پوشش دهی منسوجات و انجام عملیات بر روی آنها در مرحله ای که به صورت الیاف هستند در اصل یک فرایند کمکی محسوب می شود.
ترجمه: آزاده موحد
به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، می توان از این عناصر برای تثبیت حرارتی الیاف در مرحله ای که تحت عملیات ریسندگی و کشش می باشند، استفاده کرد. همچنین می توان برای تبدیل آسان تر الیاف به پارچه، آن ها را مورد استفاده قرار داد و حتی می توان آن ها را در طول فرایند آبکشی و از الیاف جدا کرد.
پوشش دهی و انجام عملیات تکمیلی بر روی منسوج در مرحله نهایی به منظور افزودن عملکرد اضافی به محصول نهایی صورت می گیرد. یک عملکرد خاص در واقع یک ویژگی است که به ماده اولیه افزوده می شود. این ترکیبات شیمیایی معمولا دارای اثر موقتی نیستند اما انتظار می رود داری تاثیر نسبتا طولانی مدت و حتی دایمی باشند.
در بسیاری از موارد اصطکاک الیاف با الیاف مهم ترین ویژگی در نگهداشتن اجزای پارچه در کنار هم و انسجام پارچه است و در نتیجه یک عامل مهم در پوشش دهی و تکمیل منسوجات در مرحله الیاف می باشد.
آهارزنی
بعضی از مثال های رایج برای پوشش دهی و انجام عملیات بر روی الیاف که به تبدیل الیاف به پارچه یا ماده اولیه کمک می کند، ترکیبات شیمیای کم کننده اصطکاک است. واژه ای که در این مورد برای پوشش دهی الیاف به کار می رود "آهارزنی" است. آهار ترکیبی از مواد شیمیایی مختلف می باشد که معمولا ولی نه همیشه در یک محلول آبی حل شده اند چون محلول آبی دارای ایمنی بیشتر و زیست سازگارتر است.
این محلول یک ترکیب پیچیده از عناصر است که می توانند شامل اجزای پلیمری، عوامل اتصال دهنده، روان کننده ها و یک سری از مواد افزودنی باشند. مواد افزودنی می توانند شامل سطح فعال ها، نرم کننده ها، اصلاح‌کننده‌های رئولوژی، عوامل آنتی استاتیک و بهبوددهنده های چسبندگی و غیره باشند. این ترکیبات متنوع مخصوص الیاف نهایی بوده و نیازمند دستورالعمل های آهارزنی مختلفی می باشد. با این حال چیزی که در این میان معمولا ثابت و رایج است محتوای جامد بوده که بین 5 تا 15 درصد است.
ترکیبات شیمیایی آهار می تواند در خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه و خستگی و غیره تاثیرگذار باشد. خواص شیمیایی محصول مانند مقاومت در برابر روغن، مقاومت در برابر آب و حتی مقاومت در برابر خوردگی در الیاف فلزی و غیره نیز می توان تحت تاثیر ترکیبات شیمیایی آهار باشد.
این پوشش ها می توانند به نوعی بر قوانین و اصول ایمنی تاثیرگذار باشند که در مورد پوشاک محافظ و پزشکی از اهمیت بالایی برخوردار است. ویژگی های این ترکیبات شیمیایی اغلب جزو اسرار تجارت بوده و به ویژه در مورد الیاف با کارایی بالا یک وجه تمایز به شمار می رود.
ماشین های آهار زنی معمولا بر اساس روش خشک کردن تعریف می شوند. هوای داغ و سیلندر داغ دو روش خشک کردن هستند. در روش هوای داغ الیاف درون یک محفظه بسته قرار می گیرند و توسط هوایی که با جریان الکتریسیته یا بخار داغ شده است، خشک می شوند. در روش سیلندر، الیاف از روی سیلندر داغ عبور داده می شوند.
الیاف در یک محیط باز بر روی سیلندر فشرده شده یا تحت کشش قرار می گیرند. در این فرایند تنها یک طرف الیاف خشک می شود و در نتیجه الیاف باید دور چند سیلندر پیچیده شوند تا هر دو طرف آن حرارت ببیند. وجه مشترک دو روش این است که هر تنظیمی بر اساس نیازمندی های منحصر به فرد فیلامنت یا نخ ریسیده شده مهندسی می شود.
مثال های کاربردی
بعضی از عملکردهای پوشش ها و فرایندهای تکمیلی فوق بر روی پارچه و ماده اولیه عبارت است از دفع مایعات، کندکنندگی شعله، کشسانی و دوام. این عملیات بر روی منسوج تکمیل شده انجام می شود و دارای ماندگاری زیادی است.
ترکیبات شیمیایی به کار رفته بر روی پارچه اغلب شامل یک ترکیب پیچیده از عناصر تشکیل دهنده می شود که دارای قابلیت بالایی از سفارشی سازی در زمینه ماده اولیه و ساختار نهایی است. مواد تکمیلی بسیار متنوع بوده و می تواند در ابعاد میکرو یا نانو تولید شود.
بعضی از این پوشش ها دایمی هستند ولی بعضی دیگر طوری مهندسی می شوند که دارای قابلیت زیست تجزیه پذیری کنترل شده باشند، پیشرفت های صورت گرفته در نخ ها و فیلامنت ها نیز امکان تجزیه آن ها در شرایط مناسب را فراهم می کند. این روش بیشتر بر روی محصولات یک بار مصرف اعمال می شود و تبدیل به یک ضرورت برای این محصولات در پایان عمر مفید آن ها شده است.
