کاربرد نانوتکنولوژی در صنعت نساجی چیست؟

در سال‌های اخیر، فناوری نانو نقش مهمی در طراحی پارچه‌های هوشمند داشته است. نانومواد برای معرفی خواص ضد میکروبی، مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش، رسانای الکتریکی، نوری، آبگریز و مقاوم در برابر شعله در منسوجات و پوشاک به‌کار گرفته شده‌اند. دستگاه‌های هوشمند مبتنی بر نانومواد در حال حاضر نیز با منسوجات ادغام می‌شوند تا عملکردهای مختلفی مانند برداشت و ذخیره انرژی، سنجش، انتشار دارو و اپتیک را انجام دهند. این پیشرفت‌ها کاربردهای گسترده‌ای در صنعت مد پیدا کرده‌اند و برای استفاده گسترده‌تر در کاربردهای دفاعی، مراقبت‌های بهداشتی و مهار انرژی بر روی بدن توسعه می‌یابند

نانوتکنولوژی همچنین دارای پتانسیل تجاری واقعی برای صنعت نساجی است. این عمدتاً به این دلیل است که روش‌های مرسوم برای ایجاد خواص مختلف به پارچه اغلب منجر به اثرات دائمی نمی‌شوند و پس از شستشو یا پوشیدن عملکرد خود را از دست می‌دهند. نانوتکنولوژی می تواند دوام بالایی را برای پارچه ها فراهم کند، زیرا نانوذرات نسبت سطح به حجم زیاد و انرژی سطح بالایی دارند، بنابراین میل بهتری برای پارچه ها ارائه می دهند و منجر به افزایش دوام عملکرد می شوند. علاوه بر این، پوشش نانوذرات روی پارچه ها بر توانایی تنفس تأثیری نخواهد گذاشت.

به عنوان مثال، از آن برای ایجاد خواص نساجی مورد نظر مانند استحکام کششی بالا، ساختار سطحی منحصر به فرد و دست نرم، دوام، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر آتش، خواص ضد میکروبی و غیره استفاده می شود.

• خرید محصولات خانگی نانو
• خرید محصولات نانو خودرو

شروع نساجی و نانوتکنولوژی:

فرآوری نانو از نسل اول منسوجات پیشرفته نانو بهره مند شد. استفاده از نانوذرات برای پوشش سطوح منسوجات و لباس‌ها راهی برای ایجاد سطوح بسیار فعال است که می‌تواند اشعه ماوراء بنفش را مسدود کند، میکروب‌ها و باکتری‌ها را مهار کند، در برابر الکتریسیته ساکن مقاومت کند، و همچنین ضدآب و روغن، ضد چروک و خود تمیز شونده باشد. .

موانع در نانوتکنولوژی نساجی:

یکی از موانعی که مانع تجاری‌سازی منسوجات تقویت‌شده با نانومواد می‌شود، دوام ناکافی نانو پوشش‌های روی الیاف یا ناتوانی نانوذرات در حفظ خواص خود در طول زمان است. به عبارت دیگر، وقتی لباس های خود را می شویید، “هوشمند” از بین می رود.

تولید منسوجات با استفاده از فناوری نانو

ثابت شده است که پوشاک محافظ برای کارکنان خدمات اورژانسی مانند پرسنل نظامی، آتش نشانان و پرسنل پزشکی هنگام استفاده از نانومواد به عنوان بخشی از فرآیند تولید پارچه بسیار مفید است.

تولید منسوجات نانو مهندسی می تواند به روش های مختلفی انجام شود. گاهی اوقات، نانوذرات سنتز شده و به عنوان مثال در الیاف یا منسوجات ترکیب می شوند.

مزایای فناوری نانو در نساجی:

پوششی از نانوذرات را می توان روی سطح محصول تکمیل شده نیز اعمال کرد. نانوذرات را می توان با استفاده از تکنیک های پوشش دهی متنوعی از جمله سل ژل، پلیمریزاسیون پلاسما و لایه به لایه روی الیاف نساجی اعمال کرد.

