آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - تولید پارچه پنبه‎ای ضد میکروب و خود تمیز شونده در ایران

تولید پارچه پنبه‎ای ضد میکروب و خود تمیز شونده در ایران

محققان نساجی کشورمان با استفاده از نانو کامپوزیت گرافن – دی اکسید تیتانیوم موفق به ایجاد ویژگی‌های برجسته‌ای در پارچه‌های پنبه‌ای از جمله رسانایی الکتریکی و خاصیت ضد میکروبی عالی و خود تمیز شوندگی شدند و بدین طریق کیفیت پارچه‌های پنبه‌ای را بهبود بخشیدند. این محققان در راستای بهبود کیفیت پارچه‌های پنبه‌ای، اقدام به بررسی تاثیر استفاده از نانو کامپوزیت‌ها در این زمینه کردند. لقمان کریمی دانشجوی دکترای مهندسی نساجی واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی و محقق طرح در این باره اظهار کرد: پارچه‌ی تولید شده از الیاف پنبه‌ای دارای ویژگی‌های مطلوبی همچون قابلیت جذب بالا، تنفس پذیری، راحتی و نرمی برای پوشاک است. اما خواص مکانیکی پایین الیاف، قابلیت اشتعال بالا، رشد آسان میکرو ارگانیسم‌ها به سبب جذب رطوبت بالا و کثیف شدن آسان، باعث محدودیت کاربرد آن در صنایع مختلف شده است.

به همین دلیل انجام فرایندهای تکمیلی ویژه جهت بهبود خواص پارچه پنبه‌ای، مانند افزایش خود تمیز شوندگی، پایداری حرارتی، فعالیت ضد میکروبی و رفتارهای مکانیکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق برای اولین بار تأثیر کاربرد نانو کامپوزیت گرافن – دی اکسید تیتانیوم در بهبود ویژگی‌های پارچه پنبه‌ای مورد بررسی قرار گرفته است. کریمی افزود: پوشش‌دهی پارچه پنبه‌ای با نانو کامپوزیت گرافن – دی اکسید تیتانیوم، باعث شده است که پارچه‌ای با خصوصیت عالی فتوکاتالیستی تحت تابش نور فرابنفش و مرئی تولید شود. این پارچه‌ها دارای رسانایی الکتریکی و خاصیت ضد میکروبی عالی بوده و عدم سمیت آن‌ها تأیید شده است. نکته‌ی جالب این است که پارچه‌ی تولید شده در این طرح، چند منظوره (multifunction) بوده و می‌تواند در صنایع مختلف مورد بهره‌وری قرار گیرد.

کریمی در ادامه تصریح کرد: چنانچه پنبه با کاتالیست‌های نیمه هادی چون تیتانیا پوشش داده شود، لکه‌ها و میکرو ارگانیسم‌ها در اثر فعالیت فتوکاتالیستی بالای تیتانیا تجزیه و تخریب شده و منسوجاتی با ویژگی خود تمیز شوندگی بالا حاصل می‌شود. با این حال برخی از معایب تیتانیا کاربرد آن را در صنایع مختلف محدود می‌کند. به عنوان مثال برای فعال شدن فعالیت فتوکاتالیستی این ماده، تابش نور ماورای بنفش نیاز است. نور خورشید شامل درصد کمی، حدود پنج درصد، نور ماورای بنفش است که در مقایسه با نور مرئی، که ۴۵ درصد نور خورشید را شامل می‌شود، بسیار کم است. محقق طرح خاطرنشان کرد: در این تحقیق برای حل این مشکل و تولید فتوکاتالیست با کارایی بالا، از گرافن به عنوان جزء دوم کامپوزیت (در کنار تیتانیا) استفاده شده است.

این نانو کامپوزیت دارای قدرت جذب بالای رنگ و مواد آلی، ناحیه‌ی جذب نور گسترده و قابلیت انتقال الکترونی بالا است. بازده بالاتر و فعال بودن تحت تابش نور مرئی، باعث برتری این نانو کامپوزیت در مقایسه با دی اکسید تیتانیوم به تنهایی می‌شود. وی گفت: فرآیند نانو فتوکاتالیستی با استفاده از نیمه هادی‌های نانوساختار، مانند نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، به عنوان گزینه‌ای مؤثر در تجزیه و معدنی شدن ترکیباتی آلی، همانند پساب مربوط به رنگ‎زاها شناخته شده است. از مزایای این روش نسبت به سایر روش‌ها می‌توان به معدنی شدن کامل ترکیبات آلی، نداشتن معضل پسماند و انجام فرآیند در دما و فشار ملایم اشاره کرد. محقق طرح در مورد فرایند انجام این پژوهش گفت: در ساخت و بررسی خواص پارچه، ابتدا نانو صفحات اکسید گرافن تولید شد. در ادامه فرایند تکمیل پارچه‌ی پنبه‌ای با اکسید گرافن صورت گرفت.

برای این منظور کالای پنبه‌ای به مدت ۴۵ دقیقه در حمام اکسید گرافن غوطه‌ور شد و سپس جهت تثبیت نانو صفحات اکسید گرافن روی کالا، به مدت ۳۰ دقیقه در آون (ماکروفر) با دمای ۸۰ درجه سانتی‌گراد قرار داده شد. در پایان نیز جهت سنتز نانو کامپوزیت گرافن – دی اکسید تیتانیوم، سنتز در محل دی اکسید تیتانیوم و احیای شیمیایی اکسید گرافن به صورت همزمان با استفاده از محلول تری کلرید تیتانیوم انجام شد. کریمی خاطرنشان کرد: در این تحقیقات جهت بررسی ساختار و خواص ضد میکروبی و فتوکاتالیستی محصول نهایی نیز از آزمون‌ها‌ی XRD، FE-SEM و UV-Vis استفاده شده است. یافته‌های این پژوهش حاصل همکاری لقمان کریمی، دکتر محمد اسماعیل یزدانشناس و دکتر محمد میرجلیلی از اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد، دکتر رامین خواجوی و دکتر ابوسعید رشیدی از اعضای هیأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب است که در مجله‌ی علمی Cellulose منتشر شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=2360

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *