در این مطلب در رابطه با کاربرد فناوری نانو در صنعت نساجی و خصوصیات محصولات نانو پارچه ای صحبت خواهیم کرد.
صنعت نساجی، صنعتی دیرپا است که از ابتدایی ترین تجهیزات تولید پوشاک آغاز و امروزه به یکی از گسترده ترین صنایع جهان تبدیل شده است. این صنعت با زنجیره تولید از مواد اولیه، الیاف،ریسندگی، بافندگی، رنگرزی، چاپ، تکمیل، پوشاک (عمومی، ورزشی، نظامی و …)، منسوجات صنعتی، فرش، چرم و غیره همواره میدان گسترده ای برای رشد و توسعه فناوری بوده است.
امروزه در فضای جهانی شدن و رقابت سنگین بازار، استفاده از فناوری های مدرن، بیش از هر زمان دیگر ضرورت دارد بطوریکه با بکارگیری فناوریهای جدید، منسوجات نیز خصوصیات جدیدی پیدا کرده اند که برخی از آنها تاکنون ناشناخته بوده و یا منسوجاتی با ترکیبی از چندین خصوصیت تولید شده است.
این خصوصیات علاوه بر اینکه راحتی پوشاک را بهبود داده، عملکردهای اضافی و جدیدی را نیز فراهم نموده است مانند محافظت در برابر اشعه فرابنفش، میکروبها، حشرات، گرما، سرما،گلوله و … به علاوه اینکه در بسیاری موارد استفاده از این فناوریها، کاهش تهدیدات زیست محیطی را با حداقل سازی مصرف انرژی، آب، تولید پساب، کاهش یا حذف عوامل شیمیایی مضر فراهم نموده است.
البته همچنان نیاز به مطالعات جدی در زمینه های ناشناخته این اثرات بر بشر و محیط زیست وجود دارد. فناوری نانو میتواند صنعت نساجی را از چند طریق توانمند سازد که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد.
کاربرد فناوری نانو در صنعت نساجی
فناوری نانو در درجه اول بسیاری از امکانات جدید و کارکردهای بهبودیافته در نساجی ایجاد خواهد کرد. مواد جدید میتوانند توسعه پیدا کرده و خصوصیات جدیدی را به مواد موجود اضافه کنند و کارایی آنها را بهبود ببخشد. تکنولوژی نانو صرفا راهی برای تولید منسوجات جدید نیست بلکه در بسیاری از موارد حرکت به سمت فناوری نانو بخشی از راهبرد شرکتها برای بقاء در بازار سخت نساجی است.
امروزه با تغییرات بوجود آمده در معادلات جهانی بازار نساجی واضح است که محصولات سنتی دیگر برای یک تجارت سودآورکافی نیستند و صنعت باید به جهتی که نوآوری بیشتر، محصولات با کیفیت تر برای تمایز و رقابت داشته باشد حرکت کند. توجه به فناوری نانو در حوزه نساجی نه تنها فرصت ارزشمندی برای رفع برخی از چالشهای این صنعت است. بلکه با ایجاد زمینه محصولات نوین، فضای رقابتی در بازارهای جدید فراهم می کند.
فناوری نانو به صورت های زیر در صنعت نساجی بکاربرده میشود:
نانو تکمیل منسوجات
یکی از کاربردهای نانو در نساحی نانو تکمیل منسوجات است. به طور کلی تکمیل کالای نساجی به معنای عملیات و مراحل انجام شده بر روی منسوج با هدف بالا بردن کیفیت و مرغوبیت آن است. هدف از تکمیل کالای نساجی رضایت مصرف کننده از لحاظ کیفیت و افزایش ارزش افزوده است.
دسته بندی مختلفی برای انواع تکمیل ارائه شده است که عبارتند از:
- مکانیکی: از طریق اعمال فرایندهای مکانیکی (فشار، نیروی اصطکاک و …)
- فیزیکی: با استفاده از پلاسما، لیزر، امواج مایکروویو و ….
- شیمیایی: فرآیندهای شیمیای و استفاده از مواد شیمیایی مختلف
- بیو: استفاده از آنزیمهای مختلف
- نانو: فرآیند ایجاد ویژگی خاص در منسوج با استفاده از فناوری نانو
منسوجات نانو لیفی
از دیگر کاربرد نانو در صنایع نساجی تولید الیاف نانو (الیافی که قطر آنها کمتر از 100 نانو متر باشد) بیشتر به روش های مختلف الکتروریسی که کاربردهای متنوعی از جمله کامپوزیتهای تقویت شده دارد میتوان اشاره نمود.
