تحقیقی برایجاد خاصیت خودتمیزشوندگی بر روی سازه های پارچه ای

پارچه های پلی استری پوشش داده شده با پلی وینیل کلراید(pvc)، متداول ترین ماده در ساخت سازه های پارچه ای به شمار می روند. از میان خصوصیات مختلف این پارچه ها که عمدتاً به عنوان سقف ها و سایبان ها مورد استفاده قرار می گیرند، مقاومت در برابر عوامل جوی،که موجب کثیف شدن و تخریب سطح می شوند، مهمترین خصوصیتی است که زیبایی بلند مدت سازه را تضمین می کند. به نظر می رسد ایجاد اثر خودتمیزشوندگی بر روی pvc، روشی موثر جهت بهبود کارایی این پارچه ها باشد. به همین دلیل ترکیبی از ماده ای با انرژی سطحی کم و نانو ذرات مورد استفاده قرار گرفت تا ناهمواری های موثری بر روی سطحpvc ایجاد شود و با کاهش سطح تماس، موجب کاهش چسبندگی ذرات آلودگی و قطرات آب به سطح گردد. در انجام آزمایش ها ابتدا پلاستی سول هایی حاوی pvc و درصدهای مختلف از مواد افزودنی آماده و بر روی پارچه پلی استری پوشش داده شدند. سپس خواص مکانیکی پارچه های پوشش داده شده مورد بررسی قرار گرفت و نمونه ای که دارای خواص بهینه بود به عنوان پارچه زمینه، جهت انجام ادامه ی آزمایش ها انتخاب گردید. در مرحله دوم، دیسپرسیون هایی حاوی درصدهای مختلفی از نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم و نانو ذرات اکسید روی در پرفلوئوروآلکیل آکریلات آماده شده و به عنوان پوشش رویه بر روی پارچه منتخب مرحله قبل، اسپری شدند. پس از انجام عملیات خشک- پخت، میزان تاثیر تکمیل های انجام شده بر روی نمونه-های پوشش داده شده، توسط اندازه گیری زاویه تماس، زاویه سرش و آزمایش آبگریزی 3m بررسی گردید. در ادامه، خاصیت خودتمیزشوندگی نمونه ها به طور کمی مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس بهبود چسبندگی پوشش رویه به کالا، توسط عملیات uv-ozone و همچنین تاثیر شرایط مختلف بر روی اصلاح سطحی نمونه ها توسط طیف سنجی atr-ftir و آزمایش ثبات سایشی در دستگاه مارتیندل بررسی شد. در نهایت نمونه ها جهت بررسی میزان مقاومت نسبت به عوامل جوی، مورد آزمایش قرار گرفتند. نتایج نشان داد، ترکیب بهینه از پوشش رویه حاوی پرفلوئوروآلکیل آکریلات می تواند خواص آبگریزی pvc را افزایش دهد. علاوه بر این، وجود نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به میزان 3% در دیسپرسیون، سطحی فوق آبگریز با زاویه تماس بالا(°150) و زاویه سرش بسیار کم(°2) بر روی pvc ایجاد نمود. فوق آبگریزی که به دلیل انرژی سطحی کم پوشش رویه و ناهمواری های دو مقیاسی ایجاد شده توسط نانو ذرات، رخ داده بود، منجر به اثر خودتمیزشوندگی گردید. به طوریکه میزان تمیزشوندگی سطح توسط قطره آب، به میزان 3 برابر افزایش یافت. ثبات سایشی پوشش رویه نیز توسط روش اکسیداسیون سطحی از طریق عملیات سطحی uv-ozone بهبود یافت. آنالیز atr-ftir نشان داد، بوجود آمدن گروه های عاملی اکسیژن دار(نظیرc-o،c=o وo=c-o)، ترشوندگی pvc و چسبندگی پوشش رویه به سطح آن را افزایش می دهند. به طوریکه با افزایش زمان عملیات به تعداد گروه های عاملی اکسیژن دار افزوده می گردد. بدین ترتیب سطحی فوق آبگریز و خود تمیزشونده حاصل شد که علاوه بر مقاومت در برابر عوامل جوی نظیر اشعه ماوراء بنفش خورشید و باران، از ثبات شستشویی و سایشی مطلوبی برخوردار بود.