تولید منسوجات هوشمند با استفاده از تکمیل های شیمیایی
تولید منسوجات هوشمند با استفاده از تکمیل های شیمیایی
منسوجات هوشمند ٬ یک عنوان اغراق آمیز است اما اغلب ازین واژه استفاده می شود . آیا منسوجات واقعا می توانند هوشمند باشند ؟
هوشمند بودن منسوج ٬ تنها به مفهوم واکنش در برابر تغییر شرایط محیطی از قبیل حرارت ٬ نور یا رطوبت می باشد.منسوجاتی که با افزایش دمای محیط سرد و با کاهش دما گرم می شوند ٬ از جملخ پیشرفت های جدی جذاب است. این حافظه حرارتی از تلفیق مواد تغییر فاز PMC یا Phase Change Material درون منسوج فراهم میگردد. این مواد اغلب پارافین با نقطه ذوب پایین در محدوده دمایی معین (20-30درجه سانتیگراد) می باشند. با افزایش دمای محیط و عبور از این محدوده دمایی ٬ پارافین بلوری ذوب شده و در اثر گرمای بالای نهان ذوب ٬ منسوج و مصرف کننده موقتا خنک می گردند. برعکس ٬ هنگامی که حرارت محیط زیر محدوده دمایی کاهش می یابد ٬ پارافین مایع مجددا بلوری شده و دمای بالای تبلورشان منسوج را گرم می کند . پارافین در داخل میکرو کپسول هایی قرار گرفته و سپس درون الیاف (غالبا اکرلیک) یا در پوشش کاری به روش کف ٬ در منسوج به کار می روند.
راه حل اخیر از مزیت داشتن ظرفیت حافظه حرارتی بالاتر برخوردار است زیرا میزان PMC بیشتری می تواند در منسوج جاسازی شود و در نتیجه اثرات عایق حرارتی بیشتر و پایدار تری ایجاد می کند. این مثال توضیح خوبی از منسوج یا پوشاک هوشمند است ٬ اما پوشش کاری به روش کف یک تکمیل متداول نیست هرچند مشابه آن وجود دارد.استتار انطباق پذیر نظیر ویژگی آفتاب پرست Chameleon (تغییر رنگ رنگدانه ها یا پیگمنت ها در اثر نور) نیز یک تکمیل رایج نیست.
واکنشی که به میزان تغییر رطوبت محیط وابسته است ٬ برای تکمیل های شیمیایی مناسب تر میباشد. الیاف نساجی دارای جذب رطوبت متفاوتی هستند به طوری که الیاف طبیعی (نظیر پشم و پنبه) جذب رطوبت بالایی دارند ٬ اما الیاف مصنوعی از جذب رطوبت پایینی برخوردارند. تکمیل های آبدوست یا آبگریز میتوانند موجب تغییر یا بهبود این رفتار شوند. این ویژگی در منسوجات پزشکی تنظیم کننده رطوبت زخم ها مطلوب است.اگر زخم ها بیش از حد خشک شوند ٬ منسوجات تکمیل شده رطوبت مورد نیاز زخم را فراهم میکنند در حالی که در زخم های دارای ترشحات زیاد ٬ منسوج با جذب این رطوبت موجب التیام سریعتر زخم می گردد.
مثال شگفت آور دیگر منسوج پزشکی با سنسورهای حساس به رطوبت و حرارت است که بر حسب نیاز ٬ دارو را بر سطح پوست رها می کند. دارو درون میکرو کپسول یا شبکه متخلخل تشکیل شده توسط نانو ذرات دی اکسید سیلیکون از طریق تکمیل سل ژل یا پوشش کاری جاسازی می شود . تثبیت این دارو ها بر سطح منسوج و رهایش آنها ٬ مشکل چالش برانگیز تکمیل است ٬ زیرا این مواد شیمیایی درون فیلم نازکی بر سطح لیف قرار گرفته اند و می توانند در یک دوره زمانی طولانی مدت ٬ به سیگنالهای دریافتی پاسخ دهند.
Chemical Finishing of Textiles
Author: Wolfgang D. Schindler Peter J. Hauser
