موضوع این مقاله ما به منسوجات خود تمیز شونده اختصاص یافته است. در واقع منسوجات خود تمیز شونده از دسته منسوجات پیشرفته محسوب میشوند که امروزه این منسوجات پیشرفته مورد توجه محققان و تولیدکنندگان بسیاری قرار گرفته است. این مساله سبب شد که در سالهای اخیر تحقیقات گستردهای روی این منسوجات انجام بگیرد. در واقع ایده اصلی تولید این منسوجات از طبیعت و برخی از خاصیت و ویژگیهای آن از ویژگیهای گیاهان و جانوران الهام گرفته شده است.
ساخت منسوجاتی با این خاصیتها و ویژگیها سبب شد که امروزه عرصه جدیدی در تولید منسوجات که دارای کاراییهای بالا هستند فراهم شود. اگر میخواهید با ویژگیهای این منسوجات آشنا شوید میتوانید با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.
معرفی منسوجات خود تمیز شونده
یکی از مهمترین اهداف تحقیق برای تکمیل کالاهای نساجی دفع آب و روغن از روی منسوجات است. از این رو برای رسیدن به این هدف از پدیدههای موجود در طبیعت مانند برگ نیلوفر آبی الهام گرفته شد. چرا که برگ این گیاه با داشتن خاصیت خود تمیزشوندگی میتواند آب و کثافت را از خود دفع کند. به همین دلیل می گوییم که بنیاد و اساس تولید منسوجات خود تمیز شونده از طبیعت است.
حال امروزه محققان و تولیدکنندگان برای اینکه بتوانند به اهداف خود در تکمیل و گسترش کارآیی ها منسوجات برسند از تکنولوژی نانو و ترکیبات نانو استفاده میکنند. این ترکیبات نیز با الهام گرفتن از قوانین طبیعت برای تولید منسوجات خود تمیز شونده مورد استفاده قرار میگیرند. این منسوجات دارای ویژگیها و کاراییهای زیادی هستند.
از جمله ویژگیهای منسوجات خود تمیز شونده علاوه بر ویژگیهای عادی و ذاتی منسوج ویژگیهای خاص و منحصر به فرد دیگری همچون آنتی باکتریال بودن، ضد آب، ضد لکه، ضد میکروب، ضد آتش، خود تمیزشونده و.. میباشد. داشتن این ویژگیهای منحصر به فرد سبب شد که امروزه بازار این منسوجات بسیار پر رونق و رو به رشد باشد. همچنین بنا به دلایل دیگری همچون کمبود آب یا افزای سطح پاکیزگی پوشاک و منسوجات و یا استفاده بی رویه از مواد شوینده نفتی پیشبینی میشود که تمایل مصرف کنندگان به مصرف منسوجات خود تمیز شونده در آینده بسیار نزدیک بسیار قابل توجه و چشمگیر میشود.
بر اساس تحقیقات محققان و بر طبق گزارشات آنها گفته شده است که امکان دارد برخی باکتریها بیماریها تا بیش از 90 روز بر روی سطوح منسوجات و سطوح پلیمری باقی بمانند. بر این اساس استفاده از سطوح و منسوجات خود تمیز شونده به انسان کمک میکند که حتی الامکان هم از ابتلا به بیماریهای مختلف در امان بماند و هم از به وجود آمدن بوهای نا مطبوع و لکه و تخریب سطوح منسوجات جلوگیری نماید.
در واقع میتوان گفت که استفاده از فناوری نانو سبب شد که دستیابی و رسیدن به منسوجات خود تمیز شونده و پوشاکهای عاری از هر نوع آلودگی اعم از پوشاک نظامی و خانگی و ورزشی تحقق یابد. حال لازم به ذکر است که بدانید که سطوح و منسوجات خود تمیز شونده شامل دو دسته منسوجات آبگریز و منسوجات آبدوست میباشند. برای آشنایی با منسوجات آبگریز و منسوجات آبدوست در ادامه مقاله با ما همراه باشید.
آشنایی با منسوجات خود تمیز شونده
تولید منسوج خود تمیز شونده با یک سطح ابر آب گریز
تولید منسوجات خود تمیز شونده با استفاده از نانو ذراتی مانند تیتانیوم دی اکسید که این نانو ذره به عنوان پوشش نانومتری روی منسوجات قرار میگیرد. لازم به ذکر است بدانید که استفاده از نانو ذارت در منسوجات سبب میشود که منسوج بتواند لکههای ایجاد شده در سطح خود را با حضور در مقابل نور خورشید یا اکسیژن و یا آب تجزیه کند و از بین ببرد.
