بررسی کاربرد فناوری نانو در صنعت مبلمان

مقدمه فناوري ‌نانو در دهه‌ي اخير از سوي کشور ما مورد توجه جديقرار گرفته است. همزمان با آن، صنايع چوب نيز دچار تحولات اساسي شده وسرمايه‌گذاري‌هايی در آن انجام شده است. امروزه بحث‌هاي بسياري در زمينه فناوري‌نانو،کاربردها، مزايا و دورنماي آينده‌ي آن مطرح است. صنايع چوب، حوزه وسيعي از صنايع ازقبيل کاغذسازی، دکوراسیون و مبلمان‌چوبی، اشباع و حفاظت‌چوب، سازه‌های‌چوبی، بیولوِژی و آناتومی، شناخت عناصر چوب، و کامپوزیت‌های چوبی را شامل مي‌شود که اغلب آنها در کشور مانوپا هستند. فناوري‌نانو در بخش‌هاي مختلف صنايع چوب کاربردهاي ارزنده‌اي داردکه مي‌تواند صنايع چوب کشور را با تحول زيادي روبه‌رو کند. از سویی، شناسايينيازهاي گسترده صنايع چوبی کشور مي‌تواند بازار خوبي براي محصولات فناوري‌نانو درکشور باشد، و از سوی دیگر، زمينه رشد خوبي را نيز براي صنایع چوب فراهم کند(جلالی، 1387). با توجه به این موضوع که چوب نوعی کامپوزیت طبیعی می‌باشد که از طبیعت (درخت) حاصل می‌شود، بنابراین ویژگی‌های منحصر به فردی دارد. مقاومت چوب در برابر برخی عوامل نظیر رطوبت و آتش (حرارت) و حمله باکتری‌ها و قارچ‌ها و دوام طبیعی و مقاومت‌های فیزیکی و مکانیکی متغیر می‌باشد، و می‌بایست جهت بهبود خواص، تیمار‌هایی بر روی چوب ماسیو و یا محصولات چوبی و کامپوزیت‌های چوبی اعمال نمود تا کاربرد آنها را افزایش داد. در گذشته، از تیمار‌های خاصی برای بهبود هر یک از خواص چوب استفاده می‌شد، حتی در زمان حال هم استفاده می‌شود، اما با پیشرفت تکنولوژی و مسائل زیست‌محیطی، استفاده از برخی روشها و مواد‌ها ممنوع گردید. حال با استفاده از نانوتکنولوژی می‌توان معایب چوب را کاهش داد و عمر مفید و راندمان را به حداکثر رساند. یکی از مباحت مهم و اقتصادی در حوزه صنایع چوب، دکوراسیون و مبلمان‌های چوبی می‌باشد که با توجه به تنوع و کاربرد وسیع آنها در زندگی روز‌مره می‌تواند سهم عمده‌ای را از این صنعت به خود اختصاص دهد، چوب ماسیو و کامپوزیت‌های چوبی نظیر تخته‌خرده‌چوب، فیبر، و ام‌دی‌اف، از مواد اصلی ساخت مبلمان‌های چوبی می‌باشد و حدود 90٪ هر مبل چوبی را شامل می‌شود. بهبود خواص چوب و کامپوزیت‌های چوبی مورد استفاده در صنعت مبلمان می‌تواند از معایبی که در ساخت و زمان مصرف این گونه سازه‌ها به وجود می‌آید بکاهد و عمر مفید وکاربرد آنها را افزایش دهد. در اين مقاله برخي کاربردهايفناوري‌نانو در صنايع چوب و به خصوص در مورد مبلمان‌های چوبی مورد ارزيابي قرار گرفته است(محمودی، 1386). به طور کلی، با استفاده از نانو تکنولوژی می‌توان مبلمان‌های چوبی را از لحاظ خواص مکانیکی و یا خواص فیزیکی بهبود داد. 1- خواص مکانیکی خواص مکانیکی شامل بهبود دادن خواص مقاومتی چوب و کامپوزیت‌های چوبی است که در ساخت مبلمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به نیرو‌ها وتنش‌هایی که بر آنها وارد می‌شود نظیر نیروی خمشی و فشاری و ضربه و پیچشی و برشی و سایش، می‌توان این خواص را به کمک نانوذرات سیلیکا و نانو تیوب‌ها و نانو فیبر‌ها ونانو لوله‌های کربنی افزایش داد(آندرو کلیلند، 1386). با ادغام نانو لوله‌های کربنی با چوب و کامپوزیت‌ها می‌توان از مقاومت مکانیکی بالایی، به شکل بهینه بهره گرفت. این مواد به سبب مقاومت مکانیکی بالا، وزن کم، و توزیع الکتریسیته ساکن گزینه بسیار مناسبی برای صنعت مبلمان می‌باشد. نانو لوله‌های کربنی، استوانه‌های توخالی با ضخامت یک اتم کربن هستند. نانو لوله‌ها علی‌رغم برخورداری از قطر بسیار کم، مقاومت کششی بالایی در حدود صد گیگا پاسگال دارند، از دیگر خصوصیات نانو لوله‌ها وجود پیوندهای واندروالسی بین اتم‌ها می‌باشد. نانوپوشش‌ها هم خواص مناسبی دارند کهموجب استفادة فراوان از آنها شده است. در صورتی که مادة نرمي مانند چوب وجود داشته باشد که از سویی نباید در برابر ضربه و ديگر بارها و نيروهاي مکانيکي کهبه صورت ناگهاني اعمال مي‌شوند بشکند، و از سویی دیگر، همواره در تماس با يکمادة زبر باشد و بين اين دو قطعه اصطکاک به ‌وجود ‌آيد (مانند سایش در پارکت های چوبی و..)، حال می‌توان يک لايه از يک مادة سخت را روي سطح مادة اول ‌نشاند تا در برابر نيروهاييکه در سطح ماده اعمال مي‌شوند، مثل اصطکاک، مقاوم شود. با وجود این، مغز قطعه هنوزنرم و انعطاف‌پذير است. بنابراين، قطعه در برابر نيروهاي ناگهاني مثل ضربه هم مقاومخواهد بود. پس مشخص می‌شود که می‌توان خواص مکانيکي يک ماده (نظیر چوب یا محصولات چوبی) را با پوشش‌دهي بهبود بخشيد(باقری، 1386)(1990، Ozen R, Sonmez A). حال توجه کنيد که ميزان سختي ــ يا همان مقاومت در برابرجسم فروروندة خارجي ــ به چند عامل بستگي دارد: الف-نيروهاي بين اتميِ مواد: اين نيروها خاصيت ذاتيماده‌اند. مثلاً نيروي بين اتم‌هاي آهن، به علت پيوند فلزي بين اتم‌هاي آهن خيليبيشتر از نيروهاي اتمي است که بين اتم‌هاي چوب که با پيوند کربنی ( لیگنین) به هم متصلمي‌شوند. اين امر در عمل هم قابل تصور است، چرا که اتم‌هاي چوب راحت‌تر، از هم جدا مي‌شوند. اين در حالي است که براي شکافت اتم‌هاي آهن بايد نيرويبیشتری صرف کرد. ب-ساختار سطح مواد: واضح است که اگر سطح مواد، متخلخل و پر از ترک باشد، مقاومت مواد در برابر يک عاملفروروندة خارجي کمتر خواهد بود. با اين تصور، با استفاده از فناوري‌ نانومي‌توان ساختارهايي را توليد کرد که يا ترک‌هاي کمتري داشته باشند يا اندازة دانةآنها آن‌قدر کوچک باشند که وقتي عامل فروروندة خارجي به سطح ماده برخورد مي‌کند،عملاً به مرزهاي اين دانه‌ها برخورد ‌کند و چون مرزها محل بي‌نظمي اتم‌ها هستند وانرژي پيوندها با پيوندهاي داخل دانه فرق دارند (به طوري که از خود مقاومت بيشتريدر برابر مادة فروروندة خارجي نشان مي‌دهند)، پس مادة ريز دانه، که دانه‌هايي درحد نانومتري دارد، می‌تواند خلل و فرج چوب را مسدود نماید و مقاومت بيشتري در برابر سختي نشان ‌دهد.