
کاربرد نانو سید در صنعت نساجی
صنعت نساجي يكي از صنايع مرتبط با بهداشت افراد در هر گروه سني و اجتماعي به حساب مي آيد . نانونقره نيز يكي از پركاربردترين محصولات نانوتكنولوژي است كه به داشتن خصوصيات آنتي ميكروبيالي مشهور بوده و به عنوان يك كاتاليست قادر است بيش از 650 گونه باكتري ، ويروس و قارچ را از بين ببرد . نانونقره در عين داراي بودن چنين خصوصياتي در صورت تماس با پوست انسان ايجاد حساسيت نمي كند . با استفاده از نانونقره مي توان خصوصيات منحصر به فردي را به منسوجات بخشيد كه در نهايت علاوه بر بهبود كارايي ، كاهش هزينه ي تمام شده را نسبت به روشهاي متداول آنتي ميكروبيال نمودن منسوجات خواهيم داشت. نانونقره در قياس با ديگر روشهاي آنتي ميكروبيال ( همچون استفاده از مواد شيميايي در تكميل كالا) از دوام و كارايي بالاتري برخوردار بوده و استفاده از آن در اغلب فرايند هاي متداول در صنعت نساجي ، بدون نياز به ماشين آلات و فرايندهاي جانبي خاص ، به سهولت امكان پذير است . از نانو نقره مي توان در بسياري از كاربردهاي خاص همچون پوشاك مورد استفاده در صنايع بهداشتي و پزشكي ، ورزشي ، نظامي و … استفاده نمود . علاوه بر اين به دليل قابليت از بين بردن ميكروارگانيسمها افزودن نانونقره به محصولات روزمره در حال تبديل شدن به يك برتري براي محصولات مختلف است .
يكي از ويژگيهاي توليدات نانوسيد كاربرد آنها در منسوجات است، که بر این اساس منسوجاتی با خصوصیات ذیل را خواهیم داشت:
آنتي باكتريال ، ضد قارچ و ضد ويروس |
|
کاهش بوهای نامطبوع |
|
آنتي استاتيك |
|
حفظ توازن بیولوژیکی پوست و طراوت بهداشتی محصول در جریان فعالیتهای ورزشی. |
|
پايداري خواص فوق حتي پس از 10 بار شستشو |
با توجه به موارد فوق امکان بهره گیری از خصوصیات آنتی باکتریال در تنوع گسترده ای از محصولات حوزۀ نساجی، از قبیل محصولات ذیل را خواهیم داشت:
الياف ( الياف طبيعي و مصنوعي ، الياف ظريف ، الياف دو يا چند جزئي ، nanofiber و… ) | |
پارچه | |
منسوجات بي بافت (nonwoven) (امكان بكارگيري نانونقره در فرايندهاي Spunbonded ، Meltblown و ….) | |
البسه و پوشاك ( پوشاك روزمره ، پوشاك مصرفي در صنايع پزشكي ، بهداشتي و نظامي و …) | |
انواع باند و پانسمان | |
فرش و موكت | |
پتو | |
روكشها و فيلمهاي پليمري | |
فيلترها |
مصارف عمده ي چنين محصولاتي را مي توان چنين برشمرد :
البسه و پوشاك عمومي ( زير پوش ، پيراهن ، تي شرت ، لباس كار ، جوراب ، دستكش ، البسه ي زير ، حوله ، پوشاك بچه و… ) |
|
منسوجات پزشكي (منسوجات بهداشتي ، باند و گاز ، روكش و پانسمان زخم – wound dressings – ، روپوشها و روكشهاي آزمايشگاهي ، بيمارستاني و اتاق عمل و …) |
|
منسوجات نظامي (البسه و متعلقات سرباز ، چادرهاي صحرايي و …) |
|
البسه ي ورزشي ( لباس اسكي ، لباس شنا ، لباس و ….) |
|
منسوجات خانگي و تزئيني ( فرش ، موكت ، مبل ، پرده ، روميزي و … ) |
|
انواع فيلتر( فيلترهاي تهويه مطبوع ، فيلتر دياليز ، فيلتر كولر ، ماسك ، فيلترها و غشاهاي تصفيه ي آب و پساب و …) |
|
منسوجات مصرفي در صنعت بسته بندي (بسته بندي مواد غذايي و …) |
|
البسه مورد نياز كارگران مرغداريها و دامداريها |
درصد مصرفي از نانونقره :
درصد اختلاط با توجه به نوع و مصرف نهايي كالا براي هر نوع كالا تعيين مي شود .
