مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

شناخت فناوری الیاف ضد میکروبی E47

منسوجات فنی امروز که برای لباس طراحی شده اند و از فعالیت هایی که گستره آنها از سواری روی برف تا اقدامات نظامی می باشد ، طراحان را با مجموعه ای از گزینش های کارآیی پارچه آشنا می سازد که تنها تعدادی از آنها را نام می بریم : فتیله سازی (wicking) ، عایق بندی ، ضد آب و باد و وزن کم. اخیراً قابلیت های ضد رایحه/ضد بو فراهم آمده اند . متاسفانه فرآوری منسوجات ساخته شده با عایق های ضد بو به سختی انجام می گیرد و مشکلاتی را برای دوام ، اثر بخشی ، پایداری رنگ ، قابلیت فرآوری ، راحتی و هزینه ایجاد کرده است .
در حال حاضر با استفاده از مهندسی نانو ( یک بیلیونیوم مقیاس ) ، E47 توانسته هم الیاف طبیعی و هم الیاف ساخت بشر را با ویژگی های ضد میکروبی داخلی ارتقا داده است . نتیجه آن ایجاد الیاف های مساعد برای مصرف کننده و تولید کننده ، کم هزینه و ایده آل برای گستره وسیعی از بازارهای تفریحی و تخصصی می باشد .....................

طرز کار ماده افزودنی ضد میکروبی E47
با استفاده از فضای فناوری پیشگام نانو ، E47  ذرات طرح ریزی شده یک بیلیونیوم مقیاس را به صورت الیاف هایی با مقیاس بسیار کوچکتر از درک و فهم انسان ، یکپارچه می سازد . در حالی که دانشمندان عموماً علم نانو را به عنوان شروع کار با ذراتی که اندازه آنها کمتر از 100  نانومتر است توصیف می کنند ، تیم علمی ما در حال کار با ذراتی است که اندازه آنها کمتر از 15 نانومتر است . یک نانومتر چه اندازه کوچک است ؟  یک نانومتر یک بیلیونیوم متر می باشد . یک تار موی انسان تقریباً از پهنا 100000 نانومتر می باشد . بیش از 6000 از این ذرات لازم است تا بتوان یک قطر تار موی انسان را احاطه کرد .


ویژگی های ضد میکروبی
E47 ویژگی های ضد میکروبی نقره را به کار می گیرد . از زمان قدیم ، نقره به عنوان یک ضد میکروب شناخته می شده است ( ظروف نقره ای و پیاله های نقره ای برای حفظ غذا در یونان باستان مورد استفاده قرار می گرفته) . در طول قرن گذشته ، نقره در پزشکی مدرن مورد استفاده قرار گرفته است ، برای مثال به عنوان یک ماده ضد عفونی در قطره چشمی کودکان ، همچنین کاربرد های بسیار دیگری از قبیل پوشاندن مخزن های نگهدارنده آب در قایق ها و هواپیماها برای تأمین سلامت آب تا چندین ماه ، داشته است .
ذرات نانویی نقره از خاصیت الیگودینامیکی ( oligodynamic ) که نقره روی میکروب ها دارد و از طریق آن یون های نقره به گروه های واکنشی در سلول های هدف یا ارگانیسم ها می چسبد و منجر به سرنگونی و غیر فعال شدن آن ها      می شود ، بهره برداری می کنند . در اصطلاح غیر تخصصی ، این بدین معناست که یون های نقرة تولید شده از طریق سطوح قرار گرفته در معرض نقره برای میکروب ها از چند طریق مختلف بسیار مرگ آور هستند . در حقیقت میکروب ها یک دورة سخت تری برای ایجاد مقاومت در برابر نقره نسبت به ایجاد مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها دارند .
کلید استفاده از نقره به طور مؤثر این است که راهی برای به حداکثر رساندن تولید یون های نقره در یک کاربرد خاص پیدا کنیم . نانو هاریزون بر خلاف اطمینان رقبایش به افزودن هر چه بیشتر نقره برای مؤثر بودن ، کشف کرده است که راه انجام این کار لزوماً این نیست که وزن نقره استفاده شده افزایش یابد .