عملکرد محافظتی ماسک های صورت برای مثال می تواند به ترکیبی از شیمی فیلامنت و تکمیل پارچه مربوط باشد. به گزارش سرویس اطلاع‌رسانی نساجی امروز، پلی پروپیلن رایج ترین الیاف مورد استفاده در ماسک های صورت است چون هم ذاتا آبگریز بوده و هم دارای قابلیت انتقال رطوبت می باشد و در نتیجه یک محیط خشک و راحت بین ماسک و صورت به وجود می آورد.
تاثیر کووید-19
با شیوع ویروس کووید-19 در سرتاسر جهان پیشرفت های قابل ملاحظه ای در عرصه پوشش ها و تکمیل های ضد ویروسی صورت گرفته است. محافظت کننده های سطوح پوشش هایی هستند که از فلزاتی نظیر مس و نقره یا بیوملکول ها در ساختار آن ها استفاده شده است.
یکی از استراتژی های رایج در این زمینه به کارگیری نانوذرات ضدویروس در ساختار یک ماسک یا سطح یک دستگاه تنفسی می باشد. یکی دیگر از روش های فوق آبگریز کردن سطح ماسک است که باعث می شود ویروس‌های موجود در ایروسل ها به دلیل فوق آبگریز بودن پوشش مورد استفاده قادر نباشند بر روی سطح ماسک باقی بمانند.
در طول هجده ماه گذشته پوشش ها و تکمیل های بهداشتی و ضدویروسی مختلفی با سطوح عملکردی متفاوت توسعه یافته است. محافظت کننده های سطوح پوشش هایی هستند که در آن ها از فلزاتی نظیر مس و نقره یا بیوملکول‌ها استفاده می شود. این ترکیبات را می توان در پوشش های محافظتی بادوام به کار گرفت که بسته به ماده اولیه و محیط از یک هفته تا 90 روز ماندگاری دارند.
پوشش های ضدویروس زیرمجموعه ای از پوشش های ضدمیکروبی می باشند. بعضی از پوشش های ضدمیکروبی توانایی کشتن ویروس، باکتری و سایر میکروارگانیزم ها نظیر قارچ و کپک را نیز دارند در حالی که بعضی از آن ها ویروس ها را از بین نمی برند. امروزه پوشش های سطوح به صورت پودر و مایع در دسترس هستند و مانع از گسترش بیماری های متعددی می شوند. این پوشش ها را می توان در موارد مختلفی به کار گرفت:
- کلاه، گان، ماسک صورت، لباس اسکراب و پوشش کفش یک بار مصرف
- گان های کنترل کننده آلودگی
- پک های حرارتی
- پرده و بسته بندی
- روپوش آزمایشگاه
- پدهای تخت مخصوص بی اختیاری، پانسمان و دستمال ها پاک کننده
- گان های ایزوله
- ملحفه
اثر آتش سوزی جنگل
با توجه به این که در حال حاضر آتش سوزی های جنگل(اصطلاح آتش سوزی جنگل فقط به آتش سوزی هایی که در جنگل روی می دهد اطاق نمی شود بلکه به آتش سوزی های مشابهی که در طبیعت وحش مانند چمن زار، بیشه زار، بوته زار و خاک باتلاقی روی می دهد نیز گفته می شود-ویکی‌پدیا) نقاط مختلف جهان را تحت تاثیر قرار می دهد، پوشش ها و تکمیل های ضدویرس و کندکننده شعله به روش های مختلفی بر روی پوشاک محافظ و حتی بعضی از مواد اولیه ساختار منسوجات به کار گرفته می شوند.
پوشش های ضدویروس بر روی سطح داخلی لباس سطح بیشتری از محافظت را برای آتش نشان ها و اولین پاسخ دهندگان فراهم می کنند در حالی که پوشش های پلیمری کندکننده شعله سطح بیشتری از محافظت را در پارچه های مقاوم به دماهای بالا ایجاد می نمایند. از پوشش های ضدمیکروبی در مواد اولیه ساختاری برای مدیریت کپک و قارچ در بسته بندی های خانگی یا سایر عایق های ضد رطوبت استفاده می شود.
ترندهای آینده
یکی از مهم ترین ترندها در عرصه پوشش دهی و تکمیل پوشاک محافظ استفاده از ترکیبات زیستی و زیست تجزیه پذیر بر روی مواد اولیه پلیمری است. برای مثال می توان به استفاده از کندکننده های شعله فاقد هالوژن به جای ترکیبات هالوژن دار اشاره کرد.
تا مدتی قبل تصور استفاده از ماکروملکول های زیستی مانند کربوهیدرات ها(سلولز،نشاسته، کیتوسان و غیره)، ترکیبات فنولیک(لیگنین، تانین) و غیره در کندکننده های شعله سخت بود. مطالعات زیادی وجود دارد که نشان می دهد این روش های جایگزین حداقل در مقیاس آزمایشگاهی و آزمایشی شدنی هستند.
تولید این ماکروملکول های زیستی در مقیاس صنعتی به دلیل وجود محدودیت های مشخص همچنان در دست بررسی می باشد. به عنوان مثال توسعه مواد افزودنی زیستی کندکننده شعله در مقیاس بزرگ همچنان از نظر عملی دست نیافتنی است و باید تاثیر حرارت بر روی این مواد مورد آزمایش و بررسی قرار گیرد. یکی دیگر از محدویت های مهم توسعه ماکرملکول های زیستی هزینه آن هاست. با افزایش فشارهای قانونی و بیشتر شدن قوانین زیست محیطی، استفاده از این مواد جایگزین نیز به امری عادی بدل خواهد شد.