کاربرد نانو تکنولوژی در تکمیل کالای نساجی

تاریخچه این علم درست به زمان حیات بشر، برمی‌گردد هنگامی كه دانشمندان بر این تصور بودند كه باید مواد را به اجزای كوچك تقسیم‌بندی نمود تا جایی كه دیگر، آن جزء قابل خردشدن نباشد. در واقع می‌توان دانشمند علم نانو را دموكریت، فیلسوف یونانی دانست. زیرا او 400 سال قبل از میلاد مسیح به وجود اتم، به عنوان كوچك‌ترین جزء تشكیل دهنده‌ ماده پی برد. ریچارد فاینمن برنده‌ی جایزه نوبل در فیزیك با سخنرانی پیرامون این موضوع، كه فضای زیادی در سطوح پایین قرار دارد پایه گذار علم و فناوری نانو می‌باشد.در واقع اولین نانو تكنولوژیست‌ها، شیشه گران قرون وسطی هستند كه از ذرات نانومتری طلا در قالب‌‌های شیشه خود استفاده می‌كردند و رنگ شیشه‌‌ها بسیار جذاب می‌شد.

فهرست مطالب

 فصل اول... 1 

فناوری نانو.. 1 

1-1  تاریخچه فناوری نانو : 2

1-2 ساختار و مفاهیم كلی نانو تكنولوژی: 2

1-3 تعریف ساده نانو: 2

1-4 دو ویژگی مهم مواد نانو: 2

1-5 چرا این مقیاس طول آن قدر مهم است؟. 2

 فصل دوم.. 4

نانو تكنولوژی در یك نگاه. 4

2-1 مفهوم نانو تکنولوژی.. 5

2-2  برخی كاربرد‌‌های نانو تكنولوژی: 5

2-2-1 تولید مواد و محصولات صنعتی: 5

2-2-2 دوام پذیری منابع: كشاورزی، آب، انرژی، مواد و محیط زیست پاك.... 5

2-2-3 نانو حسگرها: 5

2-2-4 اهمیت كاربرد فناوری نانو در صنعت آب: 6

2-2-5  نانو فیلتراسیون: 6

2-2-6  نانو تكنولوژی در پزشكی: 6

2-2-7 فناوری نانو و فیزیك الكترونیك: 7

2-2-8 نانو تكنولوژی در صنعت: 7

2-2-9  فناوری نانو و زیست شناسی: 7

2-2-10 فناوری نانو و حمل و نقل: 7

2-2-11 هوا و فضا: 7

2-2-12 كاربرد در صنعت الكترونیك: 8

2-2-13 فناوری نانو و شیمی: 8

2-2-14  كاربردهای فناوری نانو در بخش كشاورزی: 8

2-2-15  كاربرد نانو تكنولوژی در صنعت ساختمان: 8

2-2-15-1 نانو كامپوزیت‌‌های خاك رس: 9

2-2-15-2 ویژگی‌‌های نانو كامپوزیت‌‌های خاك رس: 9

2-2-15-3 دو كاربرد مهم نانو كامپوزیت‌‌های خاك رس: 9

2-2-15-4 رقابت نانو كامپوزیت‌‌های خاك رس  با كامپوزیت‌‌های الیافی: 9

2-2-15-5 نانو كامپوزیت‌‌ها و نانو فایبر گلاس: 9

2-2-15-6 مشكلات توسعه: 10

2-3  نانو كامپوزیت‌‌های پلیمری: 10

2-4 فرصت‌‌های نانو كامپوزیت‌‌های پلیمری: 10

2-5 اثر متقابل تجزیه سه بعدی بین ماتریس و نانو الیاف: 11

2-6 طبقه بندی مواد نانو ساختاری با پایه غیر آلی: 12

2-7 نانو ساختارهای غیر آلی و نانو كامپوزیت‌‌های آن‌‌ها: 13

2-8  نانو كامپوزیت‌‌های متالیك Tio2: 13

فصل سوم.. 14

دستاوردهای نانو.. 14

3-1 دستاوردهای نانو  در دنیای امروز: 15

3-2 ساختار نانو ذرات: 15

3-2-1  انواع نانو ذرات: 15

3-2-1-1 نانو ذرات نیمه رسانا (نقطه كوانتومی): 15

3-2-1-2 نانو ذرات سرامیكی: 15

3-2-1-3 كاربردها: 16

