کاربرد فناوری نانو در تولید منسوجات خودتمیزشونده

افزایش تقاضای عمومی برای منسوجات بهداشتی و عاری از آلودگی سبب تسریع در روند پژوهش و تولید منسوجات محافظ و خودتمیزشونده شده است. با توجه به افزایش جمعیت جهان، مقاوم شدن عوامل بیماری­زا به آنتی­بیوتیک­های موجود به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. باقی­ماندن میکروارگانیزم­ها و عوامل آلاینده  بر سطوح مختلف از جمله منسوجات، سبب انتقال آنها به افراد یا نقاط دیگر خواهد شد. تحقیقات نشان داده است که امکان بقای برخی باکتری­های بیماری­زا بر سطوح پلیمری و منسوجات تا بیش از 90 روز وجود دارد. در این راستا، به کارگیری سطوح خودتمیزشونده، نه تنها افراد را از معرض ابتلا به بیماری­های مختلف مصون نگه می­دارد؛ بلکه مانع ایجاد بوی نامطبوع، لکه و تخریب سطوح می­شود. استفاده از فناوری­نانو رویای داشتن منسوجات و پوشاک عاری از آلودگی را در مواردی از جمله پوشاک ورزشی، نظامی و منسوجات خانگی محقق ساخته است. استفاده از فناوری تولید منسوجات و سطوح خودتمیزشونده، به دلیل کاهش میزان مصرف آب، انرژی و شوینده­های دارای بنیان نفتی از نظر حفظ محیط زیست نیز مورد توجه قرار دارد.

منسوجات کارا[1] دسته ای از منسوجات هستند که علاوه بر دارا بودن خصوصیات ذاتی منسوج، از ویژگی­های ارزشمند دیگری نظیر خود تمیز شوندگی، ضد میکروب، ضد آب و لکه ، ضد آتش و … بهره­مند می­باشند. در این میان بازار تولید منسوجات خودتمیزشونده  به سرعت در حال رشد است.

به طور خلاصه دو رویکرد متفاوت برای ایجاد منسوجات خودتمیزشونده وجود دارد.

 

 

 

[1]Functional textiles

 

 

شکل 1. تقسیم بندی سطوح خود تمیزشونده

• کاربرد فناوری نانو در تولید منسوجات خودتمیزشونده­ی ابَر آب­گریز

این خاصیت با اصلاح شیمیایی و هندسی سطح منسوجات حاصل می­شود. ایجاد ناهمواری­های نانو و میکرومتری با استفاده از یک پوشش آب­گریز سبب می­شود، آلودگی­های سطح منسوج به راحتی در حضور آب از روی منسوج آب­گریز غلطیده و جدا شود و به این ترتیب سطح منسوج تمیز باقی بماند. ایده ایجاد چنین محصولی از ساختار طبیعی برگ نیلوفر آبی الهام گرفته شده است.

شکل 2 برخی از نمونه­های سطوح خودتمیزشونده طبیعی. الف)برگ گیاه کلم، ب) برگ نیلوفرآبی، ج) موی بدن حشره آب­خستر[1] و د) برگ گیاه پای شیر[2]

سهولت حرکت قطرات آب بر روی سطح از جمله مکانیزم­های شناخته شده برای خاصیت خودتمیزشوندگی در نمونه­های طبیعی یاد شده (شکل 2) می­باشد. قطره آب به دلیل زاویه تماس زیاد بر روی این سطوح به راحتی با حرکت دادن خواهد لغزید. این نوع حرکت به قطره آب امکان  جارو کردن ذرات آلاینده و اضافی موجود بر سطح را می­دهد.

• اندازه­گیری میزان ترشوندگی سطوح

معمولاً میزان ترشوندگی سطوح با اندازه­گیری زاویه تماس پایا[3]یک قطره آب در تماس با سطح ارزیابی می­شود. همان­گونه که در شکل 3 مشاهده می­شود، زاویه میان سطح و انحنای قطره که در تماس با سطح قرار دارد، به عنوان زاویه تماس(CA) در نظر گرفته می­شود.

