اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد

اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد

چكيده
عمليات كوپليمريزاسيون گرافت منومر اكريليك اسيد روي پارچه پلي استر با استفاده از آغازگر بنزوئيل پراكسايد انجام و شرايط بهينه عمليات (بالاترين درصد گرافت) در غلظت M93/0 منومر و M3-10×48/5 آغازگر به دست آمد. سپس عمليات آماده سازي به وسيله هيدروليز آنزيمي با ليپاز روي پارچه هاي خام و پس از آن عمليات كوپليمريزاسيون گرافت روي نمونه هاي آماده سازي شده انجام گرفته و اثر شرايط مختلف عمليات آماده سازي نظير زمان ، دما و غلظت روي كاهش وزن نمونه و درصد گرافت بررسي شده است. آزمايشات استحكام، رطوبت بازيافتي، تصويربرداري با SEM و طيف سنجي FTIR براي تعيين خصوصيات كالاي گرافت شده مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج نشان مي دهند كه انجام عمليات آماده سازي با ليپاز به نحو قابل توجهي درصد گرافت حاصل روي كالا را افزايش مي دهد.
كلمات كليدي : كوپليمريزاسيون گرافت، اكريليك اسيد، ليپاز، خواص فيزيك.

1- مقدمه
پلي اتيلن ترفتالات كه امروزه يكي از مهم ترين الياف مصنوعي را تشكيل مي دهد حاصل تحقيقات وينفيلد و دستيار وي ديكسون بوده كه براي اولين بار در سال

اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد

1941 در آزمايشگاه تهيه شده است. پلي استر در سال 1953 توسط دوپونت، به صورت انبوه توليد و به بازار عرضه شد. توليد پلي استر در دهه هاي 60 و 70 به صورت چشمگيري افزايش يافت. پلي اتيلن ترفنالات، پليمر كندانسه ترفتاليك اسيد، ترفتاليك دي متيل استر و يا دي متيل ترفتالات (DMT) با ايتلن- گلايكول است. مقدار رطوبت بازيافتي براي ليف پلي اتيلن ترفتالات در رطوبت نسبي (RH)20% و 65% در محدوده 4/0% تا 6/0% مي باشد. اين مقدار در رطوبت نسبي 100% تا 1% افزايش مي يابد. جذب رطوبت،در محدوده 0c90-20 تقريباً مستقل از دما مي باشد.
الياف پلي استر ، داراي خواص مهمي نظير استحكام بالا، مقاومت خوب سايشي، برگشت پذيري (الاستيستي) و ثبات ابعادي مي باشند كه به كالاي تهيه شده از اين الياف دوام خواص بيشتري مي بخشند. در مقابل ، اين الياف داراي خواص نامطلوبي چون آبگريز بودن، تمايل به تشكيل الكتريسته ساكن، تمايل به تشكيل پرزدانه و چرك شدن سريع مي باشند. پوشاك تهيه شده از الياف پلي استر به علت داشتن زير دست نامطبوع، پائين بودن خاصيت عايق بندي گرمائي ، عدم جذب رطوبت و تماس نامطبوع با پوست بدن از راحتي در پوشش برخوردار نمي باشند. به كمك اصلاح الياف مصنوعي مي توان خصوصيات منفي آنها را كاملاً و يا تا حدودي كاهش داد. به طور كلي اصلاح عيوب پلي استر و در عين حال نگهداري از خواص خول آن به كمك يك روش امكان پذير نبوده و به همين علت، اصلاح پلي استر با توجه به اهداف مورد نظر به كمك روش هاي متعددي صورت مي پذيرد. اصلاح يك خاصيت ممكن است تضعيف خواص ديگري را به همراه داشته باشد

اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد
اصلاح الياف پلي استر مي تواند به روش هاي مختلف شيميايي و يا فيزيكي انجام گيرد. مهم ترين روش هاي مورد مطالعه جهت اصلاح الياف پلي استر شامل هيدروليز قليائي، هيدروليز آنزيمي ، معرفي گروههاي آبدوست روي سطح پليمر توسط واكنش هاي كوپليمريزاسيون گرافت و عمل با پلاسما مي باشد.
گزارش هاي بسياري به صورت ثبت اختراع و مقاله ، در مورد گرافت منومرهاي متفاوت وينيل روي الياف پلي اتيلن ترفتالات (PET) ارائه شده است. هدف كلي از مطالعات گرافت، تحقيق و بررسي شرايط كوپليمريزاسيون گرافت و يا خصوصيات الياف گرافت شده مي باشد. منومرهاي متفاوتي جهت انجام عمليات گرافت روي الياف، نظير استايرن ، متاكريليك اسيد، متيل متاكريلات ، پارا پرمو استايرن ، اكريلو نيتريل و اكريل آميد مورد مطالعه قرار گرفته اند. رطوبت بازيافتي ، جذب آب ، هدايت الكتريكي و ديگر خواص ماده پليمري گرافت شده به تركيب منومر- پليمر بستگي دارد.
كاربرد آنزيم ها در صنعت نه تنها از جنبه مسائل زيست محيطي بلكه از نظر اقتصادي نيز نسبت به مواد شيميايي با اثر مشابه، داراي برتري مي باشد. اين دلايل سبب شده تا روند استفاده از آنزيم ها در صنعت نساجي رشد روزافزوني داشته باشد. امروزه انواع متعددي از آنزيم ها، مي توانند جهت اصلاح سطح PET نيز استفاده شوند. دسته اي از آنزيم هاي ليپاز مي توانند در هيدروليزتعداد زيادي از آسترهاي كربوكسيليك كه فاقد بار هستند، نقش كاتاليزوري داشته باشند كه به اين دسته از آنزيم ها، استرآزها مي گويند. عمل PET با ليپاز موجب بهبود رطوبت پذيري و جذب رنگينه پارچه هاي PET مي شود، در حالي كه استحكام نمونه ها ، ثابت باقي مي ماند. در مقايسه با هيدروليز شيميايي توسط عمل با قليا، هيدروليز آنزيمي داراي برتريثابت نگه داشتن پايداري مكانيكي مي باشد، به اين علت كه آنزيم

اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد

هاي موجود قادر به نفوذ به داخل ساختار ليف نمي باشند و بنابراين تنها به عمل روي سطح محدود مي شوند. مقاومت بيشتري در مقابل لكه پذيري، رطوبت پذيري و رنگپذيري افزايش يافته پارچه هاي پلي اتيلن ترفتالات عمل شده با آنزيم هاي پلي استرآز (ليپاز، استرآز يا كيوتيناز) گزارش و مشخص شده كه خصوصيات تشكيل پرزدانه (Pilling) پارچه هاي پلي استر، توسط عمليات آماده سازي با آنزيم، بهبود مي يابد. در اين پروژه به عنوان عمليات آماده سازي قبل از عمليات كوپليمريزاسيون گرافت روي كالاي پلي استر، انجام عمليات آنزيمي با استفاده از دو آنزيم ليپولاز و ليپكس مي باشد. در اين روش، اثر PH حمام آنزيمي ، دما و مدت زمان انجام عمليات و نيز غلظت آنزيم مورد استفاده روي درصد كاهش وزن كالا در اثر عمليات آنزيمي؛ درصد گرافت ، ميزان كاهش استحكام و ميزان رطوبت بازيافتي پارچه گرافت شده جهت تعيين شرايط بهينه آماده سازي با آنزيم مورد برسي قرار گرفته است.
2- تجربي
2-1- مواد
سوبستراي به كار رفته در اين آزمايشات ، پارچه پلي استر با بافت سرژهخ و تراكم تاري 31 تار در سانتيمتر و تراكم پودي 23 پود در سانتيمتر و وزن 47/94 گرم بر متر مربع مي باشد. ابعاد نمونه مورد آزمايش برابر با cm15×cm15 بود. مواد شيميايي به كار گرفته شده از نوع آزمايشگاهي و ساخت شركت مرك (MERCK) آلمان بودند. آنزيم ليپكس (Lypex) ساخت شركت Novozymes دانمارك و آنزيم ليپولاز ساخت شركت سيباي سوئيس مرد مقايسه قرار گرفته اند.
2-2- دستگاه ها
دستگاه هاي مورد استفاده شامل دستگاه طيف سنجي (Nicolet Nexus 670) FTIR، ميكروسكوپ الكتروني پويشي (Scanning Electron SEM Microscope) ساخت
اثر آماده سازی توسط آنزيم ليپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اكريليک اسيد

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر