توليد منسوجات ضد لك براي بخش داخلي خودرو
با استفاده از فناوري نانو ميتوان منسوجاتي ضد ميكروب و ضد لك توليد كرد از آنها در بخشهاي داخلي خودرو استفاده كرد.
به گزارش خبرنگار علمي خبرگزاري فارس، به طور متوسط ميزان منسوجات مورد استفاده و در معرض ديد در يك خودرو، حدود 15 متر مربع است كه عمدتا پوشش سقف، صندليها، رودريها، روكش طاقچه عقب و موكت كف را شامل ميشود. از جمله عوامل مؤثر در ايجاد كهنگي و كثيفي در اين قطعات تزئيني ميتوان به گرد و غبار، آلايندههاي هوا، چربيها، عرق دست، مايعات اشاره كرد. از طرفي رشد و نمو باكتريها در اثر استفاده روزمره باعث بروز و شيوع بعضي از بيماريها ميشود كه از ميان آنها ميتوان باكتريهاي مولد اسهال، التهاب روده، بيماريهاي گوارشي، عفونت سيستم ادراري و عفونتهاي ريوي را نام برد. لذا با توجه به پيشرفت فناوري نانو و استفاده آن در توليد پارچههاي ضد لك، ضد باكتري، ضد گرد و غبار و ضد بو ميتوان با استفاده از آن به رضايتمندي بالاتر مشتري در صنعت خودرو دست يافت.
به كارگيري مواد ضد ميكروب در منسوجات به كار رفته در بخشهاي داخلي خودرو هيچ تأثيري بر قدرت جذب آب يا نرمي آنها نخواهد داشت. به علاوه، اين محصولات با اغلب جاها هم سازگاري دارند و در واقع اين فناوري روشي براي افزايش تازگي محصول است و اساس آن كنترل بوهاي نامطبوع توليد شده به وسيله باكتريهاي موجود در اين منسوجات است.
شركت Hexagon House به توليد منسوجات در اين بخش مشغول است.
شركت Nano-Group Holdings با وارد كردن مواد نانو مقياس از كارخانجات مختلف توليد مواد شيميايي و تأمين نياز كارخانههاي چاپ، رنگآميزي و شستشوي پارچه و لباس در چين، روي هر كدام از انواع پارچهها و لباسهاي بافته شده عمليات متفاوتي براي ايجاد خواص دفع مايعات، دفع لكه و چربي، ضد ميكروبي، ضد پشه و ضد اشتعال انجام ميدهد.
دانشگاه Lecce در ايتاليا به توليد اليافي با خواص ضد ميكروبي مشغول است. اين دانشگاه در حال حاضر با مجموعهاي از صنايع خودروسازي و نساجي همكاري مشترك دارد.
دانشگاه ايتاليايي Perugia الياف پروپيلني براي استفاده در بخشهاي داخلي خودرو توليد كرده است. اين دانشگاه با تركيب نانو ذرات نقره و پلي پروپيلن الياف معدني - آلي توليد كرده است كه از كاركرد بسيار گستردهاي برخوردار بوده و ميتوان از آنها در همه اقلام از فرش خودرو تا هر بخش داخلي ديگر استفاده كرد.
آزمايشگاه EMPA در سوئيس در زمينه توسعه الياف به كمك ابزارهاي نخريسي زيست سازگار و روشهاي جلادهي كار ميكند و همچنين در ايجاد كارآيي ضد باكتريايي در الياف و پارچهها نيز تخصص دارد.
*كاربرد نانو كامپوزيتهاي خاك رسي در قطعات خودرو
نانوكامپوزيت به دسته خاصي از كامپوزيت گفته ميشود كه حداقل يكي از اجزاي آنها نانو مقياس باشد. بيشتر نانوكامپوزيتها داراي مقدار كمي (عموماً كمتر از 5 درصد وزني) از پركنندههاي معدني ورقهاي و يا نانولولههاي كربني داراي ساختار منفرد هستند.
به دليل ابعاد نانو مقياس پركنندههاي مورد استفاده در نانوكامپوزيتها، بر هم كنش بين پركننده و ماتريس با برهم كنش موجود در كامپوزيتهاي معمولي متفاوت است. اين برهمكنشها با شكلهاي مختلف روي ويژگيهاي فيزيكي نانوكامپوزيتها اثر ميگذارد. افزايش مقاومت كششي، مدول و دماي اعوجاج رارتي، رنگ نيمه شفافيت، خاصيت عايقي، مقاومت در برابر سوختن، ويژگيهاي انسدادي بالا، ويژگيهاي ضد خوردگي ويژگيهاي عمومي نانوكامپوزيتها هستند.
نايلونهاي پر شده با مونتموريلونيت نسبت به نايلون خالص داراي چندين مزيت عملي، به ويژه در مورد مقاومت در برابر حرارت، هستند. به همين دليل، اين مواد براي ساخت قطعات موتور و ساير اجزاي دروني اتومبيل مانند تسمه تنظيم زمان (كه به مقاومت حرارتي و وزن سبكتر نياز است) مناسب هستند.
در نانوكامپوزيتهاي TPO مونتموريلونيت، از نانو ذرات خاك رس براي افزايش سختي، شكلپذيري در دماي پائين و مقاومت در برابر خراش بهره گرفته ميشود. اين مواد جلا و زيبايي سطحي لالا و بين 10 تا 20 درصد صرفهجويي وزني دارند. مزيت ديگر اين نانوكامپوزيتها قابليت به كارگيري آنها در تجهيزات قالبگيري كنوني است. كاربردهاي نانوكامپوزيتهاي خاك رس TPO مونتموريلونيت در صنعت خودروسازي در حال افزايش است. از نانوكامپوزيتهاي TPO مونتموريلونيت براي اولين بار در پشتي صندلي خودروي 2004 Acura TL استفاده شد.
همچنين كنسول مركزي يك كاميون مدل 2006 از نانوكامپوزيتهاي PP مونتموريلونيت ساخته شده است.
ويژگيهاي نانوكامپوزيتهاي پلي اتيلن-مونتموريلونيت مشابه نانوكامپوزيتهاي PP مونتموريلونيت است.
نانوكامپوزيتهاي استال-مونتموريلونيت در دهه 1990 به منظور كاربردهاي خودروسازي و الكتروينك ساخته شدند. نانوكامپوزيتهاي استالي در مقايسه با پليمرهاي پر نشده استال، 40 درصد مدول انعطافپذيري بيشتر و 45 درصد فارنهايت مقاومت حرارتي بالاتري دارند. در حال حاضر چندين شركت سازنده ژاپني به فروش نانوكامپوزيتهاي استال، خاك رس اشتغال دارند.
نانوكامپوزيتهاي نايلون-فلوئوريد ميكا ويژگيهايي مشابه نانوكامپوزيتهاي نايلون-مونتموريلونيت دارند. تاكنون كاربردهاي اصلي اين مواد در صنعت خودروسازي بوده است.
نانوكامپوزيتهاي نايلون-مونتموريلونيت كه در دهه 1980 توسط شركت تويوتا ساخته شدند، اولين نانوكامپوزيت تجاري موفق بوده، هم اكنون نيز بيشترين كاربرد را در ميان انواع مختلف نانوكامپوزيتها دارند. در اوايل سال 1990 شركت تويوتا از نانوكامپوزيتهاي نايلون-رس، در پوشش كمربندهاي ايمني خودرو استفاده كرد. در اوايل سال 1990 تاكنون، تويوتا مجوز فناوري نانوكامپوزيتهاي نايلوني خود را به شركتهاي Ube Industries در ژاپن و Nanocor در ايالات متحده واگذار كرده است. همچنين، شركت Nanocor مجوز اين فناوري را به شركتهاي كوچكي كه به دنبال ساخت نانوكامپوزيتهاي نايلون 6 هستند، واگذار ميكند.
شركت ژاپني Ube Industries يكي از اولين شركتهايي است كه نانوكامپوزيت تجاري توليد كرده است. محصول اين شركت كه «هيبريد نايلون - خاك رس» يا NCH نام داشت از پليمرهاي نايلون 6 و پليمرهاي مشترك نايلون 6.6-6 تشكيل شده بود و داراي كاربردهاي پوششي و ساختماني بود. پوششهاي مانعي نايلون 6 براي بستهبندي مواد غذايي و يك پوشش تسمه تنظيم زمان براي موتورهاي تويوتا، كاربردهاي تجاري NCH هستند.
شركت انگليسي Basell Polyolefins، شريك خطرپذير شركتهاي BASF و Shell يكي از بزرگترين عرضهكنندگان پلياتيلن و محصولات پلياولفيني پيشرفته است. اين شركت و شركتهاي GM و Southern Clay Products، در پروژهاي مشترك، يك پلكان نانوكامپوزيتي مبتني بر اولفينهاي ترموپلاستيكي براي 2 مدل از ونهاي شركت جنرال موتورز توليد كردهاند. نانوكامپوزيتهاي TPO مونتموريلونيت براي ساخت پلكان در مينيونهاي شركت جنرال موتورز (GMC Safari/Chevrolet Astro) به كار گرفته شدهاند. البته حجم اين كاربرد زياد نيست (سالانه حدود 10 هزار پلكان توليد ميشود). اين شركت در اوايل سال 2004 نيز از اين نانوكامپوزيتها در قطعات تزييني داخل اتومبيل Chevrolet Impala استفاده كرد. در سال 2005 در خودروهاي Hummer H2 SUT ، كه در سال 2004 معرفي شدند، از خاك رس استفاده شد. تعداد زيادي از اين خودروها (تقريبا 200هزار خودرو در سال) توليد شدهاند و براي توليد آنها تقريبا به 500 هزار پوند و تقريبا 250 تن نانوكامپوزيت است.
