تولید پنبه ضدآتش توسط محققان ایرانی

 

پوشش‌های نانوکامپوزیتی بازدارنده شعله با وزن کم برای ایجاد خاصیت بازدارندگی شعله بر روی الیاف پنبه به دست گروهی از ‏پژوهشگران کشور تهیه شد.

این پوشش‌های نانوکامپوزیتی با استفاده از نانولوله‌های کربنی و مونومر ضد آتش تحت تشعشع ماورا ‏بنفش ساخته شده‌اند.‏ تا کنون روش‌های مختلفی جهت تکمیل ضد آتش پنبه معرفی شده بود، ولی به‌ دلیل اینکه اخیرا استفاده از نانولوله‌های کربنی جهت ‏تهیه نانوکامپوزیت‌های مقاوم در برابر آتش و حرارت انجام شده بود، مولفین این مقاله در صدد استفاده از آنها جهت افزایش مقاومت ‏حرارتی شدند.‏

مهندس آرش الماسیان، دانشجوی دکتری مهندسی رنگ (محیط زیست) مؤسسه علوم و فناوری رنگ درباره پژوهش انجام گرفته، ‏اظهار کرد: این تحقیق به منظور تکمیل ضد آتش کردن الیاف پنبه با استفاده از نانولوله‌های کربنی و مونومر ضد آتش تحت تشعشع ‏ماوراء بنفش انجام شده است.

الماسیان، در ادامه سخنان خود با اشاره به فرایند تهیه این پوشش‌ها خاطرنشان کرد: در این تحقیقات، تثبیت نانوتیوپ کربن چندلایه روی ‏پنبه به‌ وسیله‌ی یک روش پنج مرحله‌ای انجام شده است. اول، نانوتیوپ کربن چندلایه در اسید سولفوریک و اسید نیتریک دیسپرس ‏شده و مخلوط در یک ماشین التراسونیک قرار داده شده است. دوم، مخلوط در آب سرد ریخته شده، به‌ وسیله‌ی آب دیونیزه برای ‏چندین مرتبه پی در پی شستشو و سانتریفوژ می‌شود. سوم، وینیل فسفونیک اسید و بنزوفنون به دیسپرس نانوتیوپ کربن چند لایه که ‏به شدت در حال هم خوردن است، با همزن شدید اضافه شده است. پارچه پنبه‌ای در یک حمام حاوی بنزوفنون و آب دیونیزه غوطه‌ور ‏شده است.

وی افزود: در نهایت، تمام نمونه‌های پنبه‌ای با نانوتیوپ کربن چند لایه عاملدار شده عمل می‌شوند و کراسلینک پارچه‌ها به‌ وسیله‌ی ‏پرتودهی ‏UV‏ در دمای محیط در زمان‌های مختلف انجام شده است. پارچه‌های عمل شده به‌ طور کامل در آون خشک شده‌اند. ‏پارچه‌های پوشش داده شده سپس به‌ طور جداگانه با استفاده از سدیم کربنات و دترجنت نانیونیک شسته شده‌اند. نمونه‌ها با مقدار ‏زیادی آب دیونیزه به‌ منظور حذف نانوتیوپ کربن چند لایه باقی‌مانده، پلی وینیل فسفونیک اسید و بنزوفنون آبکشی شده‌اند.

الماسیان با بیان این که در این پژوهش، مونومرهای ضد آتش وینیلی به عنوان پل بین الیاف سلولزی و نانولوله کربنی استفاده شده است، گفت: با توجه به این ‏روش، استفاده مستقیم و تثبیت نانوتیوپ کربن منجربه دستیابی به بازدارندگی شعله بسیار خوب بر روی پارچه‌های پنبه‌ای شده است. ‏

وی در توضیح آن ادامه داد: با استفاده از فناوری نانو الیاف مقاوم در برابر حرارت و آتش تهیه شد که با استفاده از ترکیب مونومر ‏ضد آتش و نانولوله کربنی، ضد آتش به مراتب موثرتری در مقایسه با استفاده مجزای آنها بر روی پنبه به‌ دست آمد و خواص ضد ‏آتش می‌تواند تا چندین برابر افزایش یابد. نانولوله کربن باید در حالت دیسپرس شده در حمام عملیات وجود داشته باشد تا بتواند ‏به‌ طور یکنواخت بر روی الیاف قرار گیرد. با فرایند عامل دار کردن نانولوله کربن دیسپرسیون مناسبی خواهیم داشت. از طرف دیگر ‏مونومر ضد آتش به عنوان یک پل بین الیاف و نانولوله‌ها قرار گرفته و آنها را بر روی الیاف تثبیت می‌کند.

وی تاکید کرد: با توجه به آتش پذیری زیاد الیاف پنبه انجام این طرح در روی منسوجات پنبه‌ای حائز اهمیت است و کاربردهای مختلفی در ‏منسوجات خانگی پوشاک و البسه ضد آتش می‌تواند داشته باشد.‏

نتایج این کار تحقیقاتی که به‌ وسیله‌ی دکتر مازیار پروین‌زاده گشتی عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری و عضو ‏دپارتمان شیمی و بیوشیمی ‏Ber‏ و مهندس آرش الماسیان دانشجوی دکتری مهندسی رنگ (محیط زیست) مؤسسه علوم و فناوری ‏رنگ صورت گرفته، در مجله ‏Composites: Part B‏ (جلد ۴۵، شماره ۱) منتشر شده است.