رتبه ۹ جهانی ایران در تولیدات علمی صنعت نانونساجی/از تولید البسه معطر و ضد بو تا ساخت دستگاه‌ها
ایران با توسعه فناوری نانو علاوه بر تولید منسوجات آنتی‌باکتریال، البسه با ویژگی‌های ضد بو و ثبات رنگی بالا و معطر و همچنین تجهیزات صنعت نساجی توانسته است ارزش افزوده‌ای برای محصولات این صنعت با هدف افزایش رقابت‌پذیری در بازارهای داخلی و بین‌المللی ایجاد کند، ضمن آنکه در تولید علمی این حوزه رتبه نهم جهانی را کسب کرده است.
به گزارش شیمیشی، صنعت نساجی، صنعتی دیرپا است که از ابتدایی‌ترین تجهیزات تولید پوشاک، آغاز و امروزه به یکی از گسترده‌ترین صنایع جهان تبدیل شــده است. این صنعت با زنجیره تولید از مواد اولیه، الیاف، ریســندگی، بافندگی، رنگرزی، چاپ، تکمیل، پوشاک، منسوجات صنعتی، فرش، چرم و غیره همواره میدان گسترده‌ای برای رشد و توسعه فناوری بوده است و این امر سبب شده که امروزه استفاده از فناوری‌های مدرن، بیش از هر زمان دیگری ضرورت یابد، به طوری که با به‌کارگیری فناوری‌های جدید، منسوجات خصوصیات جدیدی پیدا کرده‌اند که برخی از آنها تاکنون ناشــناخته بوده است.
این خصوصیات علاوه بر اینکه راحتی، ایمنی در برابر اشعه فرابنفش، میکروب‌ها، حشرات، گرما، سرما، گلوله و غیره را فراهم آورده، در بسیاری موارد استفاده از این فناوری‌ها، کاهش تهدیدات زیست محیطی را با حداقل‌سازی مصرف انرژی، آب، تولید پســاب، کاهش یا حذف عوامل شیمیایی مضر در پی داشته است، هر چند در این زمینه برخی ریسک‌ها چون اثرات ناشناخته روی بشر و محیط زیست نیز به ملاحظات جدی نیاز دارد.
ارزیابی روند حرکت صنعت نســاجی نشــان می‌دهد، این صنعت به طور فزاینده‌ای در حال تغییر جهت دادن به سمت نوآوری، برای حفظ حاشیه سود و گشودن بازارهای جدید حرکت می‌کند. یکی از این فناوری‌های نوین، فناوری نانو در نساجی است که به طور کلی سه ناحیه «تولید نانوالیاف»، «اصلاح منسوجات با اسـتفاده از دانش نانو» و «تولید محصولات نانوکامپوزیتی» را در برمی‌گیرد.
نانومنسوجات الکترونیک فناوری نانو می‌تواند صنعت نســاجی را از چند طریق توانمند کند؛ یکی آنکه بسیاری از امکانات جدید و کارکردهای بهبودیافته را در نســاجی ایجاد می‌کند، مواد جدید می‌توانند توسعه یابند و خصوصیات جدیدی را به مواد موجود اضافه کنند و کارایی آنها را نیز بهبود بخشند. این مزیت تنها برای صنعت نساجی نخواهد بود، بلکه خیلی صنایع دیگر را قادر می‌کند از چنین منسوجاتی استفاده کنند.
همچنین فناوری نانو صنعت نساجی را قادر کرده تا سبقت بیشتری نســبت به نیازهای در حال تغییر مشتریان بگیرد. امروزه مشتریان محصولی می‌خواهند که بوی مطلوبی داشته باشد، نو بماند، احساس راحت‌تری ایجاد کند، تمیز بماند و مراقبت از آن ســاده‌تر باشد. ضمن اینکه فناوری‌های اطلاعات و ارتباطات نیز در زندگی روزانه خیلی مهم شده‌اند و فناوری نانو، صنعتی ایجاد خواهد کرد که این امکانات را برای این نیازهای تغییریافته مشتریان با منسوجات فعلی ترکیب کند.
