نانوتکنولوژی و پتانسیل آن در صنعت نساجی

صنعت نساجی و تاتیرات آن بر محیط زیست:

صنعت نساجی یکی از آلوده کننده های بزرگ محیط زیست است که نانوتکنولوژی روش خوبی برای پیشگیری از آن می باشد.

تولید مواد اولیه، ریسیدن آنها به شکل الیاف، پارچه بافی و رنگرزی؛ مستلزم استفاده از مقدار زیادی آب و مواد شیمیایی مثل آفات (برای پرورش محصولاتی مانند پنبه) است.

مصرف کننده نیز به دلیل استفاده از آب، انرژی و مواد شیمیایی در فرآیندهای شستشو، خشکشویی و اتوکشی، و ریختن میکروپلاستیک ها به آبراه ها، تأثیرات زیست محیطی گسترده ای از خود بر جای می گذارد.

کمتر از نیمی از لباس های غیر قابل استفاده دور ریختنی، برای استفاده مجدد یا بازیافت جمع آوری می شوند.

و فقط ۱% از آنها به صورت لباس های جدید بازیافت می شوند؛ زیرا فناوری هایی که امکان بازیافت لباس ها را به لباس های جدید فراهم کرده اند.

تازه در آغاز راه هستند. متاسفانه نگرانی های زیست محیطی بی شماری در رابطه با رشد صنعت نساجی وجود دارد.

لباسی که می پوشیم می تواند صدمات زیادی به محیط زیست وارد کند.

خلق یک آینده پایدار برای رفع این نگرانی ها به کشف گزینه های دیگری نیاز دارد.

نانوتکنولوژی یکی از این حوزه های نوظهور برای برخورد با مسئله پایداری و کشف امکانات جدید است.

بیشتر بخوانید: دستگاه ایرتکسچره چیست؟

نانوتکنولوژی چیست؟

فناوری نانو یک تکنولوژی میان‌رشته‌ای در حال رشد است که اغلب به‌عنوان یک انقلاب صنعتی جدید شناخته می‌شود.

فناوری نانو (MT) با موادی به طول 1 تا 100 نانومتر سر و کار دارد.

اساس فناوری نانو در این واقعیت نهفته است که وقتی ابعاد به مقیاس نانومتر کاهش پیدا می‌کند.

ویژگی‌های ماده به‌صورت قابل‌توجهی تغییر می‌کند. امروزه صنعت نساجی، قابلیت‌های فناوری نانو را کشف کرده است.

بنابراین ما می‌توانیم فناوری نانو را در منسوجات به‌عنوان درک، دستکاری و کنترل ماده در طول اشاره‌شده‌ی فوق تعریف کنیم .

تا خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مواد (اتم‌های منحصربه‌فرد، مولکول‌ها و ماده حجمی) بتوانند جهت توسعه‌ی نسل بعدی از مواد بهبودیافته، دستگاه‌ها، ساختارها و سیستم‌ها به‌صورت مهندسی درآیند، تجزیه شوند و تغییر ساختار دهند.

فناوری نانو برای توسعه‌ی مشخصات مطلوب نساجی، مانند استحکام کششی بالا، ساختار سطح منحصربه‌فرد، نرم بودن، ماندگاری، دفع آب، بازدارنده بودن در برابر اشتعال، خصوصیات ضدمیکروبی و موارد دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نانوالیاف چیست؟

بستر نساجی در معرض نانوذراتی مانند گرافین، نانو لوله های کربنی، و نانو ذرات مختلفی مانند نانوذرات فلزی و اکسیدهای دیگر (مثل اکسید روی) قرار می گیرد.

به الیافی که به دلیل استفاده از نانو ذرات، دارای خصوصیات تقویت شده اضافی هستند، نانوالیاف (NANO-FIBERS) گفته می شود.

نانوالیاف با روش های الکتروریسی و ریسندگی شکافتی (split spinning) تولید می شوند.

