مقاله اثر آماده سازی توسط آنزیم لیپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اکریلیک اسید

دانلود مقاله اثر آماده سازی توسط آنزیم لیپاز بر روی خواص پلی استر گرافت شده با اکریلیک اسید

چکیده
عملیات کوپلیمریزاسیون گرافت منومر اکریلیک اسید روی پارچه پلی استر با استفاده از آغازگر بنزوئیل پراکساید انجام و شرایط بهینه عملیات (بالاترین درصد گرافت) در غلظت M93/0 منومر و M3-10×۴۸/۵ آغازگر به دست آمد. سپس عملیات آماده سازی به وسیله هیدرولیز آنزیمی با لیپاز روی پارچه های خام و پس از آن عملیات کوپلیمریزاسیون گرافت روی نمونه های آماده سازی شده انجام گرفته و اثر شرایط مختلف عملیات آماده سازی نظیر زمان ، دما و غلظت روی کاهش وزن نمونه و درصد گرافت بررسی شده است. آزمایشات استحکام، رطوبت بازیافتی، تصویربرداری با SEM و طیف سنجی FTIR برای تعیین خصوصیات کالای گرافت شده مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که انجام عملیات آماده سازی با لیپاز به نحو قابل توجهی درصد گرافت حاصل روی کالا را افزایش می دهد.

مقدمه
پلی اتیلن ترفتالات که امروزه یکی از مهم ترین الیاف مصنوعی را تشکیل می دهد حاصل تحقیقات وینفیلد و دستیار وی دیکسون بوده که برای اولین بار در سال ۱۹۴۱ در آزمایشگاه تهیه شده است. پلی استر در سال ۱۹۵۳ توسط دوپونت، به صورت انبوه تولید و به بازار عرضه شد. تولید پلی استر در دهه های ۶۰ و ۷۰ به صورت چشمگیری افزایش یافت. پلی اتیلن ترفنالات، پلیمر کندانسه ترفتالیک اسید، ترفتالیک دی متیل استر و یا دی متیل ترفتالات (DMT) با ایتلن- گلایکول است. مقدار رطوبت بازیافتی برای لیف پلی اتیلن ترفتالات در رطوبت نسبی (RH)20% و ۶۵% در محدوده ۴/۰% تا ۶/۰% می باشد. این مقدار در رطوبت نسبی ۱۰۰% تا ۱% افزایش می یابد. جذب رطوبت،در محدوده ۰c90-20 تقریباً مستقل از دما می باشد.

الیاف پلی استر ، دارای خواص مهمی نظیر استحکام بالا، مقاومت خوب سایشی، برگشت پذیری (الاستیستی) و ثبات ابعادی می باشند که به کالای تهیه شده از این الیاف دوام خواص بیشتری می بخشند. در مقابل ، این الیاف دارای خواص نامطلوبی چون آبگریز بودن، تمایل به تشکیل الکتریسته ساکن، تمایل به تشکیل پرزدانه و چرک شدن سریع می باشند. پوشاک تهیه شده از الیاف پلی استر به علت داشتن زیر دست نامطبوع، پائین بودن خاصیت عایق بندی گرمائی ، عدم جذب رطوبت و تماس نامطبوع با پوست بدن از راحتی در پوشش برخوردار نمی باشند. به کمک اصلاح الیاف مصنوعی می توان خصوصیات منفی آنها را کاملاً و یا تا حدودی کاهش داد. به طور کلی اصلاح عیوب پلی استر و در عین حال نگهداری از خواص خول آن به کمک یک روش امکان پذیر نبوده و به همین علت، اصلاح پلی استر با توجه به اهداف مورد نظر به کمک روش های متعددی صورت می پذیرد. اصلاح یک خاصیت ممکن است تضعیف خواص دیگری را به همراه داشته باشد

اصلاح الیاف پلی استر می تواند به روش های مختلف شیمیایی و یا فیزیکی انجام گیرد. مهم ترین روش های مورد مطالعه جهت اصلاح الیاف پلی استر شامل هیدرولیز قلیائی، هیدرولیز آنزیمی ، معرفی گروههای آبدوست روی سطح پلیمر توسط واکنش های کوپلیمریزاسیون گرافت و عمل با پلاسما می باشد.

گزارش های بسیاری به صورت ثبت اختراع و مقاله ، در مورد گرافت منومرهای متفاوت وینیل روی الیاف پلی اتیلن ترفتالات (PET) ارائه شده است. هدف کلی از مطالعات گرافت، تحقیق و بررسی شرایط کوپلیمریزاسیون گرافت و یا خصوصیات الیاف گرافت شده می باشد. منومرهای متفاوتی جهت انجام عملیات گرافت روی الیاف، نظیر استایرن ، متاکریلیک اسید، متیل متاکریلات ، پارا پرمو استایرن ، اکریلو نیتریل و اکریل آمید مورد مطالعه قرار گرفته اند. رطوبت بازیافتی ، جذب آب ، هدایت الکتریکی و دیگر خواص ماده پلیمری گرافت شده به ترکیب منومر- پلیمر بستگی دارد.

کاربرد آنزیم ها در صنعت نه تنها از جنبه مسائل زیست محیطی بلکه از نظر اقتصادی نیز نسبت به مواد شیمیایی با اثر مشابه، دارای برتری می باشد. این دلایل سبب شده تا روند استفاده از آنزیم ها در صنعت نساجی رشد روزافزونی داشته باشد. امروزه انواع متعددی از آنزیم ها، می توانند جهت اصلاح سطح PET نیز استفاده شوند. دسته ای از آنزیم های لیپاز می توانند در هیدرولیزتعداد زیادی از آسترهای کربوکسیلیک که فاقد بار هستند، نقش کاتالیزوری داشته باشند که به این دسته از آنزیم ها، استرآزها می گویند. عمل PET با لیپاز موجب بهبود رطوبت پذیری و جذب رنگینه پارچه های PET می شود، در حالی که استحکام نمونه ها ، ثابت باقی می ماند.  در مقایسه با هیدرولیز شیمیایی توسط عمل با قلیا، هیدرولیز آنزیمی دارای برتریثابت نگه داشتن پایداری مکانیکی می باشد، به این علت که آنزیم های موجود قادر به نفوذ به داخل ساختار لیف نمی باشند و بنابراین تنها به عمل روی سطح محدود می شوند. مقاومت بیشتری در مقابل لکه پذیری، رطوبت پذیری و رنگپذیری افزایش یافته پارچه های پلی اتیلن ترفتالات عمل شده با آنزیم های پلی استرآز (لیپاز، استرآز یا کیوتیناز) گزارش و مشخص شده که خصوصیات تشکیل پرزدانه (Pilling) پارچه های پلی استر، توسط عملیات آماده سازی با آنزیم، بهبود می یابد. در این مقاله به عنوان  عملیات آماده سازی قبل از عملیات کوپلیمریزاسیون گرافت روی کالای پلی استر، انجام عملیات آنزیمی با استفاده از دو آنزیم لیپولاز و لیپکس می باشد. در این روش، اثر PH حمام آنزیمی ، دما و مدت زمان انجام عملیات و نیز غلظت آنزیم مورد استفاده روی درصد کاهش وزن کالا در اثر عملیات آنزیمی؛ درصد گرافت ، میزان کاهش استحکام و میزان رطوبت بازیافتی پارچه گرافت شده جهت تعیین شرایط بهینه آماده سازی با آنزیم مورد برسی قرار گرفته است.

فهرست مطالب
چکیده. ۱
۱- مقدمه. ۲
۲- تجربی.. ۵
۲-۱- مواد. ۵
۲-۲- دستگاه ها ۵
۳- روش ها ۶
۳-۱- کوپلیمریزاسیون گرافت.. ۶
۳-۲- آماده سازی با آنزیم. ۷
۴- بررسی اثر آماده ساز بر گرافت.. ۸
۵- نتایج و بحث.. ۸
اثر دما بر عملیات با آنزیم لیپولاز در غلظت ۱% آنزیم و زمان ۳۰ دقیقه و ۵ PH.. 9
اثر زمان بر عملیت با آنزیم لیپولاز در غلظن ۱% آنزیم و دمای ۰c60 و ۵ PH.. 10
اثر غلظت آنزیم لیپولاز بر روی عملیات در دمای ۰c60 و زمان ۳۰ دقیقه و ۵ PH.. 11
اثر PH آنزیم لیپکس روی عملیت در غلظت ۱% آنزیم و دمای ۰c و زمان ۳۰ دقیقه. ۱۲
اثر دما بر غلظت با آنزیم لیپکس در غلظت ۱% انزیم و زمان ۳۰ دقیقه و ۷ : PH.. 13
اثر دما بر غلظت با آنزیم لیپکس در غلظت ۱% انزیم و دمای ۰c30 دقیقه و ۷ : PH.. 14
اثر دما بر غلظت با آنزیم لیپولاز بر روی عملیات در دمای ۰c60 و زمان ۳۰ دقیقه و ۷ : PH.. 15
کاهش زمان جذب قطره. ۱۷
کاهش طول خمش… ۱۸
تصاویر SEM.. 19
طیف سنجی مادون قرمز (FTIR). 21
۶- نتایج.. ۲۲
مراجع : ۲۴