Síntesis de nanopartículas de sílice para la funcionalización de textiles

Ana Milena Guevara Moreno, Leidy Natalia Quiroga Arévalo, Ana Sofia Pérez León, Jennyfer Catalina Camargo Pérez, Angélica Margoth Quiroga Barreto, Loren Tatiana Quemba Pachón, Laura Sofia Quintero Fonseca, María Camila Linares Gómez
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Abstract

Se realizó la obtención de partículas de sílice por el método Stöber, con el fin de analizar la viabilidad de crear una guía pedagógica, que permita a los aprendices aplicar conocimientos sobre nanotecnología para la funcionalización de textiles. Se realizó el montaje del reactor con los instrumentos y equipos del laboratorio del Centro de Manufactura en Textil y Cuero, y, a través de un video, se documentó el paso a paso de la reacción.De acuerdo al diseño experimental factorial, se realizaron nueve experimentos, con dos variables de control: tiempo de reacción con el catalizador (0.5 horas, 1 hora y 2 horas) y cantidad del catalizador NH4OH al 30% (15%, 20% y 25%). Las muestras se analizaron mediante microscopía SEM, encontrando que, con 1 hora y 20% del catalizador se obtuvieron partículas más uniformes y de menor tamaño, mientras que con 0.5 horas y 2 horas, las partículas resultaron más amorfas. A través del analizador de tamaño de partículas nanosizer, se obtuvo que el promedio es de 349,5nm con una alta dispersión. El producto obtenido tiene un potencial de uso en tejidos como impermeabilizante, autolimpiante y antipunzón, ya que el tamaño de partícula es lo suficientemente pequeño para incorporarse dentro de fibras gruesas.Se concluyó que durante el proceso, es indispensable mantener la agitación constante a 190RPM y aumentar a mínimo 400RPM en la adición del catalizador. Se recomienda analizar cómo influye el orden adición de los reactivos y la síntesis de partículas a condiciones ambiente en el tamaño final.
用于纺织品功能化的二氧化硅纳米颗粒的合成
通过stober方法获得二氧化硅颗粒,以分析创建教学指南的可行性,使学员能够将纳米技术知识应用于纺织品功能化。用纺织和皮革制造中心实验室的仪器和设备组装了反应器,并通过视频记录了反应的步骤。根据析因实验设计,进行了9个实验,2个控制变量:催化剂反应时间(0.5 h、1 h和2 h)和30% NH4OH催化剂用量(15%、20%和25%)。采用SEM显微镜对样品进行分析,发现1小时和20%的催化剂得到的颗粒更均匀和更小,而0.5小时和2小时的催化剂得到的颗粒更无定形。通过纳米粒径分析仪,得到平均为349.5 nm,分散性高。获得的产品具有防水、自清洁和防穿刺等潜在应用于织物的潜力,因为颗粒尺寸足够小,可以融入厚纤维中。结论是,在此过程中,必须保持恒定的搅拌在190转/分,并将催化剂的添加量增加到至少400转/分。建议分析试剂的添加顺序和颗粒合成对环境条件的最终尺寸的影响。
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