طرح توجیه فنی، مالی، اقتصادی تولید دستمال ضد الکتریسیته ساکن با قابلیت جذب بالای آلودگی در نانو حفره های دستمال

خلاصه طرح 

معرفی محصول

یکی از پیشرفت ها در زمینه نساجی، دستیابی به الیاف مایکرو فایبر می باشد که خواص منحصر به فردی را به پارچه های تولید شده از آن می دهد. الیاف میکرو فایبر به الیاف مصنوعی گفته می شود که در این الیاف هر رشته کمتر از یک دینایر در فیلامنت است. در رشته حفره های نانویی وجود دارد.

رایج ترین الیاف ترکیبی از پلی استر و پلی آمید مانند نایلون، کولار و ... هستند. میکرو فایبر برای ساخت پارچه های بافته شده، بافته نشده یا کشباف استفاده می شود. انداز، شکل و ترکیب الیاف مصنوعی بسته به ویژگی های خاص مورد نظر از جمله نرمی، دوام، میزان جذب آب، دفع آب، الکترودینامیک و قابلیت فیلترینگ تغییر می کند. میکرو فایبرها معمولا برای صنعت پوشاک، اثاثه یا لوازم داخلی، فیلترهای صنعتی و محصولات پاک کننده استفاده می شود. قطر یک رشته از الیاف میکروفایبر تقریبا 20 برابر کوچکتر از الیاف ابریشم و 100 برابر کوچکتر از موی انسان می باشد. دینایر واحد اندازهگیری دانسیته جرمی الیاف است که بهصورت جرم در واحد گرم بر 9000 متر تعریف میشود .

تاریخچه

قدمت تولید الیاف بسیار ریز (کمتر از 0.7 دینایر) به اواخر دهه 1950 باز می گردد. در آن زمان با

استفاده از نخ ریسی مذاب دمیده1 شده و تکنیک های فلش چرخان1 سنتز گردید. با این حال، تنها

فایبرها با طول تصادفی تولید شد که فقط کاربردهای محدودی در بر داشت .[1] آزمایش برای تولید الیاف بهتر با رشته های پیوسته تر ادامه پیدا کرد تا اینکه در ژاپن در دهه 1960 دکتر Miyoshi Okamoto به همراه دکتر Toyohiko Hikota توانستند فایبرهایی با کاربردهای بیشتر صنعتی بسازند. در دهه 1970 میکروفایبرها وارد بازار شدند و در صنعت نساجی گسترش یافت. میکروفایبر برای اولین بار در اوایل دهه 1990 وارد بازارهای آمریکا و اروپا شد.

اولین تولید تجاری الیاف میکرو فایبر در امریکا در سال 1989 توسط شرکت E. I. du Pont de Nemours & Company, Inc انجام شد و بعد از آن به سرعت گسترش پیدا کرد. در ابتدا پوشاک میکروفایبر برای پوشش ورزشکاران در لباس های کشباف دوچرخه سواران استفاده شد زیرا الیاف میکروفایبر رطوبت (عرق) بدن را به خود جذب کرده و از بدن دور می کردند. این باعث می شد احساس خنکی به ورزشکار دست می داد. همچنین احساس خیس بودن لباس از عرق ایجاد نمی شد. میکروفایبر به علت خاصیت الاستیک برای لباس زیر مردان و زنان احساس راحتی بیشتری ایجاد می کرد. میکروفایبر همچنین برای عایق کاری نیز استفاده می شد.

مکانیزم کارکرد دستمال ضد الکتریسیته ساکن با قابلیت جذب بالای آلودگی

امروزه بیشترین کاربرد میکروفایبرها در تمیز کردن در زندگی روزمره می باشد. یکی از ویژگی های این میکروفایبرها جذب بالای آب است. مایعات معمولا تحت نیروی واندروالس بین ملکولی قرار

دارند. ملکولهای سطح مایع نیروی جاذبه بیشتری با یکدیگر دارند که مشهور به کشش سطحی است.

ملکول های آب به علت کشش سطحی بالا معمولا به اسفنج و مانند آن نمی چسبند. کشش سطحی آب به قدری بالاست که تیغ فلزی را میتوان روی آب نگه داشت. اما اگر نیروهای جاذبه بین اسفنج یا پارچه با ملکول های آب، قویتر از نیروی کشش سطحی باشد، آب به راحتی جذب می شود. این الیاف در حالت تر با این مکانیزم (شکست کشش سطحی مایعات و روغن) جاذب بالایی برای آنها از جمله آب هستند.

