یکی از کاربردهای دیگر فناوری نانو، تکمیل پارچه ها با نانوساختارها جهت ایجاد خاصیت دیرسوزی در پارچه ها می‌باشد. انواع پوشش‌های نانو مقیاس نظیر پوشش‌های محافظ آتش که برای پارچه های ضد آتش و نسوز هم به کار می‌رود باعث افزایش ایمنی و ارزش افزوده در منسوجات می‌گردد. البسه و کفپوش‌ها از مهم‌ترین عوامل اصلی گسترش آتشسوزی، در منازل و اماکن عمومی، ساختمان‌های تجاری و مسکونی مرتفع می‌باشد. بروز آتش‌سوزی‌ها در این اماکن باعث تشکیل دود و گازهای سمی، گازهای اسیدی مخرب میشود و بالطبع خفگی ساکنان را به همراه خواهد داشت. در ادمه مقاله در مورد پارچه های ضد لک و ضد آب هم سخنی خواهیم گفت. با ما همراه باشید.
یکی از روش‌های ممکن جهت کاهش خسارات ناشی از آتشسوزی منازل و اماکن عمومی استفاده از مواد تأخیرانداز شعله نظیر نومکس می‌باشد. این مواد به شکل فیزیکی با ایجاد پیوند بر روی پلیمر منسوجات، مانع از گسترش سریع آتش در اماکن، لباس آتشنشانان، کارگران ذوب فلزات و… می‌شوند.
نانوذرات رس، بوروسیلوکسان و نانولوله کربنی، نانو هیدروکسید آلومینیوم و منیزیم، تری هیدرات آلومینا، اسید بوریک و نمک‌های هیدراته آن، بورات سدیم (بوراکس) نمک‌های آمونیوم، دی آمونیوم فسفات، کربنات آمونیوم، ترکیبات نیتروژن، نمک‌های معدنی (کربنات سدیم) و… با مکانیزم‌هایی از قبیل کاهش دمای سوختن، افزایش نقطۀ اشتعال الیاف، کاهش سرعت حرکت آتش، کم کردن طول شعله، تولید خاکستر غیر قابل اشتعال، پوشش کالاهای نساجی توسط نمک‌های آمونیوم و… مانع از گسترش سریع آتش می‌گردند. استفاده از نانو ذرات کندسوز برای پارچه های ضد آتش و نسوز در مرحله ذوبریسی الیاف مصنوعی نیز معمول می‌باشد.
مواد نانو ساختار نظیر نانوذرات رس، نانولوله کربنی، نانوذرات سیلیکونی و اکسید فلزی، میکا (ورقه نازک سیلیکا)، نانو هیدروکسید آلومینیوم و منیزیم و… به خوبی در درون ماتریس پلیمری نفوذ کرده و دیسپرس می‌شوند. این مواد نانو کامپوزیت‌هایی را تشکیل می‌دهند که ضمن حفظ نرمی و لطافت پارچه، باعث بهبود خواص ضد آتش در الیاف، کاهش سرعت رهایش حرارت، افزایش تشکیل خاکستر، کاهش میزان تولید دوده، کاهش میزان تولید گاز مونو اکسید کربن، کاهش میزان رهایش گازهای ناشی از سوختن پلیمر، افزایش استحکام و سایر خواص فیزیکی و… می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
پارچه های ضد لک، ضد آب و خود تمیز شونده
نیاز جهانی به منسوجات خانگی، نظامی، بیمارستانی، بهداشتی، ورزشی و… که نیازمند نگهداری نیستند، روزبه روز در حال افزایش می‌باشد. از جمله خواصی که در جهت رفع این نیاز می‌باشد، ایجاد خواص دفع آب و لک در منسوجات با اثر ماندگاری طولانی است. با به کارگیری فناوری نانو در عملیات تولید و تکمیل پارچه های ضد لک و ضد آب، قطرات مایع نمی‌توانند درون پارچه‌های مقاوم در برابر مایعات نفوذ کنند. این اثر شبیه اثر موجود در پوست سوسک، بال حشرات و پروانه‌ها، برگ‌ها و گل‌های زنبق یا نیلوفر آبی یا گل الدن و… است که با یک لایه واکس به ضخامت یک نانومتر پوشیده شده‌اند. قطرات آب یا باران بر روی این گلها و برگ‌ها به صورت دانه‌های کوچک و گرد در می‌آیند که با لغزیدن بر روی سطح نانویی ناهموار برگ و گل گیاه، آلودگی، گرد و غبار و… که در قطرات آب معلق شده‌اند را نیز با خود خارج می‌کنند.
