تولید و بررسی خواص فیزیکی الیاف کامپوزیت نایلون6 با رس زیست فعال

در این تحقیق تاثیر حضور نانوذرات رس طبیعی و نانو‍‎ذرات رس اصلاح شده با آمینو اسید‍‎های طبیعی در الیاف نایلون6، بر روی خواص این لیف مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور ابتدا دانه‎‎های نانو‎کامپوزیتی نایلون6 / نانوذرات رس طبیعی و نانوذرات رس اصلاح شده با آمینواسید های طبیعی(ایزولیوسین) توسط اکسترودر دو مارپیچه تهیه شدند. سپس الیافی با غلظت 0، 5/0 و 1 درصد وزنی نانوذرات‎رس طبیعی و نانوذرات رس اصلاح شده به روش ذوب ریسی توسط دستگاه نیمه صنعتی تولید الیاف ریسیده شد. تاثیر غلظت نانوذرات‎رس و همچنین اصلاح کننده سطح رس بر تنش هنگام پارگی، ازدیاد طول تا پارگی الیاف و مدول یانگ مطالعه شد. میزان آرایش یافتگی مولکولی الیاف با اندازه‎گیری ضریب شکست مضاعف بررسی شد. با استفاده از پراش اشعه ایکس فاصله صفحه (001) مربوط به نانوذرات رس تعیین شد و درصد تبلور نمونه?ها، تاثیر اصلاح سطح رس بر اندازه بلورینه‎ها مورد مطالعه قرار گرفت. با استفاده از آنالیز حرارتی اثر نانوذرات رس طبیعی و نانوذرات رس اصلاح شده بر پایداری حرارتی نمونه‎های تولیدی مورد بررسی قرار گرفت. در نمودار پراش اشعه ایکس پیک مربوط به صفحات رس از °10/6 = ?2 برای نانوذرات رس اصلاح شده به°30/4 = ?2 برای الیاف حاوی رس اصلاح شده کاهش یافت که به معنای نفوذ زنجیر مولکولی نایلون6 بین لایه های رس و در نتیجه افزایش فاصله بین صفحات رس است. و همچنین نمودار پراش اشعه ایکس نشان داد که با افزایش میزان نانوذرات‎رس اصلاح شده از صفر به یک درصد وزنی سبب افزایش تبلور از 38 به 62 درصد می‎شود و میزان فاز بلوری ? در الیاف به خاطر اثرهسته‎زایی نانوذرات رس اصلاح شده افزایش یافته است. توسط میکروسکوپ الکترونی نشر میدان، سطح جانبی الیاف مشاهده شد، که بیان‎گر پراکندگی مناسب‎تر نانو‎ذرات‎رس اصلاح شده در زمینه ی پلیمری نسبت به نانو‎ذرات رس طبیعی است بنابراین با اصلاح سطح نانوذرات‎رس سازگاری بین زمینه‎ی نایلون6 و نانوذرات‎رس افزایش یافته است اما هنوز در برخی نواحی ذراتی با ابعاد بزرگتر دیده می‎شود که نشان دهنده جدا نشدن کامل لایه‎های رس از هم می باشد. طیف ftir الیاف نانوکامپوزیتی تولید شده نشان داد علاوه بر پیک‎های مربوط به پیوندهای موجود در نانوذرات رس و نایلون6، پیک جدیدی ایجاد نشده که به معنای جذب فیزیکی نانوذرات‎رس و نایلون6 است. با افزایش نانوذرات‎رس اصلاح شده و طبیعی ضریب شکست مضاعف الیاف افزایش یافت که نشان دهنده افزایش آرایش یافتگی الیاف در جهت محور لیف با حضور نانوذرات‎رس است. تنش پارگی و ازدیاد طول پارگی الیاف با افزودن نانو‎ذرات‎رس طبیعی و نانو‎ذرات‎ رس اصلاح شده کاهش یافت، درمورد نانو‎ذرات‎رس اصلاح شده کاهش بیش‎تری مشاهده شد. نتایج حاصل از tga نشان داد که دمای آغاز تخریب نمونه با افزایش نانو‎ذرات‎رس اصلاح شده کاهش یافت که به معنی نفوذ زنجیر مولکولی نایلون6 بین لایه‎های رس است و همچنین با افزایش نانوذرات رس اصلاح شده از 5/0 به 1 درصد وزنی وزغال باقی مانده افزایش یافت بنابراین با افزایش غلظت نانوذرات‎رس اصلاح شده پایداری حرارتی در زغال باقی مانده بهبود می‎یابد.