در مورد جذب آلودگی ها و کثیفی ها نیز مکانیزم این الیاف اینگونه است که در ساختار الیاف شکاف های نانوئی وجود دارد. این شکاف ها مکانی برای کثیفی ها میتوانند باشند. در الیاف کتانی هنگام حرکت دستمال روی سطوح جامد کثیفیها و مایعات فقط به سطح الیاف متصل میشوند ولی در الیاف میکروفایبر کثیفی ها و مایعات و روغن در داخل شکافهای کوچک الیاف به دام افتاده و جذب آن می گردند و تا هنگام شستشو از آن خارج نمی شوند. بنابراین آلودگی ها دوباره به سایر قسمتها مالیده نمی شوند. عرض شکافها نانوئی است.

تصاویر زیر نمایی بهتر از خاصیت میکروفایبرها را نشان می دهد و تفاوت پاک کنندگی الیاف میکرو فایبر و الیاف کتانی را به تصویر کشیده است

تفاوت پاک کنندگی الیاف میکرو فایبر و الیاف کتانی. تصاویر الیاف کتانی را هنگام حرکت دستمال روی سطوح جامد کثیف نشان می دهد. مواد کثیف و مایعات فقط به سطح الیاف متصل میشوند. همچنین الیاف میکروفایبر نیز نشان داده شده اند. کثیفی ها و مایعات و روغن در داخل شکافهای کوچک الیاف به دام افتاده و جذب آن می گردند و تا هنگام شستشو از آن خارج نمی شوند. بنابراین آلودگی ها دوباره به سایر قسمتها مالیده نمی شوند. عرض شکافها چند صد نانومتر است.

علت ضد الکترواستاتیک بودن میکروفایبرها به پلی استر و نایلون بر می گردد. یک ماده وقتی به ماده دیگری مالیده می شود، معمولا دارای بار الکتریکی می گردد. نوع بار الکتریکی به جنس ماده بر می گردد. برای مثال چرم، پشم، ابریشم، کاغذ، تایلون در هنگام مالیده شدن دارای بار مثبت میگردند. در حالیکه موادی مانند پلی اتیلن، پلی پروپیلن، پلی استر و مانند آن دارای بار منفی می شوند.

میکروفایبرها از پلی استر و نایلون سنتز شده اند. وقتی برای تمیز کردن از میکروفایبر استفاده می شود، چون پلی استر بار مثبت دارد، بیشتر ذرات دارای بارهای منفی را به خود جذب می کند و نایلون نیز ذرات با بار مثبت را جذب می کند. این باعث خاصیت ضد الکتریسیته ساکن می شود. البته وقتی میکروفایبرها با آب استفاده می شوند، به علت رسانایی آب تغییراتی در خواص الکترواستاتیکی ایجاد می شود. همانطور که اشاره شد میکروفایبرها جاذب چربی ها و گریس و مانند آن هستند. زیرا پلی استر و نایلون هر دو دارای خاصیت چربی دوستی هستند و ملکول های چربی را به خود جذب می کنند.

تجاری سازی دستمال ضد الکتریسیته ساکن با قابلیت جذب بالای آلودگی در نانو

حفره های دستمال

تجاری سازی در مقوله دستمال ضد الکتریسیته ساکن با قابلیت جذب بالای آلودگی در نانو حفره های دستمال نیازمند درک مشترک از مفهوم فناوری است. برای درک منطقی تجاری سازی در این حوزه باید ابتدا از سه باور غلط رها شد.

باور عمومی غیردقیق » :1صنعتی به نام فناوری میکرو و نانو وجود دارد.« بسیاری از فعالان حوزه کسب و کار بر این باورند که یک صنعت یا بخش نوظهور به نام فناوری میکرو و نانو وجود دارد که از شرکتهای همفکر با پیشرانهای و چالشهای تجاری مشابه تشکیل شده است و همگی »محصولا ت فناوری میکرو و نانو« را به فروش میرسانند. این مفاهیم هم غیردقیق و هم نامفید میباشند، چرا که این فناوری ها در بخش های مختلفی گسترده شده اند. الکتریسیته موجب ایجاد کاربردهای بسیار متنوعی از جمله روشنایی، تلفن، و صنعت نیمههادیها شد، اما تمام این کاربردها چنان وسیع میباشند که به غیر از استفاده از فناوری های بنیادی مشترک، هیچ وجه اشتراک دیگری باهم ندارند. این امر در مورد

فناوری نانو نیز صدق میکند. شرکت نوپای C Sixty سازنده داروهای محافظت کننده اعصاب1 با استفاده از خاصیت آنتیاکسیدانی فولرین است و شرکت American Bowling Services از فولرینها برای ساخت توپهای بولینگ با ساختار سطحی نانو (که مسیر مورد نظر را بهتر طی میکند)

بهره میبرد. این دو شرکت به هیچ طبقه بندی صنعتی یکسانی تعلق ندارند.