فناوری نانو در تولید پارچه به تازگی پیشرفتهای چشمگیری در این صنعت ایجاد کرده است. خواص منحصر به فرد نانو مواد به شکل موثری توسط مهندسان نساجی به کار گرفته میشود. در واقع به دلیل داشتن مزایای اقتصادی فراوان، توجه زیادی را در بازار تجاری به خود جلب کردهاند.
بافت تخصصی با فناوری نانو در تولید پارچه
به اثبات رسیده برای تهیه پوشاک محافظ برای پرسنلِ درگیر در خدمات اضطراری، فناوری نانو در تولید پارچه ارزش بالایی ارایه میدهد. افرادی مثل نیروهای نظامی، آتش نشانان و نیروهای پزشکی از جمله این موارد میباشند.
روشهای مختلفی برای ایجاد منسوجات نانو مهندسی وجود دارد. به عنوان مثال، گاهی نانو ذرات سنتز در الیاف یا منسوجات تزریق میگردند. به این شکل نانو ذرات به عنوان یک پوشش بر سطح محصول نهایی اعمال میشوند.
همچنین روشهای مختلف پوشش دهی مانند سل ژل(Sol-gel)، پلیمریزاسیون پلاسما و تزریق لایه به لایه نیز وجود دارد که در کاربرد نانو ذرات بر الیاف نساجی بکار میروند.
این تکنیکها میتوانند دوام پارچه را افزایش داده و آن را در مقابل شرایط آب و هوایی شدید حفظ نمایند. فناوری نانو در تولید پارچه و ترکیب مواد نانو روکش، مانند سورفکتانتها و محیط حامل، میتواند بافت سطح پارچه ها را بهبود دهد.
روشهای ساخت نانو الیاف با فناوری نانو در تولید پارچه
یک نانوالیاف میتواند با روش الکتروریسی و فرآیند چرخش تقسیم شده، تهیه شود. این نانو الیاف دارای ویژگی چند منظوره مانند فیلتراسیون خوب، سطح زیاد، جذب بالا، قطر فیبر کوچک و ضخامتهای نازک هستند. این پارچهها قادرند گازهای سمی، عوامل بیماری زا (باکتریها و ویروسها) و مواد مضر موجود در هوا را فیلتر کنند.
نانو ذرات به طور مساوی در ماتریسهای پلیمری توزیع گردیده و مقاومت و سایش پارچهها را افزایش میدهند. نانو الیاف به کمک فناوری نانو در تولید پارچه، همچنین میتوانند مقاومت کششی الیاف کامپوزیتی را هم افزایش دهند.
نانو کامپوزیت از مخلوط دو یا چند ماده مختلف در اندازه نانومتر تشکیل میگردد. این تکنیک به تهیه پارچههایی با ویژگی بهبود یافته الکتریکی، مکانیکی، نوری و بیولوژیکی منجر میشود.
این روش تولید فناوری نانو در تولید پارچه، منسوجات ارتباطی، منسوجات رنگی، منسوجات رسانا، منسوجات گرم کننده و سردکننده، حسگرهای نساجی و مُدهای دیجیتالی را امکان پذیر مینماید. یونهای فلزی و الکتریسیته ساکن نیز نقش مهمی در انتقال ویژگیهای ضدعفونی کنندگی پارچهها ایفا میکنند.
خاصیت ضد استاتیک الیاف مبتنی بر نانو، به دفع مواد جذاب از جمله پرز، موی سگ و گرد و غبار کمک میکند. نانو ذرات کربن بلک و نانوالیاف کربنی، مواد تقویت کننده موثری برای الیاف کامپوزیتی میباشند.
کاربرد پارچه های مبتنی بر نانو
کاربردهای پزشکی:
فناوری نانو در تولید پارچه طوری مهندسی شده اند که میتوانند برای انتقال ایمن دارو و ترمیم زخم مورد بهرهبرداری قرار گیرند. نانو ذرات نقره دارای خواص ضد میکروبی هستند. به همین خاطر ذرات نقره به طور گستردهای در محصولات مربوط به پانسمان سوختگی و جراحت بهرهبرداری میشوند.
همچنین این پارچهها برای بررسی ضربان قلب، دمای بدن و ریتم تنفس نیز بکار میروند.
مصارف نظامی:
فناوری نانو در تولید پارچه هایی با وزن کم اما با مقاومت در برابر درجه حرارت بالا که دوام زیادی هم دارند. همچنین فعالیت ضد باکتریایی داشته و در استتار بهبود یافته بهرهبرداری میشوند. همچنین در مقابل آب مقاوم بوده و قابل جاسازی با نانوحسگرهای چند منظوره هستند.
این منسوجات همچنین خواص ضد بالستیک پایدار در مقابل شعله و محافظ الکترومغناطیسی(ضد ردیابی) دارند. چنین ویژگی هایی برای نیروهای نظامی ایده آل است.
موارد استفاده عمومی پارچههای نانو
پارچه پنبه ضد چروک
برای پارچههای پنبهای، میتوان با بهرهگیری از فناوری نانو در تولید پارچه یعنی استفاده از عوامل پیوند متقاطع مهندسی نانو، مقاومت برای چین و چروک را ایجاد نمود. علاوه بر آن، چنین روکش کاری همچنین میتواند گازهای سمی را هم از بین ببرد، در حالی که ویژگی نرمی پنبه حفظ میگردد.
پارچه بدون بو
کاربرد فناوری نانو در تولید پارچه مثل نانو ذرات نقره، از بوی نامطبوع ناشی از فعالیت میکروبی جلوگیری مینماید. بسیاری از شرکت ها از پارچههای پوشیده از نانو ذرات نقره برای تولید پوشاک بدون بو مانند جوراب ساق بلند، جوراب و لباس زیر استفاده میکنند. این الیاف نایلونی حاوی نانو ذرات نقره هستند که 99.9 رشد چندین باکتری مضر را کاهش میدهد.
پارچه مقاوم در برابر آب
نانو ذرات سیلیکا هنگامی که داخل پارچه قرار می گیرند یا روی سطح پارچه اسپری میشوند، روکش مقاوم ضد آب ایجاد میکنند.
پارچه محافظ اشعه ماوراء بنفش
نانو ذرات اکسید روی یا دی اکسید تیتانیوم موجود در پارچه، از پوست در برابر آسیب آفتاب محافظت میکند. این نانو ذرات توانایی پراکندگی اشعه ماوراء بنفش موجود در اشعه خورشید را داشته و خطر بیماریهای پوستی مرتبط با قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش را کاهش میدهند.
آیا استفاده از فناوری نانو در تولید پارچه ایمن است؟
بررسیهایی در شرایط آزمایشگاهی نشان میدهد هیچ نانو ذرهای در تعریق افراد آزمایش کننده که پارچهای با نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم پوشیده بودند، پیدا نشده است. این به عنوان یک نتیجه مثبت در نظر گرفته می شود و از کاربرد فناوری نانو در تولید پارچه و لباس پشتیبانی میکند.
با این حال مواردی هم مشکل مربوط به ترکیب نانو ذرات در منسوجات را منعکس میکند. مشخص شده اگرچه نانو ذرات نقره برای انسانها سمی نیستند، اما می توانند برای آبزیان بسیار سمی باشند.
تحقیقات نشان میدهد که استفاده زیاد از نانومواد نقره در پوشاک میتواند منجر به غلظت بالای نقره در لجن تصفیه خانههای فاضلاب شود. این امر باعث خواهد شد در نهایت اثرات سوء بر روی آبزیان داشته باشد.
منبع: azonano.com