Summary
هذا التقرير تفاصيل نهج بدأت تعمل بالموجات الدقيقة لترسب المواد الماصة المسامية أورجانوسيليكاتي البورفيرين فونكتيوناليزيد في نسيج القطن ويوضح الحد في 2 كلورواثيل إيثيل كبريتيد (سيس) النقل عن طريق نسيج الناجمة عن هذا العلاج.
Abstract
تقنية ترسب ميكروويف ل silanes، الموصوفة سابقا لإنتاج الأقمشة oleophobic، تكييف لتقديم نسيج دعم المواد التي يمكن معالجتها في وقت لاحق بطلاء وتراجع. طلاء وتراجع مع إعداد سول يوفر طبقة مسامية معتمدة على النسيج. وفي هذه الحالة، هو طبقة مسامية نظام مسيل البورفيرين فونكتيوناليزيد استناداً إلى مادة المجفف التي أثبتت سابقا لالتقاط وتحويل غاز الفوسجين. يتم تطبيق طلاء ممثل للقطن والنسيج على مستوى تحميل من 10 مغ/ز. هذا الطلاء له تأثير ضئيل على نقل بخار الماء من خلال النسيج (93 في المائة معدل دعم النسيج) بينما يقلل نقل 2 كلورواثيل إيثيل كبريتيد (سيس) من خلال المواد (7 في المائة معدل دعم النسيج). وصف النهج هي مناسبة للاستخدام مع الأقمشة الأخرى توفير مجموعات الهيدروكسيل وأمين للتعديل ويمكن استخدامها بالاقتران مع سول الاستعدادات الأخرى لإنتاج وظائف مختلفة.
Introduction
حاليا تتوفر ملابس واقية الكيميائية المستخدمة من قبل "وزارة الدفاع الأمريكية" (وزارة الدفاع) أما توفير حاجز كامل، مستوى A بدلة الوقاية من الكيميائيات، على سبيل المثال، أو استخدام طبقات متعددة من القماش للحماية، كما هو الحال في "الخفيف خدمة مشتركة" دعوى متكامل التكنولوجيا (جسليست). ملابس الحاجز كامل يفرض عبئا كبيرا على المستخدم. مع لا نقل بخار الماء من خلال المواد، تعوق التنظيم الحراري. نتيجة لذلك مقيد مدة استخدام (طول البعثة)؛ الملابس المناسب لمجموعة محدودة من السيناريوهات. من ناحية أخرى، يستخدم جسليست، طبقة من الكربون الممتصة بين نسيج شل وطبقة راحة. تخفيض العبء الناتج عن ذلك على المستخدم ولكن لم يقض، وخفضت قدرات الحماية بالمقارنة مع الدعاوى الحاجز. يتجاوز العبء الحراري، الدعوى جسليست مناسب لمدة 24 ساعة فقط من الاستخدام المستمر. أيا من هذه الأنواع من التكنولوجيا مناسبة لتوفير قدرة حمائية على خط أساس في المدى طويل، يوميا ارتداء الملابس. حماية خط الأساس يمكن استخدامها لبيئات منخفضة المخاطر والظروف الملائمة اتجاهنا 0 إلى 2 (اتجاهنا-الموقف الوقائية الموجهة للبعثة)، وشروط منخفضة المخاطر الأخرى. خارج اهتمامات وزارة الدفاع، ستكون حماية الأساس من الأداة المساعدة لأول المستجيبين الذين قد يدخلون في البيئات الملوثة بدون أي إنذار مسبق.
هو السعي إلى إدخال تحسينات على الملابس الواقية وزارة الدفاع للبحث المستمر والمتواصل1،2،،من34. جهد سابقة حددت إمكانات عملية بدأت تعمل بالموجات الدقيقة للترسب heptadecafluoro-1,1,2,2-تيتراهيدروديسيل) تريميثوكسيسيلاني على الأقمشة لإنتاج oleophobic السلوك5. وكان النية لإنتاج نسيج قد تعزز في طبقة شل الملابس التي جسليست. بينما قد يحسن هذا أوليوفوبيسيتي أن المقاومة الكيميائية للملابس ذات الطبقات، فإنه لن يعالج العبء الحراري بالدعوى. هناك عمل مستمر إضافية تركز على المواد الماصة والعوامل الحفازة لالتقاط و/أو التحلل من التهديدات الكيميائية6،،من78،،من910، 1112،،،من1314. استخدام نهج مؤخرا وصف أورجانوسيليكاتي مسامية المواد الماصة جنبا إلى جنب مع البورفيرنيات التقاط والحط من غاز الفوسجين واستخدام مواد مماثلة للقبض على المركبات الصناعية السامة (التشنجات اللاإرادية) فضلا عن عوامل المحاكاة مبيدات الآفات ونيترونيرجيتيكس15 ،،من1617،18،،من1920. بينما واعدة، هذه المواد المسحوقة لا تنطبق مباشرة على الملابس التكنولوجيات.
تم تطبيقها على نطاق واسع في تراجع النظم أورجانوسيليكاتي وتدور طلاء النهج، عادة، على رقائق السيليكون والزجاج. تقنية ترسب الموجات المذكورة أعلاه توفر إليه لتطبيق هذه المواد للأقمشة. هنا، نحن نستخدم العملية الموصوفة في تركيبة مع تيترايثيلورثوسيليكاتي لتحضير الأقمشة. ثم أنها تعامل مع المواد الماصة المسامية من خلال نهج طلاء وتراجع. توصيف الخصائص المورفولوجية يوضح وجود مسيل على النسيج يسهل اختراقها. يبين تقييم تخلل كبريتيد (سيس) إيثيل 2 كلورواثيل من خلال النسيج مع أو بدون هذا العلاج أثر كبير على النقل الهدف عبر المواد.
Protocol
1. بدء الموجات الدقيقة
- إعداد الحل البدء بخلط 10 مل هيدروكسيد الأمونيوم (28-30 ٪) مع 184 مل الكحول في كوب زجاج باستخدام شريط إثارة مغناطيسية 150 لفة في الدقيقة. إضافة 6 مل من الرصاص رباعي الإيثيل orthosilicate (توس) إلى حل هيدروكسيد الأمونيوم5.
تنبيه: هيدروكسيد الأمونيوم هو حل قلوي الذي يشكل مخاطر تهيج وحرق في اتصال مع العينين والجلد، فضلا عن سمية عند الاستنشاق أو الابتلاع.
تنبيه: إيثيل أورثوسيليكاتي القابلة للاشتعال والسامة. - للشروع في العينة، تغرق الركازة النسيج الكامل في خليط توس وإزالة لزجاج، وطبق الميكروويف آمنة.
ملاحظة: كان نسيج المستخدمة هنا خفيفة وزن، غير مقصور القطن التي تم الحصول عليها من متاجر تجزئة الحرف اليدوية والأقمشة متخصصة. عملية وصف مناسب لمجموعة واسعة من الأقمشة مع الحد يجب أن يكون لديك مجموعات الهيدروكسيل أو أمين المتاحة5. ليس مهما حجم الطبق شريطة القماش يمكن أن تكمن المسطحة داخله.- الميكروويف عينة قماش مشبعة باستخدام 1,200 ث ل 30 ثانية.
تنبيه: عينة النسيج وطبق ستكون ساخنة وبعد العلاج. الميكروويف عينات مع تهوية كافية وتجنب استنشاق الأبخرة الناتجة عن ذلك. - تكرار العلاج مغطس والموجات الدقيقة لما مجموعة ثلاث دورات.
ملاحظة: توس يصبح الخليط خفيف بسرعة كما يحدث هطول الأمطار. استخدامها على الفور. - النسيج المعالجة الجافة عند 100 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة في فرن تجفيف. وبمجرد جفاف، يمكن تخزين النسيج في ظل الظروف المحيطة.
ملاحظة: الفرن المستخدمة هنا كان فرن جاذبية، ولكن أي فرن ذات حجم كاف ومناسبة لتجفيف المواد.
- الميكروويف عينة قماش مشبعة باستخدام 1,200 ث ل 30 ثانية.
2-إعداد سول لطلاء وتراجع
- لإعداد سول، مزيج ز 1.9 من P123 بلورونيك وز 0.5 من ميسيتيليني ز 2.12 من 1، 2-مكررا (تريميثيوكسيسيليل) الإيثان (وسيمان) في قنينة بلاستيكية في درجة حرارة الغرفة15،16،،من1718،20 ،21.
تنبيه: 1، 2-مكررا (تريميثيوكسيسيليل) الإيثان القابلة للاشتعال والسامة. تجنب تماس الجلد والاستنشاق. ميسيتيليني القابلة للاشتعال والسامة. تجنب تماس الجلد والاستنشاق.- إضافة ز 2.0 من الميثانول وبار إثارة مغناطيسية. ختم الحاوية ويقلب 150 لفة في الدقيقة.
تنبيه: الميثانول القابلة للاشتعال والسامة وقد يشكل مخاطر صحية أخرى. تجنب تماس الجلد والاستنشاق.
ملاحظة: في تنويعات هذا الترسب، يجوز استخدام الإيثانول بدلاً من الميثانول من هذا البروتوكول. وترد معلومات إضافية في المناقشة. - عندما يظهر الحل المقلبة متجانسة، إضافة ز 6.07 0.1 M HNO3 دروبويسي.
تنبيه: حمض النيتريك هو التآكل ويمكن أن يسبب تهيج الجلد والعيون والجهاز التنفسي. تجنب تماس الجلد والاستنشاق. - استمرار إثارة المخلوط ح 6.
ملاحظة: الخليط مستقر بين عشية وضحاها عند هذه النقطة، ولكن فقط في حالة عدم التبخر. إذا يتبخر الميثانول أثناء التخزين، سيحدث تغييرات إلى سول-الهلام.
- إضافة ز 2.0 من الميثانول وبار إثارة مغناطيسية. ختم الحاوية ويقلب 150 لفة في الدقيقة.
3-تراجع طلاء النسيج
- تراجع نسيج توس تعامل في سول مستعدة بمعدل 150 مم/دقيقة.
ملاحظة: يمكن استخدام معدلات أسرع ليصل إلى 270 مم/دقيقة مع عدم التأثير السلبي على المواد الناتجة عن ذلك. هنا، مناسبة أي معدات تحقيق معدلات تراجع والتعادل بين 150 و 270 مم/دقيقة.- نقل العينة شنق الجافة في فرن 60 درجة مئوية ح 24.
- مواصلة علاج عند 80 درجة مئوية 24 ساعة إضافية.
ملاحظة: ارتفاع درجات الحرارة علاج تصل إلى 120 درجة مئوية مقبولة عند هذه النقطة. بعد المعالجة، يمكن تخزين النسيج في درجة حرارة الغرفة، مما يسمح لاستخراج لاحقة.
- تزج عينة النسيج في الإيثانول الزائد عند 65 درجة مئوية عن 48 ساعة لاستخراج الفاعل بالسطح.
تنبيه: الإيثانول قابل للاشتعال.
ملاحظة: تأكد من الحاوية سوف تحمل درجات الحرارة اللازمة.- شطف في النسيج مع الإيثانول إضافية.
- الجاف في النسيج بين عشية وضحاها في 60-65 درجة مئوية. وبمجرد جفاف، يمكن تخزين النسيج في ظل الظروف المحيطة.
4-البورفيرين الروغان من الأقمشة المغلفة
- فونكتيوناليزي مادة ماصة مع المجموعات الرئيسية أمين، يعد حلاً من 3-أمينوبروبيلتريثوكسي silane (الجزائرية) في التولوين في 0.5% حجم/حجم15،16.
تنبيه: 3-أمينوبروبيلتريثوكسي silane الأكالة والسامة. تجنب تماس الجلد والاستنشاق. هو التولوين القابلة للاشتعال والسامة، ومادة مسرطنة معروفة. تجنب تماس الجلد والاستنشاق.- غمر النسيج في الحل واحتضانها ح 1، غطت.
- شطف العينات جيدا مع التولوين.
- الجاف لنسيج عينات بين عشية وضحاها في 100 درجة مئوية.
- لإعداد مجمع النحاس ديوتيروبورفيرين التاسع مكررا 2.4 جليكول (DIX)، حل 20 ملغ البورفيرين في 2 مل ثنائي ميثيل سلفوكسيد22.
تنبيه: يجوز تقديم البورفيرنيات المخاطر الصحية؛ اتبع الإجراءات الاحترازية الموصى بها.- إضافة حل البورفيرين إلى 100 مل الماء مع 12.8 ملغم من النحاس (II) الكلوريد في قارورة قاع جولة.
تنبيه: كلوريد النحاس من التآكل والسامة، ويعرض الإخطار على البيئة المائية. تجنب تماس الجلد والاستنشاق. - ارتداد الحل بين عشية وضحاها.
- استخدام التبخر الروتاري لتقليل حجم العينة الإجمالية إلى 5 مل.
ملاحظة: يمكن تحضير البورفيرين كميات أكبر لاستخدامها في وقت لاحق. يجب تخزين البورفيرين المعدة في الظلام في درجة حرارة الغرفة.
- إضافة حل البورفيرين إلى 100 مل الماء مع 12.8 ملغم من النحاس (II) الكلوريد في قارورة قاع جولة.
- إضافة حل البورفيرين المعدة إلى 15 مل من 0.1 م 2-(ن-morpholino) اثانسولفونيك (MES) المخزن المؤقت حامضي 5.5.
- إضافة 5 ملغ 1-إيثيل-3-(3-ديميثيلامينوبروبيل) كاربودييميدي (EDC) إلى الحل وعلى الفور تغرق عينات النسيج.
- تغطية العينات واحتضان بين عشية وضحاها.
- شطف العينات دقة باستخدام المياه.
- الجاف لنسيج عينات بين عشية وضحاها في 100 درجة مئوية.
5-وصف للأقمشة
- استخدام أي نظام توصيف الامتزاز المتاحة تجارياً النيتروجين وفقا للبروتوكولات المصنعة لتوصيف المسامية لعينات النسيج.
ملاحظة: هنا، كان التحليل بالامتزاز النيتروجين المكتملة 77 ك. اعتماداً على نظام المستخدم، قد يكون من الضروري وزن العينات أو ديغا في إيه سيكس فايف درجة مئوية قبل التحليل.- استخدام أسلوب برنار-اميت-الصراف (بيت) لتحديد مساحة السطح.
