Sợi gai dầu oxi hóa với khả năng tăng cường đồng thời độ ẩm và giảm hấp thụ ẩm như một vật liệu dệt may phù hợp cho ứng dụng tiên tiến trong trang phục thể thao

Fibers and Polymers - Tập 22 - Trang 2052-2062 - 2021
Jovana Z. Milanovic1, Milena Milosevic2, Matea Korica1, Ivona Jankovic-Castvan3, Mirjana M. Kostic4
1Innovation Center of Faculty of Technology and Metallurgy, University of Belgrade, Belgrade, Serbia
2Institute of Chemistry, Technology and Metallurgy, National Institute of the Republic of Serbia, Department of Ecology and Technoeconomics, University of Belgrade, Belgrade, Serbia
3Faculty of Technology and Metallurgy, Department of Inorganic Chemical Technology, University of Belgrade, Belgrade, Serbia
4Faculty of Technology and Metallurgy, Department of Textile Engineering, University of Belgrade, Belgrade, Serbia

Tóm tắt

Các ứng dụng của sợi gai dầu, như một vật liệu tự nhiên đầy hứa hẹn trong lĩnh vực dệt may, chủ yếu yêu cầu cải thiện tính chất sợi. Trong bài báo này, quá trình oxi hóa sợi gai dầu bằng kali permanganat đã được áp dụng để giảm lượng các chất không phải cellulose và độ hút ẩm; đồng thời tạo ra các nhóm chức năng và tăng độ thẩm thấu; làm cho sợi mảnh hơn, mềm mại hơn và phù hợp cho ứng dụng trong trang phục thể thao. Những thay đổi trong tính chất hút ẩm được mô tả bằng cách đo độ thẩm thấu mao quản và khả năng giữ nước và hút ẩm, trong khi các thay đổi về tính chất cơ học được ước lượng qua việc xác định độ bền kéo và độ kéo giãn của sợi gai dầu đã được sửa đổi, so với các đặc tính tương ứng của sợi chưa được sửa đổi. Các kỹ thuật ATR-FTIR, SEM và đo tiềm năng zeta đã được sử dụng để phân tích cấu trúc sợi, các đặc tính hình thái và điện động lực học. Chúng tôi đã thu được sợi mảnh hơn với độ thẩm thấu tăng (lên đến 3,68 lần) nhưng độ hút ẩm giảm (xuống đến 1,5 lần) và khả năng giữ nước (xuống đến 2,8 lần), trong khi vẫn duy trì tốt các tính chất cơ học. Sợi gai dầu oxi hóa đạt được với các đặc tính đã có rất phù hợp cho sản xuất trang phục thể thao. Thêm vào đó, trong bài báo này, một sự cải tiến về phép đo độ thẩm thấu mao quản đã được đưa ra.

Từ khóa

#sợi gai dầu #oxi hóa #kali permanganat #tính chất cơ học #trang phục thể thao #hấp thụ ẩm