البته چنينپوشش‌هايي ساير خواص مکانيکي مثل خستگي را هم بهبود مي‌بخشند. 1-1- خستگي براي درک خستگي، يک صفحه چوبی را تصور کنيد. براي خرد کردن الیاف آن چهمي‌کنيد؟ صفحات چوبی که بارهای مختلف را تحمل می‌کنند مانند فشار عمود بر الیاف و تنش های مختلف دیگر پس از مدتی تحمل، در اثر این چنین تنش ها دچار خستگی می‌شوند. يکي از مهمترين ويژگي‌هاي مواد کهمقاومت آنها را در برابر خستگي مشخص مي‌کند، ويژگي‌هاي سطحي آنهاست. بانانوساختار کردن سطح و ريزدانه کردن و البته کم کردن نقايص سطحي، مثل ترک، مي‌تواناين خواص را بهبود بخشيد. 1-2- خواص خوردگي اتم‌ها در حوزه‌هايي به صورت منظم چيده شده‌اند. به اينحوزه‌هاي منظم «دانه» مي‌گويند، اگر سهدانه با هم برخورد کنند، به آن نقطه، «نقطة سه‌گانه» مي‌گويند. اين به آن مي‌ماندکه سه دايره با هم برخورد کنند. به خاطر شکل هندسي دايره، فضاي خالي‌اي در محلاتصال ايجاد مي‌شود که به آن «مرز دانه» مي‌گويند. شكل 2 را ببينيد(علی نژاد، 1386). اتم‌هايي که در مرز قرار دارند، متعلق به هيچ دانه‌اي نيستند. در نتيجه بااتم‌هاي کناري خود تعداد پيوند کمتري برقرار مي‌کنند. وقتي مادة خورنده در پوششنفوذ مي‌کند، با اتم‌هاي مرزِ دانه پيوند تشکيل مي‌دهد و مواد جديدي درست می‌کند.مثلاً وقتي مواد قلیایی در چوب نفوذ ‌کند، با چوب واکنش می‌دهند که محصول این واکنش از نظر ترکيب، هم با مواد قلیایی و هم با چوب فرق دارد. به اين ترتيب، باعث خوردگي مي شود. با اين حساب،نانوپوشش‌ها بايد بيشتر در معرض خوردگي باشند. پس چرا مقاومترند؟ در نانوپوشش‌هامساحت مرزِ دانه زياد است و اين موجب خوردگي بيش از اندازه مي‌شود. ولي اين خوردگيدر مرز اتفاق مي‌افتد نه درون دانه، پس چون اين نقاط پراکندگي يکنواختي دارند،بنابراين خوردگي يکنواخت‌تر است و خوردگي موضعي که ترک و شکست ايجاد مي‌کند در کارنخواهد بود. 2- افزایش مقاومت در برابر شعله و آتش عملکرد در برابر آتش نیز یکى از عوامل کاهش کاربرد محصولات چوبى است. دستیابى به عملکرد پیشرفته‌تر در محصولات‌چوبى در برابر آتش نیز کار مشکلى نیست بسیارى از بازدارنده‌هاى آتش نیز که هم اکنون مورد استفاده قرار مى گیرند، در کاهش پارامترهاى مختلف، واکنش چوب در برابر آتش از جمله قابلیت اشتعال، پخش حرارت، و گسترش شعله مؤثراند. عملکرد چوب در برابر آتش مى تواند تا حد عملکرد پشم هاى معدنى و صفحات فولادى افزایش یابد. هرچند بسیارى از این اصلاحات ممکن است روى بسیاری از ویژگى هاى چوب تاثیر گذار باشند. ایجاد رفتار بازدارندگى در برابر آتش در چوب، اغلب موجب افزایش نفوذپذیرى در برابر رطوبت، تغییر رنگ ویا فساد تدریجى چوب مى شود. همچنین این گونه اصلا‌‌‌‌‌حات مى‌تواند موجب کاهش دوام چوب به ویژه در کاربرد‌هاى بیرونى، کاهش مقاومت مکانیکى و مقاوم شدن در برابر چسب و رنگ شود، در صورتى که عمده‌ترین کاربرد چوب‌هاى اصلاح شده با خاصیت بازدارندگى آتش، در مصارف بیرونى است. زمانى که چوب اصلاح شده در معرض رطوبت زیاد قرار گیرد، ممکن است مواد شیمیایى بازدارنده آتش به سطح چوب منتقل و در نهایت شسته شده و به کلى از چوب خارج شوند. حتى با میزان اندکى رطوبت، در حد رطوبت داخلى، عملکرد حفاظتى چوب در برابر آتش ممکن است رو به زوال بگذارد، زیرا مواد شیمیایى بازدارنده آتش از قسمت‌هاى فوقانى چوب به سمت قسمت‌هاى عمیق با غلظت کمتر حرکت کرده و قابلیت اشتعال محصولات افزایش مى‌یابد. از نانوکامپوزیت‌هاى مقاوم به آتش به طور عمده در تولید پلاستیک‌ها، استفاده شده است. همچنین از مقاومت نانوکامپوزیت‌ها در مقابل آتش مى‌توان در تولید محصولات چوبى بهره برد. اما تاکنون نتایج کمى در این زمینه به دست آمده است. مؤثرترین بازدارنده‌هاى آتش نانوکامپوزیتى، ساختارى است شامل تنها یک مونومر و یا پلیمر‌هاى منبسط شده که میان لایه‌هاى سیلیکا قرار داده شده است. چنانچه بتواند پلاستیک‌ها و خاک‌رس را طى یک فرآیند مناسب به خوبى با هم مخلوط کرد، یک چنین ساختارى به آسانى ایجاد مى‌شود. اما این روش تاکنون در تولید محصولات چوبى صلب به کار نرفته است. با این وجود اطلاعات موجود در مورد نانو ذرات نشان مى‌دهد، کاهش اندازه ذرات مقاومت به آتش را تا چند برابر افزایش می‌دهد. با به کارگیرى فن‌آورى نانو مى‌توان ویژگى‌هاى بسیار شگفت‌انگیزى را در محصولات چوبی به وجود آورد. به عنوان مثال نانوذرات قادرند به درون غشاى سلولى نفوذ کرده، ساختارى بسیار مستحکم با احتراق پذیرى کم ایجاد نماید و به طور همزمان خصوصیات میکروحفره‌اى چوب را نیز حفظ کنند. يکي از کاربردهاي مهم فناوري نانو بهبود خواص مواد پليمري( نظیر چوب) از نظرآتش‌گيري و بالابردن مقاومت اين مواد در برابر آتش است. اين مواد عموماً در دماهايبالا ايمن نيستند، اما با استفاده از فناوري نانو امکان ديرسوز نمودن آنها وجوددارد. با توجه به اين که امروزه حجم وسيعي از کالاهاي مصرفي هر جامعه‌اي را محصولات‌چوبی(مبلمان، دکوراسیون و...)تشکيل مي‌دهند که به‌راحتي مي‌سوزند يا گاهي در مقابل شعله فاجعه مي‌آفرينند، لزومتحقيق در خصوص مواد ديرسوز احساس مي‌شود. بر همين اساس، در کشورهاي صنعتي، تلاشگسترده‌اي براي ساخت موادي با ايمني بيشتر در برابر شعله آغاز شده است و در اينزمينه نتايج مطلوبي هم به دست آمده است. بر همين اساس و با توجه به تدويناستانداردهاي جديد ايمني، به نظر مي‌رسد استانداردهاي ساخت مربوط به سازه‌های چوبی مورداستفاده در دکوراسیون، صنایع کاغذ‌سازی و تجهيزات حفاظتي و حتي لوازم‌خانگي، در حال تغيير به سوي مواد ديرسوز است.