- استخدم الأسلوب باريت-Joyner-هاليندا (بجه) لتحديد حجم المسام من فرع الامتزاز الايسوثرم.
- استخدام أسلوب نقطة واحدة لتحديد حجم المسام في الضغط النسبي (P/P0) 0.97.
- تميز تخلل كبريتيد ثنائي إيثيل 2 كلورواثيل (سيس) عن طريق عينات النسيج باتباع التوجيهات المقدمة باختبار العمليات الداخلي (أعلى) 8-2-501، "تخلل الاختبارات للمواد" مع المواد الكيميائية أو عوامل المحاكاة (حامل اختبار)23 ،24.
تنبيه: كبريتيد ثنائي إيثيل 2 كلورواثيل القابلة للاشتعال، السمية المسببة للتآكل، ويمثل خطرا على صحة. تجنب تماس الجلد والاستنشاق.
ملاحظة: ضمن هذه الدراسة، داخلي، كان يستخدم سخان مسبار مدفوعة للتحكم في درجة الحرارة داخل مخصص بيئية. نسبة الرطبة للهواء الجاف دخول هذه الدائرة موجهة باستخدام مسبار مدفوعة وحدات التحكم بالتدفق الجماعي. الخلية الفولاذ المقاوم للصدأ الأيروسول-بخار-السائل-تقييم الفريق (أفلاج) تحمل العينة أفقياً مع الدائري الأختام. تخلل انتشارية اختبار يستخدم دفق نيتروجين. Headspace أعلاه الحامل، التي يتم وضع الهدف، الركود مع أي فرق الضغط أعلاه وأدناه على حامل. يتم اعتماد العينة بين اثنين من الأقراص الصلبة من دعم مع2 سم 0.64 محاذاة فتحات دائرية. يتم وضع هذه الجمعية في الخلية أفلاج، وهو اكويليبراتيد الرطوبة ولحاء 2 الهدف هو إدخال كقطرات السائل باستخدام موزع مكرر. FID مخصص يسمح للرصد المستمر لتركيزات الهدف. - اتبع الإرشادات المقدمة من ASTM E96، "نقل بخار الماء": "تستقيم الأسلوب كأس مفتوحة" لتحديد خصائص النقل بخار الماء من خلال النسيج عينات4،،من2425.
- تعديل حاضنة لتوفير حاوية لهذا التحليل عند 25 درجة مئوية.
- ملء قنينة التﻷلؤ (20 مل) مع منزوع 16.9 مل من الماء. ختم المواد عينة على مدى هذه القنينة، ووزن القنينة. استخدم ديسيككانت لمحرك الأقراص رطوبة التفاضلية في الحاضنة، ومحاذاة تيار نيتروجين جافة حيث أنها تتدفق عبر سطح العينة (0.25 لتر/دقيقة).
- قياس وزن القنينة العينة المشمولة في فواصل 30 إلى 45 دقيقة باستخدام رصيد التحليلي.
Representative Results
واستخدم الامتزاز النيتروجين لتقييم نسيج تعامل اتباع الإجراء طلاء وتراجع. كما هو مبين في الشكل 1، تم الحصول على الايسوثرم المتوقعة لطلاء المليئة بالثغرات. وهذا يتناقض مع السلوكيات لاحظت للنسيج غير المعالجة ونسيج بدأت تعمل بالموجات الدقيقة. ولوحظ الامتزاز النيتروجين لا يعتد بها لنسيج وحدها والنسيج بعد العلاج الميكروويف. وقد تحددت لا أحجام المسام. طلاء مسامية تنتج مساحة/g 3.39 م2مع/g3سم 0.013 حجم المسام. بينما أفادت الصك على حجم مسام امتزاز بجه 76، لا تحترم ميزات هامة في توزيع حجم المسام. يتم توفير الصور للنسيج في كل مرحلة من مراحل عملية الطلاء في الشكل 2. متوسط كتلة مسيل المودعة في القطن الدعم مصممة لتكون 0.01 g/g استناداً إلى وزن العينات قبل الترسيب وبعد عملية التجفيف النهائي، زيادة في الوزن ~ 1% من النسيج الأصلي التفاضلية. إذا كان يتم تصحيح قياس حجم المنطقة والمسام السطحية للحساب فقط العنصر الشامل ماصة للمواد، هي المساحة السطحية لمسيل م 3392/g مع حجم المسام 1.3 سم3/g. للمقارنة، عندما تم تصنيعه مسيل هذا متراصة في مفاعل مغلقة، أوضح بوروسيميتري النيتروجين رهان مساحة 1143 م2/g/g2م 1.01 حجم المسام وقطر المسام 7626. ولوحظ من الايسوثرم الرابع مثل نوع لهذه المواد مع التباطؤ الكبير (الشكل 3). أعد عينة فيلم سميك علاج سول طلاء وتراجع في طبق بتري وتجهيز استناداً إلى البروتوكول المستخدم لعينات النسيج المغلفة. بوروسيميتري النيتروجين أشارت إلى بيت مساحة 968 م2/g/g3سم 0.78 حجم المسام والمسام قطرها 39 لهذه المواد (الشكل 3).
