Augmenter Le Stockage De Chaleur Et La Résistance Au Lavage Des Tissus Recherche De Nouveaux Résultats Technologie De Référence

études analytiques sur le stockage de la chaleur et la résistance au lavage des tissus de polyester traités avec des nanotiges de bronze de tungstène (tbnrs) pour déterminer la concentration optimale de l'effet photothermique.Les tbnr d'une longueur moyenne de 34,0 ± 2,5 nm et d'un diamètre de 2,3 ± 0,4 nm génèrent une zone proche infrarouge de tbnr capable de produire de la chaleur par absorption efficace de la lumière en décomposant thermiquement le métatungstate d'ammonium (amt) dans l'oléamine (OA).Les effets de la concentration en tbnr et de l'agent de couplage au SILANE sur les effets photothermiques et la résistance au lavage des tissus en PET ont été évalués à l'aide d'un simulateur solaire.Il en résulte que l'effet photothermique s'intensifie à mesure que la concentration en tbnr augmente et que l'effet photothermique maximal est montré à 5% en poids.De plus, la résistance au lavage est encore améliorée par l'ajout de 0,5% en poids d'agent de couplage au SILANE.Dans l'ensemble, le traitement de post - traitement a effectivement augmenté l'effet photothermique sans modification significative des propriétés physiques et de la couleur du polyester.

Présentation: en raison de la récente propagation de covid - 19, les consommateurs commencent à passer plus de temps dans leur environnement naturel tout en gardant une distance de sécurité les uns des autres.à mesure que les activités de plein air augmentent, la demande de vêtements de sport de plein air augmente également (Han, 2021).En outre, les changements rapides du climat et de l’environnement ont radicalement modifié la fa?on dont les gens s’habillent (BAE, 2011), ce qui a conduit à un intérêt accru pour l’isolation thermique des textiles.Ainsi, des fibres et des tissus présentant des caractéristiques telles que légèreté, isolation thermique et stockage de la chaleur ont été développés (Koo et al., 2007).Les méthodes d'isolation récemment utilisées sont complétées par l'ajout de diverses céramiques (Choe et al., 2006), mais la capacité de ces tissus à retenir la chaleur dans des environnements extrêmes est limitée.Cette étude vise donc à améliorer les propriétés d'isolation thermique des tissus en polyester en traitant les tissus avec des nanoparticules ayant des propriétés photothermiques (effet photothermique) dans un environnement extérieur.

Les matériaux photothermiques, y compris les matériaux conducteurs, semi - conducteurs et magnétiques tels que le bronze de tungstène et l'oxyde de graphène, absorbent l'énergie et la convertissent en chaleur lorsqu'ils sont éclairés avec des ondes de longue longueur d'onde proche infrarouge (NIR, 780 - 3000 nm).Le niveau d'énergie de ces matériaux est inférieur à celui de la lumière ultraviolette ou visible;Ils peuvent donc absorber les ondes infrarouges proches de longue longueur d’onde qui ne sont pas nocives pour le corps humain (Jeon et al., 2019).Le Trioxyde de tungstène (wo 3) n'est pas adapté à l'absorption NIR;Cependant, comme les ions alcalins (M = Li +, Na +, K +, Cs +) sont incorporés dans la structure cristalline de wo 3, une partie de W 6 + dans le cristal est réduite en W 5 + formant une bande de conduction.Les sous - bandes sont créées dans la région du plasma, formant une résonance Plasmonique de surface locale (LSPR) et des transitions de sous - bandes.Ceux - ci permettent aux matériaux réduits wo 3 et mxwo 3 d'absorber fortement le NIR et de libérer de la chaleur.(parc, 2020).Ainsi, les nanoparticules de bronze de tungstène comme le trioxyde de tungstène dopé avec un métal alcalin ont une absorption sélective de la lumière dans la région proche infrarouge.Cela a conduit à la synthèse de nouveaux composés et de diverses Morphologies, y compris les nanotiges, les Nanofils et les nanofeuilles (Lee et al., 2014).Tout le monde.(2019) ont étudié des nanocomposés de monomère éthylène - propylène - Diène (EPDM) par la synthèse de nanotiges de bronze de tungstène et de nanoparticules revêtues de cha?nes alkyles et ont confirmé que les propriétés mécaniques et photothermiques sont améliorées.Ainsi, la recherche utilisant des nanoparticules est principalement réalisée par mélange de matériaux polymères, mais le processus implique une étape de fil ou de tissu plut?t qu'une étape de fabrication textile.Par conséquent, pour les matériaux sensibles à la mode qui nécessitent un processus en plusieurs étapes, il est nécessaire d'étudier une méthode de post - finition.Ainsi, un procédé de post - traitement pour fixer des nanoparticules inorganiques à la surface des fibres a été développé.

