تحليل كمّي طيف زير قرمز تبديل فوريه پلي لاكتيك اسيد پس از تابش پرتو فرابنفش/گاز اُزُن

Quantitative Analyze of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) of Poly (Lactic Acid) after UV/Ozone Irradiation

پلي لاكتيك اسيد يك پليمر گرمانرم زيست تخريب پذير مي باشد كه داراي زنجيرهاي پليمري فنري شكل است و از محصولات گياهي مانند ذرت ، برنج، گندم و سيب زميني شيرين توليد مي شود.در اين پژوهش براي بررسي ساختار شيميايي پلي لاكتيك اسيد از روش طيف سنجي زير قرمز تبديل فوريه استفاده شد. ابتدا طيف استاندارد پلي لاكتيك اسيد بررسي شد، سپس با طيف نمونه هاي تابش شده توسط پرتو فرابنفش و گاز ازن در شرايط متفاوت، مقايسه گشت. براي بررسي نوع و ميزان تغييرات شيميايي ايجاد شده در ساختار الياف، از روش تجزيه و تحليل كمي طيف استفاده شد، بدين منظور مساحت پيك هاي تغيير يافته اندازه گيري شدند و پيك مربوط به پيوند كربن-هيدروژن در محدوده عدد موج 2979-3528 بر سانتيمتر به عنوان پيك مرجع انتخاب گرديد، سپس با تقسيم نمودن مساحت ساير پيك ها به مساحت پيك مرجع و بهنجار شدن طيف ها، ميزان تغييرات شيميايي ساختار الياف پس از تابش مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج حاصل نشان مي دهند كه با تابش پرتو فرابنفش/گاز ازن در شرايط مختلف، تعداد پيوندهاي كربن-كربن و كربن-هيدروژن تغيير نمي يابند، اما تعداد گروه هاي عاملي اكسيژن دار (كربونيل و هيدروكسيل) افزايش قابل توجهي دارند كه اين امر نشان دهنده فرايند اكسيد شدن الياف مي باشد. از طرف ديگر با پيش آغشته سازي الياف در محلول هاي مختلف و سپس تابش پرتو فرابنفش/گاز ازن، اكسيد شدن با شدت و سرعت بيشتري حاصل مي شود، به گونه اي كه برخي از گروه هاي قطبي از انتهاي زنجيرهاي پليمري زدوده مي شوند.

Poly (lactic acid) (PLA) is a bio-degradable thermoplastic polymer with helix polymer chains that derived from renewable plant sources, such as corn , rice, wheat and sweet potato. PLA converts in human body to CO2 and H2O via metabolic reactions. In this study, the Fourier transform infrared Spectroscopy technique was used to investigate the chemical structure of PLA. First, the standard FTIR of PLA was examined; it was then compared to the FTIR spectrum of UV/Ozone irradiated fibers under different conditions. FTIR Quantitative Analyze method was used to investigate the type and amount of chemical changes in the fiber structure. For this purpose, the area of the modified peaks was measured, and the peak related to the Carbon―Hydrogen bond in the range of 2979-3528 cm was selected as the reference peak. Then by dividing the area of other peaks to the area of the reference peak and normalizing the spectra, the chemical changes in fiber structure were assessed. The results show that with UV/Ozone irradiation under different conditions, the number of Carbon―Carbon and Carbon―Hydrogen bonds do not change; However, the number of oxygen-containing functional groups (Carboxyl, Carbonyl and Hydroxyl) increases significantly. This indicates the oxidation process of the fibers. On the other hand, with pre-impregnating of fibers in different solutions and then UV/Ozone irradiation, oxidation is achieved with greater intensity and speed; so that some polar groups are removed from the ends of polymer chains.