بر این اساس امروزه کشورهای در حال توسعه به این نتیجه رسیده‌اند که توسعه فناوری نانو می‌تواند راه حلی برای حفظ رقابت صنعت نساجی با سایر کشورها خصوصا کشورهای دارای تولید ارزان ایجاد کند. از منظر زیسـت محیطی نیز فناوری‌های نانو سبز می‌توانند با ارائه راه حل‌های دوستدار محیط زیست برخی چالش‌های زیست محیطی را برطرف کرده و چشم‌اندازهای جدیدی ایجاد کنند.
این امر خصوصا در حوزه آب و پساب اهمیت ویژه‌ای دارد و نساجی را قادر خواهد کرد بر برخی موانع توسعه خود غلبه کند.
بازار جهانی نساجی مبتنی بر نانو
داده‌های موجود در گزارش‌های رصد جهانی نشان از نرخ رشد بالایی از توسعه فناوری نانو در نساجی دارد، به طوری که بر اساس گزارش مؤسسه رصد فناوری scientifics برای نرخ رشد نانو در نســاجی در بازه ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۲ نرخ رشد ۹ برابری پیش‌بینی شد، ولی گزارش‌های جدید نشان می‌دهد این رشد ادامه خواهد داشت، به عنوان نمونه، فناوری‌های نانویی کنونی تنها برای ۷.۴۴ درصد بازار لباس، بزرگترین بخش در ســال ۲۰۱۲ به حســاب می‌آیند و این میزان به ۱۶.۷۸ درصد تا سال ۲۰۲۲ به عنوان کاربردهای جدید می‌رسد، ضمن آنکه سقوط قیمت نانو مواد، توسعه و رشد این فناوری را در بازار افزایش داده است.
از این رو در ایران تاکنون در حوزه نانو نساجی، بیش از ۶۰۰ پایان‌نامه در مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری انجام شده و متخصصان زیادی در حال فعالیت در این حوزه هستند. در حال حاضر بر اساس گزارش مؤسسه رصد فناوری scientifics در سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۲، ایران با تولید ۳ درصد علم نانو نساجی جهان بالاتر از کشورهایی چون «اسپانیا» و «برزیل» قرار گرفته است:
| رتبه | کشور | تعداد انتشارات | درصدکل |
|---|---|---|---|
| ۱ | امریکا | ۱۶۷ | ۱۵ |
| ۲ | چین | ۱۱۵ | ۱۱ |
| ۳ | کره‌جنوبی | ۷۴ | ۷ |
| ۴ | هند | ۶۹ | ۶ |
| ۵ | انگلستان | ۵۴ | ۵ |
| ۶ | آلمان | ۴۶ | ۴ |
| ۷ | ایتالیا | ۳۹ | ۴ |
| ۸ | فرانسه | ۳۳ | ۳ |
| ۹ | ایران | ۳۲ | ۳ |
| ۱۰ | برزیل | ۲۷ | ۲ |
| ۱۱ | اسپانیا | ۲۴ | ۲ |
| ۱۲ | ژاپن | ۲۱ | ۲ |
| ۱۳ | پرتغال | ۱۹ | ۲ |
| ۱۴ | سوئیس | ۱۸ | ۲ |
| ۱۵ | مصر | ۱۸ | ۲ |
فناوری‌های ایرانی در حوزه نانو نساجی
گرانول نانو کامپوزیتی پلی اتیلن ترفتالات
تولید منسوجات پلی‌استری رشدی روزافزودن در صنعت نساجی داشته است و در سال‌های اخیر همزمان با رشد و گسترش فناوری نانو، تولید منسوجات ضد میکروبی با استفاده از نانو نقره نیز به عنوان ماده فعال به میزان قابل توجهی گسترش یافته است. پتروشیمی شهید تندگویان برای ایجاد ماندگاری خاصیت ضدمیکروبی در برابر شست‌وشو و سایش گرانول ضد میکروبی پلی اتیلن ترفتالات را با تثبیت ذرات نانو نقره دی اکسید تیتانیوم روی ماده اولیه در فرآیند پلیمریزاسیون تولید کرده است.
ضد باکتری، ضد بو، ضد قارچ پایدار، مقاوم در برابر لکه، مقاوم در برابر تجمع الکتریسیته ساکن و سازگار با روش‌های مرسوم ریسندگی از ویژگی‌های این گرانول‌های دارای تاییدیه ستاد نانو است.
این مواد در تولید منسوجات خانگی، بی بافت و فنی مانند منسوجات بیمارستانی، ورزشی، نظامی و اتومبیل کاربرد دارند.
رنگدانه‌های مقاوم
با توجه به رشد فناوری نانو در صنعت نساجی، جذابیت تولید مواد چند منظوره بیشتر شده و در این راستا نانو روی با دارا بودن خواص ضد میکروبی و ضد اشعه فرابنفش مورد توجه قرار گرفته است.
با توجه به کاربردهای متنوع منسوجات پلی پروپیلنی، تولید مستربچ‌های نانو کامپوزیتی پلی پروپیلن-نانو اکسید روی، ماده اولیه ارزشمندی برای حفاظت منسوجات در برابر میکروب‌ها، بوی بد و تاثیرات اشعه فرابنفش است و یکی از شرکت‌های فناور امکان تولید این مستربچ‌ها را با ارزیابی خواص عملکردی به‌کارگیری در فرآیند تولید الیاف ایجاد کرده است. این محصول برای تولید الیاف و نخ‌ها، منسوجات بیمارستانی و منسوجات محافظ اشعه فرابنفش در پرده و سایبان و لباس کار به‌کار می‌رود.
تولید نخ‌های ضد قارچ و میکروب
از آنجایی که منسوجات محل مناسبی برای رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها هستند، در صورت وجود رطوبت، حرارت و مواد آلاینده در منسوجات، موجبات بیماری، عفونت و بوی بد فراهم می‌شود. در این رابطه در تولید نخ نایلون آنتی‌باکتریال در فرایند ذوب‌ریسی، فرایند اختلاط گرانول پلی‌آمید با درصد مشخصی از مســتربچ کامپوزیتی حاوی نانونقره و تیتانیوم دی‌اکسید پلیمر نایلون صورت گرفته تا فلامنت‌های POY جهت عرضه به صورت مستقیم یا تولید البسه آنتی‌باکتریال ارائه شوند.
ضدمیکروب، ضدقارچ، ضدبو و حساسیت پوستی، ثبات در برابر شست‌وشوهای مکرر و رهایش حداقلی در محیط زیست از مزایای این نخ‌ها است.
نخ نانوکامپوزیتی پلی استر
با توجه به توسعه کاربردهای پلی‌استر در صنعت تولید الیاف، رویکرد ایجاد کارکردهای جدید در منسوجات پلی استری نیز افزایش پیدا کرده است. در این راستا یکی از شرکت‌های فناور به عنوان یکی از شرکت‌های شاخص در تولید نخ‌های پلی استری اقدام به تولید نخ‌های پلی استر ضدمیکروبی کرده است. خاصیت ضدمیکروبی با ماندگاری دائم این محصولات به دلیل نوع فرایند تولید، امکان توسعه کاربردهای منسوجات ضدمیکروبی را فراهم خواهد آورد.
لایه بی‌بافت نانوکامپوزیتی
صنعت منسوجات بی‌بافت در سال‌های گذشته همواره رشد صعودی داشته است و بازارهای جدیدی را برای خود گشوده است. بر اساس آمارهای جهانی بیشترین سهم بازار منســوجات بی‌بافت در حوزه منسوجات بهداشتی است. در این راستا یکی از شرکت‌های فناور موفق شد با استفاده از مستربچ‌های پلی پروپیلنی حاوی نانونقره، لایه‌های بی‌بافت را برای کاربردهای بهداشتی تولید کند.
نانومواد معطرکننده منسوجات
با پیشرفت علوم و فناوری، رویکرد تولید منسوجات نوین همواره مورد اهتمام صاحبان صنایع بوده است؛ از جمله این رویکردها، تولید امولسیون معطرکننده منســوجات با ماندگاری بالا اســت که پس از اعمال بر منسوجات با روش‌های معمول تکمیلی موجب معطر شــدن منسوجات خواهد شد. با تلاش محققان یکی از شرکت‌های فعال در حوزه نانو، نانو مواد معطرکننده منسوجات تولید شد.
