استفاده از فناوری نانو در تولید کالاهای پنبه‌ای

محققان دانشگاه آزاد اردبیل با همکاری دانشگاه امیرکبیر با استفاده از فناوری بیو نانو روشی جدید و ساده برای فرایند تکمیل کالاهای پنبه‌ای ارائه نمودند. این روش سبب تولید پارچه‌های پنبه‌ای با ویژگی‌های ضد باکتری و ضد قارچی شده که به دلیل سمیت کم هیچ گونه عوارض جانبی بر روی پوست انسان ندارند. صنایع نساجی نظیر تولید پوشاک معمولی و صنعتی و همچنین صنایع پزشکی و نظامی می‌توانند از این فناوری جدید استفاده نمایند.

برای دستیابی به خواسته‌های مصرف کنندگان صنعت نساجی در جستجوی استفاده از فناوری‌های جدید است. در سال‌های اخیر، تحولات جدید از جمله فناوری‌ نانو و بیو اجازه تولید پارچه‌های هوشمند را ایجاد کرده است. استفاده از آنزیم‌ها در فرایند تکمیل نساجی یکی از بهترین نمونه‌های استفاده از بیوفناوری در منسوجات است. آنزیم‌ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند که می‌توانند به منظور توسعه فرایندهای سازگار با محیط زیست در راستای بهبود خواص مواد نساجی مورد استفاده قرار گیرند. از طرفی تحقیقات بسیاری برای استفاده از نانومواد، به منظور تولید نانوساختارها در فرایند ساخت و تکمیل انجام شده است؛ چرا که این فناوری در نساجی تکمیل به دلایل مختلف نظیر خواص مطلوب پایانی بسیار امیدوار کننده است.

دکتر مجید منتظر، عضو هیأت علمی دانشگاه امیرکبیر، در رابطه با این تحقیق عنوان کرد: «ما در این پژوهش به دنبال معرفی روشی جدید و ساده با استفاده همزمان از فناوری بیو و نانو در تکمیل کالاهای نساجی بودیم. بدین منظور از آنزیم‌هایی مانند سلولاز و لاکاز و ترکیب آن‌ها به همراه نانورس در تکمیل ضد میکروبی کالای پنبه‌ای رنگرزی شده با رنگینه خمی(ایندیگو) استفاده کرده و ویژگی‌های ضد باکتری و ضد قارچ محصول نهایی را مورد بررسی قرار دادیم. همچنین افزایش درخشندگی، نرمی و خواص سطحی محصول و ایجاد حساسیت آن بر روی پوست انسان از دیگر خواص مورد مطالعه در این تحقیق بود.»

filereader.php?p1=main_d8505b503e7324d74
مکانیسم فرایند تکمیل با کمک نانورس و آنزیم‌ها

این محققان برای بررسی نمونه‌های ساخته شده، از آنالیزهای مختلفی نظیر XRD و FTIR، و در بدست آوردن اندازه نانوذرات رس در پساب از آزمون رنگ سنجی توسط اسپکتروفتومتری انعکاسی (DLS) استفاده نمودند. همچنین خواص ضد میکروبی و ضدقارچی پارچه پنبه‌ای تهیه شده توسط کشت بشقابی مورد بررسی قرار گرفت. در انتها، سمیت سلولی نمونه‌ها بر روی پوست انسان به روش MTT مطالعه شد.

نتایج این پژوهش نشان داد که پارچه پنبه‌ای تولید شده به این روش دارای خاصیت ضدمیکروبی و ضدقارچی بوده و سازگاری بالایی با پوست انسان دارد و همچنین به دلیل استفاده از نانورس در فرایند رنگبری و کهنه شویی، محصول نهایی دارای ظاهری شفاف وزیبا بود. نرمی و انعطاف پذیری بیشتر کالا به دلیل حذف پرز از سطح کالا از دیگر خواص مطلوب این محصول به شمار می‌رود. در نهایت به علت همزمانی فرایند رنگبری، آنزیم شویی و ضد میکروبی، این روش صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی را به دنبال دارد.

جدای از نقش امیدوار کننده نانو رس اصلاح شده در کشتن میکروارگانیسم‌ها، آن‌ها همچنین به عنوان جاذب عمل کرده و در نتیجه پساب‌های آلوده کمتری ایجاد می‌کنند. بنابراین، روش ارائه شده را می‌توان به عنوان یک مسیر ساده و مؤثر برای بهره‌مندی از ویژگی‌های مطلوب چند منظوره در پارچه پنبه‌ای معرفی کرد. همچنین به گفته منتظر، با توجه به این که مواد مورد استفاده در این کار با قیمت مناسب در بازار یافت می‌شود، لذا به نظر می‌رسد در عین نوین بودن این فرایند، برای استفاده در صنعت نیز کاربردی باشد.

این کار تحقیقاتی که مربوط به نتایج پایان نامه دکتر علی صادقیان مریان عضو هیأت علمی دانشگاه آزاد اردبیل، است؛ دارای گواهی ثبت اختراع  به شماره 73208 است.

نتایج این کار تحقیقاتی که به دست دکتر مجید منتظر، دکتر علی صادقیان و سایر همکاران صورت گرفته است در مجله Carbohydrate Polymers (جلد95، ماه سال 2013 صفحات 338 تا 347 ) منتشر شده است.