خلاصه اختراع: يه هدف از اين اختراع پيشنهاد دادن منسوجات پوش داده شده با نانو ذرات فلزي اكسيد فلزي از طريق پلاسماي سرد (اسپاترينگ)و ارائه جايگزيني مناسب براي روشهاي شيميايي رايج در توليد پارچه هاي پيشرفته مي باشد كه دران بتوانيم علاوه بر توليد پارچه اي با خصوصيات مورد نظر نه تنها به ديگر پارامترهاي منسوج آسيبي وارد نكنيم آنها را تقويت هم نماييم در ضمن اين روش علاوه بر ايجاد نتايج بهتر نسبت به روشهاي مشابه شيميايي خود به علت عدم استفاده از مواد شيميايي آلوده كننده ي محيط زيست نيز نمي باشد همچنين مي توان با يك فرايند تكميل چند ويژگي خاص را در منسوج ايجاد كرد. در اين اختراع پارچه هايي از جنس پنبه پلي استر و پلي بورتان را با ساختارهاي بافت مختلف توسط دستگاه magnetron dc sputtering در محيط پلاسما با نانو ذرات فلز نقره در زمانهاي (ضخامت هاي )مختلف پوشش دهي كرديم كه پارچه هاي بدست آمده همزمان داراي خواص ضد باكتري و ضد آبي بسيار قوي رساناي و مقاوم در برابر حرارت مي باشند در حاليكه خواص ظاهري زيبايي پارچه مقاومت سايشي و استحكام آن تقويت شده و به خواص زيردست خمش و تنفس پذيري پارچه آسيبي محسوسي وارد نشده است. پارچه هاي توليدي به منظور بررسي استحكام چسبندگي نانو ذرات به منسوج تحت فرايند همزمان و مكرر شست وشو و سايش قرار گرفت كه نتايج بدست آمده از آناليز تصاويرsem وedx نمونه ها و همچنين تست هاي ضد باكتري حكايت از قدرت چسبندگي فوق العاده ي نانو ذرات به منسوج مي دهد. نتايج تست هاي ضد باكتري انجام شده بروي نمونهاي اوليه پوشش دهي شده و نمونه هايي كه سيكل هاي مكرر شست و شو وسايش در آن انجام شده حكايت از انتي باكتري بودن مطلق نمونه در تمام مراحل مي دهد.تست هاي ضد آبي و رسانايي انجام شده نتايج بسيار قابل قبولي از خود نشان مي دهد.بررسي ها ثابت مي كنند افزايش زمان پوشش دهي منجر به افزايش پايدار و كيفيت ويزگي هاي انجام شده مي شود.نانو لايه پوشش شده را با ابزا اناليز نانو ذرات همچون xrd.edx.sem مورد اناليز قرار داديم. از كاربرد هاي محصول بدست امده مي توان به مواردي همچون پوشاك لباس هاي (صنعتي پزشكي نظامي محافظتي و.....) لباس هاي شنا غواصي و امدادي چادر هاي نظامي و امدادي پوشش هاي محافظتي پوشش تجهيزات رسانا و نيمه رسانا( پر كاربرد در صنعت الكترونيك نيمه هادي و منسوجات هوشمند) وديگر آيتم ها اشاره كرد.

در اين اختراع محلولي موثر از پليمر كايتوزان تهيه شده است و اين محلول به روش ريسندگي الكتريكي در شرايط بهينه تحت عمليات ريسندگي قرارگرفته و اين امر منجر به توليد اليافي با ميانگين قطر ٨٠ نانو متر شده است. روش كار بدين صورت است كه يك محلول پليمري را آماده كرده و اين محلول را در سيستم ريسندگي الكتريكي قرارداده تا اليافي با قطر نانو ايجاد گردد. موارد حائز اهميت در اين روش استفاده از حلال كمكي، نوع حلال اصلي و كمكي، نسبت به حلال اصلي و كمكي مي باشد كه موارد فوق منجر به توليد اليافي از پليمر كايتوزان با وزن مولكولي بالا با قطر ٨٠ نانومتر شده است. مزيت اين ماده قطر بسيار كم الياف توليدي، قابليت ضد باكتري، ضد ويروسي، ضد قارچي و زيست تجزيه پذيري ذاتي آن مي باشد كه اين امر موجب اهميت كاربرد اين الياف در پزشكي شده است.

