3.1. Formation of superhydrophobic textile and surface wettability
The surface wettability of pristine and as-prepared textile is observed, as illustrated in Fig. 1b and c. The surface of pristine tex- tile is completely wetted by the water droplet, while the blue- colored water droplet exhibits a spherical shape on the surface of as-prepared textile with fly ash concentration of 0.5 wt.%. When the superhydrophobic textile is immersed into water by an exter- nal force, a layer of minute bubble can be observed on the interface between the textile and water (Fig.1d). This phenomenon is ascribed to the trapped air between water and the textile, which is consistent with the Cassie–Baxter model [31]. After removing the external force, the textile quickly rises to the water surface and no any water is absorbed onto the textile surface toward the air. This means that the combination of micro/nano surface rough- ness and low surface energy creates hydrophobic textiles, and the resulting textile has excellent water repellence.
To investigate the effect of fly ash concentration on hydropho- bicity, the water contact angle of pristine and as-prepared textiles is measured, as displayed in Fig. 2. An obvious water contact angle of 8 can be observed for pristine textile, which is due to the exis- tence of abundant hydroxyl groups in cotton textile framework. After the textile is subjected to the coating of fly ash and the mod- ification, the textiles exhibit different hydrophobic behavior. Under the fly ash concentration of 0.25 wt.%, 0.5 wt.%, 0.75 wt.%, 1.0 wt.%, and 1.25 wt.%, the water contact angle of the as-prepared textile is 148 , 152 , 146 , 130 , and 116 , respectively. The variation of the
water contact angle demonstrates that the hydrophobicity of as- prepared textile has a direct connection with the concentration of fly ash, and the high fly ash concentration cannot create effective micro/nano assembly to form superhydrophobicity. At the fly ash concentration of 0.5 wt.%, the as-prepared textile exhibits superhy- drophobicity with a water contact angle of 152 . All the results mentioned above indicate that the superhydrophobicity of the as-prepared textile can be reached only with appropriate fly ash concentration.
3.2. Thermogravimetric analysis
The TG curves of pristine and the as-prepared textiles with dif- ferent fly ash concentration ranging from 0.25 wt.% to 1.25 wt.% are shown in Fig. 3. A plentiful of decomposition occurs in temperature range of 200–800 C for all the samples due to the effect of depoly- merization, dehydration and decarburization. All the samples occurs the main decomposition in the temperature range from 300 C to 425 C, which reflects the thermal depolymerization of cellulose and the dissociation of the residual. In the case of pristine textile, the weight loss at single-stage decomposition is 81.9%. For the coated textile prepared under fly ash concentration of 0.25 wt. %, 0.5 wt.%, 0.75 wt.%, 1.0 wt.%, and 1.25 wt.%, the weight loss ratio is 78.0%, 69.0%, 77.2%, 80.3%, and 81.3%, respectively. Obviously, at the fly ash concentration of 0.5%, the textile exhibits the lowest weight loss ratio. Fly ash is mainly composed of inorganic oxides such as SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, and TiO2 [27,28], which cannot decompose in the temperature range of 300–425 C. So, for the tex- tiles coated by fly ash, the weight loss under high temperature is ascribed to the decomposition of pristine textiles. With the increase of fly ash concentration, the weight loss ratio of the as- prepared textiles increase, implying that the quality of fly ash immobilized onto the textile surface reduce gradually. The possible reason is that, at the high concentration, small fly ash particles will aggregate into large particles under the self-polymerization effect of dopamine, resulting in poor adhesion of small fly ash particles to the textile surface. Therefore, to obtain better superhydropho- bicity of as-prepared textile, fly ash concentration needs to be con- trolled at about 0.5 wt.% rather than higher concentration.
