تولید الیاف پلی‌استر با خواص حرارتی بالا با استفاده از نانو ذره مسکوویت

امروزه کوشش‌هایی مبنی بر بهبود بخشیدن به خواص مثبت و همچنین کاهش خواص منفی الیاف مختلف صورت گرفته است. در این میان الیاف پلی‌استر در برابر تمام برتری‌ها و خواص مطلوبی که دارند، مقاومت حرارتی پایین آن‌ها‌ باعث محدودیت کاربردشان در صنایع مختلف شده است. چراکه مقاومت حرارتی یکی از مباحث بسیار مهم در علوم مهندسی است. در اغلب موارد لازم است این الیاف با روش‌هایی اصلاح گردند که موضوعی بسیار گسترده است و اصلاحات فیزیکی و شیمیایی پلیمر و الیاف را شامل می‌شود. از اینرو در این پژوهش سعی گردیده است، بهبود مقاومت حرارتی این الیاف مورد ارزیابی قرار گیرد. برای این منظور با فیلرزدن نانو ذره ماده معدنی مسکوویت در عملیات ذوب‌ریسی به چیپس پلی‌استر، بهبود خواص حرارتی الیاف مورد بررسی قرار گرفت. برای کاهش اندازه ذرات مسکوویت از اشعه ماوراء بنفش بهره گرفته شد و اثر این متغیرها شامل میزان ماده معدنی و مدت زمان اعمال اشعه ماوراء بنفش بر خواص حرارتی این الیاف ارزیابی گردید. با استفاده از روش طراحی آزمایشات و تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی و طیف سنج مادون قرمز به آنالیز نتایج پرداخته شد. نتایج نشان داد ذرات مسکوویت با ذرات پلی‌استر در حد کامل مخلوط‌شده و نانو ذرات مسکوویت در این پلیمر فیلر شده است و الیاف تولیدی از یکنواختی بالایی برخوردارند. همچنین نتایج حاصل از آزمون شعله بیانگر آن بود که حضور نانو ذرات مسکوویت در گرانول پلی‌استر تاثیر معنی‌داری بر بهبود مقاومت حرارتی الیاف حاصله دارد. نتایج آزمون کشش نیز نشان داد کاهش معنی‌داری درخواص مکانیکی الیاف اصلاح شده ایجاد نشده است.

production of polyester fibers with high thermal properties using muscovite nanoparticles

today, efforts have been made to improve the positive properties as well as reduce the negative properties of different fibers. meanwhile, polyester fibers, against all their advantages and desirable properties, their low thermal resistance has limited their use in various industries. because thermal resistance is one of the most important topics in engineering sciences. in most cases, these fibers need to be modified by methods that are very broad and involve the physical and chemical modifications of polymers and fibers. therefore, in this study, it has been tried to evaluate the improvement of thermal resistance of these fibers. for this purpose, the thermal properties of fibers were investigated by filling muscovite mineral nanoparticles in the smelting operation on polyester chips. ultraviolet rays were used to reduce the particle size of muscovite and the effect of these variables including the amount of mineral and the duration of ultraviolet rays on the thermal properties of these fibers was evaluated. the results were analyzed using the design of experiments and images of electron microscope and infrared spectrometer. the results showed that the muscovite particles were thoroughly mixed with the polyester particles and the muscovite nanoparticles were fillered in this polymer and the produced fibers have high uniformity. the results of flame test also showed that the presence of muscovite nanoparticles in polyester granules has a significant effect on improving the thermal resistance of fibers. also, there was no significant decrease in the mechanical properties of the modified fibers based on the tensile test.