تم تقييم معدل النقل (وفت) بخار الماء للأقمشة المعالجة باستخدام24،4،خلية غرف اثنين من25. يستخدم هذا التقييم عينة نسيج دائري يبلغ مجموع مساحتها يتعرض 1.65 سم2. كما هو موضح في الشكل 4، تسبب الموجات الشروع في النسيج انخفاضا طفيفا في النقل بخار الماء مقارنة بالقطن غير المعالجة. ولوحظت أية تغييرات إضافية في النقل بخار الماء بعد ترسب مسيل أو الروغان مع البورفيرين. تم تحديد معدل وفت لنسيج القطن على أنه خ 121/ح/م2. تم تخفيض معدل وفت إلى ز 112/ح/م2 عند البدء بالموجات الدقيقة. معدل وفت ح ز 113//م2 مصممة لمعالجة كامل فونكتيوناليزيد البورفيرين.
2 كلورواثيل إيثيل كبريتيد (سيس) كاسم لتحديد ما إذا كانت ترسب المعاملة التي يسهل اختراقها أسفرت التغييرات على خصائص النقل الكيميائي للنسيج. سيس يستخدم عادة كاسم لكبريت الخردل، أحد عوامل حرب الكيميائية. يتكون من سد الإيثان مجموعات مواد ماصة المستخدمة هنا وقد تم فونكتيوناليزيد مع ميتالوبورفيرين جليكول (كودي) مكررا تاسعا ديوتيروبورفيرين 2.4 نحاس. وهذا يعكس خصائص النظام مسيل أظهرت مسبقاً للاستخدام في القبض على15،غاز الفوسجين16. النقل بخار الكيميائية تقرر استخدام الأيروسول-بخار-السائل-تقييم الفريق (أفلاج) الخلايا،من2324. يستخدم أسلوب تدفق مستمر مع كشف تاين اللهب (FID) تحت التحكم في درجة الحرارة (40 درجة مئوية) ورطوبة نسبية (50%) لمجموع المساحة المعرضة من 0.64 سم2. ويقدم الشكل 5 ردودا FID تعتمد على الوقت. عندما تم تقييم نسيج القطن وحدها، بمعدل ذروة ز 67/ح/م2 لوحظ مع لا الاحتفاظ بالهدف (مجموع 214 ميكروغرام). المعاملة المليئة بالثغرات التي أسفرت عن خفض كبير لكلا ذروة معدل النقل (9.6 g/h/م2) والنقل الكامل للهدف من خلال النسيج. واستعيدت ميكروغرام فقط 78 من ميكروغرام 214 سيس أصلاً تطبق على مدى فترة ح 83. علاج مسامية البورفيرين فونكتيوناليزيد كذلك في تخفيض معدل ذروة النقل إلى 4.5 g/h/م2 مع نقل إجمالي 39 ميكروغرام سيس على ح 83 التجربة.
رقم 1: توصيف الخصائص المورفولوجية للأقمشة- سيظهر هنا هي امتصاص النيتروجين الممثل إيسوثيرمس (A) وتوزيع حجم المسام (ب) لحامل نسيج نموذجية (أحمر)، وحامل مماثلة عقب عملية البدء بالموجات الصغرية (أزرق)، ونسيج بعد تطبيق ماصة (الأخضر)، والنسيج في أعقاب تطبيق نظام كامل ماصة (أسود). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
رقم 2: صور فوتوغرافية للنسيج- تظهر الصورة هنا الميكروويف بدأت وماصة مغلفة بمادة (A)، البورفيرين كودي وحدها على القطن (ب)، والبورفيرين كامل فونكتيوناليزيد طلاء على القطن (ج). يتم تراكب الحوامل المعالجة على نسيج القطن غير المعالجة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: توصيف الخصائص المورفولوجية لغير معتمد ماصة. سيظهر هنا هي امتصاص النيتروجين الممثل إيسوثيرمس (A) وتوزيع حجم المسام (ب) لمسيل عند تصنيعه متراصة (أسود) وعند تصنيعه كأفلام سميكة (أحمر)26. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: تخلل بخار الماء- يتم عرض النتائج من تحليل تخلل بخار الماء البورفيرين كودي كاملة فونكتيوناليزيد ماصة في نسيج القطن (أسود). يتم عرض فقط نسيج القطن (أحمر) والقطن والنسيج مع مكون مسيل فقط (أزرق) للمقارنة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الرقم 5: تخلل سيس. ويرد تخلل سيس من خلال طلاء مسيل البورفيرين كاملة فونكتيوناليزيد في نسيج القطن (أسود). تعرض النسيج فقط (أحمر) والنسيج مع مكون مسيل فقط (أزرق) للمقارنة. اقحم يوفر طريقة عرض أسرع فترة انفراج الأولية للمواد الثلاث. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
Discussion
هنا، وقد أظهرنا أن ترسب توس بدأت تعمل بالموجات الدقيقة يمكن استخدامها لإعداد النسيج للترسب أورجانوسيليكاتي المسامية مسيل اللاحقة. النهج الذي يؤدي إلى تحميل النسيج مع ز 1.12 ماصة للواحدة م2 من سطح النسيج. أظهر تحليل النسيج المغلفة بالنيتروجين بالامتزاز ترسب طلاء يسهل اختراقها مع اختلافات كبيرة بين المواد المعالجة الكاملة، وأن بدأ النسيج. ومع ذلك، المساحة السطحية كان أقل من التي لوحظت بالنسبة لمواد وبالمثل تتكون تصنيعه متراصة. مسيل وحدها إلى خفض معدل النقل سيس عبر النسيج بنسبة 85 في المائة. كذلك انخفضت إضافة الروغان البورفيرين إلى دعم ماصة النقل (تخفيض مجموع 93%). اختراق أولى البورفيرين فونكتيوناليزيد النسيج المعالجة وقع في 2 دقيقة؛ اختراق الأولى كان نسيج القطن في دقيقة 0.6. وقد تحقق هذا الخفض في تخلل الكيميائية مع أثر ضئيل على نقل بخار الماء من النسيج.