شکل 3- اندازه­گیری زاویه تماس پایا در سطوح آب دوست و آب گریز

بر این اساس، زاویه تماس بیش از 90 درجه بیانگر آب­گریز بودن، زاویه تماس کمتر از 30 درجه بیانگر آب­دوست بودن و زاویه کمتر از 5 درجه بیانگر اَبَر آب دوست بودن و زاویه بیش از 150 درجه بیانگر ابر آب­گریز بودن سطح می­باشد.

1-2  روش­های تولید منسوجات ابَر آب­گریز

از آنجایی که خاصیت آب­گریزی و مـیزان ناهمواری سطح در ارتباط مسـتقیم با یکدیـگر هستند. بنابراین ایجاد ناهمواری­های نانومقیاس با استفاده از قراردادن نانوذرات با اندازه یکنواخت روی سطح امکان­پذیر می­باشد.

1-2-1  استفاده از نمک­­های فلزی

از نانوذرات فلزی می­توان برای ایجاد ناهمواری­های نانومقیاس بر سطح منسوجات استفاده کرد. استفاده از نانوذرات فلزی علاوه بر ایجاد خاصیت خودتمیزشوندگی سبب بروز خواص دیگری از جمله خاصیت ضد میکروب و  رسانش الکتریکی می­شود. استفاده از روش گرمابی[4] از جمله روش­های تکمیل پارچه پنبه­ای با استفاده از نانوکریستال­های اکسید روی به شمار می­رود. در این روش پس از قراردادن نانومیله­های ZnO برای ایجاد زبری نانومقیاس بر سطح پارچه، از پوشش دودسیل تری­­متوکسی­سیلان به  منظور ایجاد خاصیت آب­گریزی بر سطح استفاده می­شود[1]. استفاده از نانوذرات نقره برای ایجاد ناهمواری سطح علاوه بر خاصیت خودتمیزشوندگی سبب ایجاد خاصیت ضد میکروبی سطح نیز می­شود. به این منظور می­توان از تکمیل پارچه پنبه­ای با استفاده از نیترات نقره و هیدروکسید پتاسیم و سپس آب­گریزکردن سطح با استفاده از اُکتیل تری اتوکسی سیلان  استفاده کرد[2].

1-2-2 استفاده ازنانولوله­های­کربنی

علاوه بر نانوذرات فلزی از نانولوله­های کربن (CNTs) نیز می­توان برای ایجاد ناهمواری­های نانومقیاس بر سطح منسوجات بهره برد. با قراردادن منسوج پنبه­ای در سوسپانسیون نانولوله کربن می­توان ساختاری ناهموار بر سطح پنبه ایجاد کرد[4].

شکل 4- طرح­واره فرایند ابرآب­گریز کردن پارچه پنبه­ای با استفاده نانولوله­های کربن

1-2-3استفاده از ترکیبات سیلانی

استفاده از فرایند سُل-ژل به منظـور تکمیل منسوجـات بـا ترکیبات سیلانی روش دیـگری برای ایجاد سطوح ابَرآب­گریز می­باشد. چنانچه از ذرات سیلیکا بر روی پارچه پنبه­ای آمین دار شده استفاده شود، گروه­های آمین با پلی دی­متیل سیلوکسان دارای یک عامل اپوکسی واکنش می­دهد. در این تکمیل علی­رغم ایجاد سطح ابَرآب­گریز، به دلیل حضور ذرات با ابعاد یک میکرون بر سطح پارچه، نرمی و انعطاف­پذیری پنبه دستخوش آسیب نمی­شود[5].

