دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.

 
  • language
  • language
  • ورود/عضویت

ایجاد ویژگی آنتی استاتیک در پارچه های چادر مشکی

ایجاد ویژگی آنتی استاتیک در پارچه های چادر مشکی

  • شماره درخواست: RFP429807116
  • تاریخ اعلام: 1398/10/08
  • تاریخ انقضا: 1398/12/01

فرصت ها:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

میزان سرمایه گذاری:

براساس پیشنهاد‌ها قابل‌ مذاکره خواهد بود.

برنامه زمان بندی:

تماس جهت اطلاعات بیشتر:

۰۲۱۸۸۳۹۸۵۶۳ – ۰۲۱۸۸۳۹۸۵۴۳

پست الکترونیک:

پیشینه مساله :

تجمع بار الکتریکی در سطح الیاف منسوجات به‌ویژه آن‌هایی که درصد بالایی از الیاف مصنوعی آب­گریز در ساختار خود دارند، ممکن است سبب ایجاد مشکلات زیادی گردد. در حین فرآیند تولید، الیاف و پارچه‌ها با سرعت زیاد کشیده می­شوند که منجر به اصطکاک زیاد ذرات در سطح پارچه می‌گردد و درنتیجه آن بار الکتریکی ایجاد می­شود. تولید الکتریسیته ساکن همچنین ممکن است باعث شود پارچه­ها به سطوح مجاور بچسبند. ولتاژ تولید شده ممکن است به چندین ولت هم برسد که می­تواند گاها منجر به ایجاد شوک شدید در انسان شود. الیاف پلی­استر که در تولید چادر مشکی استفاده می­شود، ازجمله الیاف مصنوعی هستند که دارای کمترین میزان جذب رطوبت (04/0 درصد) می­باشند؛ بنابراین این پارچه­ها قابلیت بالایی در تولید الکتریسیته ساکن دارند. با استفاده از مواد آنتی­استاتیک تمایل سطوح به تجمع بارهای الکتریکی را می­توان کاهش ­داد. این مواد با ایجاد یک لایه آب‌دوست روی سطح پارچه منجر به افزایش هدایت بار سطحی برای خروج بارهای الکتریکی از پارچه می­شوند. ترکیبات مواد آنتی­استاتیک آب‌دوست و غالباً الکترولیت هستند. حفظ خصوصیات فرایند تکمیل ضدالکتریسیته ساکن پایدار در مقابل شستشوهای مکرر، دشوار است. اساس این نوع تکمیل در فرآیندهای اصلاح شیمیایی، بر مبنای ایجاد اتصال عرضی حاوی گروه­های آب‌دوست می­باشد. معمولاً برای ساخت چنین ساختارهایی از واکنش پلی­آمین­ها با پلی گلایکول­ها استفاده می­شود. این پلیمرها می­توانند قبل از کاربرد روی پارچه یا بعد از پد کردن به‌طور موضعی روی سطح الیاف تشکیل شوند. افزایش میزان آب‌دوستی در پلیمر نهایی منجر به خاصیت ضدالکتریسیته ساکن بیشتری می­گردد و در صورت جذب مقادیر زیاد رطوبت، لایه سطحی پلیمر نرم و در اثر سایش در هنگام شستشو به سهولت حذف می­شود. از طرفی میزان اتصالات عرضی زیاد منجر به کاهش جذب رطوبت تورم و درنتیجه افت کارایی فرایند تکمیل ضدالکتریسیته ساکن می­گردد؛ بنابراین میزان بهینه در مورد آب‌دوستی مورد نیاز است. مواد بر پایه پلی هیدروکسی پلی آمین، پلی آلکلین و کوپلیمر پلی اکریلیک ازجمله مواد ضدالکتریسیته ساکن پایدار هستند.   تکمیل­های آنتی­استاتیکی مورد استفاده بر سطح پارچه‌های پلی­استر، عمدتاً طبق سه دسته زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:  
  • مواد آنتی‌استاتیک یونی (کاتیونی، آنیونی) یا غیریونی: آنتی­استاتیک­های یونی شامل ترکیبات کاتیونی مثل نمک­های آمونیوم چهار ظرفیتی، فسفونیوم یا نمک‌های سولفونیوم و ترکیبات آنیونی مثل نمک­های سدیم سولفونات‌ها، فسفات‌ها و اسیدهای کربوکسیلیک و همچنین استرهایی نظیر استرهای گلیسرول اسیدهای چرب و آمین­های درجه سوم می‌شود. بسیاری از آن‌ها مورد تأیید FDA هستند. آنتی استاتیک­های غیر یونی معمولاً بر پایه پلی الیفین­ها هستند. مولکول­های آنتی استاتیک هر دو بخش آب‌دوست و آب‌گریز را دارند. قسمت آب‌گریز با پلیمر سازگار است و قسمت آب‌دوست در سطح گسترش می­یابد. قسمت آب‌دوست مولکول­های آنتی استاتیک می­تواند مولکول­های آب را از هوا جذب نماید. فیلم نازکی از رطوبت در سطح تشکیل می­شود که باعث افزایش هدایت سطح الیاف می­شود. الکترون­ها به هوا انتقال می­یابند و اختلاف‌پتانسیل تولید الکتریسیته ساکن از بین می­رود.
 
  • مواد آنتی­استاتیک رسانا: پلیمرهای رسانا مانند پلی­آنیلین ذاتاً رسانا می­باشند. این دسته پلیمرها از کاربرد محدودی در پوشش­دهی برخوردار هستند زیرا بسیاری از این مواد در هنگام پخت در دمای 149 درجه سانتی‌گراد هدایت الکتریکی خود را از دست می­دهند. به این دلیل کاربرد آن‌ها بسیار محدود است. ازآنجایی‌که پلی­استر دارای گروه­ عاملی هیدروکسیل می­باشد می­توان آن را با گروه­های آمینه، نمک­های آب‌دوست و برخی افزودنی­های دیگر پیوند داد تا رسانایی سطح الیاف افزایش یابد و از تجمع بارهای سطحی در سطح پارچه جلوگیری شود. برخی از تکمیل­های آنتی استاتیک در سطح پارچه با استفاده از نمک‌های فلزی انجام می­شود. در سال­های اخیر فرایند تکمیل آنتی‌استاتیک با استفاده از فناوری نانو گزارش شده است. نانو ذرات اکسید روی (ZnO) و نانو ذرات اکسید قلع دوپ شده در نانو ذرات آنتیموان می­توانند خاصیت آنتی استاتیک در سطح پارچه ایجاد کنند و چون این مواد رسانای الکتریکی هستند، می­توانند به دفع مؤثر بارهای استاتیکی انباشته شده در سطح الیاف کمک نمایند.
 