3.3. FTIR and EDS
The FTIR spectra of pristine and as-prepared textiles are dis- played in Fig. 4. Comparing the spectrum of pristine textile, new adsorption bands can be observed in the spectrum of as-prepared textile. The strong band at 1058 and 1114 cm 1 is ascribed to asymmetric stretching vibration of Si–O–Si and stretching vibra- tions of Si, Al–O, respectively [32], which is related to the existence of fly ash on the textile surface. The intensity of the peaks around 1288 and 1373cm 1 belonging to the bending and stretching vibration of C–O–H increase markedly after the modification, and the band around 3417 cm 1 attributed to stretching vibration of O–H become wider and stronger, which is caused by the overlap of N–H stretching vibration peak in polydopamine [29]. In addition, the strong absorption peaks corresponding to asymmetric and symmetric stretching vibration of CH2 and CH3 in
3.1. การก่อตัวของสิ่งทอ superhydrophobic และพื้นผิวเปียกเปียกที่ผิวของสิ่งทอที่บริสุทธิ์ และเป็นการเตรียมไว้เป็นที่สังเกต ดังที่แสดงในรูป 1b และ c พื้นผิวของกระเบื้อง tex บริสุทธิ์สมบูรณ์คือเปียก โดยหยดน้ำ ในขณะที่หยดน้ำสีน้ำเงินแสดงรูปร่างทรงกลมบนผิวของสิ่งทอเป็นการเตรียมพร้อมกับเถ้าความเข้มข้นของ 0.5 wt.% เมื่อสิ่งทอ superhydrophobic จะจมลงไปในน้ำ โดยมีบริษัทเอ็กซ์เตอร์ nal แรง ชั้นของนาทีฟองจะสังเกตได้บนอินเทอร์เฟซระหว่างสิ่งทอและน้ำ (Fig.1d) ปรากฏการณ์นี้เป็นกำหนดให้ฟองอากาศระหว่างน้ำและสิ่งทอ ซึ่งสอดคล้องกับแบบแค – Baxter [31] หลังจากเอาแรงภายนอก สิ่งทอกำลังขึ้นผิวน้ำได้อย่างรวดเร็ว และน้ำไม่ถูกดูดซึมลงบนพื้นผิวผ้าไปทางอากาศ ซึ่งหมายความ ว่า การรวมกันของไมโคร/นาโนผิวหยาบ-ness และต่ำผิวพลังงานสร้างสิ่งทอไล่น้ำ และสิ่งทอเกิดมีน้ำ repellenceTo investigate the effect of fly ash concentration on hydropho- bicity, the water contact angle of pristine and as-prepared textiles is measured, as displayed in Fig. 2. An obvious water contact angle of 8 can be observed for pristine textile, which is due to the exis- tence of abundant hydroxyl groups in cotton textile framework. After the textile is subjected to the coating of fly ash and the mod- ification, the textiles exhibit different hydrophobic behavior. Under the fly ash concentration of 0.25 wt.%, 0.5 wt.%, 0.75 wt.%, 1.0 wt.%, and 1.25 wt.%, the water contact angle of the as-prepared textile is 148 , 152 , 146 , 130 , and 116 , respectively. The variation of thewater contact angle demonstrates that the hydrophobicity of as- prepared textile has a direct connection with the concentration of fly ash, and the high fly ash concentration cannot create effective micro/nano assembly to form superhydrophobicity. At the fly ash concentration of 0.5 wt.%, the as-prepared textile exhibits superhy- drophobicity with a water contact angle of 152 . All the results mentioned above indicate that the superhydrophobicity of the as-prepared textile can be reached only with appropriate fly ash concentration.3.2. Thermogravimetric analysisThe TG curves of pristine and the as-prepared textiles with dif- ferent fly ash concentration ranging from 0.25 wt.% to 1.25 wt.% are shown in Fig. 3. A plentiful of decomposition occurs in temperature range of 200–800 C for all the samples due to the effect of depoly- merization, dehydration and decarburization. All the samples occurs the main decomposition in the temperature range from 300 C to 425 C, which reflects the thermal depolymerization of cellulose and the dissociation of the residual. In the case of pristine textile, the weight loss at single-stage decomposition is 81.9%. For the coated textile prepared under fly ash concentration of 0.25 wt. %, 0.5 wt.%, 0.75 wt.%, 1.0 wt.%, and 1.25 wt.%, the weight loss ratio is 78.0%, 69.0%, 77.2%, 80.3%, and 81.3%, respectively. Obviously, at the fly ash concentration of 0.5%, the textile exhibits the lowest weight loss ratio. Fly ash is mainly composed of inorganic oxides such as SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, and TiO2 [27,28], which cannot decompose in the temperature range of 300–425 C. So, for the tex- tiles coated by fly ash, the weight loss under high temperature is ascribed to the decomposition of pristine textiles. With the increase of fly ash concentration, the weight loss ratio of the as- prepared textiles increase, implying that the quality of fly ash immobilized onto the textile surface reduce gradually. The possible reason is that, at the high concentration, small fly ash particles will aggregate into large particles under the self-polymerization effect of dopamine, resulting in poor adhesion of small fly ash particles to the textile surface. Therefore, to obtain better superhydropho- bicity of as-prepared textile, fly ash concentration needs to be con- trolled at about 0.5 wt.% rather than higher concentration.3.3. FTIR and EDSThe FTIR spectra of pristine and as-prepared textiles are dis- played in Fig. 4. Comparing the spectrum of pristine textile, new adsorption bands can be observed in the spectrum of as-prepared textile. The strong band at 1058 and 1114 cm 1 is ascribed to asymmetric stretching vibration of Si–O–Si and stretching vibra- tions of Si, Al–O, respectively [32], which is related to the existence of fly ash on the textile surface. The intensity of the peaks around 1288 and 1373cm 1 belonging to the bending and stretching vibration of C–O–H increase markedly after the modification, and the band around 3417 cm 1 attributed to stretching vibration of O–H become wider and stronger, which is caused by the overlap of N–H stretching vibration peak in polydopamine [29]. In addition, the strong absorption peaks corresponding to asymmetric and symmetric stretching vibration of CH2 and CH3 in
การแปล กรุณารอสักครู่..
