غشاهای‌نانولیفی‌پلی‌یورتان‌با‌استفاده‌از‌
نانولوله‌های‌کربنی‌اصلاح‌شده‌با‌نانوذرات‌اکسید‌فلزی،‌نشریه‌علمی‌پژوهشی‌
مواد‌ پیشرفته‌ و‌ پوشش‌ های‌ نوین،‌ دوره‌ ‌،8شماره‌ ‌،2138-2130 ‌،30پاییز‌
.1398
[4] M. Gorji, A. A. A. Jeddi, and A. A. Gharehaghaji,
“Fabrication and Characterization of Polyurethane
Electrospun Nanofiber Membranes for Protective
Clothing Applications,” J. Appl. Polym. Sci., vol.
125, no. 5, pp. 4135–4141, 2012.
[5] R. Bagherzadeh, M. Latifi, S. S. Najar, M. A. Tehran, M. Gorji, and L. Kong, “Transport properties
of multi-layer fabric based on electrospun nanofiber
mats as a breathable barrier textile material,” Text.
Res. J., vol. 82, no. 1, pp. 70–76, 2011.
[6] T. M. Akshat, S. Misra, M. Y. Gudiyawar, J. Salacova, and M. Petru, “Effect of Electrospun Nanofiber Deposition on Thermo-physiology of Functional Clothing,” Fibers Polym., vol. 20, no. 5, pp.
991–1002, 2019.
[7] H. Efficiency and P. M. Filter, “Waterproofbreathable PTFE nano- and Microfiber Membrane
as High Efficiency PM2.5 Filter,” Polymers (Basel).,
vol. 11, p. 590, 2019.
[8] G. Amini, M. Karimi, and F. Z. Ashtiani, “The
Influence of Fibers Diameter on Water Vapor Permeability, Waterproof and Windproof Properties of Electrospun Poly(vinylidene fluoride) Membrane,” Iran.
J. Polym. Sci. Technol., vol. 32, no. 6, pp. 485–495,
2020.
[9] G. Amini, M. Karimi, and F. Z. Ashtiani, “Hybrid
electrospun membrane based on poly ( vinylidene
fluoride )/ poly ( acrylic acid )– poly ( vinyl alcohol )
hydrogel for waterproof and breathable applications,”
J. Ind. Text., 2020.
[10] J. Sheng, J. Zhao, X. Yu, L. Liu, J. Yu, and B.
Ding, “Electrospun nanofibers for waterproof and
  breathable clothing,” in Electrospinning: Nanofabrication and applications, 2019, pp. 543–570.
[11] H. W. Ahn, C. H. Park, and S. E. Chung, “Waterproof and breathable properties of nanoweb applied
clothing,” Text. Res. J., vol. 81, no. 14, pp. 1438–
1447, 2010.
[12] H. Abdollahi, A. Salimi, M. Barikani, and H.
Daemi, “Toughening Modification of Epoxy Resins
Using Polyurethanes: A Review,” Polymerization,
vol. 6, no. 4, pp. 52–64, 2015.
[‌]13م.‌پارسامنش،‌ش.‌شکرریز،‌اثر‌ذرات‌سیلیکای‌سنتزی،‌رزین‌اورتانی‌و‌
فلوئوروکربن‌روی‌آب/روغن‌گریزی‌پنبه،‌نشریه‌علمی‌پژوهشی‌مواد‌پیشرفته‌و‌
پوشش‌های‌نوین،‌دوره‌‌،7شماره‌‌،1823-1815‌،25تابستان‌.1397
[14] F. L. Article et al., “Superhydrophobic and
breathable SiO2/polyurethane porous membrane for
durable water repellent application and oil-water separation,” Appl. Surf. Sci., p. 144837, 2019.
[15] G. Amini, S. Samiee, A. A. Gharehaghaji, and F.
Hajiani, “Fabrication of Polyurethane and Nylon 66
Hybrid Electrospun Nanofiber Layer for Waterproof
Clothing Applications,” Adv. Polym. Technol., vol.
35, no. 4, pp. 1–9, 2016.
[16] J. Ge, Y. Si, F. Fu, J. Wang, J. Yang, and L. Cui,
“Microfibrous membranes with robust waterproof
and breathable performances 3,” RSC Adv., vol. 3,
pp. 2248–2255, 2013.
[17] M. Salmani Sangtabi, M. Kamali Dolatabadi,
M. Gorji, A. A. Gharehaghaji, and A. Rashidi. “Hybrid electrospun nanofibrous membranes: Influence of layer arrangement and composition ratio on
moisture management behavior.” J. Ind. Text., pp.
1528083719871271, 2019.