‏خلاصه: ‏به دليل پيشرفت علم و تكنولوژي در زمينه هاي مختلف نياز به مواد قابل استفاده در فرآيندهاي خاص جهت توليد محصولات گوناگون قابل لمس مي باشد . فيلم هاي پليمري بدليل سطح زياد قطر كم و قابليت پوشانندگي بالا در كاربردهاي گوناگون بسيار مور د ‏توجه قرار گرفته است پلي پووپيلن يكي از پرمصرف ترين پليمرهاي مورد استفاده در صنعت پليمر و نساجي مي باشد كه بواسطه خصوصيات خاص مهندسي ، فرآيند پذيري راحت و قيمت مناسب توجه بسياري را به خود جلب كرده است . يكي از مشكلات عمده پليمر پلي پروپيلن مشكل رنگ پذيري اين ماده مهندسي مي باشد كه براي استفاد ه آن محدوديت هاي فراواني ايجاد نموده است . ساختار پليمري فشرده ، درصد كريستالي بالا ، عدم وجوه گروه هاي قطبي نظم درون ساختاري و عواملي ديگر باعث شده است امكان نفوذ رنگ و جذب آن براي فيلم پلي پروپيلن امكان پذير نباشد د ر اين اختراع بواسطه استفاده از دانش مهندسي مواد ، مهندسي پليمر و نانوتكنولوژي فيلم خاصي اختراع گرديده كه بسيار رنگ پذير بوده به نحوييكه از پليمرهاي متداول ديگر مانند پلي استر و پلي آميد رنگ پذيرتر بوده كه بواسطه اين خصوصيات طيف وسيعي از كاربردها براي آنها متصور مي شود . در اين اختراع بوسيله استفاده از نانوذرات معدني خاك رس اصلاح شده با آلكيل آمونيوم كه داراي بار قابل توجه مي مي باشد و همچنين وجود سايت هاي جاذب رنگ كه بواسطه سطح زياد آن نانوذرات كه منجر به ايجاد نيروي سطحئ قابل توجه مانند واندروالسي مي شود و همچنين حفرات ايجاد شده درساختار درصد بالاي از رنگ به درون ساختار وارد شده و در آن فيكس مي شود . از طرف ديگر بواسطه حضور جزء ديسپرس پلي استري كه درصدي از آن در ساختار پخش شده و در طي فرآيند توليد فيلم به نانو و ميكرو فيبريل هايي تبديل شده ميزان زيادي رنگ جذب مي شود . در اين فيلم سه جزيي آلياژي نانوكامپوزيتي بواسطه حضور نانوذرات و سازگاركننده براي بخش يكنواخت آن در ساختار و همچنين جزء ديسپرس كه گروه هاي جذاب رنگ در آن موجود مي باشد فيلم پلي پروپيلن رنگ شونده اختراع شد . تمام فرآيندهاي توليد اين اختراع در حالت مذاب بوده و به دليل عدم افزايش هزينه چشم گير اين محصول ،قابليت توليد اين فيلم در مقياس بالا وجود دارد .