از طرف ديگر مدتي است کهنانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک‌‌‌‌‌‌رس به عنوان موادي با خواص مناسب مثل تأخير درشعله‌‌‌‌‌‌وري، توجه بسياري از محققان را به خود جلب کرده است. بنابراينبه‌‌‌‌‌‌نظر مي‌رسد که نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک‌‌‌‌‌‌رس مي‌توانند جايگزينمناسبي براي مواد پليمري معمولي باشند. براي تهيه پليمرهاي ديرسوز، علاوه بررفتار آتش‌گيري، عوامل زيادي بايد مورد توجه واقع شوند، از جمله اينکه: - ازافزودني‌هايي استفاده شود که قيمت تمام‌‌‌‌‌‌شده محصول را خيلي افزايش ندهد. (موادافزودني بايد ارزان قيمت باشند).
- مواد افزودني به چوب بايد به آساني باپليمر فرآيند حاصل کند. - مواد افزوده ‌شده به چوب نبايد در خواص كاربردي چوب تغييرقابل ملاحظه ايجاد كند. - زباله‌هاي اين مواد نبايد مشکلات زيست‌‌‌‌‌‌محيطي ايجادکند. با توجه به اين موارد، خاک‌‌‌‌‌‌رس از جمله بهترين مواد افزودني بهپليمرها محسوب مي‌شود که مي‌تواند آتش‌گيري آنها را به تأخير بيندازد و سبب ايمنيبيشتر وسايل و لوازم ‌شود. مزيت ديگر خاک‌ رس فراواني آن است که استفاده از اينمنبع خدادادي را آسان مي‌کند. 2-1- ويژگي‌هاي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک‌‌‌‌‌‌رس خواص مکانيکي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر- نايلون که از نظر حجمي فقط حاوي پنج درصدسيليکات است، بهبود فوق‌العاده‌‌‌‌‌‌اي را نسبت به نايلون خالص از خود نشان مي‌دهد.مقاومت کششي اين نانوکامپوزيت 40 درصد بيشتر، مدول کششي آن 68 درصد بيشتر،انعطاف‌پذيري آن 60 درصد بيشتر و مدول انعطاف آن 126 درصد بيشتر از پليمر اصلي است. دماي تغيير شکل گرمايي آن نيز از 65 درجه سانتي‌‌‌‌‌‌گراد به 152 درجهسانتي‌‌‌‌‌‌گراد افزايش يافته است. در حاليکه در برابر همة اين تغييرات مناسب، فقط10درصد از مقاومت ضربه آن کاسته شده است.