نانو تکنولوژی ضد میکروبی : چه زمانی اندازه دارای اهمیت است
دانشمندان در شرکت فناوری متحد نانو هاریزون فهمیدند که بهترین راه برای به حداکثر رساندن آزاد سازی یون نقره این است که تا حد ممکن منطقه سطحی بیشتری ایجاد شود . هر چه وسعت جایی که میکروب ها در معرض یون های نقره تولید شده توسط منطقه سطحی نقره قرار می گیرند ، بیشتر باشد ، آنها بیشتر با این یون ها هم کنش کرده و کشته می شوند ، بدین گونه کارآیی ضد میکروبی بهتری در یک الیاف یا لباس خاص توزیع می شود .
ما می گوییم اندازه مهم است زیرا تنها در یک بیلیونیوم مقیاس است که ما میتوانیم یون های بیشتری به نسبت مقدار نقره استفاده شده تولید کنیم . جالب توجه اینکه یک آستانه نزدیک 50 نانومتر وجود دارد که زیر آن ذرات کوچکتر به گونه ای شگرف منطقه سطحی بالاتری ایجاد می کنند و بنابراین یونهای نقره بیشتری تولید می شود . همچنانکه اندازه کاهش می یابد ، ذرات تقریباً همگی با مقدار کمی از مواد استفاده نکرده یا اصلاً استفاده نکرده در داخل سطح می روند .
در شکل 1 ما می بینیم که هرچه ذره کوچکتر باشد ، منطقه سطحی بیشتر است . برای تصور این امر ، در نظر بگیرید که منطقه سطحی خارج یک توپ گلف کما بیش با منطقه سطحی یک ورق بازی برابر است . اگر شما آن توپ گلف را با نانو پارتیکل های ضد میکروب نانو هاریزون پر کنید ، منطقه سطحی آن ذرات ، کما بیش چهار زمین فوتبال را می پوشاند ... که منطقه وسیعی است که برای مبارزه با میکروب ها ، یون های نقره تولید می کند .

تفاوت در دوام
نانو پارتیکل ها در E47 نه تنها خیلی کوچک هستند –عموماً بین 10 و 15 نانومتر در قطر- بلکه آنها از نظر شیمیایی و به طور دائم به الیافی که در حال بهسازی هستند متصل می باشند . شکل  2 یک رشته پلی استر E47 را که 2560 بار بزرگ شده است را نشان می دهد . 
 
این رشته تقریباً از یک رشته پلی استر معمولی غیر قابل تمایز است . نانو پارتیکل های ما به سختی قابل مشاهده هستند و چنان با فیبر واقعی یکپارچه شده اند که لازم است بزرگنمایی به بیش از 37000 تا 40000 بار افزایش یابد تا ذرات قابل تمایز باشند . تنها در این صورت است که الیاف پدیدار می شوند و با وجود اینکه آنها در سرتاسر رشته گسترده شده اند ، روی سطح رشته چنانچه در شکل 4 مشاهده می شود ، قابل مشاهده هستند . همینطور یک رشته کتان بهسازی شده E47 که در شکل 3 تقریباً 2650 بار بزرگتر شده است ، از یک رشته کتان معمولی در یک بزرگنمایی یکسان غیر قابل تمایز است .
در مقایسه ، شکل 5 دو تصویر از یک رشته نایلون نقره اندود عرضه شده از سوی شرکتی دیگر برای کاربردهای ضد میکروبی را نشان می دهد که 3000 بار بزرگ شده است . از هر دو تصویر روشن است که سطح این کاربرد بی اندازه ناهموار است و پوشش نقره روی نایلون با فیبر واقعی یکپارچه نشده است و در حقیقت فیبر آشکارا لایه لایه شده است .
چنین فیبری ، که از خارج دیده می شوند و در سمت راست شکل 5  ،  2650 بار بزرگ شده است ، یک سطح بسیار ناهموار را نشان می دهد – نقره یک فلز نرم و شکننده است و در چنین پوشش نازکی می تواند به آسانی ساییده شود . جالب توجه اینکه ، این فیبر نقره می تواند با مالیده شدن روی یک ورق کاغذ یک اثر خاکستری نقره ای به جا گذارد – یافتن دلیل این امر با توجه به شکل های داده شده آسان است . نتیجه نهایی این است که این فیبر های ضد میکروبی ممکن است برخی از خواص ضد میکروبی خود را در طول زمان با کهنه و شسته شدن فیبرها و لایه لایه شدن پوشش نقره ، از دست بدهد . به علاوه این ماده بسیار سخت تر و شکننده تر از فیبر های اصلی استفاده شده در منسوجات تکنیکی میباشد . این امر اثرات قابل ملاحظه ای روی قابلیت فرآوری و طراحی منسوجات و لباس با بهره گیری از این ماده دارد .

