کاربرد فناوری نانو در صنعت نساجی
صنعت نساجی، صنعتی دیرپا است که از ابتدایی‌ترین تجهیزات تولید پوشاک آغاز و امروزه به یکی از گسترد‌ه‌ترین صنایع جهان تبدیل شده است. این صنعت با زنجیره تولید از مواد اولیه، الیاف، ریسندگی، بافندگی، رنگرزی، چاپ، تکمیل، پوشاک (عمومی، ورزشی، نظامی وغیره)، منسوجات صنعتی، فرش، چرم وغیره همواره میدان گسترده‌ای برای رشد و توسعه فناوری بوده است. امروزه در فضای جهانی شدن و رقابت سنگین بازار، استفاده از فناوری‌های مدرن، بیش از هر زمان دیگر ضرورت دارد بطوریکه با بکارگیری فناوری‌های جدید، منسوجات خصوصیات جدیدی پیدا کرده‌اند که برخی از آنها تا کنون ناشناخته بوده و یا منسوجاتی با ترکیبی از چندین خصوصیت تولید شده است. این خصوصیات علاوه بر اینکه راحتی پوشاک را بهبود داده، کارکردهای اضافی چون ارتباطات، اطلاعات یا محافظت (در برابر اشعه فرابنفش، میکروبها، حشرات، گرما، سرما،گلوله وغیره) را نیز فراهم آورده است. ضمن اینکه در بسیاری موارد استفاده از این فناوری‌ها، کاهش تهدیدات زیست محیطی را (با حداقل‌سازی مصرف انرژی، آب، تولید پساب، کاهش یا حذف عوامل شیمیایی مضر) فراهم نموده است؛ هر چند در این زمینه برخی ریسک‌ها چون اثرات ناشناخته روی بشر و محیط زیست نیز به ملاحظات جدی نیاز دارد.
شرکت مبتکران پاک‌فن یک شرکت تحقیق و توسعه و عرضه محصولات مرتبط با فناوری های نوین از جمله نانو تکنولوژی، بیوتکنولوژی و مواد پیشرفته است. در حال حاضر محصولات این شرکت در حوزه نساجی به دو دسته مواد ضد آب و لک و مواد ضد بو و باکتری تقسیم‌بندی می‌شود.
کاربرد فناوری نانو در صنعت نساجی
1-ضد آب و لک انواع منسوجات (پوشش پاک‌تن)
پوشش‌های خود تمیزشونده به دو گروه آبگریز و آب‌دوست تقسیم می‌شوند. در پوشش‌های آبگریز به واسطه تشکیل قطرات کروی‌شکل و در پوشش‌های آب‌دوست از طریق تشکیل لایه‌های نازک آب روی سطح، آلودگی‌ها از سطح زدوده می‌شوند.
آب‌دوست یا آبگریز بودن سطح به زاویه تماس قطره آب با سطح بستگی دارد. زاویه تماس در فصل مشترک سه فاز جامد و مایع و گاز در محل تماس قطره مایع با سطح جامد تشکیل می‌شود. به طور کلی، اگر زاویه تماس کمتر از 90 درجه باشد، سطح را آب‌دوست می‌گویند، در حالی که اگر این زاویه بیشتر از 90 درجه باشد، سطح را آبگریز می‌نامند. سطوح با زاویه تماس نزدیک به صفر درجه ابر آب‌دوست و سطوح با زاویه تماس بیشتر از 150 درجه ابر آبگریز نام دارند. سطوح آبگریز دارای انرژی سطحی بسیار پایین هستند، در حالی که انرژی سطحی سطوح آب‌دوست بسیار بالاست. استفاده از فناوری نانو و بروز خواص متفاوت در ابعاد نانومتری دستیابی به سطوح ابر آبگریز و ابر آب‌دوست را ممکن کرده است.
برای افزایش مقاومت فرش در برابر آلودگی‌ها از پوشش‌های آبگریز نانو بر پایه مشتقات سیلیکونی استفاده می شود.
پوشش‌های آبگریز نانو علاوه بر جلوگیری از نفوذ آب یا مایعات به عمق بافت فرش، با ایجاد خصوصیت آبگریزی منجر به افزایش زاویه (بیش از 130 درجه) قطرات آب با سطح می‌شوند، که این خاصیت موجب غلتیدن قطرات کاملاً کروی مایعات روی سطح و شسته شدن آلودگی‌ها از سطح فرش می‌گردد. علاوه بر این پوشش های نانو دارای خصوصـیات دیگری چون: سدی در برابر اشعه UV خورشید، امکان تنفس بافت، جلوگیری از جذب عمقی آلودگی ها روی سطح و خاصیت آسان تمیز شوندگی (لکه های چای و قهوه داغ) هستند.
شرکت مبتکران پاک‌فن محلول آبگریز پارچه با نام تجاری «پاک‌تن» را تولید کرده است. این محصول یک لایه محافظ و بی‌رنگ روی انواع پارچه ایجاد می‌کند و زمان لک گرفتگی انواع منسوجات از جمله فرش را به تأخیر می‌اندازد و فرصت می‌دهد تا بتوان مایعات را به راحتی از روی سطوح پاک کرد. برای اعمال این محلول باید ابتدا نمونه‌های فرش یا گلیم با آب ولرم و شــامپو شست‌شو داده شدند تــا آلودگی‌هایی که در حین بافت روی ســطح قرار گرفته بودند برطرف شــوند. سپس نمونه‌ها با استفاده از نور غیر مستقیم خورشید و جریان هوای داغ کاملاً خشک شوند. ســطح نمونه‌های فرش یا گلیم پس از شست‌شو که کاملاً خشک شــده بودند با استفاده از محلول پاک‌تن تحت عملیات قرار بگیرند. محلول پلیمری ســیلیکون کــه محتوی نانو ذرات ســیلیکون است باید از فاصله 10 سانتیمتری روی سطح نمونه‌ها اسپری شوند. به منظور تثبیت محلول بر روی فرش می‌بایست بعد از عملیات آغشته‌سازی، با حرارت‌دهی غیرمستقیم در دمای 120 تا 170 درجه طی مدت 1/5 تا 2 دقیقه فرآیند تثبیت ذرات نانو انجام پذیرد.
از جمله ویژگی‌های محلول پاک‌تن مورد مصرف در صنعت فرش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- عدم تغییر ظاهری فرش شامل رنگ، لطافت…
- حفظ تنفس‌پذیری فرش و قابلیت عبور بخار آب
- افزایش زاویه تماس سطحی (contact angle) تا 145 درجه
- کاملاً بی‌رنگ، بدون بو و حساسیت
- افزایش مقاومت و دوام پارچه در برابر پوسیدگی
- محافظت عالی در برابر رنگ‌آمیزی پارچه
- عدم جذب انواع مایعات شامل آب، نوشابه، چای، قهوه…
- قابلیت شستشوی فرش 5 تا 10 بار بعد از آبگریز کردن
- ایجاد خاصیت آسان تمیز شوندگی صرفاً با آب
- قابل ارائه به صورت موادغلیظ جهت ترکیب با آب و استفاده در صنعت
- دارای تاییدیه نانومقیاس از ستاد توسعه فناوری نانو (متوسط اندازه نانوذرات: nm 50)
- اقتصادی و رقابت‌پذیر
موارد کاربرد این محصول در صنعت فرش عبارتند از:
- انواع فرش‌های دستباف شامل فرش ابریشم، پشمی، قالیچه و …
- صنایع جاجیم، گلیم، ترمه…
انواع فرش‌های ماشینی، موکت، پادری…