توليد نانو كامپوزيت هيبريدي پلي آميد 6 نانو هيدارات منيزيم از آن جهت حائز اهميت است كه پيشرفتهاي صورت پذيرفته در دهه هاي آخر قرن بيستم منجر به استفاده از پليمرهاي مصنوعي جايگزين فلزات، سراميك و ... شده اند. ضعف اينمواد در اشتعال پذيريشان بوده در رابطه با پلي آميد 6 كه داراي فوايدي از قبيل چند كاره بودن ، دانسيته پايين، خواص مكانيكي خوب، خواص فيزيكي و قابليت قالبگيري است نيز اين نقيصه صدق مي كند در گذشته از مواد هالوژنه براي ضد آتش نمودن استفاده مي شده اين مواد در فرايند سوختن گاز سمي توليد نموده و ديگر مواد همانند فسفين ها مشكلات زيست محيطي را دارا مي باشند. امروزه نانو ذرات كاربردشان بسيار افزايش يافته و بسرعت جايگزين افزودنيهاي گذشته مي شوند هيدرات منيزيم بصورت يك جز ثابت در پلاستيك ها از جهت ضد آتش نمودن مورد استفاده واقع مي شود فرايندهاي تكميلي از قبيل پوشش دادن به روكش نمودن نيز مي تواند اين ماده را در سطح لايه قرار داده تا به توان از خواص ضد آتش نمودن آن استفاده نمود جذب حرارت آن باعث جلوگيري از انتشار سريع شعله مي شود يا به عبارت ديگر اين ماده مي توان بعنوان يك تاخير انداز در فرايند سوختن عمل نمايد و آب آزاد شده باعث دور نمودن گازهاي برخاسته و از جمله اكسيژن شده كه جزو عوامل ايجاد اشتعال مي باشد.

مرسريزاسيون يكي از كاربردي ترين عمليات تر براي ارتقاء ساختار سلولزي مي باشد در منسوجات پنبه اي، مرسريزاسيون به روش متداول كه تحت مرسريزاسيون سرد از آن ياد مي گردد، عمدتا با محلول 20 تا 25 درصدي سود سوزآور و در دماي 15 تا 20 درجه سانتي گراد به مدت 30 تا 80 ثانيه صورت مي گيرد با افزايش درجه حرارت محلول سود مي توان تغيير در ساختار دروني كالاي سلولزي و همچنين تغيير در باندهاي هيدروژني درون مولكولي و بين مولكولي سلولز را مشاهده نمود {15- 12) واكنش محلول قليايي (هيدرواكسيد سديم) با كالاي سلولزي به عنوان اصلي ترين ماده مرسريزه كننده باعث تغييرات در ساختار زنجيرهاي مولكولي گرديده و آنها را از حالت موازي به حالت غير موازي تبديل مي نمايد (شكل 1) اين تغييرات باعث تغيير نسبت مناطق آمورف نسبت به مناطق كريستالي گرديده و آرايش يافتگي فيبريلها را نيز تغيير مي دهد. عمليات مرسريزاسيون باعث بهبود خواص فيزيكي و شيميايي كالاي سلولزي مانند افزايش جلا ، افزايش جذب، قابليت برداشت رنگ، افزايش استحكام و ازدياد طول تا حد پارگي مي گردد. (20- 16)

با استفاده از روشي ابداعي خاصيت هيدروفوب بر روي پارچه پنبه ايجاد گرديد. هدف از اين اختراع ابداع روشي جهت كاهش كشش سطحي ليف، با استفاده از يكي از انواع انيدريد اسيدها، و آنتي باكتريال نمودن، با استفاده از يك نمك فلزي بود. آزمون هاي تعيين درجه استيلاسيون، اسپكتروسكوپي FTIR، آزمون قطره و تست ميكروبي براي نمونه هاي هدف انجام شد. نتايج حاصل از fTIR صحت استقرار گروه هاي شيميايي آبگريز را بر روي زنجيره سلولزي پنبه اثبات كرد همچنين آزمون قطره، تأئيد كنده هيدروفوب شدن ليف به اندازه دلخواه بود. نتايج آزمون ميكروبي نيز حاكي از باكتري كشي خوب نمونه ها بود. با توجه به نيازهاي صنعت نساجي ايران، ارزش افزوده ي محصولات پنبه اي توليد شده جهت كاربردهاي خاص، باعث رشد و توسعه بيشتر صنعت نساجي مي شود. الياف با خاصيت هيدروفوبي و آنتي باكتريال، كاربرد بسياري در صنايع مختلف از جمله پوشاك و همچنين پارچه هاي مصارف خاص مانند پارچه ها و نخ هاي ويژه مورد استفاده در صنعت منسوجات پزشكي و غيره دارد. روش نوين مي توان مستقيما ليف يا نخ يا پارچه پنبه اي را به محصول مورد نظر تبديل كرد بدون اينكه تغييري در ساختار ليفي شكل پنبه ايجاد شود. همچنين خاصيت آنتي باكتريالي نيز در ليف يا پارچه اصلاح شده مشاهده مي شود.

