การเตรียมผ้าฝ้ายและผ้าไหมสะท้อนน้ำด้วยออร์แกโนซิเลนร่วมกับนาโนซิลิกอนไดออกไซด์

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการตกแต่งสำเร็จผ้าฝ้ายและผ้าไหมให้มีสมบัติสะท้อนน้ำด้วยการใช้ซิลิกอนไดออกไซด์และเฮกซะเดคซิลไตรเมทอกซีซิเลนโดยอาศัยเทคนิคการจุ่มอัด-หมัก ขั้นตอนแรกนำซิลิกอนไดออกไซด์ขนาดอนุภาค 14 นาโนเมตร ที่ผ่านการโซนิเคชันในรูปสารแขวนลอย มาจุ่มอัดลงบนผ้าด้วยเครื่องจุ่มอัด โดยที่ตั้งค่าความดันไว้เพื่อให้ได้ร้อยละของผ้าเปียก ที่ร้อยละ 80 ขั้นตอนที่สองนำผ้าที่ได้นั้นไปจุ่มอัดอีกครั้งในสารละลายเฮกซะเดคซิลไตรเมทอกซีซิเลน ต่อจากนั้นนำผ้าใส่ในถุงพลาสติกเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง เป็นเวลา 24 ชั่วโมง เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาโซล-เจล ผลจากการเกิดปฏิกิริยาโซลเจลพบว่าอนุภาคนาโนซิลิกอนไดออกไซด์ถูกดัดแปรให้มีสมบัติไม่ชอบน้ำ ซึ่งพบว่ามุมสัมผัสของน้ำสูงกว่า 120 องศา ซึ่งสอดคล้องกับผลจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด พบว่าอนุภาคนาโนที่กระจายอยู่ทั่วพื้นผิวเส้นใยส่งผลให้เส้นใยมีพื้นผิวขรุขระ จากผลการทดลองเป็นการยืนยันว่าพื้นผิวเส้นใยมีความขรุขระมากขึ้นร่วมกับสมบัติไม่ชอบน้ำ ทำให้พื้นผิวผ้ามีสมบัติ superhydrophobic จากผลการทดลองนี้ภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมผ้าสะท้อนน้ำ คือ ซิลิกอนไดออกไซด์ร้อยละ 5 ของน้ำหนัก และเฮกซะเดคซิลไตรเมทอกซีซิเลนร้อยละ 3 ของน้ำหนัก ปรับค่าพีเอชเท่ากับ 5 ด้วยกรดอะซิติกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และหลังจากการทดสอบซักล้าง 10 ครั้ง ผลทีได้มุมสัมผัสของน้ำลดลง แต่อย่างไรก็ตามมุมสัมผัสของน้ำสูงกว่า 90 องศา จึงกล่าวได้ว่าพื้นผิวยังมีสมบัติไม่ชอบน้ำ แสดงให้เห็นว่าอนุภาคนาโนยังคงมีความคงทนอยู่บนผ้าซึ่งให้ผลที่น่าพอใจ