Application of Environment-Friendly Processes Aimed at Bonding β-Cyclodextrine onto Cellulosic Materials

• Autorzy: Grgac S. F. , Malinar R.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.2533

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie przyjaznych dla środowiska procesów mających na celu wiązanie β-cyklodekstryny z materiałami celulozowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The impact of the pre-treatment of cellulose material in NaOH solution and of microwave radiation on the mechanism of crosslinking β-cyclodextrin with cellulose was investigated in this paper. Citric acid and Na-hypophosphite as catalysts were applied for better crosslinking. Inclusion compounds with tea tree essential oil and cyclodextrines grafted onto cotton fabric were made in order to verify that cavities were available for inclusion compounds. The permanence of β-CD on the cellulose fabrics treated was tested by ISO 6330:2012. The properties and structure of the materials treated were characterised by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The breaking force and mechanical damage of the materials were determined according to EN ISO 13934-1:1999. The results indicated better bonding between cellulose and β-cyclodextrin where microwave treatment was applied, the phenomenon of which is of great importance for long lasting wash durability. In order to quantify the odour releasing behaviour of β-CD treated cellulose fabrics, olfactometric determination of the intensity of odour was undertaken.

PL

Badano wpływ wstępnej obróbki materiału celulozowego w roztworze NaOH i promieniowania mikrofalowego na mechanizm sieciowania β-cyklodekstryny z celulozą. Dla lepszego usieciowania zastosowano kwas cytrynowy i Na-podfosforyn jako katalizator. Zastosowano także olej eteryczny z drzewa herbacianego i cyklodekstryny szczepione na tkaninie bawełnianej. Trwałość β-CD na obrabianych tkaninach celulozowych została przetestowana zgodnie z normą ISO 6330: 2012. Właściwości i strukturę obrabianych materiałów scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FTIR) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Siła zrywająca i mechaniczne uszkodzenia materiałów zostały określone zgodnie z normą EN ISO 13934-1: 1999. Wyniki wskazują na lepsze wiązanie pomiędzy celulozą i β-cyklodekstryną, w której zastosowano obróbkę mikrofalową. Zjawisko to ma ogromne znaczenie dla długotrwałej trwałości na pranie. W celu ilościowego określenia uwalniania nieprzyjemnych zapachów tkanin celulozowych poddanych obróbce β-CD, przeprowadzone zostało olfaktometryczne oznaczanie intensywności zapachu.

Słowa kluczowe

EN

cellulose; pre-treatment; alkaline medium; β-cyclodextrin; citric acid; microwave

PL

celuloza; obróbka wstępna; środowisko alkaliczne; β-cyklodekstryna; kwas cytrynowy; mikrofale

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 26, no. 5 (131)
• Strony: 63--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grgac S. F.

• University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Prilaz baruna Filipovića 28a, 10000 Zagreb, Croatia

autor

Malinar R.

• University of Zagreb, Faculty of Textile Technology, Prilaz baruna Filipovića 28a, 10000 Zagreb, Croatia