Les agents de couplage au SILANE contiennent des sites réactifs inorganiques qui peuvent se lier à la plupart des substrats inorganiques, y compris le verre, les métaux et la silice, en particulier lorsque la structure du substrat contient des éléments tels que le silicium, l'aluminium et la plupart des métaux lourds.Si l'agent de couplage est condensé à l'interface, la structure polymoléculaire de la silicone réticulée est générée à la surface du matériau inorganique.Lorsque l'agent de couplage Silane est fixé à la surface d'un matériau inorganique, la surface présente des propriétés chimiques ou réactives de surface des groupes organiques liés à l'agent de couplage Silane.Les surfaces traitées présentent l'énergie de surface des groupes organiques mentionnés ci - dessus, qui peuvent être des surfaces réactives déterminées par la réactivité des fonctions organiques dans l'agent de couplage Silane (Kutz, 2011).L'agent de couplage agit donc comme un intermédiaire reliant des matériaux organiques et inorganiques naturellement difficiles à associer (Song et al., 2011).

), une étude a été réalisée pour traiter la surface des fibres avec un agent de couplage Silane lors de la formation du matériau composite, et les résultats ont montré une amélioration de la résistance au cisaillement Interfacial, des propriétés mécaniques du matériau composite.Buseherr (2019) a étudié les propriétés thermiques et mécaniques des composites de polystyrène utilisant le méthacrylate de 3 - (triméthoxysilyl) propyle (tmspma) comme agent de couplage au SILANE et a démontré une plus grande stabilité thermique des composites traités avec un agent de couplage pratique.L'agent de couplage Silane permet ainsi de réaliser le collage de matériaux difficiles à lier.Dans cette étude, le tmspma a été utilisé pour traiter des nanotiges de bronze de tungstène (tbnrs) à la surface de tissus de polyester et a évalué les propriétés physiques du matériau résultant.

à mesure que les changements environnementaux exigent des matériaux, divers matériaux dotés de fonctions d'isolation thermique et de chauffage ont été développés sous différentes formes en fonction de leur application (Lee & Song, 1994).Les études sur les matériaux photothermiques sont nombreuses;Cependant, il y a un manque d'études empiriques pour analyser les changements dans les propriétés physiques des fibres après la fixation de matériaux photothermiques à la surface des fibres.Pour appliquer cette technique aux différents matériaux et procédés au stade du tissu, il est nécessaire d'étudier des méthodes de post - finition pour fixer un matériau fonctionnel à l'extérieur du tissu.Dans cette étude, les nanotiges de bronze de tungstène, un matériau photothermique, ont été fixées à différentes concentrations sur des surfaces en polyester.De plus, le tmspma est utilisé lors du traitement de surface du polyester pour améliorer la résistance au lavage du tbnr.

Méthode Yu matériel

Le métatungstate d'ammonium hydraté (amt), l'oléamine et le méthacrylate de 3 - (triméthoxysilyl) propyle (tmspma) ont été achetés chez Sigma - Aldrich.L'hydroxyde de sodium (NaOH) a été acheté par samchun Chemical.Le toluène et l'acétone sont achetés chez daizhong Chemical.Tissu blanc 100% polyester (microfibre) acheté chez Dou fabric.

