با بهره‌گیری از فناوری نانو، ساخت پلیمری فوق جاذب به دست محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر محقق شد. تولید این پلیمرها کم هزینه است و در صنایع مختلفی از جمله پزشکی، کشاورزی و فناوری‌های پیشرفته نساجی قابل استفاده خواهد بود.
فناوری نانو در ساخت پلیمرهای فوق جاذب
پلیمر پلی آمید یکی از پرمصرف‌ترین پلیمرهاست که کاربردهای فراوانی در زمینه‌های مختلف دارد. ساختار شیمیایی خاص این پلیمر سبب شده است که انتخاب گروه مناسب رنگ‌زاها و نحوه رنگرزی آن‌ها با مشکلات و محدودیت‌هایی روبرو گردد. در صورت انتخاب نامناسب رنگ‌زا، مشکلاتی در کسب ثبات عمومی بالا، به‌خصوص در محدوده رنگ‌های تیره و سیاه، رخ خواهد داد. این‌گونه مشکلات، تولیدکنندگان را به تهیه مواد خام رنگی، ذوب‌ریسی و تولید پلیمرهای رنگی وادار می‌کند. این امر مستلزم امکانات پیچیده و صرف هزینه‌ای بالاست. محققان در این طرح به دنبال روشی جهت رفع این مشکل و بهبود خواص رنگ‌پذیری پلیمر پلی آمید بوده‌اند.
محمد دودانگه، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان کشور، منشاء اصلی مشکلات رنگرزی پلیمرهای پلی آمید را محدودیت تعداد گروه‌های آمینی موجود در طول زنجیرهای مولکولی آن‌ها برشمرد و افزود: «به نظر می‌رسد با افزایش تعداد این گروه‌ها، خواص رنگرزی این دسته از پلیمرها بهبود یابد. لذا در این پروژه تلاش نمودیم با به‌کارگیری دندریمرهای پلی آمید و آمین، تعداد گروه‌های آمینی موجود در ساختار این پلیمرها به چند برابر افزایش داده شود.»
نتایج این طرح، دستیابی به پلیمر پلی آمید سوپر جاذب با هزینه‌ای پایین و بهره‌گیری از روشی جدید را فراهم نموده است. بر اساس گزارش موجود، میزان رنگ‌پذیری برخی پلیمرهای پلی‌آمید اصلاح شده به بیش از ۳۰ برابر افزایش یافته است. این پلیمرها به عنوان پلیمرهای سوپر جاذب قابل کاربرد در صنایع مختلفی از جمله پزشکی و بهداشتی، کشاورزی و نساجی خواهند بود.
به گفته دودانگه، در راستای ساخت و بررسی این پلیمر، در ابتدا دندریمر پلی‌آمید و آمین (نسل صفر، یک و دو) با استفاده از مواد اولیه اتیلن دی آمین و متیل آکریلات به روش واگرا سنتز شد. سپس پتانسیل آن‌ها در اصلاح پلیمر پلی‌آمید برای افزایش میزان رنگ‌پذیری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا دندریمرهای پلی‌آمید و آمین با ۶،۴،۲-تری¬کلرو-۵،۳،۱-تری-آزین ترکیب شده و مواد حاصل وارد ساختار پلیمر پلی‌آمید شدند. بدین ترتیب تعداد گروه‌های آمینی این پلیمرها افزایش یافته است. برای اثبات این موضوع، پلیمرهای اصلاح شده با ماده رنگزای اسیدی نارنجی ۲ با غلظت‌های مختلف رنگرزی شده و خواص طیف‌سنجی کالاهای رنگرزی شده و پساب‌های حاصل از رنگرزی مورد بررسی قرار گرفت.
وی در ادامه بیان کرد: «میزان جذب ماده رنگزای نمونه‌های اصلاح شده با افزایش چشمگیری روبرو شده است؛ به گونه‌ای که این مقدار در نمونه‌ای که از دندریمر نسل دوم برای اصلاح آن استفاده شده است، به بیش از ۳۰ برابر افزایش یافته است. ضمن این‌که ثبات شستشوی نمونه‌های اصلاح شده بدون تغییر باقی مانده و ثبات نوری آن‌ها تا حدودی افزایش یافته است.»