این تکنیک ها می توانند دوام پارچه را افزایش دهند و آن را در برابر شرایط آب و هوایی شدید مقاوم تر کنند. بافت سطح پارچه ها را می توان با ترکیب مواد نانو پوششی مانند سورفکتانت ها و محیط های حامل تغییر داد.

نانوالیاف چگونه تولید می شود؟

برای ایجاد نانوالیاف از روش الکتروریسی و فرآیند اسپینینگ تقسیم شده استفاده می شود. این الیاف نانو دارای طیف وسیعی از خواص از جمله فیلتراسیون و نفوذپذیری خوب، سطح بالا و قطر الیاف کوچک و همچنین لایه‌بندی نازک هستند. گازهای سمی، پاتوژن ها (باکتری ها، ویروس ها) و سایر مواد مضر موجود در هوا را می توان توسط این پارچه ها فیلتر کرد.

نانوذرات پراکنده یکنواخت در یک زمینه پلیمری به پارچه استحکام کششی و مقاومت سایشی آن را می بخشد. الیاف ساخته شده از نانوالیاف را نیز می توان دارای استحکام کششی بیشتری کرد.

یک نانوکامپوزیت از دو یا چند ماده به اندازه نانومتر تشکیل شده است. پارچه هایی با خواص الکتریکی، مکانیکی، نوری و بیولوژیکی بهبود یافته را می توان با استفاده از این تکنیک ساخت.

الیاف نانو و پیشرفت نساجی:

سنسورهای نساجی و مد دیجیتال اکنون با استفاده از این تکنیک و همچنین پارچه‌های ارتباطی، پارچه‌های رنگی، پارچه‌های رسانا و منسوجاتی که شما را گرم و خنک می‌کنند، تولید می‌شوند. برای استریل شدن پارچه ها، یون های فلزی و الکتریسیته ساکن نقش مهمی در این فرآیند دارند.

علاوه بر این، الیاف مبتنی بر نانو دارای خواص ضد الکتریسیته ساکن هستند که به دفع مواد جذاب ساکن مانند پرز، موی سگ و گرد و غبار کمک می کنند. از این مواد می توان به عنوان مواد تقویت کننده الیاف کامپوزیت استفاده کرد.

کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت نساجی

در دهه‌های اخیر، کاربردها و دامنه‌های نساجی به دلیل پیشرفت نانوتکنولوژی در صنعت نساجی در تولید الیاف یا نخ ، از جمله توسعه روکش‌های پارچه، به طور چشمگیری گسترش یافته است. اصلاح سطوح پارچه‌هایی که با پوشش‌های مقاوم در برابر سایش، ضد آب، اشعه ماوراء بنفش (UV)، الکترومغناطیسی و مادون‌قرمز کار شده‌اند، با ترکیب نانوذرات با ترکیبات آلی و معدنی امکان‌پذیر است.

در سال های اخیر از نانوذرات دی اکسید تیتانیوم (TiO2) برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده شده است. مقاومت در برابر چین و چروک پارچه با استفاده از اتصال دهنده های نانو مهندسی در طول فرآیند تکمیل بهبود می یابد. برای عوامل مقاوم در برابر آتش یا شعله، تکنیک جدید کپسولاسیون میکرو در صنعت نساجی استفاده می شود.

ضد آب روی پارچه نانو :
هنگامی که کریستال های موم در محدوده 10 تا 3 به یک الیاف پنبه ای معمولی اضافه می شود ، پارچه آب گریز می شود. روی سطح پارچه به عنوان یک بالشتک از هوا عمل می کند و در عین حال استحکام پارچه را کاهش نمی دهد. هنگامی که آب به پارچه برخورد می کند، از سطح پارچه می ریزد و هوا را در حفره های بین پارچه فشرده می کند و مقاومت بیشتری ایجاد می کند.