1-2-4 اصلاح سطح با استفاده از پلاسما

پلاسما حالت چهارم ماده و متشکل از مخلوطی از یون­ها، رادیکال­های آزاد و ذرات تهییج شده است که به دو گروه اصلی پلاسمای حرارتی و سرد تقسیم­بندی می­شود. به دلیل انرژی بالا در پلاسمای حرارتی، این روش فقط برای مواد معدنی پایدار نظیر فلزات و اکسیدهای فلزی استفاده می­شود. پلاسمای سرد به دلیل دمای پایین­تر برای سطوح حساس­تر نظیر پلیمرها  منسوجات پیشنهاد می­شود. تغییرات ایجاد شده در سطح در اثر افزوده و یا جدا شدن ذرات از سطح صورت می­گیرد. از پلاسما برای ایجاد خراش سطحی، فعال­سازی، پیونددهی ماده ثانویه به سطح و پلیمریزاسیون روی سطح استفاده می­شود که ایجاد خراش سطحی یا نشاندن نانوذرات برای ایجاد ناهمواری سطحی برای تولید منسوجات خودتمیزشونده مورد استفاده قرار می­گیرد.

روش رسوب­گذاری بخار شیمیایی تقویت شده با پلاسما[5](PECVD) روشی مناسب برای ایجاد پوشش نانومتری بر سطح منسوجات می­باشد. برای مثال روش CVD برای پوشش­دهی نانومقیاس سطح پارچه پنبه­ای با سیلیکون و در پی آن ایجاد یک لایه فلوروکربنی با استفاده از روش پلاسما بر سطح پارچه مذکور، سبب ایجاد پارچه پنبه­ای ابَر آب­گریز می­شود. همچنین گزارش شده رسوب­نشانی فیلم نازکی از تفلون با استفاده از روش لیزر پالسی سبب ایجاد ناهواری­های نانومتری بر سطح سلولز و آب­گریز شدن سطح پنبه می­شود[7].

1-2-5 روش خودآرایی لایه لایه

در این روش هر لایه برسطح قبلی که از بار مخالف برخوردار است قرار داده می­شود. برخلاف روش­های دیگر پوشش­دهی نظیر غوطه­وری یا پَد کردن، در این روش کنترل ضخامت لایه بر منسوج با تغییر تعداد لایه­های ایجاد شده امکان­پذیر است. به منظور ابَرآب­گریز کردن منسوج پنبه­ای از لایه نشانی متوالی پلی­الکترولیت و نانوذرات سیلیکا و در پی آن عملیات فلوروآلکیل سیلانی استفاده می­شود. با رسوب­نشانی سه لایه، زاویه تماس بیش از 150 درجه حاصل می­شود و با افزایش تعداد لایه‌ها این زاویه افزایش می­یابد.  تکمیل انجام شده تا 30 بار شستشوی ماشینی پایدار خواهد ماند[8].

شکل 5- طرح­واره  پوشش­دهی منسوجات به روش خودآرایی لایه لایه

• روش­های تولید منسوجات خودتمیزشونده با خاصیت فوتوکاتالیستی

دانشمندان با الهام از خاصیت فوتوسنتز در گیاهان، موفق به کشف پدیده الکترولیز آب در اثر تابش نور شدند. آنها دریافتند که واکنش­های نوری-شیمیایی در محلول الکترولیت آبی حاوی دی­اکسید تیتانیوم (آنُد) و پلاتینیوم (کاتد) در اثر تابش پرتوفرابنفش، می­تواند منجر به تجزیه آب  به اکسیژن و هیدروژن شود. همین امر سبب معرفی مواد فوتوکاتالیست دوست­دار محیط زیست به عنوان عواملی برای ایجاد تجزیه آلودگی در  اثر تابش نور خورشید شد[9].

1-3-1 سازوکار ترکیبات فوتوکاتالیست

ماده فوتوکاتالیست، ماده­ای حساس به نور است که در اثر دریافت انرژی نور خاصیت اکسیداسیون قدرتمندی از خود بروز می­دهد. مبنای سازوکار مواد  فوتوکاتالیست بر تهییج شدن و انتقال الکترون­های مدار ظرفیت[6] به مدار هدایت[7] در اثر جذب انرژی معادل یا بیش از اختلاف انرژی این دو مدار استوار است(شکل 6).