نتایج این تحقیقات حاصل همکاری محمد دودانگه، دکتر کمال‌الدین قرنجیگ- عضو هیأت علمی مؤسسه علوم و فناوری رنگ ایران، دکتر مختار آرامی- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و سعید آتش روز- دانشجوی کارشناسی ارشد این دانشگاه است و در مجله‌ی Dyes and Pigments (جلد ۱۱۱، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۳۰ تا ۳۸) به چاپ رسیده است.
محمد دودانگه، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر و عضو باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان کشور، منشاء اصلی مشکلات رنگرزی پلیمرهای پلی آمید را محدودیت تعداد گروه‌های آمینی موجود در طول زنجیرهای مولکولی آن‌ها برشمرد و افزود: «به نظر می‌رسد با افزایش تعداد این گروه‌ها، خواص رنگرزی این دسته از پلیمرها بهبود یابد. لذا در این پروژه تلاش نمودیم با به‌کارگیری دندریمرهای پلی آمید و آمین، تعداد گروه‌های آمینی موجود در ساختار این پلیمرها به چند برابر افزایش داده شود.»
نتایج این طرح، دستیابی به پلیمر پلی آمید سوپر جاذب با هزینه‌ای پایین و بهره‌گیری از روشی جدید را فراهم نموده است. بر اساس گزارش موجود، میزان رنگ‌پذیری برخی پلیمرهای پلی‌آمید اصلاح شده به بیش از ۳۰ برابر افزایش یافته است. این پلیمرها به عنوان پلیمرهای سوپر جاذب قابل کاربرد در صنایع مختلفی از جمله پزشکی و بهداشتی، کشاورزی و نساجی خواهند بود.
به گفته دودانگه، در راستای ساخت و بررسی این پلیمر، در ابتدا دندریمر پلی‌آمید و آمین (نسل صفر، یک و دو) با استفاده از مواد اولیه اتیلن دی آمین و متیل آکریلات به روش واگرا سنتز شد. سپس پتانسیل آن‌ها در اصلاح پلیمر پلی‌آمید برای افزایش میزان رنگ‌پذیری مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا دندریمرهای پلی‌آمید و آمین با ۶،۴،۲-تری¬کلرو-۵،۳،۱-تری-آزین ترکیب شده و مواد حاصل وارد ساختار پلیمر پلی‌آمید شدند. بدین ترتیب تعداد گروه‌های آمینی این پلیمرها افزایش یافته است. برای اثبات این موضوع، پلیمرهای اصلاح شده با ماده رنگزای اسیدی نارنجی ۲ با غلظت‌های مختلف رنگرزی شده و خواص طیف‌سنجی کالاهای رنگرزی شده و پساب‌های حاصل از رنگرزی مورد بررسی قرار گرفت.
وی در ادامه بیان کرد: «میزان جذب ماده رنگزای نمونه‌های اصلاح شده با افزایش چشمگیری روبرو شده است؛ به گونه‌ای که این مقدار در نمونه‌ای که از دندریمر نسل دوم برای اصلاح آن استفاده شده است، به بیش از ۳۰ برابر افزایش یافته است. ضمن این‌که ثبات شستشوی نمونه‌های اصلاح شده بدون تغییر باقی مانده و ثبات نوری آن‌ها تا حدودی افزایش یافته است.»
نتایج این تحقیقات حاصل همکاری محمد دودانگه، دکتر کمال‌الدین قرنجیگ- عضو هیأت علمی مؤسسه علوم و فناوری رنگ ایران، دکتر مختار آرامی- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و سعید آتش روز- دانشجوی کارشناسی ارشد این دانشگاه است و در مجله‌ی Dyes and Pigments (جلد ۱۱۱، شماره ۱، سال ۲۰۱۴، صفحات ۳۰ تا ۳۸) به چاپ رسیده است.