  • تکنیک پلاسما: از جدیدترین روش­هایی که برای آب‌دوستی سطح و ایجاد خاصیت آنتی­استاتیکی استفاده می­شود؛ می‌توان آب‌گریزی سطوح الیاف قرار می­گیرند. نتایج اجرای تکنیک پلاسما بر روی پارچه‌های پلی‌استر نشان می‌دهد که قرار گرفتن این نوع از پارچه‌ها در معرض پلاسما باعث افزایش آب‌دوستی، افزایش اکسیژن در لایه سطحی و زبری پلی‌استر می­شود، همچنین این روش خاصیت ضد الکتریسیته ساکن، جذب مواد تکمیلی و رنگ‌پذیری با عمق و کیفیت بیشتری ایجاد خواهد نمود. خاصیت آنتی­استاتیک پارچه پلی‌استری با پلاسما در دمای پایین بهبود می­یابد. اصلاح پلاسما امکان بیشتری برای حفظ رطوبت و درنتیجه افزایش انتقال بار استاتیکی فراهم می­کند. طی اعمال فرایند پلاسمای سرد روی پارچه پلی‌استر، خواص آنتی استاتیکی بر سطح پارچه ایجاد می­شود. از طرفی پلاسما بار منفی بر سطح پارچه پلی‌استر ایجاد می­کند و ازآنجایی‌که ذرات گردوغبار نیز دارای بار منفی هستند پس در این حالت دافعه بین پارچه و ذرات گردوغبار پدید می­آید.                                                                                با بررسی نتایج به‌دست‌آمده از فرایند تکمیل آنتی استاتیک توسط اصلاح شیمیایی و پلاسما، مشخص شد که هر دو خاصیت آنتی استاتیکی را به دست می­آورند، اما مقادیر بازیابی رطوبت در این دو متفاوت است که این امر نشان می­دهد مکانیسم اصلاح پلاسما و ماده شیمیایی آنتی استاتیک در پارچه پلی استری یکسان نیست.
مقایسه مورفولوژی پارچه پلی‌استر خام و اصلاح شده با پلاسما و مواد شیمایی، نشان می­دهد که سطح صاف پارچه پلی‌استر پس از اصلاح با پلاسما در مقایسه با پلی‌استر اصلاحی با تکمیل مواد شیمیایی آنتی استاتیک، خلل و فُرَج بسیار زیادی دارد که این امر تائید کننده نتایج بهتر و پایداری بیشتر خاصیت آنتی استاتیک پس از فرآیند پلاسما می­باشد. در سال 2010 از پلاسمای تحت اتمسفر هوا و گاز هلیم برای اصلاح پلی‌استر استفاده شد. خواص آنتی استاتیک با اعمال بار الکتریکی ساکن و زمان از بین رفتن آن بار اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که پارچه پلی‌استری تحت 60 ثانیه عملیات پلاسمای هوا، 53/1 کیلوولت شارژ مصرفی را در زمان کمتر (63/0 ثانیه) تخلیه نموده است. در مقایسه، پارچه اصلاح نشده با پلاسما با ولتاژ 76/2 کیلوولت و زمان از بین رفتن بار 9/8 ثانیه را نشان می­دهد. پارچه پلی‌استر تحت عملیات پلاسما با گاز هلیم و بارگذاری 12/2 کیلوولت و زمان تخلیه بار 1/1 ثانیه بهبود کمتری را نشان می­دهد. علاوه بر این مشخص شد که نمونه­های تحت عملیات پلاسما حتی بعد از 5 بار شستشو لباس، خاصیت آنتی استاتیک همچنان به‌خوبی باقی است. به دلیل شکل­گیری گروه­های آب‌دوست در سطح و افزایش انرژی سطحی، خاصیت آنتی استاتیک بهبود می­یابد. برای ایجاد خاصیت آنتی استاتیک در سطح پارچه‌های پای استری، میزان توان مصرفی دستگاه می‌تواند بین مقادیر 100 الی 400 وات متغیر باشد. زمان­های مختلف تکمیل فرایند پلاسما نیز می­تواند بین 20 الی 80 ثانیه باشد. شرایط مطلوب تکمیل پلاسما در دمای پایین برای بهبود خاصیت آنتی استاتیک پارچه پلی استر نیازمند توان مصرفی 200 وات، فشار سیستم 25 پاسکال و مدت زمان 3 دقیقه می‌باشد.  پلاسما روشی اقتصادی، سریع و دوستدار محیط‌زیست برای اصلاح و تغییر سطح پارچه در ابعاد میکروسکوپی می­باشد. در این روش نیازی به استفاده از آب و مواد شیمیایی نیست و مدت زمان عملیات بسیار کوتاه می‌باشد. با توجه به مزایای تکنیک پلاسما به نظر می‌رسد این روش مقرون‌به‌صرفه باشد و در درازمدت نیز اثرات کاهش مصرف آب، رنگ و مواد شیمیایی در کارخانه قابل‌توجه ‌باشد. همچنین با استفاده از پلاسما از حالت‌های مختلف آن برای ایجاد تکمیل‌های دیگر نظیر ضد باکتری نمودن و ... نیز می‌توان استفاده نمود.  