 
 
آزمایشهای جهانی
ما برای آزمودن اثر بخشی محصولاتمان یک روش کاملاً موثر اتخاذ کردیم . این روش بر روی آزمایشهای اثر بخشی 6 ساعته تمرکز دارد ؛ یک چارچوب زمانی که برای موقعیتهای مختلف روزانه کاربرد دارد. سپس معمولاً آزمایشهای 24 ساعته انجام می شوند . در دنیای وابسته به پوشاک ، از قبیل ورزش ها و تفریح ، این امر  اهمیت ویژه ای دارد که بدانیم لباس ها و پوشاک به همان منظوری که ساخته   می شوند مورد استفاده قرار می گیرند .  به ویژه زمانی که وارد مقوله ویژگی های ضد میکروبی می شود –که نقش عمده اش اغلب زدودن بوها می باشد- ضرورت دارد که چنین ویژگی هایی نه فقط زمانی که لباس ها در محفظه لباسشویی لولیده میشوند بلکه هنگامی که پوشیده می شوند قابل مشاهده باشند .
NAMSA ، یک شرکت آزمایش بیو شیمیایی مستقل ، دو میکروب رایج را در معرض پارچه ساخته شده با فیبرهای بهسازی شده ضد میکروبی E47 قرار داد :       کورین باکتریوم دیفتریا ( معمولاً دیفتریا نامیده می شود و به عنوان یک باکتری ناحیه پا شناخته می شود ) و استافیلوکوک ( معمولاً استاف نامیده می شود و در سر تا سر بدن وجود دارد ) . این دو میکروب به این دلیل انتخاب شدند که یک منبع رایج بوی بد در لباس هستند .
آزمایش های NAMSA بر روی پلی استر و پنبه بهسازی شده ، که تمام آن چیزی را که مردم در مورد پنبه دوست دارند به علاوه ایجاد ویژگی های ضد میکروبی ارائه می دهند ، انجام گرفتند . ما از این نکته که هیچ رقابتی برای ارائه پنبه خالص ما وجود ندارد آگاهی داریم بنابراین نمی توانیم این امر را به طور مستقیم با هر گونه ادعای دیگر در صنعت مقایسه کنیم . نتایج آزمایش ، اثر بخشی        فوق العاده در برابر هر دو میکروب "استاف" و "دیفتریا" را  نشان داد –نتایج دست کم به خوبی نتایج ایجاد شده توسط پیشنهادات رقابتی از قبیل رشته نایلون پوشیده از نقره بودند .

حفظ یکپارچگی الیاف
یکی از فواید بارز E47 این است که کیفیت عملکرد دیگر الیاف را تغییر نمی دهد و هیچ گونه محدودیت واقعی روی طراحی پارچه/الیاف ایجاد نمی کند . الیافی که عایق بندی ، فتیله گذاری و مقاومت در برابر آب یا باد را ارائه می دهند ، ارائه آن فواید را ادامه داده و فرآوری آنها به همان سادگی فراوریشان قبل از پردازش با مواد افزودنی ضد میکروبی E47 باقی می ماند .
ماده افزودنی پلیمر E47 و ماده افزودنی پنبه E47 از اتم ها ساخته شده اند تا به آسانی بتوانند با استفاده از تجهیزات موجود به فرایندهای فرآوری پارچه و الیاف موجود معرفی شوند –پلیمرها با استفاده از مواد افزودنی Hot-Mixed در پرس الیاف سازی با دنبال کردن دستور العمل خاص ما بهسازی می شوند ، و پنبه با بهره گیری از فشار یا دستگاههای رنگرزی تحت فشار با دنبال کردن دستورالعمل خاص ما بهسازی می شود .
در پایان ، پیشرفت عظیم نانو تکنولوژی برنامه ریزی شده برای مواد افزودنی E47 ، آن را برای یکپارچه نمودن عملکرد ضد بو/ضد میکروب برتر ، آسان و مقرون به صرفه می سازد که به طور شگفت انگیزی این عملکرد در داخل هر پارچه در خواست شده تقریباً با دوام می باشد .

 

References :

www.nanohorizons.com
www.E47nano.com
www.arcoutdoors.com

مدیر سایت جمعه 12 خرداد‌ماه سال 1391 ساعت 09:50 ق.ظ
نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد