Modification of bentonite nanoclay for textile application

• Autorzy: Amir Muhammad , Hasany Syed Farhan , Asghar Muhammad Sajid Ali

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2023.2.1

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja nano bentonitu do zastosowań włókienniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of the bentonite content (1, 3, 5 wt%) on the mechanical properties of lightweight cotton (C), polyester (P) and polyester-cotton (P/C 50/50) fabrics was investigated. Starch was used as a water-insoluble binder for coating fabrics. Bentonite nanoparticles were obtained by repeated hydration, decantation and evaporation of the water dispersion. The bentonite particle size was determined by the XRD method using the Debye-Scherrer equation. The diffraction of the laser beam was used to determine particles size distribution. The addition of bentonite nanoclay significantly improved tensile strength (26-61% and 99–118% in the warp and weft direction, respectively) and tear strength (4‒13% and 5–24% in the wrap and weft direction, respectively) of coated fabrics. Their abrasion resistance has also slightly increased. The biggest changes were noted for the cotton fabric, the smallest for the polyester fabric, which may result from the low compatibility between starch and the polyester fabric.

PL

Zbadano wpływ zawartości bentonitu (1, 3, 5% mas.) na właściwości mechaniczne lekkich tkanin bawełnianych (C), poliestrowych (P) i poliestrowo-bawełnianych (P/C 50/50). Jako nie-rozpuszczalny w wodzie środek wiążący do powlekania tkanin zastosowano skrobię. Nanocząstki bentonitu otrzymywano poprzez kilkukrotną hydratację, dekantację i odparowanie dyspersji wodnej. Wielkość cząstek bentonitu oznaczono metodą XRD, stosując równanie Debye-Scherrera. Dyfrakcja wiązki laserowej posłużyła do określenia rozkładu wielkości cząstek. Zastosowanie nanoglinki bentonitowej wpłynęło na istotną poprawę wytrzymałości na rozciąganie (o 26‒61% w kierunku osnowy i 99‒118% w kierunku wątku) oraz rozdzieranie (4‒13% w kierunku osnowy i 5‒24% w kierunku wątku) powlekanych tkanin. Nieznacznie zwiększyła się również ich odporność na ścieranie. Największe zmiany zanotowano w przypadku tkaniny bawełnianej, najmniejsze dla tkaniny poliestrowej, co może wynikać z małej kompatybilności między skrobią a tkaniną poliestrową.

Słowa kluczowe

EN

bentonite; textile fabrics; mechanical properties

PL

bentonit; tekstylia; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 68, nr 2
• Strony: 79--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Amir Muhammad

• Department of Textile Engineering, NED University of Engineering and Technology, Karachi 75270, Pakistan.

• https://orcid.org/0000-0001-5513-053X

autor

Hasany Syed Farhan

• Department of Chemistry, NED University of Engineering and Technology, Karachi 75270, Pakistan.

• https://orcid.org/0000-0003-3860-3387

autor

Asghar Muhammad Sajid Ali

• Department of Materials Engineering, NED University of Engineering and Technology, Karachi 75270, Pakistan.

• https://orcid.org/0000-0002-4551-1299

Bibliografia

• [1] Greßler S., Nentwich M.: ITA Nanotrust Dossiers 2012, 026en. https://doi.org/10.1553/ita-nt-026en
• [2] Patra J.K., Gouda S.: Journal of Engineering and Technology Research 2013, 5, 104. https://doi.org/10.5897/jetr2013.0309
• [3] Coyle S., Wu Y., Lau K.-T. et al.: MRS Bulletin 2007, 32, 434. https://doi.org/10.1557/mrs2007.67
• [4] Karnland O., Olsson S., Nilsson U. et al. : Advanced Nuclear Fuel Cycles and Radioactive Waste Management 2006, https://doi.org/10.1787/9789264024861-7-en
• [5] Adeyemo A.A., Adeoye I.O., Bello O.S.: Applied Water Science 2015, 7, 543. https://doi.org/10.1007/s13201-015-0322-y
• [6] US Pat. Appl. No. 320 384 (2010).
• [7] Le Bras M., Wilkie C.A., Bourbigot S.: Fire Retardancy of Polymers 2005, https://doi.org/10.1039/9781847552396
• [8] Joshi M., Bhattacharyya A., Agarwal N. et al.: Bulletin of Materials Science 2012, 35, 933. https://doi.org/10.1007/s12034-012-0391-6
• [9] Teli M.D., Kale R.D.: Polymer Engineering & Science 2012, 52, 1148. https://doi.org/10.1002/pen.22179
• [10] US Pat. No. 5 062 972 (1991).
• [11] US Pat. No. 5 000 783 (1991).
• [12] Eshel G., Levy G.J., Mingelgrin U., Singer, M.J.: Soil Science Society of America Journal 2004, 68, 736. https://doi.org/10.2136/sssaj2004.7360
• [13] Chowdary M.S., Kumar M.S.R.N.: International Journal of Advanced Science and Technology 2015, 74, 35. https://doi.org/10.14257/ijast.2015.74.04
• [14] Klug H.P., Alexander L.E..: X-Ray Diffraction Procedures: For Polycrystalline and Amorphous Materials 1974, 992. https://doi.org/10.1002/xrs.1300040415
• [15] Göcek İ.: Journal of Polytechnic 2019, 22, 509. https://doi.org/10.2339/politeknik.508592
• [16] Krifa M., Prichard C.: The Journal of The Textile Institute 2020, 111, 1778. https://doi.org/10.1080/00405000.2020.1721696
• [17] Fabia J., Gawłowski A., Rom M. et al: Polimery 2020, 65, 622. https://doi.org/10.14314/polimery.2020.9.4
• [18] Rajamani D., Balasubramanian E., Dilli Babu G., Ananthakumar K.: Journal of Industrial Textiles 2022, 51, 3786S. https://doi.org/10.1177/1528083720942962
• [19] Vinila V.S., Jayakumari I.: Design, Fabrication, and Characterization of Multifunctional Nanomaterials 2022, 319. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820558-7.00022-4

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).