شرح مساله :

پارچه­ های چادری به دلیل اینکه از جنس پلی­استر می­باشند و پلی‌استر جزء الیاف مصنوعی با خاصیت آب‌گریزی بالا است؛ پس قابلیت بالایی در ایجاد کردن خاصیت الکتریسیته ساکن دارند. این امر از میزان درصد کریستالینیته بالای در الیاف مصنوعی نتیجه می­شود. (الیاف مصنوعی در ساختمان مولکولی خود از درصد بیشتری مناطق کریستالی نسبت به آمورف برخوردارند). ایجاد خاصیت الکتریسیته ساکن در سطح پارچه در هنگام تماس زیاد پارچه با سطوح، نشستن و راه رفتن روی فرش، بیشتر بروز می‌دهد. پس از تجمع بارهای استاتیکی در سطح، پارچه گردوغبار بیشتری را جذب خود می‌کند. پارچه‌های چادری به دلیل اینکه در سطح بیرونی پوشش فرد قرار دارد و با لباس‌های دیگر در تماس و سایش است، بیشتر مستعد ایجاد خاصیت الکتریسیته ساکن می‌باشد که این موضوع باعث می­گردد که به بدن یا لباس­های دیگر بچسبد. در مواردی تجمع بیش‌ازحد بارهای استاتیکی منجر به جرقه می­گردد که در صورت مجاورت با مواد قابل اشتعال می­تواند خطراتی را به همراه داشته باشد. شرکت متقاضی فناوری در نظر دارد از ترکیبات و موادی استفاده کند که خاصیت آنتی­استاتیک داشته باشند تا تمایل سطوح پارچه‌های چادر مشکی را نسبت به تجمع بارهای الکتریکی کاهش ­دهد و مشکلاتی که در خط تولید چادر مشکی و همین‌طور موقع استفاده از آن‌ها به وجود می‌آید را به حداقل میزان خود کاهش دهد. شرکت متقاضی در حال حاضر از مواد آنتی استاتیک خارجی که سازگاری با مواد دیگر مورد استفاده در خط تولید از جمله عمق دهنده رنگ، نرم کن و ... دارد استفاده می­کند و به علت مشکلات تامین مواد خارجی در نظر دارد از مواد داخلی سازگار با مواد دیگر تکمیلی استفاده نماید. لازم به ذکر است تاکنون از مواد آنتی استاتیک مختلف داخلی موجود استفاده گردیده است ولی به علت نداشتن سازگاری با مواد تکمیلی دیگر چادر مشکی باعث ایجاد رسوب روی پارچه و مشکلات دیگر شده اند. لازم به ذکر می‌باشد که تولید سالانه شرکت متقاضی 7 میلیون مترمربع می‌باشد که در نهایت بین روش های مذکور  معرفی شده و هر روش دیگر مورد نظر فناوران باشد در صورتی که، عین مقرون به صرفه بودن، اثر مانده‌گاری بالاتری داشته باشند مورد تایید می باشد. تیم های توانمند در اجرای طرح می‌بایستی پیشنهاد قیمتی خود را طبق مدل همکاری مطلوب در قسمت تحقیق و توسعه مشارکتی محصول، به منظور دستیابی به عقد قرارداد ارائه دهند. راه‌حل‌ها و پیشنهادها غیر جذاب:
  • از پلی­آنیلین برای اصلاح خواص الکتریسیته ساکن در پارچه‌های پلی‌استری استفاده می­شود؛ که با توجه به خاصیت سرطان‌زایی پلیمرهای هادی، این رویکرد برای انسان و همچنین ­محیط‌زیست مناسب نمی­باشد.
  • از پوشش­دهی محلول نانو ذرات اکسید روی بر سطح پلی‌استر استفاده می­شود که با توجه به وجود فلز در ساختار آن، انتقال بار الکتریکی به بیرون سطح پارچه بیشتر انجام می­شود. درنتیجه این عامل می­تواند زیردست نامطلوب در سطح پارچه و کاهش میزان انعطاف‌پذیری مطلوب پارچه چادری را به همراه داشته باشد.
  • استفاده از مواد آنتی استاتیک کاتیونی که در حال حاضر در کارخانه استفاده می‌شود به دلیل ایجاد بار مثبت بر سطح پارچه چندان مناسب به نظر نمی‌رسد؛ زیرا گردوغبار موجود در هوا غالباً بار منفی دارند که این امر منجر به جذب بیشتر گردوغبار بر سطح پارچه می‌گردد.
  • به دلیل اینکه استفاده از مواد شیمیایی علاوه بر صرف هزینه اضافی و آلودگی محیط‌زیست، همچنان مصرف زیاد آب را در پی دارد، استفاده از تکمیل­هایی بر پایه مواد شیمیایی چندان جذابیتی در عصر حاضر ندارد.
  • شرکت متقاضی طرح نخ پلی­استر را از کارخانه‌های دیگری خریداری می­کند و کنترل دقیقی بر روی میزان رطوبت نخ در ابتدای تولید ندارد. همچنین با توجه به اینکه مراحل تولید نخ در این کارخانه صورت نمی­گیرد، پس نمی­توان از روش­هایی که برای اصلاح خواص آنتی استاتیکی نخ پلی‌استر وجود دارد استفاده نمود.

