پژوهشگران دانشگاه گیلان به دانش فنی ساخت چندلایه‌های حاوی نانوالیاف دست یافتند.
استحکام نانوالیاف افزایش می‌یابد
پژوهشگران دانشگاه گیلان به دانش فنی ساخت چندلایه‌های حاوی نانوالیاف دست یافتند. دکتر اکبر خداپرست حقی، استاد گروه نساجی در دانشگاه گیلان، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد فناوری نانو گفت: «به کمک روش الکتروریسی، لایه‌ای بی بافت از نانوالیاف تشکیل می‌شود که خواص منحصر به فردی مانند نسبت سطح به حجم بالا، اندازه منافذ بسیار کوچک و تخلخل بسیار بالا دارد، از این رو، لایه‌ی نانوالیاف، گزینه‌ی بسیار مناسبی برای کاربردهای فیلتراسیون و پوشاک محافظ است. اما مهم‌ترین عیب این لایه، استحکام پایین آن است، به‌طوری که امکان استفاده مستقیم از آن به‌عنوان فیلتر یا پوشاک وجود ندارد».
وی افزود: «بر این اساس، محققان تصمیم گرفتند؛ لایه‌ی نانوالیاف را به کمک چسبی مخصوص و طی عملیات چندلاسازی به بسترهای مورد نظر متصل کرده و کامپوزیتی حاوی این لایه‌ی موثر را تولید کنند. این کار سبب می‌شود تا از لایه نانوالیاف در برابر تنش‌ها و یا ضربات، محافظت بیشتری شود».
دکتر خداپرست حقی، با بیان این مطلب که تا کنون جزئیات دقیقی از نحوه‌ی چندلاسازی لایه‌ی نانوالیاف، گزارش نشده‌است، گفت: «موضوع پژوهش ما دستیابی به دانش فنی چندلاسازی لایه‌ی نانوالیاف است».
وی در مورد چگونگی ساخت این محصول گفت: «برای ساخت لایه‌ی نانوالیاف، ابتدا محلول پلیمری پلی اکریلونیتریل تهیه گردید و سپس به روش الکتروریسی، لایه‌ی نانوالیاف روی لایه‌ای از اسپان باند، پوشش داده شد. سپس لایه‌ی دیگری از اسپان باند روی نانوالیاف تولید شده قرار داده شد و این سه لایه میان دو پارچه‌ی پنبه‌ای قرار گرفت تا پنج لایه به‌صورت پارچه- اسپان باند- نانوالیاف- اسپان باند- پارچه شکل گیرد. در نهایت این چندلایه تحت عملیات پرس داغ در دما، زمان و فشارهای مختلف قرار گرفت تا لایه‌ی اسپان باند ذوب شده و مانند چسبی لایه‌ی نانوالیاف را به پارچه متصل کند. پس از انجام چندلاسازی برای یافتن شرایط مطلوب، تصاویر میکروسکوپی از سطح لایه نانوالیاف تهیه گردید. همچنین برای تعیین نفوذپذیری کامپوزیت ساخته شده، تست نفوذپذیری هوا روی نمونه‌ها انجام شد».
نتایج حاکی از آن است که دمای چندلاسازی، پارامتر بسیار مهمی برای ساخت این نوع کامپوزیت‌ها است، به طوری که چسبندگی بین لایه‌ها، نفوذپذیری هوای کامپوزیت و سالم ماندن یا نماندن لایه‌ی نانوالیاف پس از عملیات چندلاسازی، همگی وابسته به این پارامتر است.
استاد دانشگاه گیلان در ادامه ابراز داشت: «در این پژوهش، توانستیم با روشی کاملا مبتکرانه، تصاویری از لایه‌ی نانوالیاف را پس از ساخت چندلا، ارایه کنیم که می‌تواند تغییرات به وجود آمده در لایه‌ی نانوالیاف و سالم ماندن یا نماندن آن را پس از انجام عملیات چندلاسازی نشان دهد. تنها با داشتن این تصاویر است که می‌توان ادعا کرد کامپوزیت، حاوی لایه‌ی نانوالیاف است یا خیر».
محقق طرح افزود: «با توجه به ساخت دستگاه صنعتی تولید نانوالیاف در داخل کشور و دانشی که ما در زمینه چندلاسازی لایه نانوالیاف به دست آورده‌ایم، امکان تجاری شدن این طرح وجود دارد».
جزئیات این پژوهش -که در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد آقای محمد کنف‌چیان با راهنمایی دکتر اکبر خداپرست حقی و همکاری دکتر معصومه ولی‌زاده، استادیار گروه نساجی انجام شده‌است- در مجله‌ی Korean J. Chem. Eng. (جلد ۲۸، صفحات ۴۳۹-۴۲۸، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.