شکل 6. طرح­واره فرایند تهییج نوری ماده فوتوکاتالیست

ترکیباتی نظیر SrTiO₃، SnO₂ ، ZrO₂، ZnO، ZnS،CdSe، CdTe،WO₃ و Fe₂O₃ به دلیل اختلاف انرژی کم میان مدار ظرفیت و هدایت و قابلیت جذب نور به عنوان مواد فوتوکاتالیست شناخته شده­اند. با این وجود در میان آنها دی­اکسید تیتانیوم(TiO₂) به دلیل مزیت­های متعدد نسبت به سایر موادفوتوکاتالیست،­ بیشتر مورد استفاده قرار می­گیرد[10]. دی­اکسید تیتانیوم از قابلیت اکسایش قوی و پایداری شیمیایی مطلوبی در اثر تابش نورخورشید برخوردار است. از نظر اقتصادی، تیتانیوم یکی از عناصر فراون در زمین محسوب می­شود که سهولت و فراوانی دسترسی به این ماده موجب پایین بودن بهای این ماده ارزشمند شده است. دی­اکسیدتیتانویم غیرسمی است و به عنوان رنگدانه در محصولات آرایشی، رنگ­ها و حتی مواد افزودنی خوراکی استفاده می­شود. دی­اکسیدتیتانیوم که با عنوان اکسید تیتانیوم چهار ظرفیتی یا تیتانیا نیز شناخته می­شود، به سه حالت کریستالی آناتاز[8]، روتایل[9] و بروکیت[10]  وجود دارد که در این میان نوع آناتاز از فعالیت فوتوکاتالیستی بیشتری برخوردار است(شکل 7).

شکل 7. طرح­واره تجزیه عوامل آلودگی دراثر تابش نور و خاصیت فوتوکاتالیستی TiO2

1-3-2  تکمیل خودتمیزشونده منسوجات سلولزی

تکمیل خودتمیزشونده پارچه پنبه­ای نخستین بار  با استفاده از کلوئید دی­اکسید تیتانیوم آناتاز  با روش پد-خشک-پخت[11] انجام شد. از آنجایی که دی­اکسید تیتانیوم از قابلیت جذب پرتوفرابنفش برخوردار است، لذا پایداری نوری و محافظت از منسوج تکمیل شده از مقابله با پرتو فرابنفش بسیار حائز اهمیت است.

 

شکل 8. فرایند تکمیل خودتمیزشونده پارچه پنبه ای

استفاده از پلاسمای فرکانس رادیویی(RF) ( خلاء/ فشار جو)، پلاسمای ریزموج[12](MV) و پرتودهی فرابنفش(خلاء / فشار جو) از جمله روش­های آماده­سازی سطح پارچه پنبه­ای است. در این عملیات گروه­های عاملی نظیر کربوکسیلیک، پرکربوکسیلیک، اپوکسید و پراکسید از طریق برهم کنش عوامل تهییج شده، بار منفی کسب کرده و از قابلیت اتصال به دی­اکسید تیتانیوم برخوردار خواهند شد[12].

1-3-3 تکمیل خودتمیزشونده منسوجات پروتئینی

به دلیل محدودیت­های ناشی از ترکیب شیمیایی، مقاومت حرارتی و پایداری نوری منسوجات پروتئینی، تحقیقات پیرامون تکمیل خودتمیزشونده این منسوجات کمتر صورت گرفته است. برخلاف پنبه، ساختار شیمیایی منسوجات پروتئینی با حضور کمتر از 50% گروه­های عاملی سطحی، همچون کربوکسیلیک و هیدروکسیل، برای اتصال دی­اکسید تیتانیوم چندان مناسب نیست. به همین دلیل به کمک  روش­های اصلاح سطح همچون پلاسمایRF، پلاسمایMW پرتودهی فرابنفش در خلاء و … امکان ایجاد گروه­های عاملی دارای بار منفی  بر سطح الیاف پشم/ نایلون وجود دارد[13]. افزودن گروه­های کربوکسیلیک به مکان­های فعال پشم از جمله گروه­های کربوکسیلیک، هیدروکسی، آمینو و تایول، واکنش­پذیری زنجیر اصلی الیاف پشم را بهبود می­دهد[14].

1-3-4 تکمیل خودتمیزشونده منسوجات مصنوعی

منسوجات مصنوعی نظیر پلی­استر یا پلی­آمید به دلیل عدم وجود گروه­های عاملی با قابلیت اتصال به دی­اکسیدتیتانیوم، از سازگاری ضعیفی با این ماده برخوردارند. محققان استفاده از روش­های اصلاح سطح نظیر پلاسما RF و  MW و پرتودهی فرابنفش را برای آماده­سازی و فرایند سُل-ژل را برای پوشش­دهی منسوجات مصنوعی با مواد فوتوکاتالیست پیشنهاد کرده­اند. از پرتودهی ریز موج برای رسوب­دهی TiO₂ بر الیاف پلی­وینیل الکل(PVA) در دمای محیط استفاده می­شود. الیاف تکمیل شده به این روش علاوه بر خاصیت فوتوکاتالیستی از اثر ضد میکروبی برخوردار می­باشند[15].

1-3-5  تولید الیاف خودتمیزشونده

در تحقیقات اخیر، تولید الیاف کامپوزیتی حاوی نانوذراتTiO₂ به جای تکمیل الیاف تولید شده پیشنهاد شده است. برای مثال می­توان به تولید الیاف پلی­پروپیلن حاوی نانوذراتTiO₂ با استفاده از روش ذوب­ریسی اشاره کرد[16]. با این وجود افزایش کارایی منسوجات تهیه شده به روش­های ذکر شده اخیر به تحقیقات بیشتری نیازمند است.

الیاف خودتمیز شونده حاوی نانومواد فوتوکاتالیست در منسوجات بی­بافت، برای مصارف بهداشتی نظیر دستمال کاغذی و فیلترهای خودتمیزشونده مورد استفاده قرار می­گیرند.

1-4 کاربرد منسوجات خودتمیز شونده                                                                                             

1-4-1 منسوجات با خواص چند منظوره

رفع انواع بوهای نامطبوع نظیر بوی حاصل از تعریق، کفش، وسایل نقلیه و دود سیگار  و لکه­های حاصل از انواع نوشیدنی­ها، روغن و آلاینده­های محیطی در منسوجات در بیشتر مواقع به شستشوی معمولی یا خشک­شویی نیازمند است که سبب صرف هزینه، استفاده از آب  و مواد شوینده می­شود. الیاف طبیعی نظیر پشم و ابریشم اغلب در معرض حمله میکروارگانیزم­ها قرار می­گیرند؛ استفاده از TiO₂  با سازوکاری مشابه تجزیه عوامل آلاینده، منجر به تجزیه هاگ قارچ­های موجود بر الیاف می­شود[17].

الیافی نظیر پـلی­استر، پشم و ابریـشم به دلیل حضور گروه­هـای آروماتیک، پرتو فرابنـفش نور خورشیـد را جذب می­کنند. در حالی که الیافی نظیر پنبه و نایلون از این قابلیت برخوردار نیستند. علاوه بر نوع الیاف، وزن متفاوت پارچه، رنگ، ساختار، تخلخل و انعطاف­پذیری می­تواند بر جذب یا انتشار پرتو فرابنفش موثر باشد. به دلیل قابلیت جذب پرتوفرابنفش توسط TiO₂، منسوجات تکمیل شده با این ماده، محافظت خوبی در برابر UV از خود نشان می­دهند. از منسوجات یاد شده می­توان برای تهیه پوشاک ویژه نوزادان، کودکان، سالمندان، لباس تابستانی و لباس کار در فضای باز و حتی سایبان استفاده کرد[18].

از جمله موارد کاربرد این فناوری می­توان به تکمیل خودتمیزشونده پوشاک نظامی اشاره کرد. محققان مرکز Natick آمریکا در پی تحقیقات فراوان برای تولید این منسوجات، موفق به دستیابی به فناوری پوشش­دهی Omniphobic بر منسوجات شدند که سبب دافع آب  و روغن شدن سطح یونیفرم­های نظامی امریکایی شدند.