أودعت مسيل عدم استمرار رقيقة. النهج الذي ينتج طلاء هو أوثق الامتثالي لغزل النسيج. كنتيجة لذلك، خفض إلى تخلل محدود نسج النسيج. هنا، يتم استخدام الأقمشة القطنية الخفيفة الوزن كمواد الدعم. بدء الميكروويف غير مناسبة للاستخدام في غيرها من الأقمشة التي توفر مجموعات أمين أو الهيدروكسيل للتعديل. أن إنتاج قماش منسوج أكثر كثافة، مثل المزج النايلون والقطن المستخدمة في لنا الجيش مكافحة موحدة (ACU)، تخفيض أكبر للنقل الهدف ببساطة على أساس التخفيض في الفراغات داخل نسج. وستوفر الأقمشة منسوجة بكثافة استخدامها كمادة مأوى مزايا مماثلة. وإذ تشير إلى أن معاملة ماصة لا يقتصر على سطح النسيج، يتوقع مواد توفير قدر من التعمق في الطريقة من الصوف أو نسيج متماسكة ثقيلة أيضا أن تنتج تخفيضات إضافية في تخلل. هذا المفهوم ينطبق أيضا على المواد مطوي ثلاثي الأبعاد المستخدمة في تنقية الهواء.
المعاملة المبينة هنا لا يقتصر استخدام الأقمشة التقليدية. أنه يوفر إمكانية التعديل الورق، والطبقات، والطيات مواد أكثر عادة تطبيق النهج الترشيح، فضلا عن الأقمشة غير المنسوجة. في بعض الحالات، قد تحتاج إلى الشروط الموضحة هنا تكون gentled للحفاظ على سلامة المواد الداعمة. قد يكون من الضروري، كما في حالة الأقمشة البولي إثيلين خفض تركيز القاعدة (هيدروكسيد الأمونيوم). تقصير مدة فترة الموجات الدقيقة قد يكون ضروريا لتجنب الحارقة (مواد الورق). بعض الأقمشة الاصطناعية، بولي بروبلين، على سبيل المثال، يتطلب تخفيض في درجات حرارة التجفيف المستخدمة. التغييرات في درجات الحرارة الشيخوخة سول والمدد الزمنية وينبغي تجنب هذه الظروف تأثيراً كبيرا على مورفولوجية مسيل الناجمة عن ذلك.
قد تحل محل الإيثانول والميثانول في سول طلاء وتراجع. شجع هذا هو الارتقاء بتجميع واستخدام حجم أكبر من سول، لأن الإيثانول تمثل خطرا أقل على صحة. سول يمكن أن تضعف إلى حد كبير مع الكحول، مثلاً، من 4 إلى 12 ز الإيثانول بدلاً من الميثانول ز 2) إعداد حجم أكبر من الخليط دون زيادة متناسبة في الجماهير وسيمان، P123 بلورونيك، ميسيتيليني، وحامض. يمكن أيضا مضاعفة الكميات النسبية من كواشف مختبر والمذيبات للتحضير سول لجيل عينات أكبر من المواد المغلفة. قد يؤثر على درجة تخفيف أو تركيز سول تحميل الجماعية الناتجة من مواد ماصة في نسيج معين. دورات متعددة غمس في خليط سول ينبغي أن تؤدي أيضا إلى تغييرات في تحميل المجموع.
