Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Một Phương Pháp Thân Thiện Với Môi Trường Để Chuẩn Bị Vải Lyocell Đa Chức Năng Dựa Trên Cellulose Sử Dụng Mạng Zinc Oxide Và Cellulose Nanofibrils
Tóm tắt
Cảm hứng từ các vật liệu dệt có chức năng, nghiên cứu này áp dụng một kỹ thuật một bước để chuẩn bị các tính chất bề mặt siêu kháng khuẩn và chặn tia cực tím (UV) của vải lyocell bằng một lượng cụ thể hạt nano oxit kẽm (ZnONPs) và các phân đoạn khác nhau của cellulose nanofibrils (CNF). Sự kết hợp giữa cellulose nanofibrils và hạt nano oxit kẽm đã tạo ra một sự chuyển hóa vải lyocell nguyên bản thành vải chức năng bằng cách nâng cao các tính chất cơ học, kháng khuẩn và chặn tia cực tím. Phần đầu của nghiên cứu này, cellulose nanofibrils được chiết xuất từ vỏ cây Ficus natalensis giàu cellulose thông qua các phương pháp xử lý hóa học và oxy hóa xúc tác cellulose bằng gốc tự do 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) kết hợp với đồng nhất cơ học. Thứ hai, việc phủ cellulose nanofibrils và hạt nano oxit kẽm được thực hiện trên vải lyocell. Dựa trên phân tích hình thái học, sự phân bố đồng nhất của CNF và ZnONPs trên bề mặt vải lyocell đã được cải thiện đáng kể, dẫn đến cấu trúc thô đồng đều hơn nhiều. Tuy nhiên, khi tăng hàm lượng cellulose nanofibrils, việc phủ không láng mịn và các vết nứt trên bề mặt vải đã xuất hiện do sự tích tụ của CNF ở nồng độ cao hơn. Kết quả cho thấy sự gia tăng rõ rệt các tính chất cơ học của vải lyocell với việc thêm cellulose nanofibrils lên đến 0,5% trọng lượng. Tương tự, nghiên cứu độ bền giặt cho thấy rằng các tính chất chặn tia UV của vải vẫn ổn định, trong khi các đặc tính kháng khuẩn của vải lyocell đã tăng đáng kể sau khi phủ CNF và hạt nano oxit kẽm.
Từ khóa
#vải lyocell #nanofibrils cellulose #hạt nano oxit kẽm #tính năng kháng khuẩn #chắn tia cực tímTài liệu tham khảo
H. Ma, C. Burger, B. S. Hsiao, and B. Chu, Biomacromolecules, 12, 970 (2011).
N. Mengal, U. Syed, S. A. Malik, I. A. Sahitoa, and S. H. Jeong, Carbohydr. Polym., 153, 78 (2016).
R. Ibbett, H. Owens, R. Reisel, and A. H. M. Renfrew, Color, 2, 123 (2009).
B. Siroka, M. Noisternig, U. J. Griesser, and T. Bechtold, Carbohydr. Res., 343, 2194 (2008).
T. H. Mokhothu and M. J. John, Carbohydr. Polym., 131, 337 (2015).
L. Cai, Y. Peng, J. Xu, C. Zhou, C. Zhou, P. Wu, D. Lin, S. Fan, and Y. Cui, Joule, 3, 1478 (2019).
M. I. Tendo, W. Hua, and J. Sun, Eur. J. Wood Wood Prod., 77, 483 (2019).
S. Rwawiire, B. Tomkova, J. Militky, L. Hes, and B. M. Kale, Appl. Acoust., 116, 177 (2017).
P. Chen, H. Wang, M. He, B. Chen, B. Yang, and B. Hu, Ecotoxicol. Environ. Saf., 171, 337 (2019).
R. B. d’Água, R. Branquinho, M. P. Duarte, E. Maurício, A. L. Fernando, R. Martins, and E. Fortunato, New J. Chem., 42, 1052 (2018).
B. Butola, A. Garg, A. Garg, and I. Chauhan, J. Inst. Eng. India Ser. E, 99, 93 (2018).
Y. Y. Chu, Z. Guo, Q. Wang, and S. Z. Cui, Adv. Mat. Res., 441, 266 (2012).
M. E. El-Naggar, T. I. Shaheen, S. Zaghloul, M. H. El-Rafie, and A. Hebeish, Indus. Eng. Chem. Res., 55, 2661 (2016).
E. Pakdel, W. A. Daoud, T. Afrin, L. Sun, and X. Wang, Cellulose, 24, 4003 (2017).
N. A. Ibrahim, A. A. Aly, B. M. Eid, and H. M. Fahmy, Fiber. Polym., 19, 2298 (2018).
E. S. Ates and H. E. Unalan, Thin Solid Films, 14, 4658 (2012).
S. Azizi, M. Ahmad, N. Ibrahim, M. Hussein, and F. Namvar, Int. J. Mol. Sci., 15, 11040 (2014).
H. Liu, J. Song, S. Shang, Z. Song, and D. Wang, ACS Appl. Mater. Interfaces, 4, 2413 (2012).
H. M. Ng, L. T. Sin, T. T. Tee, S. T. Bee, D. Hui, C. Y. Low, and A. R. Rahmat, Compos., 15, 176 (2015).
A. Farooq, S. Jiang, A. Farooq, M. A. Naeem, A. Ahmad, and L. Liu, J. Ind. Text., 51, 664 (2019).
M. Li, A. Farooq, S. Jiang, M. Zhang, H. Mussana, and L. Liu, Text. Res. J., 91, 2303 (2021).
T. Saito and A. Isogai, Biomacromolecules, 5, 1983 (2004).
G. L. Devnani and S. Sinha, Compos. Pt. B-Eng., 166, 436 (2019).
D. Haldar and M. K. Purkait, Carbohydr. Polym., 250, 116937 (2020).
H. Jakob, P. Fratzl, and S. Tschegg, J. Struct. Biol., 113, 13 (1994).
A. De Nooy, A. C. Besemer, H. Van Bekkum, J. Van Dijk, and J. Smit, Macromolecules, 29, 6541 (1996).
Y.-R. Zhang, J.-T. Chen, B. Hao, R. Wang, and P.-C. Ma, Carbohydr. Polym., 240, 116318 (2020).
T. Yi, H. Zhao, Q. Mo, D. Pan, Y. Liu, L. Huang, H. Xu, B. Hu, and H. Song, Materials, 22, 5062 (2020).
X. Yang, Y. Zhao, H. Mussana, M. Tessema, and L. Liu, Mater. Lett., 211, 300 (2018).
R. Faisal, N. Sanbhal, T. Naveed, A. Farooq, Y. Wang, and W. Wei, Cellulose, 25, 4251 (2018).
A. Becheri, M. Dürr, P. L. Nostro, and P. Baglioni, J. Nanopart. Res., 10, 679 (2008).
A. A. Tayel, W. F. E-Tras, S. Moussa, A. F. E-Baz, H. Mahrous, M. F. Salem, and L. Brimer, J. Food Saf., 31, 211 (2011).
K. Lefatshe, C. M. Muiva, and L. P. Kebaabetswe, Carbohydr. Polym., 164, 301 (2017).
S. Anitha, B. Brabu, D. J. Thiruvadigal, C. Gopalakrishnan, and T. Natarajan, Carbohydr. Polym., 87, 1065 (2012).
C. A. Ghiorghita, F. Bucatariu, and E. S. Dragan, Mater. Sci. Eng. C, 105, 110050 (2019).