1-4-2منسوجات خانگی

منسوجات خانگی خودتمیز شونده نظیر دستمال­های آشپزخانه، حوله حمام، پارچه­های رومبلی و غیره از جمله کاربردهای جدید این منسوجات به شمار می­روند. علاوه بر حفظ پاکیزگی، جلوگیری از انتشار عوامل بیماری­زا از جمله مزایای دیگر استفاده از این منسوجات می­باشد.

 

منسوجات خودتمیز شونده تجاری

با وجود انجام تحقیقات فراوان در مورد استفاده از فناوری نانو در تولید منسوجات خودتمیز شونده، بازار تجاری این محصولات همچنان نوپاست. در ادامه به برخی نمونه­های تجاری شده اشاره می­شود.

	پارچه خودتمیزشونده با نام تجاری®NanoSpherساخت شرکت سوئیسی Schoeller  با قابلیت دفع آب، روغن و سایر مواد آلاینده و با ثبات در برابر شستشو و بدون اثر نامطلوب بر  راحتی، ظاهر، انعطاف­پذیری و قابلیت تنفس پارچه[19].
	شرکت Vardama آمریکا ارائه کننده لباس پیراهن مردانه خودتمیزشونده[20].
	شرکت آمریکایی DryWired® ارائه کننده نانوپوشش افشانه­ای خودتمیزشونده ابرآب گریز و غیرسمی، قابل استفاده بر روی انواع منسوج، دارای ثبات شستشویی تا 30 بار شستشو، قابل خشک شدن و پخت در دمای محیط به مدت 24 ساعت[21].
	تی شرت های تولید شرکت Silic با استفاده از فناوری نانو از خاصیت خودتمیزشوندگی ابر آب گریز بهره مند هستند[22].
	شرکت MacMax تولید کننده پارچه­های صنعتی با غشاء نانوذرات دی اکسید تیتانیوم و پلی تترافلورواتیلن (PTFE) و پلی وینیل کلراید(PVC) جهت مصارف چادر و سایبان های عظیم[23].
	Nano-Fresh® منسوج خودتمیزشونده و شاداب کننده که حاوی نانوذرات نقر ه و دی­اکسید تیتانیوم است، سبب عدم ایجاد بوی نامطبوع در لباس­های ورزشی می­شود[24].
	نخ SelfClear ساخت شرکت ژاپنی Exlan دارای ساختار چند لایه با میکروحفره­هایی با قطر چند ده نانومتر روی سطح الیاف اکریلیک بوده که با ایجاد ساختار حفره­ای نانومتری از نسبت سطح جانبی بیشتر برخوردار شده است. به دلیل استفاده از اکسید تیتانیوم فوتوکاتالیستی ویژه با ابعاد نانومتری در نخ SelfClear، با ابعادی معادل یک دهم ابعاد اکسید تیتانیومی به صورت متداول که در الیاف استفاده می­شود، مساحت جانبی این ذرات ده برابر بیش از نمونه­های قبلی شده است[25].
	پرده پلی استر خودتمیزشونده و ضد بوی Lacecurtain ساخت شرکت ژاپنیKurenai [26].

• پژوهش در ایران

در ایران چندین پروژه دکتری، کارشناسی ارشد و کارشناسی در دانشگاه های مختلف در مورد خودتمیزشوندگی منسوجات انجام شده و مقالات علمی حاصل از آنها به انتشار رسیده است که به برخی از آنها در ذیل اشاره می‌شود.