Bibliografia

• 1. Voncina B, Vivod V. Cyclodextrins in textile finishing. In: Gunay M, editor. Eco-Friendly Textile Dyeing and Finishing. InTech, Open Access Publisher, 2013.
• 2. Breteler MT, Nierstrasz VA, Warmoeskerken, MMCG. Textile slow release systems with medical applications. Autex Research Journa. 2002; 2(4): 175-189.
• 3. Romi R, Nostro PL, Bocci E, Ridi F, Baglioni P. Bioengineering of a Cellulosic Fabric for Insecticide Delivery via Grafted Cyclodextrin. Biotechnology progress 2005; 21(6): 1724-1730.
• 4. Wang CX, Chen SL. Aromachology and its Application in the Textile Field. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2005; 13, 6(54): 41-44.
• 5. Bhaskara-Amrit UR, Agrawal PB, Warmoeskerken MM. Applications of β-cyclodextrins in textiles. Autex Research Journal 2011; 11(4): 94-101.
• 6. Amiri P, Bahrami SH. Electrospinning of Poly(acrylonitrile-acrylic acid)/β Cyclodextrin Nanofibers and Study of their Molecular Filtration Characteristics. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2014; 22, 1(103) 1: 14-21.
• 7. Hebeish A, El Shafei A, Shaarawy S. Synthesis and characterization of multifunctional cotton containing cyclodextrin and butylacrylate moieties. Polymer-Plastics Technology and Engineering 2009; 48(8): 839-850.
• 8. Gawish SM, Ramadan AM, Mosleh S, Morcellet M, Martel B. Synthesis and characterization of novel biocidal cyclodextrin inclusion complexes grafted onto polyamide‐6 fabric by a redox method. Journal of Applied Polymer Science 2006; 99(5): 2586-2593.
• 9. Szejtli J. Cyclodextrins in the textile industry. Starch & Stärke. 2003; 55(5): p.191-196.
• 10. Voncina B, Le Marechal AM. Grafting of cotton with β-cyclodextrin via poly (carboxylic acid). Journal of Applied Polymer Science 2005; 96(4): 1323-1328.
• 11. Martel B, Weltrowski M, Ruffin D, Morcellet M. Polycarboxylic acids as crosslinking agents for grafting cyclodextrins onto cotton and wool fabrics: study of the process parameters. Journal of Applied Polymer Science 2002; 83(7): 1449-1456.
• 12. Martel B, Morcellet M, Ruffin D, Ducoroy L, Weltrowski M. Finishing of polyester fabrics with cyclodextrins and polycarboxylic acids as crosslinking agents. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 2002; 44(1): 443-446.
• 13. El Ghoul Y, Martel B, Morcellet M, Campagne C, El Achari A, Roudesli S. Mechanical and physico-chemical characterization of cyclodextrin finished polyamide fibers. Journal of Inclusion Phenomena and Macrocyclic Chemistry 2007; 57(1-4): 47-52.
• 14. Bednarz S, Lukasiewicz M, Mazela W, et al. Processes of Cyclodextrins grafting on cotton. In 11th International Electronic Conference on Synthetic Organic Chemistry (ECSOC-11); 2007 Nov 1-30.
• 15. Čunko R, Andrassy M. Vlakna. Čakovec: Zrinski; 2005.
• 16. Soljačić I, Grancarić AM. Vježbe iz procesa oplemenjivanja tekstila. Zagreb: Sveučilište u Zagrebu; 1995.
• 17. Katovic D. The Microwaves-Solution for Improving Woven Fabric. In: Dubrovski PD, editor. Woven Fabric Engineering Rijeka: Sciyo 2010; 297-316.
• 18. Katovic D, Vukusic SB, Hrabar S, Bartolic J. Microwaves in chemical finishing of textiles. In Applied Electromagnetics and Communications 2005; Oct, Dubrovnik, Croatia.
• 19. Katović D, Bischof-Vukušić S, Grgac, SF. Aplication of microwaves in textile finishing processes. Tekstil 2005; 54(7): 313-325.
• 20. Grgac SF, Katović A, Katović D. Method of preparing stable composites of a Cu-aluminosilicate microporous compound and cellulose material and their characterisation. Cellulose 2015; 22(3): 1813-1827.
• 21. EN ISO 6330: 2000. Textiles – Domestic washing and drying procedures for textile testing.
• 22. Yang CQ, Wang X, Kang IS. Ester crosslinking of cotton fabric by polymeric carboxylic acids and citric acid. Textile Research Journal 1997; 67(5): 334-342.
• 23. Singthong J, Cui SW, Ningsanond S, Goff HD. Structural characterization, degree of esterification and some gelling properties of Krueo Ma Noy (Cissampelos pareira) pectin. Carbohydrate Polymers 2004; 58(4): p.391-400.
• 24. Gnanasambandam R, Proctor A. Determination of pectin degree of esterification by diffuse reflectance Fourier transform infrared spectroscopy. Food chemistry 2000; 68(3): 327-332.
• 25. EN ISO 13934-1: 1999. Textiles - tensile properties of fabrics - part 1: determination of maximum force and elongation at maximum force using the strip method.
• 26. ISO 3801:1977. Textiles - Woven fabrics - Determination of mass per unit length and mass per unit area.