نانو در منسوجات پیشرفته
تکسترونیک (ترکیب سامانه های الکترونیکی با ساختارهای لیفی از جمله کاربرد در باطریها، خازنها و سلولهای خورشیدی منعطف میتوان اشاره کرد) و زیست
فناوری (به کارگیری فرآیندهای زیست شیمیایی و توسعه سامانه های آنزیمی جهت تولید نانوسنسورها)
نانو تکمیل
نانو تکمیل نه تنها کمک به بهبود فرآیندهای موجود کرده بلکه سبب ایجاد خواص جدیدی شده که تاکنون برای منسوجات خیلی رایج نبوده است. کاربرد نانوتکنولوژی در نساجی بسیار گسترده است و با ورود فناوری نانو در زمینه تکمیل منسوجات ویژگی های جدیدی ظهور یافته است از جمله:
- ضدمیکروب
- خود تمیزشوندگی
- محافظت در برابر امواج الکترومغناطیسی
- جاذب امواج فرابنفش
- رهایش کنترل شده
- ضد چروک
- کُندسوزی بهبود مقاومت حرارتی
- افزایش ثبات سایشی و نوری
- ضدآب
- ضد لک
- تکمیل معطر
تکمیل ضد میکروب
با توجه به توسعه آگاهی بهداشت عمومی در سالهای اخیر، تقاضای مصرف کنندگان برای منسوجات با خاصیت ضد میکروبی به طور گسترده ای افزایش یافته است. نیاز به منسوجات ضدمیکروبی نه تنها در مصارف پزشکی بلکه در لباسهای ورزشی، بسته بندی صنایع غذایی، مبلمان خانگی، منسوجات خودرو و فیلترهای هوا مورد توجه واقع شدهاست. به طور کلی دو اصطلاح bacreriostat و bacteriocide برای ترکیبات ضدمیکروبی به کار برده میشود.
bacreriostat: از تکثیر باکتری جلوگیری شده بدون اینکه خود باکتری تخریب شود.
Bacterriocide: موادی که خود باکتری را از بین میبرند.
مکانیسم عملکرد ضد میکروبی به صورت زیر میباشد:
مکانیسم رهایش کنترل شده، که در آن ماده ضد میکروبی به درون میکروب نفوذ کرده و آن را از بین میبرد. این مواد به دلیل عدم پیوند شیمیایی قوی با الیاف دارای ثبات خوبی نیستند.
مکانیسم تماس مستقیم که در آن ماده ضدمیکروب متصل به الیاف بوده و در زمان تماس با میکروارگانیسم آن را از بین می برد. بنابراین اثرات پرخطر احتمالی برای موادی که در این گروه قرار دارند کمتر است و با اکولوژی بیشتر سازگار هستند.
در پارچه های تهیه شده از الیاف با ترکیبات مصنوعی مانند نایلون و پلیپروپیلن میتوان از نانو ذراتی مانند اکسید روی، اکسید مس، دیاکسید تیتانیوم و نانو ذرات نقره و طلا برای ایجاد خواص ضدمیکروبی استفاده کرد.
اخیرا تمایل به بکارگیری نانوذرات اکسیدروی که خاصیت محافظت در برابر پرتوهای فرابنفش را دارند نیز رو به افزایش است. مزیت دیگر استفاده از اکسید روی، افزایش ضریب ایمنی آن در کاربردهای متنوعی چون لباس زیر، لباس کودک وغیره است. ضمن اینکه استفاده از اکسید روی تغییر چندانی در رنگ و شفافیت سطح پارچه ایجاد نمیکند. ازجمله موارد مصرف این فناوری در منسوجات خانگی عبارتند از: ملحفه، روتختی، روبالشی، پتو، رومیزی، مبلمان و الیاف پلی استر برای پر کردن لحافها.
کنترل بوی نامطبوع از دیگر کابردهای فناوری نانوتکنولوژی در صنایع نساجی
ابن فرایندها برای پاکیزه نگهداشتن و کنترل بوی نامطبوع مبلمان منزل بسیار مورد توجه قرارگرفته است. همچنین درمنسوجات مورد استفاده در پوشاک، با کنترل معایب ناشی از تعرق و بوی نامطبوع بدن نقش مهمی در سلامت و ایجاد احساس راحتی در انسان ایفا میکند.
به طورکلی، دو رویکرد مختلف به منظور کنترل بوی نامطبوع منسوجات ناشی از تعریق وجود دارد:
1- روش جذب: که روشی ساده به منظور به دام انداختن مولکولهای ایجاد کننده بو است، در این روش تغییر در فرایند تجزیه ترکیبات ناشی از تعریق انجام نمیشود.
2- روش جلوگیری: که در این روش از رشد و تکثیر باکتری هایی که مسبب تجزیه ترکیبات و ایجاد بوی نامطبوع هستند جلوگیری به عمل می آید. انجام تکمیل های ضدباکتری روی منسوجات برای رسیدن به این هدف پیشنهاد میشود. نانو مواد جاذب بوی نامطبوع در منسوجات را میتوان در گروههای سیکلودکسترینها، نانو ذرات کربن فعال، نانو ذرات خاکستر بامبو و پلیمرهای قاصدکی تقسیم بندی کرد.
همانطور که دیدید کاربرد نانو در منسوجات بسیار گسترده است و در آینده بیشتر به این مبحث خواهیم پرداخت.
بدون دیدگاه