یون های فلزی و الکتریسیته ساکن، نقش مهمی در ارتقای ویژگی های نانوالیاف دارند.

مزایای نانوالیاف

• خواص چند منظوره مانند فیلتراسیون خوب و نفوذپذیری بالا
• افزایش استحکام
• افزایش مقاومت در برابر ساییدگی
• قابلیت فیلتر کردن گازهای سمی و عوامل بیماری زا
• افزایش مقاومت کششی.

کاربرد فناوری نانوتکنولوژی در صنعت پوشاک:

نمونه‌هایی از صنایعی که فناوری نانو سبب افزایش منسوجات آنها می‌شوند، فراوان هستند .

که در حال حاضر می‌توان به بعضی از کاربردها در صنعت ورزش، محصولات مراقبت از پوست، فناوری فضایی، پوشاک و تکنولوژی‌هایی ماده برای پیش‌بینی بهتر در محیط‌های گسترده اشاره کرد.

منسوجات بهسازی‌شده با ماده فناوری نانو، روشی جهت بهبود خواص منسوجات به‌حساب می‌آیند که سبب ماندگاری طولانی‌تر پارچه می‌شوند و رنگ‌های متنوع‌تری را نیز ارائه می‌دهند.

نانوفناری می‌تواند به اضافه کردن قابلیت‌های جدید، همچون ذخیره انرژی و ارتباطات نیز منجر شود.

بعضی از نمونه‌های جذاب منسوجات بهبودیافته توسط نانو در بازار عبارتند از:

• بافت ضدلک و الیاف‌ مقاوم در برابر چروک در منسوجات
• گرم‌کننده‌های بدن که با توجه به تغییرات دمایی بدن از مواد تغییر فاز (PCMها) استفاده می‌کنند.
• جوراب‌‌های نانوی بهسازی‌شده با نانوذرات نقره. نقره در برابر عفونت و بوی بد عمل می‌کند.

کاربرد فناوری نانو در ویژگی‌های مواد نساجی:

1.دفع آب2.پوشش محافظ UV (اشعه ماوراء بنفش)3.پارچه‌های خودپاکساز4.پوشش‌های نهایی ضد‌استاتیک 5.فناوری نانو برای به‌عمل‌آوری بدون چروک بودن 6.پوشش‌های نهایی ضد‌باکتری

جنبه‌های محیطی و اقتصادی:

ویژگی‌های منحصربه‌فرد مواد نانو، نه تنها دانشمندان و فعالان پژوهشی را جذب کرده است.

بلکه به خاطر پتانسیل اقتصادی زیادی که دارد، باعث توجه کسب‌و‌کارها و مشاغل نیز شده است.

بنیاد علوم ملی گزارش می‌کند که خدمات و کالاهای مرتبط با نانو در سال ۲۰۱۵ تا ۱ تریلیون دلار در بازار افزایش یافته است.

این مقدار نسبت به کسب‌و‌کارهای ترکیبی همچون ارتباطات از راه دور و صنایع تکنولوژی اطلاعاتی بزرگتر است.

به واسطه‌ی فناوری نانو پیش‌بینی می‌شود که در دهه بعدی چند صد میلیارد یورو به‌وجود آید. بازارهای مواد نانو در سال ۲۰۱۷ به ۴ میلیارد دلار گسترش خواهند یافت. این باور وجود دارد.

که ۲ میلیون فرصت شغلی جدید برای پاسخگویی به تقاضای تولید سالانه ۱ میلیارد دلار در ۱۰-۱۵ سال آینده ایجاد خواهد شد.

ناوری نانو برای محیط‌زیست نیز مطلوب است.

تکنولوژی نانو با استفاده از منابع کمتر بدون عملکرد تخریب‌کننده باعث صرفه‌جویی در مواد خام و همچنین ارتقاء کیفیت زندگی می‌شود.