3-2-1-4 نانو ذرات فلزی: 16

فصل چهارم.. 17

نحوه مشاهده مواد نانو ساختاری... 17

4-1  میكروسكوپ الكترونی عبوری: 18

4-2  برخی از روش‌‌های مورد استفاده در میكروسكوپ عبور الكترونی عبوری: 18

فصل پنجم.. 19

نانو در نساجی... 19

5-1 مفهوم نانو در نساجی: 20

5-2  مقدمه‌ای بر نانو الیاف: 20

5-2-1  تفاوت بین نانو ساختار و نانو مواد: 21

5-2-2  روش‌‌های مختلف تولید نانو الیاف: 21

5-2-3  بررسی خصوصیات نانو الیاف: 22

5-2-4  مورفولوژی: 23

5-2-5  چرخه‌ی تولید نانو الیاف در صنعت نساجی: 23

5-2-6  الكتروریسی: 23

فصل ششم.. 25

روند كلی فرآیند.. 25

6-1 فرآیندها 26

6-1-1 كاربردهای روش Es: 26

6-1-2 انواع روش‌‌های  Es: 26

6-2 فیلترها: 27

6-2-1 مبانی فیلتراسیون و فیلترهای نانولیفی.. 27

6-2-2  كلیاتی درباره فیلترها 27

6-2-3 تولید فیلتر از منسوجات بی بافت... 29

6-3  تاثیر شكل الیاف... 30

6-4  تاثیر ظرافت الیاف... 31

6-5 تاثیر وزن واحد سطح منسوج.. 31

6-6  خلل و فرج منسوج.. 31

6-7  تاثیر فركانس تجعد لیف... 31

6-8  تاثیر وجد لایی در منسوج.. 31

6-9  تاثیر عوامل لیفی بر راندمان فیلتراسیون. 32

6-10  خصوصیات برخی الیاف مصرفی در فیلترها 33

6-10-1  نایلون. 33

6-10-2  اكریلیك.... 33

6-10-3 مداكریلیك.... 33

6-10-4 پلی استر. 33

6-10-5  تفلون. 33

6-10-6  شیشه. 34

76-10-7  استات... 34

6-10-8  نومكس.... 34

6-10-9  پلی پلروپلین.. 34

6-10-10  پنبه. 34

6-10-11  پشم.. 34

6-11  مكانیزم های جداسازی در فیلترها 35

6-11-1  مكانیزم های جداسازی در فیلتراسیون گرد و غبار (جامد/گاز) 35

6-11-1-1 انتشار براونی.. 35

6-11-1-2 جداسازی.. 36

6-11-1-3   برخورد ضربه‌ای.. 36

6-11-1-4 ته‌نشین شدن جاذبه‌ای.. 37

6-11-1-5  ته‌نشین شدن الكتروستاتیكی.. 37

6-11-2  مكانیزم‌های جداسازی در فیلتراسیون جامد/مایع. 38

6-11-2-1 جداكردن و صاف كردن. 39

6-11-2-2  فیلتراسیون عمق.. 39

6-11-2-3 فیلتراسیون به روش قالب بیرونی.. 39

6-11-2-4  مكانیزم‌های تمیز كردن فیلترها و قیاس آنها با یكدیگر. 39

6-12  فیلتراسیون غشایی.. 39

6-12-1  دسته‌بندی غشاها بر مبنای اختلاف فشار. 41

6-12-1-1 میكرو فیلتراسیون (MF). 42

6-12-1-2 اولترا فیلتراسیون (UF). 42

6-12-1-3  نانو فیلتراسیون (NF). 42

6-12-1-4 اسمز معكوس (RO). 42

6-13  زمینه‌های كاربردی نانو فیلتراسیون در حالت كلی.. 43

 منابع. 48

 فهرست اشکال

 شکل 6-1.ساختار متخلخل کربن فعال. 29

شکل 6-2.مقتع عرضی منسوج بی بافت سوزن زنی شده. 29

شکل 6-3.مکانیزم ته نشین شدن الکترو استاتیکی در فیلتراسیون. 38

شکل 6-4.مکانیزم های مختلف در فیلتراسیون جامع/ گاز. 38

 فهرست جدول

 جدول1-6 . تقسیم‌بندی پروسه‌های غشایی بر مبنای عامل تفكیك.... 41