در عصر حاضر تمايل به تهيه انرژي پاك و تجديدپذير نظير انرژي حرارتي بيشتر احساس مي شود. يكي از مهمترين روش هاي ذخيره سازي انرژي حرارتي PCM ها هستند كه تغيير فاز دهنده جامد-مايع نياز به كپسول سازي دارد. PEG با امتيازهاي زياد مانند ارزان بودن، يك PCM جامد-مايع است. يكي از راه هاي كپسول سازي، تركيب كردن PCM با يك پليمر زمينه است. همچنين هدايت گرمايي بيشتر PCM ها براي تأمين نرخ تبادل گرماي لازم بين PCM و بستر كم است كه براي تقويت آن مي توان از پركننده فلزي و نانوذرات فلزي استفاده كرد. از اين رو نانوكامپوزيت متشكل از PEG (ماده تغييرفاز دهنده)، PVA و نانوذرات نقره و تيتانيوم اكسيد به منظور تعديل كنندگي حرارتي به روش آسان قالبگيري حلال (solvent-casting) و به عنوان يك PCM شكل ثابت ساخته شد. از PVA به عنوان پليمر زمينه (عامل ممانعت از نشت PEG) استفاده شده كه نه تنها مانع از رفتار تعديل كنندگي حرارتي PCM نشده بلكه منجر به امكان تهيه فيلم و ثبات حرارتي شده است. همچنين استفاده از نانوذرات نقره و تيتانيوم اكسيد (فلز و اكسيد فلز) منجر به بهبود رسانش حرارتي شده است. اين نانوكامپوزيت از آنتالپي ذوب و كريستال مناسبي برخوردار است و پس از اعمال 10 چرخه حرارتي همچنان مقادير آنتالپي زياد است و حتي نسبت به نانوكامپوزيت قبل از اعمال حرارتي نيز بيشتر مي شود و PCM ثبات خود را حفظ كرده است.

هدف اصلي از ساخت نانو كامپوزيت تركيب حداقل دو ماده و رسيدن به ماده جديدي با خواص بهتر از خواص هر يك از مواد تشكيل دهنده مي باشد نانو لوله هاي كربني از جمله مواد تقويت كننده مناسب براي اختلاط پلي اولفين هاي ترموپلاستيك مي باشند. قطر كوچك رسانايي الكتريكي و حرارتي سطح جداره صاف با چگالي بالا و خواص مكانيكي منحصر به فرد من جمله مدول يانگ استحكام و مقاومت كششي بسيار بالا از جمله مزاياي اين مواد مي باشد. براي اين مواد مصارف بسيار زيادي در صنايع الكترونيك همچون ترانزيستورها، حسگرها، نمايشگرها و حافظه ها و صنايع پليمري و نساجي به خصوص كامپوزيت هاي و همچنين باتري ها، پيل هاي سوختي و خورشيدي و جليقه هاي ضد گلوله سبك و مستحكم و ديگر صنايع سراميكي و غيره وجود دارد. استفاده از نانو لوله هاي كربني به عنوان مواد افزودني براي صنايع پلاستيك به سرعت در حال افزايش مي باشد. استفاده از عوامل سازگار كننده ميان نانو ذرات و پلاستيك ها جهت ايجاد اتصال مناسب ضروري مي باشد. يك عامل سازگار كننده مناسب مي تواند اتصال بين ماتريس پليمر و نانو مواد را بهبود بخشد يكي از مواد سازگار كننده اي كه در نانو كامپوزيت هاي پلي پروپيلن / نانو لوله هاي كربني چند جداره PPMWCNT مورد استفاده مي باشد. انيدريد مالييك پلي پروپيلني MAPP است.