منسوجات فراوری شده با برخی نانومواد، قادرند مایعات را جذب کرده یا حرکت دهند و با این کار هر گونه آب، لک و آلودگی از قبیل لک سس، قهوه، چمن، روغن و… را از پارچه دور کنند و در عین حال خللی در تنفس پذیری پارچه ایجاد نکنند. اساس کار لباسهای ضد لک و ضد آب تغییر در کشش سطحی منسوج است.
دو روش مختلف برای ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی در پارچه های نظیر رومیزی‌ها، ملحفه‌ها و… وجود دارد:
روش اول: نانوذرات دیاکسید تیتانیوم با قابلیت فوتوکاتالیستی که از توانایی تجزیه لکه‌های آلی برخوردار هستند، روی سطح منسوج تثبیت می‌شوند. با استفاده از انرژی پرتوی خورشید، دیاکسید تیتانیوم، دو ماده واکنشدهنده اکسایشی رادیکال‌های هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید ایجاد می کند. این دو ماده از طریق واکنش اکسایشی، لکه آلی را تجزیه می کنند.
روش دوم: با ابر آبگریز کردن سطح منسوجات با استفاده از نانولوله‌های کربنی، نانوذرات سیلیس و کامپوزیت‌های پلیمری حاوی فلوئورواکریالت ـ نانوذرات، قطرات آبی که بر سطح منسوج می‌لغزند، آلاینده‌های سطحی منسوج را جدا می کنند.
ایجاد ناهمواری‌های نانومتری بر سطح منسوج (اصلاح شیمیایی و هندسی سطح منسوج) که مانعی در جهت چسبندگی سطحی بر سطح منسوج شده و امکان آبگریزی و دفع آلاینده‌های سطحی را فراهم می کند. آلودگی‌های سطح منسوج به راحتی در حضور آب از روی منسوج آبگریز غلتیده و جدا میشود و به این ترتیب سطح منسوج تمیز می‌گردد. جالب است بدانید که در ضدلک و ضد باکتریال کردن پارچه‌ها از خواص طبیعی گل‌هایی نظیر بنفشه، الگوبرداری میشود. روی سطح این گلها برجستگی‌ها یا پرزهای بسیار ریز در حد نانو وجود دارد که مانع از نفوذ آب در گلها و برگ‌ها میشود.
پارچه های هوشمند ضد لک و ضد آتش و نسوز
الیاف و پارچه‌های مبتنی بر فناوری نانو، بازه وسیعی از پارچه های هوشمند را شکل داده اند که میتوانند در کاربردهای متفاوتی از قبیل لباسهای ورزشی، ایمنی، منسوجات بهداشتی و پزشکی، ژاکت‌های خودشبرنگ، ژاکت‌های سرگرم کننده، جلیقه حسگر کودک، لباسهای مد، پتو و حوله، کفپوش‌ها و… استفاده شوند. در برخی منسوجات هوشمند یک سامانە هوشمند حاوی نانوذرات یا نانو کپسول‌های حافظه‌دار و تغییر فازدهنده وجود دارد که قادر به کنترل و حس کردن شرایط، محرک های محیطی، داده‌های حیاتی می‌باشد. محرک‌ها و پاسخ‌ها به‌صورت شاخصهای الکتریکی، حرارتی، مکانیکی، شیمیایی، مغناطیسی و… می‌باشند.
منسوجات تنظیم کنندەه دما نمونه‌ای از منسوجات هوشمند به‌شمار می‌روند؛ به‌طوری که در محیطهای سرد با آزادسازی انرژی حرارتی ذخیره شده، گرما تولید می‌کنند و در محیطهای گرم با جذب عرق بدن و انرژی حرارتی، احساس خنکی را ایجاد می کنند. اخیراً با ترکیب فناوری‌های حسگر بر روی منسوجات، امکان تولید پارچه‌های تغییر رنگ‌دهنده در شرایط مختلف (مثل آفتاب‌پرست) جهت استفاده در استتار و… فراهم شده است. پیش بینی میشود تا سال ۲۰۲۲ میلادی رشد منسوجات هوشمند و فنی در دنیا از مرز ۴۵درصد فراتر رود.
نظرات کاربران