اصلاح مستقیم سطوح پلیاتیلن به وسیله پلاسمای غیرتعادلی جرقه لغزان در فشار اتمسفر با گاز هوا
دوره 7، شماره 4، زمستان 1402، صفحه 15-32
فائزه قهرمان نژاد؛ بابک محمدحسینی؛ محمدرضا خانی؛ جابر خانجانی
چکیده موضوع تحقیق: سطوح پلیاتیلن را اغلب به دلایل مختلفی همانند پاکسازی و حکاکی سطح[1]، تغییر عملکرد سطح و رسوب سطحی اصلاح میکنند. یکی از سطوحی که در کاربردهای ظروف بادی میبایست اصلاح شود تا چسبندگی مناسب برچسبها به آن محقق شود، سطوح بطریهای شویندههای بهداشتی است که مورد هدف این پژوهش است. در این مقاله از دستگاه پلاسمای جرقه لغزان در فشار اتمسفر با گاز هوا برای اصلاح سطح ورقههای پلیاتیلن به منظور ایجاد تغییر در ساختار آنها استفاده شدهاست.
روش تحقیق: به منظور بررسی تغییرات ایجاد شده در شیمی و فیزیک سطح پلیاتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی از آزمون های مختلفی مانند آزمونهایAFM ، SEM وXPS استفاده شدهاست. همچنین آزمون طیفسنجی گسیل نوری(OES) برای شناسایی عناصر پلاسما استفاده شدهاست.
نتایج اصلی: زاویه تماس[2] بین قطره آب و سطح پلیاتیلن بعد از 40 ثانیه اصلاح به96/46 درجه رسیدهاست، در حالی که این زاویه تماس قبل از اصلاح پلاسمایی 53/66 درجه بودهاست. کاهش در اندازه زاویه تماس قطره آب و سطح نمونه، بیانگر آبدوست شدن سطح پلیاتیلن بعد از اصلاح پلاسمایی است. با استفاده از روش Owens-Wendt-Rabel Kaelble انرژی سطحی پلیاتیلن قبل و بعد از اصلاح پلاسمایی محاسبه شدهاست. انرژی سطحی پلیاتیلن ازmj.m-2 20/42 در نمونه کنترل به mj.m-2 32/60 در نمونه اصلاح شده افزایش پیدا کردهاست. افزایش در زبری سطح نمونه اصلاح شده با پلاسمای جرقه لغزان توسط آزمون AFM تأیید شد. زبری سطح پلیاتیلن در نمونه کنترل nm18/47 بوده درحالی که، زبری در نمونه اصلاح شده به nm 86/59 افزایش یافتهاست. آزمون XPS حضور گروههایعاملی اکسیژندار و نیتروژندار را روی سطح نمونه اصلاح شده تأیید کرد. همچنین این آزمون تشکیل پیوندهای C−C=O و C−O−C را در سطح پلیاتیلن اصلاح شده، نشان داد.
[1] Cleaning and etching
[2] Contact angle
تهیه و شناسایی سازه لیفی فوق آب گریز سیلیکاایروژل/بازالت خشک شده در فشار محیط
دوره 1، شماره 1، پاییز 1396، صفحه 31-38
زهرا طالبی مزرعه شاهی؛ نگار حبیبی؛ علی زادهوش
چکیده در سالهای اخیر، تهیه سازههای لیفی ایروژلی منعطف، مستحکم و دوستدار محیطزیست، مورد توجه محققان قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، سازه لیفی جدید سیلیکاایروژل/الیاف بازالت برای اولین بار با استفاده از الیاف بازالت و نانوساختار سیلیکاایروژل بر اساس فرآیند سل-ژل دومرحلهای و روش خشککردن در فشار محیط و با غوطهورسازی لایهی الیاف بازالت در سل سیلیکا تهیه شد. ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل با استفاده از آزمونهای میکروسکوپ الکترونی روبشی میدان وسیع (FE-SEM) و جذب و واجذب نیتروژن، شناسایی و گروههای شیمیایی، خواص آبگریزی و زبری سطح الیاف بازالت و سازه با استفاده از آزمونهای مختلف شامل آزمون طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، زاویه تماس و زبری سطح بررسی شد. نتایج نشان دادکه ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل حاصل، چگالی g/cm3 34/0، تخلخل 85% و سطح مخصوص m2/g 750 دارند. اندازه حفرات در محدوده 2-22 نانومتر بوده و میانگین آنها 5/1±7 نانومتر است. بررسی ریختشناسی الیاف و سازه حاصل نشان داد که تشکیل ذرات نانوساختار سیلیکاایروژل و پوشش آنها بر سطح الیاف بازالت در اثر فرایند سنتز سل-ژل بهطور موثری صورت گرفته و منجر به ایجاد خواص آبگریزی شدید در الیاف بازالت آبدوست شده است. بهطوریکه زاویه تماس الیاف بازالت با آب از ۰ درجه به ۱۱۴ درجه در سازه حاصل افزایش پیدا کرد. همچنین زبری سطح الیاف بازالت در اثر پوششدهی با سیلیکاایروژل، به میزان قابلملاحظهای افزایش یافته و افزایش حجم سل در تهیه سازه حاصل منجر به پوششدهی بیشتر سطح الیاف بازالت با ذرات سیلیکاایروژل شده و بنابراین افزایش زبری سطح الیاف از 6/3 به 11 میکرومتر را درپی داشت.
