فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:82
فهرست مطالب:
کاربرد منسوجات هوشمند با استفاده از تکنولوژی میکروکپسول سازی
4-1: مقدمه
7-2- چرا از تکنولوژی میکروکپسول سازی استفاده می شود؟
7-2-1- آزادسازی کنترل شده
7-2-2- حفاظت
7-2-3- قابلیت سازگاری
7-3- آماده سازی وکاربرد میکروکپسول ها:
7-4- میکروکپسولهای موجود در بازار
7-4-1- مواد با قابلیت تغییر فازی(PCM)
7-4-1-1- مکانیسم عملکردی
7-4-1-2- ویژگی های PCM ها
7-4-2-1- دامنه میکروکسپول ها
7-4-2-2- مکانیسم آزاد سازی
7-5- روشهای کاربردی میکروکپسول ها بر زیرایندهای منسوجات:
7-5-1- تکنیک های کاربردی متعارف
7-5-2- میکروکپسولها در منسوجات پوشش دار ولایه ای
7-5-2-1- پوششهای معمولی
7-5-2-2- لایه دارشدگی
7-5-2-3- مصارف متفرقه
پوشش دهی یا چاپ دیجیتال:
7-6 مصارف نهایی هوشمند برای زیرایندهای منسوجاتی میکروکپسول شده
7-6-1- کاربرد هوشمند PCM ها
7-6-1-1- PCM ها درپوشاک محافظ وویژگی های آن
7-6-2- آزاد سازی کنترل شده عوامل فعال
بودرمانی همراه با ایجاد انرژی
عطر درمانی با ایجاد آرامش:
7-6-2-2- مواد عطری برای بدن: تاثیرات دئودورانت
7-6-2-3- اجزاء فعال مراقبت از پوست
7-6-2-4- منسوجات دارای تاثیر خنک کننده:
7-6-2-6- میکروکپسولهای پلی کرومیک وترموکرومیک
7-6-2-7- مواد دافع حشرات
7-6-2-8- اقدامات ضد تقلب
7-6-2-9- مصارف متفرقه
7-7- توسعه های جدید وچشم انداز آتی پوششهای هوشمند
7-7-1- تکمیل ضد میکروبی ،نانوکپسولی
7-7-2- گنجاندن میکروکپسولها در پوشش های سازگار یا حساس به محرک
7-7-3- سایر فرصتهای کاربری هوشمند
همراه با اشکال و جداول
کاربرد منسوجات هوشمند با استفاده از تکنولوژی میکروکپسول سازی
4-1: مقدمه
ذره کروی یا پوسته جامد عموماً به عنوان میکروکسپول شناخته می شود. تکنولوژی میکروکسپول سازی که از صنایع کاغذ و داروسازی سر منشا گرفته است اینک توجه بسیاری از صنایع از جمله نساجی را به خود معطوف کرده است. میکروکپسول سازی از پتانسیل بالایی برای بهبود توانایی فرایندی در دامنه وسیعی از کاربردها ونیز عملکرد محصول به ویژه از لحاظ آزاد سازی کنترل شده وافزایش ثبات در مقابل عوامل خارجی مانند نور وعوامل اکسید کننده برخوردار می باشد.
صنعت نساجی واکنش کندی را نسبت به بسیاری از فرصت های احتمالی ناشی از میکروکپسول نشان داده است. تاکنون استفاده از آن در صنعت نساجی به خاطر فقدان آگاهی در این صنعت وهزینه های نسبتاً بالای فرایندی در سطح جهانی محدود بوده است. سایر مسایلی که بهره برداری محدودی داشته اند با دوام کم تاثیرات حاصله مرتبط می باشند چرا که شستشوی معمولی وسایر فرایندهای با دمای بالا مانند اتوکاری وخشک کردن می تواند کاهش قابل توجهی را در تاثیرات مطلوب ایجاد نماید.
در طی چند سال گذشته تعداد زیادی از مصارف میکروکپسول سازی در نساجی مطرح شده اند. اگرچه بخش اعظم این مصارف محدود به پارچه های به کار رفته در پوشاک وآسترهای داخلی می گردند پتانسیل عظیم میکروکپسول ها هنوز به طور کامل به کار نرفته است وصرفاً در حال حاضر تعداد کمی از روکشهای میکروکپسولی مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت میکروکپسول ها در صورت مهار مناسب در پارچه یا پوشش منسوجات می توانند کارکردهای هوشمند جدیدی را بدون اثر گذاری بر ظاهر وزیر دست پارچه عرضه کنند.
در واقع ترکیب میکروکسپول ها وپوشش ها یا لمینتیت ها(عوامل متصل کننده چند لایه به یکدیگر) ارائه کارکردهای هوشمند جدیدی را مبسر می کنند که با هیچ یک از تکنولوژی های موجود امکان پذیر نمی باشد. ترکیب این تکنولوژی ها برای آینده صنعت نساجی نوید بخش می باشد. اما نه فقط برای پوشاک ومنسوجات آستری بلکه در تولید منسوجات پیشرفته تکنولوژیکی چنین امکاناتی تقریباً نامحدود هستند.
فصل حاضر نظری اجمالی بر چارچوب کلی ومحدودیت های میکروکسپول ها در نساجی دارد ونمونه هایی از روش های نوید بخش برای تولید روکشهای هوشمند، لمینیتها وسایر کاربردهای نهایی را عرضه می کند.