نتايج تحقيقات حاكي از آن است كهميزان آتشگيري در اين نانو كامپوزيت پليمري حدود 70 درصد نسبت به پليمر خالص كاهشنشان مي‌‌‌‌‌‌دهد، و اين در حالي است كه اغلب خواص كاربردي پليمر نيز تقويتمي‌‌‌‌‌‌شود. البته كاهش در ميزان آتشگيري پليمرها از قديم مورد بررسي بوده است. بشر با تركيب مواد افزودني به پليمر ميزان آتشگيري آنرا كاهش داد ولي متاسفانه خواصكاربردي پليمر هم متناسب با آن كاهش مي‌‌‌‌‌‌يافته است. در واقع كاهش در آتشگيريهمزمان با بهبود خواص كاربري سازه‌های چوبی، ويژگي منحصر به فرد فناوري نانو است، خصوصاًاينكه تنها با افزودن 6 درصد ماده افزودني به چوب تا 70 درصد آتشگيري آن كاهشمي‌‌‌‌‌‌يابد(احمدی، 1386). برخي نانوکامپوزيت‌هاي پليمر – خاک‌‌‌‌‌‌رس پايداري حرارتيبيشتري از خود نشان مي‌دهند که اهميت ويژه‌اي براي بهبود مقاومت در برابرآتش‌‌‌‌‌‌گيري دارد. اين مواد همچنين نفوذپذيري کمتري در برابر گاز و مقاومت بيشتريدر برابر حلال‌ها از خود نشان مي‌دهند.
نانوكلي‌ها(Nano Clay)كه به طور يكنواخت درون پليمري مناسب پراكنده مي‌شوند، اندازه‌اي بسيار كوچك و نسبت ظاهري بسيار زيادي (500 تا 1000) دارند. اين امر باعث مي‌شود تا با اعمال مقادير بسيار كمي از آنها در مقايسه با پركننده‌هاي سنتي، خواص ماده به ميزان زيادي بهبود يابد. ضمن اينكه نانوكامپوزيت‌ها ديگر معايب موجود در كامپوزيت‌هاي تقويت شده با پركننده‌هاي سنتي نظير تالك و شيشه را كه مي‌توانند افزايش چگالي، شكنندگي و يا كاهش شفافيت و صافي سطح باشد، به همراه ندارند. صفحات خاك رس موجب بالا رفتن ميزان ذغال تشكيل شده در سيستم و تقويت آن مي‌شوند. علاوه‌‌‌‌بر اين، برخلاف مواد ضدآتش قديمي كه كارايي رزين را كاهش مي‌دهند، در نانوكامپوزيت‌هاي پليمر- كلي، ساير خواص فيزيكي و مكانيكي نيز بهبود مي‌يابند.
سازوكار كاهش اشتعال‌پذيري در نانوكامپوزيت‌هاي PP+PP-MA و PS در سال 2000 توسط گيلمن و همكارانش با استفاده از كالوريمتري مخروطي مورد مطالعه قرار گرفته است. نمونه‌هاي نانوكامپوزيت PS با استفاده از روش‌هاي Intercalation محلولي و Intercalation مذاب در مخلوط‌كن داخلي، تهيه شدند. نتايج كالوريمتري مخروطي نشان داد كه در تمام نمونه‌هاي حاوي MMT، پيك نرخ، رهايش گرما بين 50 تا 75 درصد كاهش مي‌يابد. همچنين، نوع خاك رس، درجه پراكنش آن و روش ساخت نانوكامپوزيت در كارايي آن به عنوان ماده ضدآتش مؤثر است(nanoparticle - usemooted-for-packaging -18205439). به منظور شفاف‌سازي نقش خاك رس در كاهش اشتعال‌پذيري، نانوكامپوزيت‌ بر پايه PA-6 با 2 و 5 درصد خاك رس در سال 2004 توسط كاشي‌واگي و همكارانش ساخته شد. هنگام آزمايش اشتعال‌پذيري، تشكيل تجمعات باقيمانده‌هاي سياه‌رنگ توسط ويدئو ضبط شد. تصاوير نشان دادند كه تجمعات به سطح در حال سوختن مهاجرت مي‌كنند و لايه‌اي محافظ را شكل مي‌دهند. آناليز باقيمانده نشان داد كه افزون‌بر 80 درصد از جرم آن شامل خاك‌رس و بقيه، اجزاي گرافيتي است. صفحات پراكنده خاك رس مجموعه‌اي از لايه‌ها با 3/1 تا 4/1اd001 هستند. پس از مطالعه باقيمانده‌هاي احتراق با استفاده از TEM و XRD، شواهدي از سازوكارهاي معمول كاهش اشتعال‌پذيري به دست آمد. ساختار نانوكامپوزيت در حين احتراق فرو مي‌ريزد. ساختار چند لايه سيليكاتي- كربني كارايي ذغال را با تقويت ساختاري افزايش مي‌دهد. ذغال غني از سيليكات به عنوان عايقي عالي و مانع انتقال جرم عمل مي‌كنند و سرعت خروج مواد فرار حاصل از تخريب پليمر را كند مي‌كند. در واقع نتايج كالوريمتري مخروطي نشان مي‌دهد كه به جز HRR تنها عاملي كه تغيير مي‌كند، نرخ از دست رفتن جرم (MLR)است.