 

• پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از کامپوزیت نانو ذرات تیتانیوم/ آهن / نقره الیاف پلی استری چند منظوره را تولید کردند که دارای کاربردهایی در حوزه پزشکی است و فرآیند تولید آن آلودگی‌های زیست محیطی ندارد[27].
• محققان نساجی دانشگاه علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی با استفاده از نانوکامپوزیت 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[28].
• در تحقیقی که در دانشگاه امیرکبیر صورت گرفت، لکه‌بری از پارچه‌های پنبه‌، پلی‌استر و پشم با استفاده موضعی از محلول نانودی‌اکسید‌تیتانیم مورد بررسی قرار گرفته‌است.
• در تحقیقی که در دانشگاه صنعتی اصفهان صورت گرفته است، پارچه های پلی استری پوشش داده شده با پلی وینیل کلراید(PVC) به عنوان متداول ترین ماده در ساخت سازه های پارچه ای بررسی شدند. ترکیبی از ماده‌ای با انرژی سطحی کم و نانو ذرات مورد استفاده قرار گرفت، تا ناهمواری‌های موثری بر روی سطحPVC ایجاد شود و با کاهش سطح تماس، موجب کاهش چسبندگی ذرات آلودگی و قطرات آب به سطح گردد.
• بررسی تاثیر کرونا بر خواص خود تمیزشوندگی پارچه پنبه‌ای عمل شده با نانوذرات TiO₂از مطالعات انجام شده در دانشگاه آزاد اسلامی یزد می­باشد. در این پژوهش از عملیات کرونا برای افزایش میزان چسبندگی نانوذرات TiO₂برروی کالا استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان می‌دهد که با افزایش میزان شدت و زمان کرونا، میزان چسبندگی نانوذرات TiO₂و همچنین خاصیت خودتمیزشوندگی برروی کالای پنبه ای افزایش یافته است.
• محققان دانشگاه آزاد اسلامی از سنتز نانوکامپوزیت سریسین ابریشم و نانوذرات TiO₂و پوشش­دهی این نانوکامپوزیت روی سطح منسوجات به منظور تکمیل چندگانه خودتمیزشونده، ضد پرتو فرابنفش و… استفاده کردند[29].
• نتیجه­گیری

پیش بینی می­شود استفاده از منسوجات خودتمیزشونده به دلایل متعدد از جمله تمایل مصرف کنندگان به افزایش سطح پاکیزگی، بحران وکمبود آب و مصرف بی­رویه مواد شوینده نفتی با رشد چشم­گیری در آینده نه چندان دور مواجه شود. بر این اساس به نظر می رسد بازار رو به رشد این محصولات در دنیا با پیشرفت­های فناورانه سرعت بیشتری بگیرد و شاهد توسعه منسوجات خود تمیزشونده با به کار گیری فناوری نانو در سال‌های پیش رو باشیم.