3.1 การก่อตัวของสิ่งทอ superhydrophobic และเปียกพื้นผิว
เปียกพื้นผิวของสิ่งทอที่เก่าแก่และเตรียมเป็นที่สังเกตดังแสดงในรูปที่ 1B และ C พื้นผิวของกระเบื้องหัวจักรที่เก่าแก่เป็นที่เปียกอย่างสมบูรณ์โดยหยดน้ำในขณะที่ฟ้าหยดน้ำสีการจัดแสดงนิทรรศการรูปทรงกลมบนพื้นผิวของเตรียมเป็นสิ่งทอที่มีความเข้มข้นของเถ้าลอย 0.5 WT ได้.% เมื่อสิ่งทอ superhydrophobic จะแช่ลงไปในน้ำด้วยพลังซ่อมบำรุงชั้นของฟองนาทีสามารถสังเกตได้ในอินเตอร์เฟซระหว่างสิ่งทอและน้ำ (Fig.1d) ปรากฏการณ์นี้คือกำหนดอากาศติดอยู่ระหว่างน้ำและสิ่งทอซึ่งสอดคล้องกับรูปแบบของแคสซี่-แบ็กซ์เตอร์ [31] หลังจากลบแรงภายนอก, สิ่งทอได้อย่างรวดเร็วเพิ่มขึ้นถึงพื้นผิวของน้ำและไม่มีน้ำใด ๆ จะถูกดูดซึมลงบนพื้นผิวสิ่งทอที่มีต่ออากาศ ซึ่งหมายความว่าการรวมกันของไมโคร / นาโนผิว rough- ness และพลังงานพื้นผิวต่ำสร้างสิ่งทอชอบน้ำและสิ่งทอส่งผลให้มี repellence น้ำที่ดีเยี่ยม.
เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นของเถ้าลอยบน bicity hydropho- ที่มุมสัมผัสของน้ำที่เก่าแก่และ เป็นเตรียมสิ่งทอเป็นวัดที่แสดงในรูป 2. มุมสัมผัสน้ำที่ชัดเจนของ 8 สามารถสังเกตสิ่งทอที่เก่าแก่ซึ่งเกิดจากการ Tence exis- ในกลุ่มไฮดรอกซิมากมายในกรอบสิ่งทอผ้าฝ้าย หลังจากสิ่งทออยู่ภายใต้การเคลือบเถ้าลอยและ ification โมดูลที่สิ่งทอแสดงพฤติกรรมที่ไม่ชอบน้ำที่แตกต่างกัน ภายใต้ความเข้มข้นของเถ้าลอย 0.25 WT.%, 0.5 WT.%, 0.75 WT.%, 1.0 WT.% และ 1.25 WT.% ที่มุมสัมผัสน้ำของสิ่งทอเตรียมคือ 148, 152, 146, 130 และ 116 ตามลำดับ การเปลี่ยนแปลงของ
มุมสัมผัสน้ำแสดงให้เห็นว่าไฮโดรของจำาสิ่งทอที่เตรียมไว้มีการเชื่อมต่อโดยตรงกับความเข้มข้นของเถ้าลอยและความเข้มข้นของเถ้าลอยสูงไม่สามารถสร้างการชุมนุมไมโคร / นาโนที่มีประสิทธิภาพในรูปแบบ superhydrophobicity ที่ความเข้มข้นของเถ้าลอย 0.5 WT.%, การจัดแสดงสิ่งทอเตรียม superhy- drophobicity กับมุมสัมผัสน้ำ 152 ผลทั้งหมดดังกล่าวข้างต้นแสดงให้เห็นว่า superhydrophobicity ของสิ่งทอเตรียมสามารถเข้าถึงได้เฉพาะกับความเข้มข้นของเถ้าลอยที่เหมาะสม.
3.2 การวิเคราะห์สมบัติทางความร้อน
เส้นโค้งของ TG เก่าแก่และสิ่งทอที่เป็นเตรียมที่มีความเข้มข้นต่างกันแตกเถ้าลอยตั้งแต่ 0.25 WT. 1.25% ถึง WT.% จะแสดงในรูป 3. อุดมสมบูรณ์ของการย่อยสลายเกิดขึ้นในช่วงที่อุณหภูมิ 200-800 องศาเซลเซียสเป็นตัวอย่างอันเนื่องมาจากผลกระทบของ merization depoly- การคายน้ำและ decarburization ตัวอย่างทั้งหมดที่เกิดขึ้นจากการสลายตัวหลักในช่วงอุณหภูมิ 300 C ถึง 425 C ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงความร้อนของ depolymerization เซลลูโลสและความร้าวฉานของที่เหลือ ในกรณีของสิ่งทอที่เก่าแก่ที่มีการสูญเสียน้ำหนักที่สลายตัวขั้นตอนเดียวคือ 81.9% สำหรับสิ่งทอเคลือบที่จัดทำขึ้นภายใต้ความเข้มข้นของเถ้าลอยละ 0.25 โดยน้ำหนัก %, 0.5 WT.%, 0.75 WT.%, 1.0 WT.% และ 1.25 WT.% ซึ่งอัตราการสูญเสียน้ำหนักเป็น 78.0%, 69.0%, 77.2%, 80.3% และ 81.3% ตามลำดับ เห็นได้ชัดว่าที่ความเข้มข้นของเถ้าลอยจาก 0.5% สิ่งทอจัดแสดงนิทรรศการอัตราการสูญเสียน้ำหนักต่ำสุด เถ้าประกอบด้วยส่วนใหญ่ของออกไซด์นินทรีย์เช่น SiO2, Al2O3, Fe2O3 เฉาและ TiO2 [27,28] ซึ่งไม่สามารถย่อยสลายได้ในช่วงอุณหภูมิ 300-425 องศาเซลเซียสดังนั้นสำหรับกระเบื้องเคลือบหัวจักรจากเถ้าลอย การสูญเสียน้ำหนักภายใต้อุณหภูมิสูงจะถูกกำหนดจากการสลายตัวของสิ่งทอที่เก่าแก่ กับการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของเถ้าลอยที่อัตราการสูญเสียน้ำหนักของจำาเตรียมสิ่งทอเพิ่มขึ้นหมายความว่าคุณภาพของเถ้าลอยตรึงลงบนพื้นผิวสิ่งทอลดค่อยๆ เหตุผลที่เป็นไปได้คือที่ความเข้มข้นสูงอนุภาคเถ้าลอยขนาดเล็กจะรวมเป็นอนุภาคขนาดใหญ่ภายใต้ผลตนเองของพอลิเมอโดพามีผลในการยึดเกาะที่ดีของอนุภาคเถ้าลอยเล็ก ๆ ไปยังพื้นผิวสิ่งทอ ดังนั้นเพื่อให้ได้ bicity superhydropho- ที่ดีขึ้นของสิ่งทอเตรียมบินเข้มข้นเถ้าจะต้องทํา trolled ที่ประมาณ 0.5 WT.% มากกว่าความเข้มข้นที่สูงขึ้น.
3.3 FTIR และ EDS
FTIR สเปกตรัมของที่เก่าแก่และเตรียมสิ่งทอที่มีปรากฏบนจอภาพในรูป 4. เปรียบเทียบสเปกตรัมของสิ่งทอที่เก่าแก่วงดูดซับใหม่สามารถสังเกตได้ในสเปกตรัมของสิ่งทอตามที่เตรียมไว้ วงดนตรีที่แข็งแกร่งที่ 1,058 และ 1,114 ซม. 1 คือกำหนดสั่นสะเทือนยืดไม่สมมาตรของ Si-O-Si และยืด tions สั่นสะเทือนของ Si, Al-O ตามลำดับ [32] ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับการดำรงอยู่ของเถ้าลอยบนสิ่งทอ พื้นผิว ความเข้มของยอดเขารอบ 1288 และ 1373cm 1 เป็นของการสั่นสะเทือนดัดและยืดของ C-O-H เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดหลังการแก้ไขและวงรอบ 3417 ซม. 1 มาประกอบกับการสั่นสะเทือนการยืดของ O-H กลายเป็นวงกว้างและแข็งแรงซึ่ง เกิดจากการซ้อนทับกันของ N-H ยืดยอดการสั่นสะเทือนใน polydopamine [29] นอกจากนี้ยอดการดูดซึมที่แข็งแกร่งสอดคล้องกับสมมาตรสมมาตรและการสั่นสะเทือนยืดของ CH2 CH3 และใน
การแปล กรุณารอสักครู่..