باربيگوت و همكارانش جايگزيني نانوكامپوزيت PA-6-MMT(حاوي 2 درصد MMT) به جاي آمونيوم پلي فسفات (APP) در فرمولاسيون تركيب ضدآتش خود خاموش شونده را بررسي كردند. نتايج اين مطالعه حاكي از بهبود محسوس در خواص مكانيكي و آتش‌گيري فرمولاسيون اتيلن وينيل استات است(Lynn E, 2005). 3- افزایش مقاومت مبلمان چوبی در برابر باکتری‌ها و قارچ‌ها باکتری‌ها و قارچ‌های مخرب چوب در مناطقی بیشتر رشد می‌کنند که رطوبت و اکسیژن به اندازه‌کافی وجود داشته باشد، معمولا مبلمان‌هایی که در مصارف بیرونی استفاده می‌شود و یا در معرض رطوبت قرار می‌گیرند، اغلب در معرض تهاجمات باکتری‌هایى مانند لکه آبى‌ها ، کپک ها و قارچ هاى نابود کننده چوب قرار دارند. جلوگیرى از تماس باکترى‌ها با سطح چوب مى‌تواند روش مناسبى براى به حداقل رساندن تکثیر کلونى‌هاى میکروبى یا تشکیل کپک در چوب باشد. اصلاح سطح چوب با استفاده از نانو ذرات سیلیکا، تکثیر باکترى‌ها و کلونى‌هاى قارچ ها را به طور چشمگیرى کاهش مى‌دهد. ذرات کروى سیلیکا، با قطر در حدود 10نانومتر، از طریق یک لایه اتصالى پلى کاتیونى و با استفاده از یک فرایند غرقابى ساده به سطوح شیشه‌اى متصل مى‌شوند. از این روش مى‌توان براى ساخت روکش‌هاى نانوکامپوزیتى پلیمرى با خاصیت خود پالایى و حذف آلاینده هاى میکروبى استفاده نمود(Write, j,2006). نقره از موادی است که امروزه توجه زیادی به آن می‌شود و این به دلیل خواصیت منحصر به فرد نقره از جمله خاصیت ضدمیکروبی نقره در مقیاس نانو می‌باشد. نانو ذرات دارای سطوح بسیار زیادی هستند، این افزایش سطح باعث خواهد شد که یک گرم از نانو ذرات نقره برای ضدباکتری کردن یک صد متر مربع از سطح یک ماده کافی باشد. حال می‌توان با نانو ذرات نقره سطوح مبلمان‌ها را پوشش داد که با این کار می‌توان مبلمان‌های چوبی را در برابر قارچ‌ها و باکتری‌ها ایمن نمود، که می‌توان این پوشش‌ها را با قلم‌مو یا پیستوله رنگ‌کاری انجام داد. نانو کپسول‌ها توان آزاد سازی مداوم آفت‌کش‌ها و قارچ‌کش‌ها را دارند، و در صورتی که در پوشش‌های مورد مصرف در مبلمان‌های چوبی نظیر پلی‌استر و سیلر وکیلر از نانو کپسول‌ها استفاده شود، می‌توانند این نانو کپسول‌ها طبق برنانه زمان‌بندی مشخص آزادسازی مواد قارچ‌کش را انجام دهند و نانو ذره دی اکسید تیتانیوم نقش کلیدی در آزادسازی ایفا می‌کند(کشانی، 1385). 