نحوه ي استفاده از نانونقره :
به منظور آنتي باكتريال نمودن كالا ، با توجه به” نوع كالا و فرايند توليد كالاي مورد نظر ” مي توان از نانونقره در مرحله اي مناسب ، بدون نياز به تجهيزات اضافي ، استفاده كرد . الياف طبيعي را مي توان قبل از تبديل شدن به پارچه و يا بعد از تبديل شدن به پارچه آنتي ميكروبيال نمود . به منظور آنتي ميكروبيال نمودن الياف مصنوعي مي توان نانونقره را در اكسترودر به مذاب پليمري افزود و يا از masterbatche حاوي نانونقره استفاده نمود . افزودن نانونقره (بر پايه ي نانوتيتانا) به الياف علاوه بر آنتي ميكروبيال نمودن ليف باعث افزايش وزن مخصوص (specific gravity) و در نتيجه بهبود قابليت آويزش پارچه مي شود . به منظور آنتي ميكروبيال نمودن پارچه هاي مختلف اعم طبيعي و مصنوعي مي توان با توجه به فرايند توليد از Padding ، Dip Coating و يا Spraying استفاده كرد . پارچه هاي مخلوط ، البسه ، باند و بطور كلي انواع مختلف منسوجات را مي توان از اين طريق تكميل نمود . در روش Padding پارچه در ماشين آلات متداول صنعت نساجي از حمام حاوي محلول كلوئيدي نانونقره عبور داده مي شود . با عبور پارچه از محلول كلوئيدي نانونقره ، نانونقره در اثر تماس با پارچه ، بر روي سطح الياف قرار گرفته و درصدي از اين مواد نيز برحسب شرايط در الياف نفوذ مي كند . در روش Dip Coating با قرار دادن پارچه در محلول كلوئيدي نانونقره ، در دماي بالاتر از oC 50 و در مدت زمان مشخص ، ذرات نانونقره در الياف نفوذ مي كند . انجام عمليات تحت فشار باعث افزايش نفوذ نانوذرات به الياف شده و دوام خصوصيت آنتي ميكروبيال افزايش مي يابد .
مزيت چندگانه ي نانونقره :
خصوصيات ضدمیکروبی ، ضد ويروسي و ضد قارچي و ضد كپك قوي |
|
غيرسمي بودن |
|
اعطاي كارايي مناسب با مصرف مقادير كم |
|
پايداري مناسب خصوصيت آنتي ميكروبيالي پس از چندين مرتبه شستشو |
|
عدم ايجا حساسيت و آلرژي |
|
ايجاد خصوصيات آنتي استاتيك |
|
كاهش بوهاي نامطبوع |
|
حفظ توازن بيولوژيكي پوست و طراوت بهداشتي محصول در جريان فعاليتهاي ورزشي |
توجه:
با توجه به گوناگونی و تنوع فرایندهای تولید و تولید انواع محصولات با کارایی های متفاوت لازم برای هر کارخانه به صورت مجزا و خاص طریقه اثرگذاری این مواد تعیین شود و بطورکلی نمی توان برای تمامی کارخانجات یک شیوه را در نظرگرفت. در مذاکره با مهندسین خط تولید بهترین ناحیه اثرگذاری تعیین می شود.
نحوه آنتي باكتريال نمودن كالا :
به منظور آنتي باكتريال نمودن كالا ، با توجه به” نوع كالا و فرايند توليد كالاي مورد نظر ” مي توان از نانونقره در مرحله اي مناسب استفاده كرد .
به طور كلي از سه روش مي توان به منسوجات خصوصيت آنتي باكتريال بخشيد :
1- Padding
در اين روش الياف و منسوجات در حمامي از كلوئيد نانو نقره با غلظت مناسب در فشار و دمايoC60 Padd مي شوند . پس از اين مرحله منسوجات آبگيري شده و در دماي 70 -80 درجه سانتي گراد خشك مي شوند. روش مذكور بسيار ساده بوده و براي اغلب فرآيندهاي توليد از كارايي لازم برخوردار است . اين عمل به صورت شماتيك بصورت زير مي باشد.
2- Dipping
در مواردي كه هدف آنتي باكتريال نمودن البسه و پوشاك آماده براي عرضه به بازار ( مانند جوراب و لباس زير ) است ، كالاي مورد نظر را مي توان با استفاده از حمامي از كلوئيد نانو نقره با غلظت مناسب در فشار و دماي oC60 Dip Coating كرد . پس از تكميل كالا با نانونقره ، كالا را مي بايستي در دماي 70 -80 درجه سانتي گراد خشك كرد .
3- Spraying
براي كاربردهاي يك بار مصرف ( همانند دستمال كاغذي ) مي توان به راحتي در خط توليد با استفاده از يك دستگاه اسپري ، محلول كلوئيدي نانونقره را بصورت يكنواخت بر روي كالا اعمال نمود .
4- استفاده از Masterbatche و پودر نانونقره
در توليد الياف مصنوعي ، منسوجات بي بافت و فيلمهاي پليمري بر مبناي امكانات فرآيند توليد مي توان از اختلاط پودر نانونقره و يا Masterbatch اي از پليمر كه حاوي نانونقره است ، بهره گرفت . مزيت اين شيوه پايداري دائمي نانونقره در ليف پليمري و دوام شستشويي بالاي كالاي توليدي است .