در تولید امولســیون معطر، از نانومواد درخت‌سان استفاده شد که از جدیدترین حوزه‌های فناوری‌های نانو است. از ویژگی‌های اصلی این مواد، دارا بودن گروه‌های انتهایی فعال زیاد و همچنین وجود فضای خالی در بین شاخه‌های اتصال دهنده درونی اســت که این دو ویژگی سبب اتصال و محبوس شدن ترکیبات معطر در ساختار درخت‌سان به مدت طولانی خواهد شد.
تونیک گیاهی پاک‌کننده و براق‌کننده مصنوعات
ایجاد آلودگی‌ها روی سطح چرم یا چوب ضمن ایجاد خفگی سطح سبب فرسایش و تخریب زودرس برای مولکول‌های سطح می‌شود و در صورت مرطوب شدن سطح آغشته به این گونه واکس‌ها سطح شوره زده و موجب خشکی و ترک سطحی سطوح خواهد شد. تونیک گیاهی با استفاده از فناوری نانو و ترکیبات گیاهی با دارا بودن خصوصیت آنتی باکتریال، نرم‌کنندگی، پاک‌کنندگی و براق‌کنندگی برای انواع مصنوعات چرمی و چوبی قابل استفاده است.
منسوجات محافظ امواج
با توجه به مضرات و تاثیر سوء امواج بر انسان و همچنین با توجه به مصارف مختلفی که پارچه‌های با قابلیت جذب و محافظت از امواج می‌تواند در صنایع مختلف داشته باشد، با به‌کارگیری فناوری نانو منسوجات محافظ امواج تولید شده است. این منسوجات علاوه بر حفاظت و جذب امواج برای تولید منسوجات الکترونیک نیز کاربرد دارند.
محافظت در برابر مایکروویو، خاصیت ضدمیکروب و ضدقارچ، ثبات‌های شستشویی و نوری مطلوب، انعطاف‌پذیری و وزن کم و تنفس‌پذیری از مزایای این منسوجات است.
فرش ماشینی ضدمیکروبی
میکروب‌ها، باکتری‌ها و میکرو ارگانیسم‌ها از دلایل اصلی ایجاد بیماری‌ها، عفونت‌ها و ایجاد بوی بد روی فرش هستند، از این رو تولید فرش ضدمیکروبی برای جلوگیری از بو گرفتن فرش در اثر تماس عرق بدن در مراکز پر رفت و آمد مانند مســاجد و نواحی مسکونی در دستور کار فناوران کشور قرار گرفت و در این راستا فرش ماشینی ضدمیکروبی و ضدبو با ثبات بالای شستشویی در یکی از شرکت‌های تولید فرش به تولید رسید.
دستگاه پلاسمای سرد اتمسفری
توسعه پایدار، قابل رقابت و سازگار با محیط زیست از مهمترین چالش‌های صنعت نساجی اســت، ولی در فرآیندهای مرسوم صنعت نساجی، آماده‌سازی، رنگرزی و تکمیل منسوجات به مقدار زیادی آب و مواد شیمیایی نیاز دارد که علاوه بر ســمی و خطرناک بودن، به دلیل تولید مقادیر فراوان پساب و مصرف زیاد انرژی، چالش‌های جدی در توســعه صنعت نساجی ایجاد کرده است.
فناوری پلاسما عملیات دوســتدار محیط زیستی است که بر اساس گازهای یونیزه شــده ورودی می‌تواند بدون تغییر ساختار عمقی ماده و با اصلاح سطح، سبب ایجاد خصوصیات متنوعی شود. پلاسما در حوزه‌های مختلف صنعت نساجی می‌تواند به عنوان روشی جایگزین و یا کاهش‌دهنده مشکلات ناشی از روش‌های متداول و مرسوم استفاده شود.
یکی از شرکت‌های دانش‌بنیان موفق به ساخت دستگاه پلاسمای سرد اتمسفری شد. بهبود خواص آبدوستی برای تر شدن و رنگرزی آسان‌تر، بهبود خواص آبگریزی برای ضدآب، ضدروغن یا ضدچرک کردن پارچه‌ها، ضدنمدی کردن پشم، تسهیل فرایند آهار زدایی، آنتی باکتریال کردن منسوجات، ایجاد خواص ضدآتش، آنتی استاتیک و ضدچروک از مزایای کاربرد این دستگاه در صنعت نساجی به شمار می‌رود.
انتهای پیام