الأمثل لنهج ترسب المواد الداعمة الأخرى الجارية. تعديل النسيج مزيج النايلون والقطن اتحاد المقاصة الآسيوي باهتمام خاص لحل ارتداء يومية توفير الحماية الكيميائية الأساسية كما المواد استناداً إلى الترابط جيرسي. ويجري أيضا بحث ترسب مواد ماصة أخرى. وضعت المواد الماصة ديثيلبينزيني سدها لالتقاط الأهداف مبيدات الآفات، على سبيل المثال، استخدم استعدادا سول الذي يختلف عن واحد الموصوفة هنا17،،من2027 ويستند إلى الحفز مختلف البورفيرين. وأخيراً، تقييم مواد النسيج أيد ضد الهباء الجوي، سائل وبخار الأهداف الجارية.
Disclosures
الكتاب يعلن أن لديهم لا تضارب المصالح المالية.
Acknowledgments
هذا البحث برعاية وكالة الحد من تهديد الدفاع (متخصصون BA08PRO015) ومكتب الولايات المتحدة للبحوث البحرية من خلال الصناديق الأساسية "مختبر الأبحاث البحرية". الآراء التي أعرب عنها هنا هي آراء المؤلفين ولا تمثل تلك "القوات البحرية الأمريكية"، و "وزارة الدفاع الأمريكية"، أو "حكومة الولايات المتحدة".
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| unbleached 100% cotton fabric | JOANN Stores | N/A | Protocol is suitable for use on a variety of fabrics |
| ammonium hydroxide | Aldrich | 32,014-5 | |
| tetraethyl orthosilicate | Aldrich | 13,190-3 | |
| Pluronic P123 | Aldrich | 435465 | |
| mesitylene | Sigma-Aldrich | M7200 | |
| 1,2-bis(trimethoxysilyl)ethane | Aldrich | 447242 | |
| methanol | Fisher Chemical | A454SK-4 | |
| nitric acid | Sigma-Aldrich | 438073 | Prepare 0.1 M aqueous solution |
| 3-aminopropyltriethoxysilane | Gelest | SIA0603.4 | |
| toluene | Sigma-Aldrich | 650579 | |
| Deuteroporphyrin IX bis ethylene glycol | Frontier Scientific | D630-9 | |
| dimethyl sulfoxide | Sigma-Aldrich | 276855 | |
| copper chloride | Sigma-Aldrich | 256528 | |
| 2-(N-morpholino)ethansulfonic acid | Sigma-Aldrich | M3671 | Prepare 0.1M buffer at pH 5.5 |
| 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| ethyl alcohol | Warner-Graham | 64-17-5 | |
| Drierite | Sigma-Aldrich | 737828 | |
| Microwave | Daewoo | KOR-630A | |
| Nitrogen adsorption instrument | Micromeritics | TriStar II Plus | |
| Environmental chamber | custom part | N/A | Here, a modified Thermolyne incubator, Compact Series 5000 was used |
| Flame ionization detector (FID) | SRI Instruments | 8690-0010 | Model 110 |
| Humidity probe | Vaisala | HMT3303E0A193BCAC100A0CCABEA1 | |
| AVLAG Cell | custom part | N/A | AERO-Space Tooling and Machining, P/N RS0010 Permeation cell |
| Computer controlled heater | World Precision Instruments | AIRTHERMY-ATX | |
| Mass flow controller | MKS Instruments | 1179A01312CS | |
| Dipper mechanism Type D1L | NIMA Technology Ltd | D1L | |
| Gravity oven | Fisher Scientific | 15-103-0520 | |
| Stirring hotplate | Fisherbrand | S28482 | |
| Octagon spinbar, magnetic stirring bar | Fisherbrand | 14-513-82 | |
| PSI-Plot version 9.5 | Poly Software International, Inc | N/A | |
| Microsoft Office Professional Plus - Excel 2013 32-bit | Microsoft | N/A | |
| MicroActive TriStar II Plus Software | Micromeritics | packaged with the TriStar II nitrogen adsorption instrument |
References
- Bromberg, L., Pomerantz, N., Schreuder-Gibson, H., Hatton, T. A. Degradation of Chemical Threats by Brominated Polymer Networks. Industrial & Engineering Chemistry Research. 53 (49), 18761-18774 (2014).
- Bui, N., et al. Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub-5 nm Carbon Nanotube Pores. Advanced Materials. 28 (28), 5871-5877 (2016).
- Truong, Q., et al. Pilot-scale coating of fabrics with fluorodecyl polyhedral oligomeric silsesquioxane/fluoroelastomer blends. Surface Innovations. 2 (2), 79-93 (2014).
- Kar, F., Fan, J. T., Yu, W. Comparison of different test methods for the measurement of fabric or garment moisture transfer properties. Measurement Science and Technology. 18 (7), 2033-2038 (2007).
- Hayn, R. A., Owens, J. R., Boyer, S. A., McDonald, R. S., Lee, H. J. Preparation of highly hydrophobic and oleophobic textile surfaces using microwave-promoted silane coupling. Journal of Materials Science. 46 (8), 2503-2509 (2011).
