بررسی اثر پلیمر طبیعی بتاسیکلودکسترین به منظور بهبود شرایط رنگ¬رزی و کاهش آلودگی محیط‌زیستی

الموضوعات :

اخترالسادات موسوی ¹ ( دانشجوی دکتری پژوهش هنر، دانشکده¬ی پژوهش¬های عالی هنر و کارآفرینی، دانشگاه هنر اصفهان، ایران. *(مسوول مکاتبات) )
احمد اکبری ² ( استاد، گروه فرش، دانشکده معماری و هنر، دانشگاه کاشان ، کاشان، ایران. )
سیدکاظم موسوی ³ ( دکتری مدیریت محیطزیست، گروه مدیریت محیطزیست، دانشکده محیطزیست و انرژی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران. )

تاريخ الإرسال : 02 الجمعة , جمادى الثانية, 1445 تاريخ التأكيد : 22 الخميس , جمادى الثانية, 1445 تاريخ الإصدار : 07 السبت , شعبان, 1445

الکلمات المفتاحية: بتاسیکلودکسترین, محیط‌زیست, رنگ¬رزی, آلودگی, پساب.,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: محدودیت¬های محیطزیستی و اقتصادی كه به طور چشم¬گیری بر صنعت نساجي و رنگ‌رزی اعمال شده منجر به توسعه فرآیندهای دوست¬دار محیطزیست برای اصلاح خواص الیاف و بهبود فرآیندهای سنتي موجود شده است. تلاش¬های بسیاری برای كاهش هزینه¬ها و همچنین مواد آلوده كننده دفع شده همراه پساب انجام شده كه از آن جمله مي¬توان به استفاده از پلیمرهای طبیعي اشاره كرد. هدف از این تحقیق استفاده از پلیمر طبیعی بتاسیکلودکسترین به عنوان جایگزینی مناسب با اثرات محیطزیستی مطلوب برای دیگر افزودنی‌های شیمیایی در رنگرزی می‌باشد. روش بررسی: در این مطالعه الیاف پشم با پلیمر زیست سازگار بتاسیکلودکسترین، اصلاح شد و ويژگی¬هاي رنگ¬رزي آن نظیر اثر مقدار ترکيب بتاسیکلودکسترین(5/0-20%)،pH رنگ¬رزي(7-3) و غلظت ماده رنگ¬زا(75-5%) بر روي قابليت رنگ¬رزي پشم با رنگ¬زاي طبيعی روناس مورد ارزيابي و مقایسه رنگ قرار گرفت. و در نهایت تغییرات فیزیکی الیاف خام و اصلاح شده بعد از رنگ-رزی با استفاده از تست SEM انجام شد. یافته¬ها: نتايج نشان داد که با افزايش مقدار ماده بتاسیکلودکسترین، قدرت رنگی نمونه¬ها به مقدار قابل قبولی بهبود می¬يابد و قابليت رنگ¬رزي (K/S) الياف رنگرزي شده با پشم اصلاح شده نسبت به پشم دندانه شده با آلومينيوم و پشم خام بیش¬تر می¬باشد. همچنین رمق¬کشی پشم اصلاح شده در pH خنثی نسبت به شرايط اسيدي به ميزان قابل توجهی بهبود يافت، در حالی¬که تغيير محسوسی در قابليت رنگ¬رزي پشم خام با تغيير در pH مشاهده نشد. بحث و نتیجه¬گیری: به طورکلی با توجه به شرایط اصلاح پشم با پلیمر زیست سازگار بتاسیکلودکسترین و تغییرات در شرایط رنگ‌رزی، نه تنها امکان حذف مواد شیمیایی از پساب صنایع نساجی و رنگ¬رزی قابل انجام است، بلکه می¬توان مقدار رنگ¬زاي مصرفی و رنگ¬زاي جذب نشده و باقی مانده در پساب را کاهش داد که از نظر محیط‌زیستی بسيار حایز اهميت می¬باشد.