7-2- چرا از تکنولوژی میکروکپسول سازی استفاده می شود؟
تکنولوژی کپسول سازی به طور وابسته به کاربرد نهایی مواد منسوجاتی در جهت یکی از اهداف زیر به کار برده می شود:
1)آزادسازی کنترل شده 2) حفاظت 3)قابلیت سازگاری
7-2-1- آزادسازی کنترل شده
آزادسازی کنترل شده یا هدفمند رایج ترین کاربرد میکروکپسول ها است. میکروکپسول سازی ابزار ایده الی بود وبه تاخیر مطلوب عملکرد هسته فعال کمک می کند تا زمانیکه محرک مناسب ایجاد شود اکثر میکروکپسول ها از ثبات فوق العاده ای برخوردارند وآزاد سازی مواد درون کپسول را به میزان قبل توجهی به تعویق می اندازد. مواد عطری، داروها، آنزیم ها، لوازم آرایشی وحتی فرمولهای دارویی(ویتامین ها) درون کپسول قرار می گیرند. تا از طریق پارچه در زمان ،نرخ یا موقعیت شخصی آزاد شوند. مواد کپسول شده ممکن است به یکباره آزاد شوند مثلاً اگر فشار برکپسول وارد آید یا مواد پوسته حل گردد یا آزاد سازی آنها به صورت تدریجی انجام می گیرد. این تاثیر به ویژه زمانی سودمند است که نیاز به ایجاد تاثیرات دراز مدت مطلوب تلقی گردد مانند مصرف داروهای ضد آلرژی.
7-2-2- حفاظت
میکروکپسول ها همچنین برای ذخیره سازی مواد فرار یا ناپایدار به صورت موقتی به کار می روند. عوامل فعال در این کپسول ها معمولاً به مصرف مستقیم نمی رسند. این امر به دلایل مختلفی ارتباط دارد از جمله قابلیت حل شوندگی پایین، قابلیت واکنش پذیری (بیشتر از حد بالا یا بیشتر از حد پایین) وپایداری کم. از سوی دیگر بهینه سازی خواص عوامل فعال فواید متعددی دارد که به عنوان مثال از طریق آزادسازی کنترل شده یا پایدار حاصل می گردد. میکروکپسول سازی برای اهداف حفاظتی از اهمیتی به اندازه آزاد سازی کنترل شده برخوردار می باشد. چنانچه میکروکپسول ها مانع از آزاد شدن زود هنگام اجزای فعال می گردند که در کاهش فعالیت این اجزا انعکاس می یابد.
میکروکپسول سازی روش موثر وبادوامی برای حفاظت از محصولات ناپایدار وواکنشگر در مقابل تاثیرات خارجی مانند اکسایش ،قلیایی شدن، اسیدی شدن، گرما، گازهای آلوده کننده ،رطوبت وتبخیر به شمار می رود و وبدین ترتیب می توان از آن برای افزایش نیمه عمر محصولات استفاده کرد. میکروکپسول سازی مانع از وقوع تعاملات ناخواسته میان اجزای فعال وسایر ترکیبات در سیستم یا فیبرها می شود واز این رو دوام شستشوی آن را افزایش می دهد. به عنوان مثال، کپسول سازی ماده عطری شامل احاطه شدن مولکولهای فعال با لایه ای از مواد می گردد که مانع از آزاد شدن ماده عطری می شود ونیز نفوذ آن به محیط را تا زمان مطلوب به تاخیر می اندازد. هدف در اینجا آنست که ماده عطری در شرایط مطلوبی نگهداری شود وسپس از محصول جداگردیده و مشتری از آن لذت ببرد. میکروکپسول سازی را می توان در نقش عامل پنهان ساز به کار برد، تا از آزاد شدن بوهای نامطبوع وناخوشایند در طی فرایند تولید پیشگیری کرد.
محصولات حل شونده را می توان به طور موقتی نامحلول کرد وبرای این منظور از کپسول سازی استفاده می شود. این کار در عوض سبب بهبود دوام شستشوی این محصولات می گردد. علاوه بر محصولات منفرد، مخلوط های پیچیده که از ترکیب اجزا با نسبتهای دقیق قابلیت کارکردی خاصی می یابند، به سایر فرمولها افزوده می شوند بدون آنکه قابلیت کارکردی آنها تضعیف شود. نمونه های این مخلوط ها عبارتند از رنگ های حساس به دما ونور (Leucodye) وفرمول های تعویق انداز شعله (مانند دی آمید متیل فسفونیک اسیدها درپلی اولفینها). میکروکپسول سازی همچنین در حوزه بهداشت وسلامت در طی فرایندهای تولید به کار می رود مانند پوشش نساجی که کارکنان وکاربران نهایی را در مقابل مواد خطرناک وسمی محافظت می کند.
7-2-3- قابلیت سازگاری
در پایان، محصولات فعال به طور دائمی در کپسول قرار داده می شوند تا مخلوط سازی محصولات ناسازگار میسر گردد. قابلیت سازگاری ومحافظت تاحدی دارای ارتباط دو سویه هستند وهر دوی آنها در مصارف متنوعی به کار می روند. نمونه های آن را می توان در مواد دارای قابلیت تغییر فازی (PCM) ساخت که به طور دائمی در کپسول نگهداری می شوند واین نکته بدان معناست که تاثیر حاصله در کل دوره مصرف محصول کاهش نمی یابد.
سایر ویژگی های مطلوب با توجه به قابلیت سازگاری به شرح زیر مطرح می شوند:
- تبدیل مایعات به پودر در جهت پیشگیری از کلوخه شدگی وبهبود مخلوط سازی وتولید ترکیبات
- بهبود قابلیت جابه جایی گونه های فعال قبل از فرآوری
- موارد بهداشتی با توجه به حفاظت از کارکنان یا کاربران نهایی در مقابل مواد خطرناک وسمی
7-3- آماده سازی وکاربرد میکروکپسول ها:
یقیناً بسیاری از تکنیک ها برای آماده سازی میکروکپسول ها وجود دارد. که در جدول 7-1 آمده است.