- Bae, Y. S., et al. Separation of gas mixtures using Co(II) carborane-based porous coordination polymers. Chem Commun. 46 (20), 3478-3480 (2010).
- Bandosz, T. J., Petit, C. MOF/graphite oxide hybrid materials: exploring the new concept of adsorbents and catalysts. Adsorption. 17 (1), 5-16 (2011).
- Glover, T. G., Peterson, G. W., Schindler, B. J., Britt, D., Yaghi, O. MOF-74 building unit has a direct impact on toxic gas adsorption. Chem Eng Sci. 66 (2), 163-170 (2011).
- Head, A. R., et al. Electron Spectroscopy and Computational Studies of Dimethyl Methylphosphonate. Journal of Physical Chemistry A. 120 (12), 1985-1991 (2016).
- Johnson, R. P., Hill, C. L. Polyoxometalate oxidation of chemical warfare agent simulants in fluorinated media. Journal of Applied Toxicology. 19, S71-S75 (1999).
- Peterson, G. W., Rossin, J. A., Karwacki, C. J., Glover, T. G. Surface Chemistry and Morphology of Zirconia Polymorphs and the Influence on Sulfur Dioxide Removal. Journal of Physical Chemistry C. 115 (19), 9644-9650 (2011).
- Plonka, A. M., et al. In Situ Probes of Capture and Decomposition of Chemical Warfare Agent Simulants by Zr-Based Metal Organic Frameworks. Journal of the American Chemical Society. 139 (2), 599-602 (2017).
- Wang, G., et al. Mechanism and Kinetics for Reaction of the Chemical Warfare Agent Simulant, DMMP(g), with Zirconium(IV) MOFs: An Ultrahigh-Vacuum and DFT Study. Journal of Physical Chemistry C. 121 (21), 11261-11272 (2017).
- Wycisk, R., Barpaga, D., Pintauro, S., Levan, M. D., Pintauro, P. N. Electrospun zirconium hydroxide nanoparticle fabrics as sorptive/reactive media. Adsorption-Journal of the International Adsorption Society. 20 (2-3), 261-266 (2014).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Removal of phosgene by metalloporphyrin-functionalized porous organosilicates. Catalysis Communications. 27, 105-108 (2012).
- Johnson, B. J., Leska, I. A., Melde, B. J., Taft, J. R. Self-reporting materials: Dual use for porphyrin-embedded sorbents. Sensors and Actuators B-Chemical. , 399-404 (2013).
- Johnson, B. J., et al. Adsorption of organophosphates from solution by porous organosilicates: Capillary phase-separation. Microporous and Mesoporous Materials. 195, 154-160 (2014).
- Johnson, B. J., et al. Porphyrin-embedded organosilicate materials for ammonia adsorption. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines. 16 (12), 1252-1260 (2012).
- Johnson-White, B., Zeinali, M., Malanoski, A. P., Dinderman, M. Sunlight catalyzed conversion of cyclic organics with novel mesoporous organosilicas. Catalysis Communications. 8, 1052-1056 (2007).
- Melde, B. J., Johnson, B. J., Dinderman, M. A., Deschamps, J. R. Macroporous Periodic Mesoporous Organosilicas with Diethylbenzene Bridging Groups. Microporous and Mesoporous Materials. 130 (1-3), 180-188 (2010).
- Nakanishi, K., Kobayashi, Y., Amatani, T., Hirao, K., Kodaira, T. Spontaneous Formation of Hierarchical Macro-Mesoporous Ethane-Silica Monolith. Chemistry of Materials. 16, 3652-3658 (2004).
- Johnson, B. J., et al. Miniaturized reflectance devices for chemical sensing. Measurement Science & Technology. 25 (9), 10 (2014).
- D'Onofrio, T. G. Development of a contact permeation test fixture and method. , U.S. Army Research, Development and Engineering Command. Aberdeen Proving Ground, MD. Report #ECBC-TR-1141 (2013).
- Martin, B. D., et al. An Elastomeric Poly(Thiophene-EDOT) Composite with a Dynamically Variable Permeability Towards Organic and Water Vapors. Advanced Functional Materials. 22 (15), 3116-3127 (2012).
- Pushpadass, H. A., Marx, D. B., Hanna, M. A. Effects of Extrusion Temperature and Plasticizers on the Physical and Functional Properties of Starch Films. Starch-Starke. 60 (10), 527-538 (2008).
- Johnson, B. J., Melde, B. J., Moore, M. H., Malanoski, A. P., Taft, J. R. Improving Sorbents for Glycerol Capture in Biodiesel Refinement. Materials. 10 (6), (2017).
- Johnson, B. J., et al. Fluorescent Silicate Materials for the Detection of Paraoxon. Sensors. 10 (3), 2315-2331 (2010).