المصادر:

1. Jamil, A., Bokhari, T. H., Javed, T., Mustafa, R., Sajid, M., Noreen, S., & Jilani, M. I. 2020. Photocatalytic degradation of disperse dye Violet-26 using TiO2 and ZnO nanomaterials and process variable optimization. Journal of Materials Research and Technology, 9(1), 1119-1128.
2. Khan, S., & Malik, A. 2018. Toxicity evaluation of textile effluents and role of native soil bacterium in biodegradation of a textile dye. Environmental Science and Pollution Research, 25, 4446-4458.
3. Fu, Z., & Xi, S. 2020. The effects of heavy metals on human metabolism. Toxicology mechanisms and methods, 30(3), 167-176.
4. Ali, H., Khan, E., & Ilahi, I. 2019. Environmental chemistry and ecotoxicology of hazardous heavy metals: environmental persistence, toxicity, and bioaccumulation. Journal of chemistry, 2019.
5. Haji, A., Amiri, Z., Qavamnia, S., 2014. Natural dyeing of wool with Arnebia euchroma optimized by plasma treatment and response surface methodology. J. Biodiversity Environ. Sci. Vol. 5, pp. 493-498.
6. Haji, A. 2020. Functional Finishing of Textiles with β‐Cyclodextrin. Frontiers of Textile Materials: Polymers, Nanomaterials, Enzymes, and Advanced Modification Techniques, 87-116.
7. De Laender, E, 2010. Cyclodextrin-grafted cotton gauzes as drug delivery devices. Doctoral dissertation, Ghent University.
8. Shafei, A. El., Shaarawy, S., Hebeish, A., 2010. Application of reactive cyclodextrin poly butyl acrylate preformed polymers containing nano-ZnO to cotton fabrics and their impact on fabric performance. Carbohydr. Polym. Vol. 79, pp. 852-857.
9. Deng, J., Chen, Q. J., Li, W., Zuberi, Z., Feng, J. X., Lin, Q. L., ... & Zheng, X. M. 2021. Toward improvements for carrying capacity of the cyclodextrin-based nanosponges: recent progress from a material and drug delivery. Journal of Materials Science, 56, 5995-6015.
10. Abdel-Halim, E. S., Abdel-Mohdy, F. A., Fouda, M. M., El-Sawy, S. M., Hamdy, I. A., Al-Deyab, S. S., 2011. Antimicrobial activity of monochlorotriazinyl-β-cyclodextrin/ chlorohexidin diacetate finished cotton fabrics. Carbohydr. Polym. Vol. 86, pp. 1389-1394.
11. Suvarna, V., & Chippa, S. 2023. Current Overview of Cyclodextrin Inclusion Complexes of Volatile Oils and their Constituents. Current Drug Delivery, 20(6), 770-791.
12. Abdel-Halim, E. S., Fouda, M. M., Hamdy, I. A., Abdel-Mohdy, F. A., El-Sawy, S. M., 2010. Incorporation of chlorohexidin diacetate into cotton fabrics grafted with glycidyl methacrylate and cyclodextrin. Carbohydr Polym. Vol. 79, PP. 47-53.
13. Kadam, V., Truong, Y. B., Easton, C., Mukherjee, S., Wang, L., Padhye, R., & Kyratzis, I. L. 2018. Electrospun polyacrylonitrile/β-cyclodextrin composite membranes for simultaneous air filtration and adsorption of volatile organic compounds. ACS Applied Nano Materials, 1(8), 4268-4277.
14. Carpignano, R., Parlati, S., Piccinini, P., Savarino, P., De, M. R., Giorgi, R, Fochi, 2010. Use of β-cyclodextrin in the dyeing of polyester with low environmental impact. Color. Technol. Vol. 126, PP. 201–208.
15. El-Sayed, E., A Othman, H., & Hassabo, A. G. 2021. Cyclodextrin usage in textile Industry. Journal of Textiles, Coloration and Polymer Science, 18(2), 111-119.
16. Rehan, M., Mahmoud, S. A., Mashaly, H. M., & Youssef, B. M. 2020. β-Cyclodextrin assisted simultaneous preparation and dyeing acid dyes onto cotton fabric. Reactive and Functional Polymers, 151, 104573.
17. Dehabadi,V., Buschmann, H.-J., Gutmann, J., 2013. A novel approach for fixation of β-cyclodextrin on cotton fabrics, Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, Vol. 79, pp 459–464.
18. Dhiman, P., & Bhatia, M. 2020. Pharmaceutical applications of cyclodextrins and their derivatives. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry, 98, 171-186.
19. Bhaskara-Amrit, U.R., Agrawal, P.B., Warmoeskerken, M.M., 2011. Application of b –Cyclodexterins In Textiles, Autex Research Journal, Vol. 11, pp. 94-101.
20. Bezerra, F. M., Lis, M. J., Firmino, H. B., Dias da Silva, J. G., Curto Valle, R. D. C. S., Borges Valle, J. A., ... & Tessaro, A. L. 2020. The role of β-cyclodextrin in the textile industry. Molecules, 25(16), 3624.
21. Baig, N., Kammakakam, I., & Falath, W. 2021. Nanomaterials: A review of synthesis methods, properties, recent progress, and challenges. Materials Advances, 2(6), 1821-1871.