Préparation de Nanorods de bronze de tungstène (tbnrs)

Dans un ballon tricol, on ajoute 2956 g d'Amt, 160 ml d'oléamine et 01584 g de NaOH.Après avoir connecté au ballon un condenseur à reflux, un thermomètre et une aiguille longue, on laisse une atmosphère d'azote se former à l'intérieur du ballon sous agitation par injection d'azote pendant 1 heure.Après 1 heure, le ballon est chauffé à 140°c puis progressivement à 250°c toutes les 10 minutes.Le ballon est chauffé à 250°c sous agitation pendant 8 heures en maintenant la température inférieure à 250°c.Après 8 heures, le mélange réactionnel est refroidi à température ambiante.Le précipité est recueilli par centrifugation (8000 RPM, 3 fois 15 minutes chacune).Traitement à l'acétone pour éliminer l'excès d'oléamine, puis séchage à température ambiante.Lorsque les ions alcalins (M = Li +, Na +, K +, Cs +) sont utilisés pour réduire le trioxyde de tungstène, les matériaux réduits wo 3 et m x wo 3 absorbent fortement le NIR et libèrent de la chaleur (Park, 2020).Les tbnr sont donc synthétisés par décomposition thermique de l'Amt en OA.

Finition fonctionnelle avec tbnr et silane

Tous les échantillons PET en microfibre sont de taille 2×2 cm, un poids de 00271 G, une épaisseur de 0,12 mm et un rapport de bain de 30: 1.Revêtement de tissu de 1, 3, 5 et 10% en poids.On prépare des tbnr en dissolvant respectivement 000813, 002439, 004065 et 00813 g de tbnrs en poudre dans le toluène et en agitant.Mettre la taille désirée (2×2 cm) de feuilles de PET sont immergées dans la solution pendant environ 1 heure.Pour enduire le tissu de tbnr et de Silane, on dissout 004065 g de tbnr en poudre et 000406 g de Silane dans 07684 g de toluène, puis on ajoute la taille désirée (2×2 cm) de feuilles de PET sont agitées à 400 RPM en solution pendant 1 heure.Les concentrations en tbnr et en agent de couplage Silane ont été fixées respectivement à 5 et 0,5% en poids, deux concentrations qui se sont révélées, lors d'expériences préliminaires, être les meilleures pour l'effet photothermique.Le tissu enduit est séché à température ambiante pendant une journée, lavé à l'eau distillée à 40°C pendant 5 minutes et conditionné à 21°c.Le taux d'aspiration du PET est de 3,32% pour les tbnr et de 4,06% pour les tbnr et les Silanes.

Caractérisation: la taille du tbnr a été analysée sur l'image mesurée par Fe - TEM (Fei tecnai G2 F30 S - twin) en utilisant Gatan Microscopy suite (Gatan Inc., Pleasanton, ca, USA).Les spectres d'absorption UV - visible (UV - vis) ont été obtenus dans la gamme 300 - 2100 nm à l'aide d'un spectromètre UV - vis (V - 670, jasco, Tokyo, Japon).Pour déterminer l'effet du tbnr sur les effets photothermiques du polyester, on a mesuré les variations de température de surface après irradiation avec un simulateur solaire à lumière blanche (100 W, Pec - L01, peccell Technologies Inc., Yokohama, Japon).L *, a *, b * etΔLa valeur de E est mesurée trois fois sur chaque échantillon dans un colorimètre (amt507) et l'analyse élémentaire de l'échantillon est effectuée par microscopie électronique à balayage par émission de champ utilisant la dispersion énergétique X. -Spectroscopie de rayons (Fe - SEM – edX, jsm6701, JEOL, 1).Afin de comparer les propriétés de traction des échantillons avant et après finition, la résistance à la traction est mesurée dans la direction méridienne du tissu à l'aide d'un testeur de résistance à la traction selon la méthode de la bande de décapage (KS k 0520).Taille 2,5 par préparation×Un échantillon rectangulaire de polyester de 15 cm 2 pour le test.

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Tungstène bronze Nanorod stockage de chaleur et résistance au lavage.pdf