پوشش‌های نانوکامپوزیتی بازدارنده شعله با وزن کم برای ایجاد خاصیت بازدارندگی شعله بر روی الیاف پنبه به دست گروهی از ‏پژوهشگران کشور تهیه شد.


پوشش‌های نانوکامپوزیتی بازدارنده شعله با وزن کم برای ایجاد خاصیت بازدارندگی شعله بر روی الیاف پنبه به دست گروهی از ‏پژوهشگران کشور تهیه شد. این پوشش‌های نانوکامپوزیتی با استفاده از نانولوله‌های کربن و مونومر ضد آتش تحت تشعشع ماورا ‏بنفش ساخته شده‌اند.‏

تاکنون روش‌های مختلفی جهت تکمیل ضد آتش پنبه معرفی شده بود ولی به‌دلیل اینکه اخیرا استفاده از نانولوله‌های کربن جهت ‏تهیه نانوکامپوزیت‌های مقاوم در برابر آتش و حرارت انجام شده بود، مولفین این مقاله در صدد استفاده از آنها جهت افزایش مقاومت ‏حرارتی شدند.‏

مهندس آرش الماسیان دانشجوی دکتری مهندسی رنگ (محیط زیست) مؤسسه علوم و فناوری رنگ درباره پژوهش انجام گرفته ‏افزود: «این تحقیق به منظور ایجاد تکمیل ضد آتش بر روی الیاف پنبه با استفاده از نانولوله‌های کربن و مونومر ضد آتش تحت تشعشع ‏ماورا بنفش انجام شده است.»‏

الماسیان در ادامه سخنان خود با اشاره به فرآیند تهیه این پوشش‌ها افزود: «در این تحقیقات، تثبیت نانوتیوپ کربن چندلایه روی ‏پنبه به‌وسیله‌ی یک روش پنج مرحله‌ای انجام شده است. اول، نانوتیوپ کربن چندلایه در اسید سولفوریک و اسید نیتریک دیسپرس ‏شده است، و مخلوط در یک ماشین التراسونیک قرار داده شده است. دوم، مخلوط در آب سرد ریخته شده، به‌وسیله‌ی آب دیونیزه برای ‏چندین مرتبه پی در پی شستشو و سانتریفوژ می‌شود. سوم، وینیل فسفونیک اسید و بنزوفنون به دیسپرس نانوتیوپ کربن چند لایه که ‏به شدت در حال هم خوردن است با همزن شدید اضافه شده است. پارچه پنبه‌ای در یک حمام حاوی بنزوفنون و آب دیونیزه غوطه‌ور ‏شده است. در نهایت، تمام نمونه‌های پنبه‌ای با نانوتیوپ کربن چند لایه عاملدار شده عمل می‌شوند و کراسلینک پارچه‌ها به‌وسیله‌ی ‏پرتودهی ‏UV‏ در دمای محیط در زمان‌های مختلف انجام شده است. پارچه‌های عمل شده به‌طور کامل در آون خشک شده‌اند. ‏پارچه‌های پوشش داده شده سپس به‌طور جداگانه در با استفاده از سدیم کربنات و دترجنت نانیونیک شسته شده‌اند. نمونه‌ها با مقدار ‏زیادی آب دیونیزه به‌منظور حذف نانوتیوپ کربن چند لایه باقی‌مانده، پلی وینیل فسفونیک اسید و بنزوفنون آبکشی شده‌اند.»‏

در این پژوهش، مونومرهای ضد آتش وینیلی به عنوان پل بین الیاف سلولزی و نانولوله کربن استفاده شده است. با توجه به این ‏روش، استفاده مستقیم و تثبیت نانوتیوپ کربن منجربه دستیابی به بازدارندگی شعله بسیار خوب بر روی پارچه‌های پنبه‌ای شده است. ‏الماسیان در توضیح آن ادامه داد: «با استفاده از فناوری نانو الیاف مقاوم در برابر حرارت و آتش تهیه شد که با استفاده از ترکیب مونومر ‏ضد آتش و نانولوله کربن، ضد آتش به مراتب موثرتری در مقایسه با استفاده مجزای آنها برروی پنبه به‌دست آمد و خواص ضد ‏آتش می‌تواند تا چندین برابر افزایش یافت. نانولوله کربن باید در حالت دیسپرس شده در حمام عملیات وجود داشته باشد تا بتواند ‏به‌طور یکنواخت بر روی الیاف قرار گیرد. با فرایند عامل دار کردن نانولوله کربن دیسپرسیون مناسبی خواهیم داشت. از طرف دیگر ‏مونومر ضد آتش به عنوان یک پل بین الیاف و نانولوله‌ها قرار گرفته و آنها را بر روی الیاف تثبیت می‌کند.»‏

با توجه به آتش پذیری زیاد الیاف پنبه انجام این طرح در روی منسوجات پنبه‌ای حائز اهمیت است و کاربردهای مختلفی در ‏منسوجات خانگی پوشاک و البسه ضد آتش می‌تواند داشته باشد.‏

نتایج این کار تحقیقاتی که به‌وسیله‌ی دکتر مازیار پروین‌زاده گشتی هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرری و عضو ‏دپارتمان شیمی و بیوشیمی ‏Ber‏ و مهندس آرش الماسیان دانشجوی دکتری مهندسی رنگ (محیط زیست) مؤسسه علوم و فناوری ‏رنگ صورت گرفته است، در مجله ‏Composites: Part B‏ (جلد 45، شماره 1) منتشر شده است.
http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2012.07.052