• منابع

1. Xu B and Cai Z ( 2008 ), ‘ Fabrication of a superhydrophobicZnOnanorod array fi lm on cottonfabrics via a wet chemical route and hydrophobic modification ’, Surf. Sci. , 254 ( 18 ),5899 – 5904 .
2. Khalil-Abad MS and Yazdanshenas ME ( 2010 ), ‘ Superhydrophobic antibacterial cotton textiles ’, Colloid Interface Sci. , 351 , 293 – 298 .
3. Zhang M , Wang C , Wang S and Li J ( 2013 ), ‘ Fabrication of superhydrophobic cotton textiles for water–oil separation based on drop-coating route ’, Polym. , 97 ( 1 ) 59 – 64 .
4. Liu Y , Wang X , Qi K and Xin JH ( 2008 ), ‘ Functionalization of cotton with carbon nanotubes ’, Mater. Chem. , 18 , 3454 – 3460 .
5. Hoefnagels HF , Wu D , de With G and Ming W ( 2007 ), ‘ Biomimetic superhydrophobic and highly oleophobic cotton textiles ’, Langmuir , 23 ( 26 ), 13158 – 13163 .
6. GaoY , He C and Qing FL ( 2011 ), ‘ Polyhedral oligomericsilsesquioxane-based fluoroethercontainingterpolymers: Synthesis, characterization and their water and oil repellency evaluation for cotton fabric ’, Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. , 49 ( 24 ), 5152 – 5161 .
7. Daoud WA , Xin JH , Zhang YH and Mak CL ( 2006 ), ‘ Pulsed layer deposition of superhydrophobic thin tefl on fi lms on cellulosic fi bres ’, Thin Solid Films , 515 , 835 – 837 .
8. Zhao Y , Tang Y , Wang X and Lin T ( 2010 ), ‘ Superhydrophobic cotton fabric fabricated by electrostatic assembly of silica nanoparticles and its remarkable buoyancy ’, Surf. Sci. , 256 , 6736 – 6742 .
9. Fujishima, A. and Honda, K. (1972) Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature, 238, 37–38.
10. Kaneko, M. and Okura, I. (2002) Photocatalysis: Science and Technology, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York.
11. Carp, O., Huisman, C.L. and Reller, A. (2004) Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Solid State Chem., 32, 33–177.
12. Fei, B., Zhang,Y. and Xin, J.H. (2007) Titaniananocrystals mixture for cloths finishing. Solid State Phenom.,121–123, 1217–1220.
13. Yuranova, T., Laub, D. and Kiwi, J. (2007) Synthesis, activity and characterization of textiles showing self-cleaning activity under daylight irradiation. Today, 122, 109–117.
14. Daoud, W.A., Leung, S.K., Tung, W.S. et al. (2008) Self-cleaning keratins. Mater.,20, 1242–1244.
15. Zhang, L., Wang, X., Liu, P. and Su, Z. (2008) Low temperature deposition of TiO2 thin films on polyvinyl alcohol fibers with photocatalytical and antibacterial activities. Surf. Sci., 254, 1771–1774.
16. Wei, Q., Yu, L., Mather, R.R. and Wang, X. (2007) Preparation and characterization of titanium dioxide nanocomposite fibers. Mater. Sci., 42, 8001–8005.
17. Fujishima, A. and Zhang, X. (2006) Titanium dioxide photocatalysis: present situation and future approaches. R. Chim., 9, 750–760.
18. Yang, H.Y., Zhu, S.K. and Pan, N.J. (2003) Studying the mechanisms of titanium dioxide as ultraviolet-blocking additive for films and fabrics by an improved scheme. Polym. Sci., 92, 3201–3210.
19. http://www.schoeller-textiles.com/en/technologies/nanosphere.html
20. http://waynejagoe.com/stain-proof-self-cleaning-clothing/
21. http://drywired.com/drywired-defense-textile/
22. http://silicshirts.com
23. http://www.makmax.com/business/TiO2_clean.html
24. http://www.tpc.co.th/home/index.php?option=com_content&view=article&id=1&Itemid=547&lang=en
25. http://www.exlanfiber.com/selfclear.html
26. http://curtainkurenai.company.weiku.com
27. http://iranetavana.ir/1393/10/26/تولید-پارچه-خود-تمیز-شونده-نانو-ذرات
28. http://www.techmart.ir/fa/?c=content&id=2155
29. http://www.nano.ir

 

[1] water boatman Notonectaglauca

[2]AlchemillaMollis(Ladies Mantle)

[3]Static contact angle

[4]Hydrothermal

[5]Plasmaenhanced chemical vapour deposition

[6] Valence band

[7] Conduction band

[8]Anatase

[9] Rutile

[10]Brookite

[11]Pad-dry-cure

[12]Microwave

 

 

———————————————————————

بخش ترویج صنعتی ستاد توسعه فناوری های نانو و میکرو

 ====================================================================================

[جهت دسترسی به گزارش نهایی محصولات و شرکتهای دارای گواهی نانومقیاس ستاد توسعه فناوریهای نانو و میکرو به «کتب مرجع محصولات و تجهیزات نانو و صنعت» به نشانی (INDnano.ir/category/book) مراجعه کنید]

[همچنین برای دانلود فایل PDF کلیه گزارشات بهمراه جزئیات، به بخش گزارش های صنعتی پایگاه اینترنتی رسانه تخصصی نانو و صنعت (www.INDnano.ir/category/report) مراجعه نمایید]

 ====================================================================================