مقاوم در برابر شعله از پارچه های پنبه ای با استفاده از اسید سیتریک

اشتعال پذیری مواد نساجی یک موضوع حیاتی است و خطرات الیاف قابل اشتعال به ویژه برای مصرف کنندگان صنعتی مورد توجه قرار گرفته است. پنبه به عنوان یک الیاف سلولزی طبیعی نسبت به الیاف مصنوعی در معرض آتش سوزی است. این موضوع نگران کننده است زیرا الیاف پنبه به دلیل خواص متعددی مانند تنفس، راحتی، ویژگی سازگار با محیط زیست و جذب رطوبت، به طور گسترده در تولید منسوجات نرم و تنفس پذیر مانند لباس زیر، منسوجات بهداشتی بیمارستانی، ملافه، کالای خواب، لباس نظامی و محافظ و … استفاده می‌شود.

پایدار مقاوم در برابر شعله از پارچه های پنبه ای با پلیمر (آمیدامین) دندریمر با استفاده از اسید سیتریک

از این رو، بررسی عوامل بازدارنده شعله برای بهبود بازدارندگی پارچه های پنبه ای ضروری است. تلاش‌های زیادی برای تکمیل مقاوم در برابر شعله پارچه‌های پنبه‌ای از طریق پیوند عناصر بازدارنده شعله در ساختار پلیمری سلولزی یا افزودن ترکیبات بازدارنده آتش شامل فسفر، نیتروژن، سیلیکون، بور و سایر عناصر متفرقه به طور مستقیم به پارچه پنبه‌ای انجام شده است.

مشخص شده است که نه تنها این عناصر بازدارنده آتش می توانند به طور جداگانه مقاومت در برابر شعله و پایداری حرارتی پارچه پنبه ای را افزایش دهند، بلکه اثر هم افزایی دو عنصر با ویژگی های بازدارنده شعله نیز نشان داده شده است. دونگ و همکاران از پلی سیلوکسان حاوی گوانیدیل و فسفر بر روی پارچه پنبه ای استفاده کرد و نقش محافظتی آنها را در تخریب و اشتعال پارچه های پنبه ای یافت. اخیراً، ترکیبات حاوی فسفر-نیتروژن به دلیل اثر هم افزایی P-N در کاهش تشکیل مواد فرار قابل اشتعال و همچنین کاتالیزور تشکیل زغال، توجه بیشتری را به خود جلب کرده اند.

ساختارهای دندریتی

اخیراً ساختارهای دندریتی به عنوان یکی از امیدبخش ترین ترکیبات بازدارنده شعله و ضد میکروبی در نظر گرفته شده است. ساختارهای دندریتی به دلیل چندین گروه عملکردی پایان‌دهنده، تقارن مولکولی و خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فرد، به عنوان کاندیدای امیدوارکننده‌ای برای کاربردهای مختلف در نظر گرفته شده‌اند.

 دندریمر پلی (پروپیلن ایمین) با گروه های پایان یافته آمینو (PPI-NH2) روی پارچه های پنبه ای با استفاده از پلی کربوکسیلیک به عنوان عوامل اتصال عرضی.

در نتیجه، دندریمرها به پارچه های پنبه ای خاصیت ضد شعله و ضد میکروبی می بخشند. با این وجود، کاربرد دندریمرهای پلی (آمیدوآمین) پایان آمین (PAMAM) به خوبی بررسی نشده است. به‌ویژه، تأثیر نسل‌های دندریمر بر ضد شعله پارچه‌های پنبه‌ای هنوز ناشناخته است. بنابراین، در این کار، دندریمرهای PAMAM نسل دوم و چهارم به عنوان یک عامل بازدارنده شعله جدید با استفاده از اسید سیتریک به عنوان عامل اتصال عرضی بر روی پارچه های پنبه ای اعمال شد. اثر تولید دندریمر و همچنین حضور اسید سیتریک بر عملکرد بازدارنده شعله پارچه پنبه ای تیمار شده مورد مطالعه قرار گرفت.

تاخیر شعله پارچه های پنبه ای درمان شده با محدود کردن شاخص اکسیژن (LOI) و آزمایش شعله عمودی مشخص شد. تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA) برای ارزیابی رفتارهای تجزیه حرارتی پارچه‌های پنبه‌ای استفاده شده است. علاوه بر این، خواص فیزیکی پارچه های تیمار شده به همراه خواص راحت آنها نیز مورد ارزیابی قرار گرفت.

ماده به کار برده شده

نسل دوم و چهارم (G2 و G4) دندریمر پلی (آمیدوآمین) (PAMAM) از Delta-Dolsk (لهستان) خریداری شد و بدون هیچ گونه تصفیه بیشتر مورد استفاده قرار گرفت. هیپوفسفیت سدیم (SPH) و اسید سیتریک (CA) از شرکت شیمیایی Merck (آلمان) خریداری شد. پارچه پنبه ای ساده بافت (۱۰۰ گرم در متر مربع) توسط شرکت نساجی بروجرد (ایران) عرضه شد. این پارچه در خط تولید زیر پوسته زدایی، شست و شو و سفید شدن قرار گرفت و فاقد عامل سفیدکننده فلورسنت بود.

نتیجه گیری

دندریمر همراه با اسید سیتریک دارای بیشترین مقدار ۲۵٫۷۸ درصد است که حدود ۸ واحد بیشتر از پارچه خام است. آزمایش‌های شعله عمودی نشان داد که طول زغال چوب پنبه‌ای که با دندریمرهای PAMAM تیمار شده بود، بدون سوزاندن مداوم و تقریباً بدون باقی‌مانده پس از سوزاندن، به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت. میکروگراف های SEM رسوب مواد بازدارنده شعله را بر روی سطح الیاف نشان داد. پایداری حرارتی پارچه های تیمار شده توسط TGA ارزیابی شد و نتایج نشان داد که دندریمر PAMAM همراه با اجزای اسید سیتریک است.