Tài liệu tham khảo

J. Kozlowska, R. Kozlowski, and S. Manys, Current Situation and Future Perspective of Flax and Hemp at the Turn of the 20th and 21th Centuries (Book of Abstract of the Scientific-practical Conference “Flax — on the Threshold of the XXI Century”), 2000. J. Cruz and R. Fangueiro, Procedia Eng., 155, 285 (2016). B. M. Prasad, M. M. Sain, and D. N. Roy, Macromol. Mater. Eng., 289, 581 (2004). I. H. Mondal, “Textiles: History, Properties and Performance and Applications”, Nova Science Publishers, Inc., Hauppauge, New York, 2014. M. Kostic, B. Pejic, and P. Skundric, Bioresour. Technol., 99, 94 (2008). B. M. Pejic, M. M. Kostic, P. D. Skundric, and J. Z. Praskalo, Bioresour. Technol., 99, 7152 (2008). S. Kalia, B. S. Kaith, and I. Kaur, Polym. Eng. Sci., 49, 1253 (2009). D. Filingeri, B. Redortier, S. Hodder, and G. Havenith, Ski. Res. Technol., 21, 9 (2015). M. Raccuglia, S. Hodder, and G. Havenith, Text. Res. J., 87, 2449 (2017). K. Parsons, “Human Thermal Environments: The Effects of Hot, Moderate, Andcold Environments on Human Health,Comfort, and Performance”, 3rd ed., CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, 2014. D. Grujic and J. Geršak, Text. Res. J., 87, 1522 (2017). E. A. DenHartog and C. L. Koerhuis, J. Text. Inst., 108, 664 (2017). H. M. Wang, R. Postle, R. W. Kessler, and W. Kessler, Text. Res. J., 73, 664 (2003). Z. Jinqiu and Z. Jianchun, Text. Res. J., 80, 744 (2010). L. Liu, Y. Xiang, R. Zhang, B. Li, and J. Yu, Text. Res. J., 89, 76 (2019). J. Milanovic, M. Kostic, P. Milanovic, and P. Skundric, Ind. Eng. Chem. Res., 51, 9750 (2012). X. Yeping, Y. Jianyong, L. Liu, Z. Ruiyun, Q. Yongshuai, and J. Miaolei, Text. Res. J., 89, 2433 (2019). P. J. Wakelyn, “Cotton Fiber Chemistry and Technology”, 1st ed., CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, 2006. M. Lewin, Macromol. Symp., 118, 715 (1997). M. S. Sreekala, M. G. Kumaran, and S. Thomas, Compos. Part A-Appl. Sci. Manuf., 33, 763 (2002). A. Paul, K. Joseph, and S. Thomas, Compos. Sci. Technol., 57, 67 (1997). S. Mishra, J. B. Naik, and Y. P. Patil, Compos. Sci. Technol., 60, 1729 (2000). M. S. Sreekala, M. G. Kumaran, S. Joseph, M. Jacob, and S. Thomas, Appl. Compos. Mater., 7, 295 (2000). M. M. Kostic, J. Z. Milanovic, M. V. Baljak, K. Mihajlovski, and A. D. Kramar, Fiber. Polym., 15, 57 (2014). A. I. Koblyakov, “Laboratory Practice in the Study of Textile Materials”, Mir Publ. Moscow, 1989. Micro Kappa Number, Tappi UM 246, 1991. V. Kumar and T. Yang, Carbohydr. Polym., 48, 403 (2002). E. C. Yackel and W. O. Kenyon, J. Am. Chem. Soc., 64, 121 (1942). E. Parks and R. Hebert, Tappi J., 55, 1510 (1972). J. Praskalo, M. Kostic, A. Potthast, G. Popov, B. Pejic, and P. Skundric, Carbohydr. Polym., 77, 791 (2009). T. Luxbacher, “The Zeta Potential for Solid Surface Analysis”, pp.42–72, 1st ed., Anton Paar GmbH: Graz, Austria, 2014. ASTM D 2402-07, “Standard Test Method for Water Retention of Fibers (Centrifuge Method)”, 2012. ASTM D 1776-74, “Conditioning Textiles and Textile Products for Testing”, 1974. S. Alix, E. Philippe, A. Bessadok, L. Lebrun, C. Morvan, and S. Marais, Bioresour. Technol., 100, 4742 (2009). I. Bykov, Master thesis, Luleå Univ. Technol, Luleå, 2008. M.-C. Popescu, C.-M. Popescu, G. Lisa, and Y. Sakata, J. Mol. Struct., 988, 65 (2011). T. Kondo, Cellulose, 4, 281 (1997). Y. Ge, Z. Li, D. Xiao, P. Xiong, and N. Ye, J. Ind. Eng. Chem., 20, 1765 (2014). M. Poletto, H. Ornaghi, and A. Zattera, Materials, 7, 6105 (2014). H. Zhang, R. Ming, G. Yang, Y. Li, Q. Li, and H. Shao, Polym. Eng. Sci., 55, 2553 (2015). A. M. Shaker, J. Colloid Interface Sci., 233, 197 (2001). B. D. Lazić, B. M. Pejić, A. D. Kramar, M. M. Vukčević, K. R. Mihajlovski, J. D. Rusmirović, and M. M. Kostić, Cellulose, 25, 697 (2018). F. Tanasă, M. Zănoagă, C. A. Teacă, M. Nechifor, and A. Shahzad, Polym. Compos., 41, 5 (2020). V. Hospodarova, E. Singovszka, and N. Stevulova, Am. J. Anal. Chem., 9, 303 (2018). E. Terpáková, L. Kidalová, A. Eštoková, J. Čigášová, and N. Števulová, Procedia Eng., 931 (2012). F. Xu, J. Yu, T. Tesso, F. Dowell, and D. Wang, Appl. Energy, 104, 801 (2013). D. Fakin, V. Golob, K. S. Kleinschek, and A. M. le Marechal, Text. Res. J., 76, 448 (2006). S. Köstler, V. Ribitsch, K. Stana-Kleinschek, G. Jakopic, and S. Strnad, Colloids Surfaces A-Physicochem. Eng. Asp., 270-271, 107 (2005). K. Stana-Kleinschek, S. Strnad, and V. Ribitsch, Polym. Eng. Sci., 39, 1412 (1999). K. K. Wong, X. M. Tao, C. W. M. Yuen, and K. W. Yeung, Text. Res. J., 71, 49 (2001). T. Kreze, S. Strnad, K. Stana-Kleinschek, and V. Ribitsch, Mater. Res. Innov., 4, 107 (2001).