ویژگی ها و خروجی هایی را که فناوری مورد درخواست باید داشته باشد :

  • پس از انجام فرایند تکمیل آنتی استاتیک انتظار می‌رود که ثبات‌های شستشویی، نوری، تغییر ابعاد و استحکام پارچه تغییر چندانی نداشته باشند و در محدوده قابل‌قبول برای کالای نساجی باشد.
  • ارزیابی ثبات نوری مطابق با استاندارد آمریکا AATCC16
  • ارزیابی ثبات نوری مطابق با استاندارد اتحادیه اروپاISO 105-BO2 (sixth edition 2014)
  • ارزیابی ثبات شستشویی مطابق با استاندارد آمریکا AATCC61 (این استاندارد ثبات شستشویی کالای رنگرزی شده را در پنج آزمایش متفاوت بیان می­کند. میزان ثبات شستشویی در محدوده 4-5 مورد تائید است.)
  • ارزیابی ثبات شستشویی مطابق با استاندارد اتحادیه اروپا شماره ISO105-C10:2006
  • ارزیابی خاصیت آنتی استاتیک مطابق با استاندارد اتحادیه اروپا ISO 2878:2017
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 187 (روش تعيين ثبات رنگ در مقابل خشک‌شویی)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 204 (ثبات رنگ در برابر مالش)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 2- 1147(روش اندازه­گیری مقاومت و ازدیاد طول تا حد پارگی پارچه تاروپودی (روش نوار پهن))
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 1242(تعيين تغييرات ابعاد پارچه بعد از غوطه­وري در آب سرد)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 4-1521(مقاومت سايش پارچه به روش سايش مارتيندل)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 4084 (ثبات رنگ در مقابل نور مصنوعي (لامپ زنون))
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 4530 (ثبات رنگ منسوجات در برابر شستشوي خانگي و تجاري)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 7316 (ارزيابي ظاهر کالا پس از شستشو و خشك كردن خانگي)
  • مطابق با استاندارد ملی ایران شماره 7943 (ثبات رنگ در برابر مالش)
 

نوع همکاری مطلوب :

بر اساس پیشنهادها قابل‌ مذاکره می‌ باشد.

ارسال پاسخ :

تمامی پروپوزال‌ها از طریق این لینک دریافت خواهد شد.