شركت آمريكايي INMAT فعاليت خود را به عنوان همكار برنامه توسعه Hoechst Research and Technology و يك توليدكننده اصلي تاير آغاز كرد. در سال 1998، اين برنامه به كشف يك نانوكامپوزيت لاستيك، ورميكيوليت لايه به لايه بوتيلي انعطافپذير منجر شد. نفوذپذيري نانوكامپوزيت مذكور در برابر گازها، 80 برابر كمتر از لاستيك نيتريل است.
شركت آمريكايي Noble Polymers تركيبات رزيني با كارآيي بالا و ابزارهاي پلاستيكي توليد ميكند. اين شركت، در سال 2003، نانوكامپوزيت مبتني بر pp خود را با نام Forte توليد كرد. از نانوكامپوزيت مذكور، براي اولين بار، در ساخت پشتي صندلي خودروهاي 2004 Honda Acura به صورت تجاري استفاده شد. بنا به اظهارات شركت Noble نانوكامپوزيت Forte براي توليد كنسول مركزي يك كاميون سبك مدل 2006 به كار گرفته شد.
شركت آمريكايي PolyOne ارائه دهنده بينالمللي خدمات پليمري در زمينهها تركيبات ترموپلاستيك، آمادهسازي پليمر ويژه و سيستمهاي رنگي و افزودني است. محصول Nanoblend اين شركت، شامل نانوپليمرهاي پلياتيلن و پلي پروپيلن براي قطعات TPO داخلي و خارجي اتومبيل بسيار مناسب است. ساير كاربردهايي كه براي اين محصول بررسي ميشوند، پوششهاي ضد نفوذ و پليمرهاي نسوز هستند. اين شركت تركيب ديگري با نام تجاري Maxxamlst توليد كرده است و شركتهاي خودروسازي با آن قطعات نانوكامپوزيتي مختلف از طريق قالبگيري تزريقي توليد كردهاند كه داراي نانوذرات رسي مونتموريلونيت بوده و به همين علت داراي خاصيت كشسان و استحكام مشاعف است.
شركت Unitika در ژاپن، يكي از بزرگترين توليدكنندگان نانوكامپوزيتهاي نايلون 6 براي كاربردهاي خودروسازي است. يكي از محصولات اين شركت Nylon M2350 است كه با استفاده از فناوري اختصاصي اين شركت ساخته ميشود. در حين پليمرده كردن اين محصول از يك سيليكات مصنوعي استفاده ميشود. اين محصول توسط Mitsubishi Motors براي ساخت پوششهاي موتورهاي مدل GDI به كار رفت. استفاده از نانوكامپوزيت براي اين كاربرد به كاهش 20 درصدي وزن و همچنين پرداخت سطح عالي منجر ميشود. پوششهاي براق و دستههاي چاقو، ساير كاربردهاي اين محصول ميباشند. محصولات اين شركت در آمريكاي شمالي توسط Toyota Tsusho توزيع ميشود.
علاوه بر اين شركت آمريكايي Honeywell با استفاده از نانوكامپوزيت نايلون 6 و Polymeric Supply با استفاده از پلي استر اشباع نشده، در اين حوزه محصول توليد ميكنند.
Southern Clay Products به منظور توسعه نانوساختارهاي رسي، پروژهاي با همكاري جنرال موتورز و Monteel جهت تهيه نانوكامپوزيتهاي ترموپلاستيك مورد استفاده در خودرو، انجام دادهاند.
يك نانومتر يعني يك ميلياردم يك متر و در واقع نانو معادل قطر چند اتم است. در فناوري نانو بايد خواص مواد را در مقياس نانو بشناسيم و بدانيم كه هر مادهاي در هر اندازهاي چه خواصي دارد. همچنين بتوانيم مواد را در آن مقياس توليد كنيم و آن خواص را در كنترل خود داشته باشيم و بتوانيم از آنها استفاده كنيم و موادي با كاركرد جديد بسازيم كه به مجموعه اين فعاليتها فناوري نانو ميگوييم.
در بحث نانو به طور روزانه ما شاهد خبرهاي مختلف در حوزههاي مختلف از جمله پزشكي، هوافضا و صنايع ديگر هستيم و از آن جا كه در همه اين بحثها از مواد استفاده ميشود، بحث نانو نيز در آنها جايگاه دارد.
نانو در تمامي صنايع تأثيرگذار است و اهميت دارد، همه صنايع در مسير رشد و توسعه خود مجبورند از فناوري نانو استفاده كنند. تاكنون فناوريهايي كه بشر در اختيار داشته، در حد ميكرو بوده و با جلو رفتن و پيشرفتهاي مختلف به فناوري نانو خواهيم رسيد و صنايع نيز براي رسيدن به اين پيشرفت بايد در اين حوزه فعال شوند.
