خود تمیزشوندگی یک مفهوم نوین در صنعت نساجی
- منسوجات خود تمیزشونده:
در دنیای امروزی که افراد با مشغله‌های فراوان روبرو هستند، زمان
کافی برای شستشوی مداوم لباس‌های روزمره وجود ندارد. به همین دلیل، با بهره‌گیری
از فناوری نانو، مفهومی نوین به نام "منسوجات
خود تمیزشونده" معرفی شد. این منسوجات نه تنها
از لحاظ فنی، بلکه از نظر اقتصادی نیز بسیار سودمند هستند. منسوجات خود تمیزشونده
به آن دسته از پارچه‌ها اطلاق می‌شود که بدون نیاز به شستشو، تمیز می‌شوند.
عملکرد خود تمیزشوندگی در نساجی:
در صنعت نساجی، برای جلوگیری از چسبیدن آلودگی‌ها به سطوح پارچه و
بهبود فرآیند پاکسازی، از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. سطوح صاف که خاصیت آب‌دوستی
یا آب‌گریزی نداشته باشند، معمولاً آلودگی کمتری را به خود جذب می‌کنند، زیرا
ذرات آلودگی کمتر به این سطوح می‌چسبند و می‌توانند به سادگی توسط جریان هوا یا
مایعات از بین بروند. با این حال، نمی‌توان از لکۀ ناشی از تبخیر مایعات جلوگیری
کرد. در چنین مواقعی، معمولاً نیاز است تا از مواد شوینده (سورفکتانت‌ها) و عملیات
مکانیکی استفاده شود.
بنابراین، اثر خود تمیزشوندگی در سطوح صاف بسیار محدود است. در این
نوع سطوح، حتی مقدار کمی آلودگی می‌تواند به شدت ظاهر زیبا و تمیز را تحت تأثیر
قرار دهد.
**سطوح صیقلی آبدوست
پوشش‌های آبدوست باعث می‌شوند قطرات آب به صورت یک لایه نازک روی سطح
پخش شوند. به همین دلیل، مواد باقی‌مانده ناشی از خشک شدن آب به طور یکنواخت‌تری
بر سطح رسوب می‌کنند. علاوه بر این، ترشوندگی باعث می‌شود محلول‌های آبی بهتر
بتوانند عمل پاکسازی را انجام دهند. یکی از روش‌های بهبود قابلیت خود تمیزشوندگی
این سطوح، استفاده از اثر فوتوکاتالیستی است؛ به عنوان مثال، با استفاده از دی‌اکسید
تیتانیوم، آلودگی‌های آلی به مواد ساده‌تری همچون دی‌اکسید کربن (CO₂)
و آب (H₂O) تجزیه می‌شوند.
**سطوح صیقلی آبگریز
در صورتی که پوشش‌های آبگریز بر روی سطوح صاف اعمال شوند، رفتار این
سطوح نسبت به آلودگی‌ها بهبود یافته و خاصیت خود تمیزشوندگی تقویت می‌شود. در صنعت
نساجی، عملیات ضدآب و ضدروغن با استفاده از مواد شیمیایی مبتنی بر فلوئور، به منظور
کاهش آلودگی منسوجات و پوشاک فنی، مورد توجه قرار گرفته است.
**سطوح آبگریز ناهموار
در صورت اعمال ساختارهای آبگریز در ابعاد میکرونی و نانومتری بر روی
سطوح، می‌توان به شکل قابل توجهی رفتار خاک‌زدایی را کاهش داد و به اثر خود
تمیزشوندگی دست یافت. ساختار ناهموار سطح باعث می‌شود تماس ذرات آلودگی با سطح به
حداقل برسد و درنتیجه چسبندگی آن‌ها بسیار کاهش یابد. حتی کثیفی‌های روغنی نیز با
کمک آب از چنین سطوحی شسته می‌شوند. وقتی قطره آب روی این سطوح غلت می‌زند، ذرات
آلودگی به سطح قطره می‌چسبند و از روی سطح برداشته می‌شوند.
به دلیل ناهمواری سطح و در نتیجه کاهش سطح تماس، انرژی چسبندگی ذرات
آلودگی به سطح جامد بسیار کم است. بنابراین، ذرات آلودگی به طور کامل از سطح فوق
آبگریز جدا می‌شوند. این در حالی است که در سطوح صاف آبگریز، به دلیل انرژی
چسبندگی بالاتر، تنها امکان جابجایی ذرات وجود دارد. در سطوح صاف، انرژی چسبندگی
میان ذرات و سطح جامد بیشتر از انرژی میان ذرات و قطرات آب است.
اثر لوتوس در منسوجات خود تمیزشونده:
در بسیاری از موارد، به دلیل کثیف شدن یا خیس شدن سریع، استفاده از
منسوجات دشوار است. برای مقابله با این محدودیت، اخیراً منسوجاتی با استفاده از
اثر لوتوس تولید شده‌اند که خاصیت خود تمیزشوندگی دارند. این ویژگی باعث کاهش نیاز
به شستشو و در نتیجه افزایش طول عمر و کاهش هزینه‌های نگهداری منسوجات می‌شود.
اثر لوتوس برگرفته از خواصی است که در برگ‌های نیلوفر آبی مشاهده می‌شود.
همچنین این خاصیت را می‌توان در برخی سطوح بیولوژیکی دیگر مانند برگ‌های کلم و
گیاه شب‌بو یافت. این خاصیت به کمک سطوح فوق‌آبگریز نانوساختار ایجاد می‌شود که از
چسبیدن آلودگی‌های آلی و باکتری‌ها به سطح جلوگیری می‌کند.
در دهه 1990، دانشمندان دلیل این خاصیت خود تمیزشوندگی را کشف کردند
و آن را "اثر لوتوس" نامیدند. این ویژگی بدلیل ساختارهای میکرو و نانوی
فوق‌آبگریز است که موجب می‌شود سطح با بارندگی کاملاً تمیز شود. سطح تماس آب و
ذرات آلودگی به حداقل می‌رسد و قطرات آب با کوچک‌ترین تکان‌ها از سطح جدا شده و
ذرات آلودگی را با خود می‌برند. در نتیجه سطح کاملاً تمیز و خشک باقی می‌ماند.
کاربرد منسوجات خود تمیزشونده
منسوجات
خود تمیزشونده به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردشان در حوزه‌های مختلفی کاربرد دارند،
از جمله:
1.
منسوجات پزشکی مانند لباس‌های بیمارستانی
2.
منسوجات ورزشی مانند لباس‌های باشگاهی
3.
منسوجات دفاعی مانند لباس‌های نظامی
4.
منسوجات هوشمند
منبع
textilelearner.net