این پارچه از نظر فنی فوق‌العاده غیرقابل تر شدن یا فوق آبگریز است. آن ها همچنین میزان کثیفی که با حیوان در تماس است را کاهش می دهند. همانطور که آب از سطح یک پارچه کثیف بیرون می ریزد و غلت می زند، کثیفی با آن منتقل می شود.

سطوح نساجی خود تمیز شونده با نانو
تحقق خواص خود تمیز شوندگی بر روی سطوح نساجی با استفاده از فناوری نانو در صنعت نساجی، پتانسیل بسیار زیادی را برای مواد جدید، محصولات جدید و کاربردهای مواد موجود برای توسعه یا افزایش می‌دهد.

لباس‌های خود تمیز شونده بر اساس ویژگی‌های خود تمیز شوندگی برگ‌های گیاه و حشرات با الگوبرداری از طبیعت ساخته شده‌اند. باز کردن برنامه های کاربردی جدید نساجی منجر به مرحله جدیدی از رشد خواهد شد. منسوجات خود تمیز شونده به رشد بازار رو به رشد منسوجات فنی در زمینه های تولید، فروش و کاربرد کمک می کند.

استفاده از پوشش خود تمیز شونده نه تنها جذاب است، بلکه باعث صرفه جویی در زمان و بهبود محیط می شود. وقتی صحبت از تمیز کردن خشک می شود، می تواند در هزینه و زمان شما صرفه جویی کند. راه اندازی بازار خرده فروشی لباس ها و ملحفه های خود تمیز شونده ممکن است چندین سال طول بکشد زیرا این فناوری هنوز نیاز به اصلاح دارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه خواندن مقاله نانو ذرات در لباس های خود تمیز شونده چه کارایی دارند؟ را به شما پیشنهاد می کنیم.

فناوری نانو در تکمیل نساجی
این منجر به تکمیل جدید و تکنیک های کاربردی جدید شده است. توجه ویژه ای به استفاده از نانومواد تکمیل کننده شیمیایی در منسوجات شده است. روش‌های ترمودینامیکی، الکترواستاتیکی یا سایر روش‌های فنی می‌توانند مولکول‌ها یا نانوذرات مجزا را به‌طور مؤثرتری به مکان‌های تعیین‌شده روی مواد نساجی در جهت‌گیری و مسیری خاص تحویل دهند.

نانوذرات را می‌توان طوری مهندسی کرد که با استفاده از روش‌های پوشش اسپری یا آبکاری به لایه‌های نساجی بچسبند. هنگامی که پارچه ها با نانوذرات پردازش می شوند، می توانند به مواد مبتنی بر حسگر تبدیل شوند. نظارت بر عملکردهای بدن مانند ریتم قلب و نبض با استفاده از پارچه های پوشیدنی که حاوی ذرات پیزوسرامیک نانوکریستالی هستند امکان پذیر است.

پوشش محافظ در برابر اشعه ماوراء بنفش در محصولات نساجی
به عنوان یک لباس محافظ در برابر آب و هوا، وظیفه اصلی آن این است که پوشنده را گرم و خشک نگه دارد. با این حال، به محافظت از پوشنده در برابر اشعه های مضر خورشید نیز کمک می کند. افزودن رنگ، رنگدانه، لایه بردار لایه بردار یا جذب کننده اشعه ماوراء بنفش به پارچه، توانایی مسدود کردن اشعه ماوراء بنفش را افزایش می دهد. برای محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش، مواد نساجی را می توان با ترکیبات نانو یا نانوذرات تصفیه کرد.

آنها دریافتند که دی اکسید تیتانیوم و اکسید روی در اندازه نانو نسبت به همتایان با اندازه معمولی خود، جذب و پراکندگی اشعه ماوراء بنفش بهتری دارند، که باعث می شود در جلوگیری از اشعه ماوراء بنفش موثرتر باشند. با توجه به این واقعیت که نانوذرات در واحد جرم و حجم سطح بیشتری نسبت به مواد معمولی دارند، اثربخشی جلوگیری از اشعه UV افزایش می‌یابد.

پوشش آنتی باکتریال روی محصولات نساجی
وقتی صحبت از پروتئین ها می شود، نانو نقره بسیار واکنش پذیر است. هنگامی که با باکتری ها و قارچ ها تماس پیدا می کند، تأثیر منفی بر متابولیسم سلولی می گذارد و رشد سلولی را کند می کند. علاوه بر این، تنفس، متابولیسم پایه سیستم انتقال الکترون و همچنین انتقال سوبسترا به غشای سلولی باکتری را سرکوب می کند. علاوه بر همه اینها، از تکثیر باکتری ها و قارچ هایی که باعث عفونت، بوی بد و خارش می شوند، جلوگیری می کند. به همین دلیل، ذرات نانو نقره به طور گسترده در جوراب ها برای جلوگیری از تکثیر باکتری ها استفاده می شود.

پوشش ضد الکتریسیته ساکن روی پارچه نانو
از فناوری نانو در صنعت نساجی برای بهبود خواص ضد الکتریسیته ساکن منسوجات استفاده شده است زیرا الیاف مصنوعی خواص ضد الکتریسیته ساکن ضعیفی دارند. یک لباس ضد الکتریسیته ساکن با استفاده از فناوری نانو ساخته شد. شستن ماده ضد الکتریسیته ساکن پس از چند دوره شستشو آسان است، که این محدودیت روش های معمولی تمیز کردن است.

پوشش ضد چروک روی پارچه نانو
وقتی فیبر به طور مکرر چروک می شود، چروک می شود. پیوندهای هیدروژنی بین زنجیره های مولکولی در نواحی آمورف با خم شدن فیبر یا پارچه شکسته می شود. این باعث می شود که زنجیرها از کنار یکدیگر بگذرند.

الیاف یا پارچه در پیکربندی چین خورده نگه داشته می شود، زیرا پیوندها در مکان های جدید اصلاح می شوند. به طور سنتی از رزین برای ایجاد مقاومت در برابر چین و چروک به پارچه استفاده می شد. از جمله معایب کاربردهای معمولی رزین می توان به کاهش استحکام الیاف، مقاومت در برابر سایش، جذب آب، رنگ پذیری و خواص تنفسی اشاره کرد.

پوشش ضد گرده روی پارچه نانو
چندین شرکت بازاریابی پارچه ها و لباس های ضد گرده را در سراسر جهان معرفی کرده اند. ظاهراً یک ذره به اندازه 30 نانومتر به سطح نخ ها چسبیده است و از نزدیک شدن گرده و گرد و غبار جلوگیری می کند. کت، بلوز ، کلاه، دستکش، روکش بازو، روتختی و غیره همگی از این پارچه ساخته شده اند.

پوشش ضد شعله روی پارچه:
کلوئیدی پنتوکسید آنتیموان توسط شرکت Nyacol Nanotechnologies TM برای پوشش های مقاوم در برابر شعله در منسوجات استفاده شده است. پنتوکسید آنتیموان کلوئیدی برای استفاده به عنوان یک هم افزایی بازدارنده شعله با بازدارنده های شعله هالوژنه به شکل پراکندگی ذرات ریز ارائه شده است (نسبت هالوژن به آنتیموان 5:1 تا 2:1 است). در رابطه با بازدارنده های هالوژنه، پنتوکسید آنتیموان نانو برای دادن پوشش ضد اشتعال استفاده می شود.

چرا نانوتکنولوژی در صنعت نساجی محبوب است؟

در حال حاضر زمینه ها و کاربردهای مختلفی از فناوری نانو در صنعت نساجی استفاده می شود. فناوری نانو در صنعت نساجی در چند سال اخیر راه خود را به صنعت نساجی باز کرده است. انواع پوشاک و همچنین منسوجات صنعتی برای افزایش دوام با فناوری نانو مورد استفاده قرار گرفته اند.

فناوری نانو در صنعت نساجی می تواند در بسیاری از زمینه های دیگر که ارتباط مستقیمی با منسوجات ندارند نیز مورد استفاده قرار گیرد. لوازم الکترونیکی پوشیدنی ادغام شده با لباس و پوشش‌های نساجی محافظ در افق هستند.

در حال حاضر مجموعه ای از نانومواد برای بهبود خواص پوشاک استفاده می شود. آنها شامل گرافن، نانولوله های کربنی، و نانوذرات مختلف، در میان دیگران (رس، کربن سیاه، فلز و اکسید فلز) هستند.

تجاری سازی نانوالیاف
تجاری سازی نانوالیاف به محققان این امکان را داده است که تحقیقات خود را بیش از این پیش ببرند. شرکت های نساجی به جای ترکیب نانوذرات (یا سایر مواد نانو)، اکنون می توانند به جای ترکیب نانوذرات، لباس هایی از الیاف در مقیاس نانو تولید کنند. لباس‌های ضد میکروبی، پانسمان‌های زخم و ملافه‌ها در صنعت پزشکی همگی از نانوالیاف بهره‌مند شده‌اند.

تاثیر نانوتکنولوژی در عرصه تکمیل پوشاک نساجی چیست؟
نانوتکنولوژی در صنعت نساجی با توجه به تأثیری که دارد، باعث ایجاد پرداخت‌های جدید و تکنیک‌های کاربردی در صنعت تکمیل پوشاک نساجی شده است. برای اولین بار در تاریخ نساجی، روکش های نساجی مقاوم در برابر کرنش، آب دوست، ضد الکتریسیته ساکن، مقاوم در برابر چروک و چروکیدگی ساخته شده است.

سطوح پارچه و لباس پوشانده شده با نانوذرات را می توان ضد اشعه ماوراء بنفش، ضد میکروبی، ضد شعله و آب گریز ساخت و در عین حال خود تمیز شونده نیز می باشد. با این حال، با توجه به گستره وسیع کاربردهای بالقوه نانوتکنولوژی در صنعت نساجی، تنها تعدادی از خواص شناخته شده آن به طور انتقادی در این مقاله مورد بحث قرار گرفته است.

نتیجه گیری
آنچه اهمیت دارد این است که استفاده مستقیم از نانومواد در تولید نساجی برای ایجاد لباس هایی مقاوم در برابر لکه، بدون چروک، بدون استاتیک، رسانای الکتریکی و ضد میکروبی به اثبات رسیده است. این واقعیت که کیفیت و راحتی لباس به خطر نمی افتد این ویژگی ها را بیشتر می کند.

با این حال، هر منسوجات الهام گرفته از نانومواد مانند نمونه های بعدی این سری نیستند. پوشاک از برخی استفاده می کند، اما فرآیندهای صنعتی از برخی دیگر استفاده می کنند. بسته به کاربرد (و در نتیجه نانومواد مورد استفاده) می توان این منسوجات را برای کاهش بو، مقاوم در برابر آب (آب گریز)، مقاوم در برابر آتش، یا پاسخگوی الکترونیکی آنها طراحی کرد. این فهرست به هیچ وجه جامع نیست و استفاده از نانومواد مختلف بسته به کاربرد دقیقی که در نظر گرفته می شود، می تواند طیف وسیعی از خواص را معرفی کند.

اخیراً توجه زیادی به لباس‌های کاربردی جدید معطوف شده است، اما بسیاری از منسوجات صنعتی مورد توجه قرار نمی‌گیرند، زیرا برای افراد عادی کاربرد چندانی ندارند. تعدادی از منسوجات صنعتی وجود دارند که باید سبک، عایق و متناسب با فضاهای خاصی باشند (چه شکاف باشد یا یک لوله گرد). هنگامی که در تولید نساجی استفاده می شود ، فناوری نانو در صنعت نساجی راهی برای ایجاد منسوجاتی ارائه می دهد که این معیارها را برآورده می کنند.