منسوجات خود تمیز شوندهی ابر آبگریز
در این نوع منسوجات با استفاده از یک پوشش آب گریز در منسوجات نا همواریهای نانو و میکرومتری ایجاد میکنند که با ایجاد این قابلیت سبب میشود که آلودگیهای روی سطح منسوج در حضور آب به راحتی از سطح منسوج غلتیده و جدا شوند و سبب پاک شدند منسوج شود. حال روش تولید این ناهمواریهای نانو چگونه است؟
در واقع به دلیل اینکه خاصیت آبگریزی با میزان ناهمواری سطح رابطه مستقیم دارد لذا میتوان با استفاده از نانو ذرات و قرار دادن یکنواخت آنها بر سطح، ناهمواریهای نانو را ایجاد نمود. از جمله نانو ذراتی که برای این کار مناسب هستند نانو ذرات فلزی میباشند. از این رو امروزه برای ایجاد ناهمواریهای نانو مقیاس از نانو ذرات فلزی بر روی سطح منسوجات استفاده میکنند.
لازم به ذکر است که بدانید استفاده از این نانو ذرات علاوه بر اینکه سبب میشود که منسوجات خاصیت خود تمیزشوندگی داشته باشند سبب ایجاد خواص دیگری در منسوجات اعم از خواص ضد میکروب و رسانش الکتریکی نیز میشوند. یکی از رایجترین نانو ذرات مورد استفاده در این روش نانو ذرات نقره هستند کهان نانو ذره با ایجاد ناهمواری بر سطح منسوجات هم سبب ایجاد منسوجات خود تمیز شونده میشود و هم باعث میشود منسوجات خاصیت ضد میکروبی داشته باشند. از دیگر نانو ذرات فلزی که برای ایجاد ناهمواری در سطح منسوجات استفاده میشود نانو لولههای کربن (CNTs) میباشد.
منسوجات خود تمیز شوندهی نانوفتوکاتالیست
حال شاید سؤال باشد که از بین این همه نانوفتوکاتالیست چرا از دی اکسید تیتانیوم برای ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی منسوجات استفاده میشود؟ پاسخ این سؤال این است که فوتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید علاوه بر ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی منسوجات دارای خواص و ویژگیهای دیگری اعم از قیمت تقریباً ارزان، داشتن پایداری شیمیایی، غیر سمی بودن و داشتن سازگاری زیستی میباشد. لذا تی تانیوم دی اکسید به دلیل داشتن این ویژگیها و خصوصیات یکی از بهترین فوتوکاتالیست ها برای ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی است. این فوتوکاتالیست علاوه بر داشتن این خصوصیات با داشتن دو قابلیت اکسیداسیون یا همان اکسایش قوی و داشتن خواص ابر آبدوستی سبب ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی در منسوجات میشود.
در واقع استفاده از نانو فوتوکاتالیست تیتانیوم دی اکسید در منسوجات سبب میشود که ترکیبات آلی که در دیوارههای سلولی باکتریها وجود دارند و یا مولکولهای ترکیبات ایجاد کننده بو تخریب شوند. لذ استفاده از نانو فوتوکاتلیست تیتانیوم دی اکسید در منسوجات علاوه بر اینکه باعث تولید منسوجات خود تمیز شونده میشود باعث میشود منسوجات خاصیت ضد میکروبی و ضد بو نیز داشته باشند. همچنین منسوجاتی که با استفاده از این فوتوکاتالیست تولید میشوند اگر در معرض نور و تابش خورشید قرار بگیرند مانع از زرد شدگی و تجزیه نوری در اثر تابش نور میشود.
در واقع ایجاد بوهای نامطبوع نظیر بوی سیگار و عرق و وسایل نقلیه و کفش و … و همچنین ایجاد لکههای مختلف همچون لکههای روغن و نوشیدنی و غذا و … در منسوجات زیاد است و از بین بردن آنها نیازمند شستشو و یا خشکشویی است که این کار هم باعث صرف هزینه مالی و زمانی و هم مصرف آب و مواد شوینده میشود. از دیگر معضلات پوشاک و منسوجات این است که پوشاکی که دارای الیاف طبیعی نظیر پشم و ابریشم هستند به راحتی در معرض حمله میکروارگانیسمها قرار میگیرند. از این رو استفاده از تیتانیوم دی اکسید سبب نابودی تمام این آلایندهها میشود.
لذا همان طور که در بالا نیز اشاره نمودیم با استفاده از نانو ذراتی مانند نانو نقره که ابر آبگریز هستند و نانوفوتوکاتالیست هایی مثل تیتانیوم دی اکسید که ابر آبدوست هستند میتوان منسوجات آبگریز و منسوجات آبدوست تولید کرد که دارای خواص خود تمیزشوندگی هستند.