3-1-نانو ذرات نقره در راستای تحولاتاخیر زندگی انسان، علم نانو تکنولوژی توسعه یافته و تقریبا ً در همه رشته‌های علمی،نشانه‌هایی از آن یافت می‌شود. محققان نانو تکنولوژی با فناوری جدیدی در رابطه بانانو ذرات آشنا شده‌اند که ممکن است نقش بسیار زیادی در پزشکی آینده ایفا کند. نانوسیلور یک دستاورد شگرف علمی از نانو تکنولوژی است که در عرصه‌های مختلف پزشکی، صنایع مختلف مثل کشاورزی و دامپروری و بسته‌بندی، لوازم خانگی،آرایشی، بهداشتی، و نظامی کاربرد دارد. در فناوری نانوسیلور (Nano Silver)، یونهاینقره به صورت کلوییدی در محلولی به حالت سوسپانسیون قرار دارند که خاصیت آنتیباکتریال ( ضد باکتری)، آنتی‌فونگاس (ضد قارچ) و آنتی‌ویروس دارند. سوسپانسیون

به مخلوط کلوئیدی جامد در مایع سوسپانسیونگفته می‌شود. سوسپانسیون‌ها در حالت عادی ناپایدار هستند و با گذشت زمان ذرات آنهاته نشین شده و در اثر این پدیده فاز مایع از جامد جدا می‌شود. آب گل آلود نمونه‌ایاز یک سوسپانسیون طبیعی است. هر چند این فناوری به تازگی مورد توجه زیادی قرار گرفته و رونق بسیاری پیدا کرده، اما از آن در طب قدیم استفاده می‌شده بدون آنکه دلیل تاثیر آن شناخته شود وحتی در جنگ برای کنترل عفونت زخم سربازان از سکه های نقره استفاده می‌شده است. محلول های نانو سیلور از یونهای نقره در اندازه های 100-10 نانومتر تشکیل شده‌اند و در مقایسه با محلولهای دیگر پایداری بیشتری دارند. یونهای نقره به دلیل اندازه کمی که دارند، سطح تماس بیشتری با فضای بیرون دارند و تأثیر بیشتری برمحیط می‌گذارند.نقره در ابعاد بزرگتر، فلزی با خاصیت واکنش دهی کم می‌باشد، ولی زمانیکه به ابعاد کوچک در حد نانومتر تبدیل می‌شود خاصیت میکرب‌کشی آن بیش از 99 درصد افزایش می‌یابد، به حدی که می‌توان از آن جهت بهبود جراحات و عفونتها استفاده کرد. نقره در ابعاد نانو بر متابولیسم، تنفس و تولید مثل میکروارگانیسم اثر می‌گذارد. تاکنون بیش از 650 نوع باکتری شناخته شده را از بین برده است

توسط هادی غلامیان

بررسی کاربرد فناوری نانو در صنعت مبلمان

مطالب مشابه :

حفاظت مبلمان از گزند آتش‌سوزی با نانوکامپوزیت پلیمری ‏(1392/11/27)

معرفی رشته طراحی صنعتی

انواع پلیمرها

بررسی کاربرد فناوری نانو در صنعت مبلمان

نانو تکنولوژی: فناوری نو به سمت اصلاح الگوی مصرف و تولید در صنایع چوب و مبلمان

مبلمان شهری نیویورک و نیکلاس گریمشاو Nicholas Grimshaw

استفاده از نانو تکنولوژی در ساخت کاغذ

مبلمان شهری با مجسمه های خارق العاده

تاریخچه ساخت مبل و آشنایی با سبک های اصیل ساخت صندلی