تولید لباس‌های ضد آتش با نانوالیاف شیشه‌ای

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اجرای پروژه تحقیقاتی موفق به تولید نانو الیاف سیلیکا به روش الکتروریسی سل‌ ژل شده و برای نخستین بار به نانو نخ شیشه دست یافتند.

کد خبر: ۱۲۸۹۷۶

تاریخ: ۲۱ مهر ۱۳۹۵ - ۱۳:۵۵

الیاف شیشه یکی از محصولاتی است که در صنایع مختلف کاربردهای بسیاری پیدا کرده است. این ماده دارای ریشه معدنی چون سیلیس است و در صنایع خودروسازی، لوله سازی، تولید عایق‌های صنعتی و ساختمانی و تولید کامپوزیت‌ها (اختلاط مواد پلیمری و الیاف شیشه) از کاربرد وسیعی برخوردار است.

استفاده از الیاف شیشه به عنوان عایق حرارتی بسیار رواج دارد ضمن آنکه در بسیاری از محصولات پلاستیکی به عنوان عامل تقویت‌کننده استفاده می‌شود. مواد کامپوزیتی که تحت عنوان (GRP) و یا Glass- Reinforced Plastics شناخته می‌شوند، از موارد مصرفی معروف الیاف شیشه است.

بر این اساس محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر در طرحی موفق به تولید نانو الیاف سیلیکا به روش الکتروریسی سل‌ژل شده و برای نخستین بار به نانو نخ شیشه دست یافتند. این دستاورد حاصل پروژه کارشناسی ارشد مهندس مهسا کنگازیان و به راهنمایی دکتر علی‌اکبر قره‌آغاجی و دکتر مجید منتظر است.

از میان نانو الیاف معدنی، نانو الیاف سیلیکا به دلیل واکنش‌پذیری زیاد و در دسترس بودن ترکیبات سیلیکونی در طبیعت، بیشتر مورد مطالعه قرار می‌گیرند. الکتروریسی نانو الیاف معدنی با استفاده از روش سل ژل انجام می‌شود. در این روش از یک آلکوکسید فلزی مانند تترا اتیل اورتو سیلیکات (TEOS)استفاده شد. به منظور تولید نانو نخ شیشه، عملیات الکتروریسی با استفاده از دو نازل رو به روی هم با بارهای مخالف، یک سیلندر خنثی در وسط و همچنین یک واحد تاب دهنده انجام شد.

قطر نانو الیاف سازنده نخ در این پژوهش ۱۳۶ نانومتر بوده است و قطر کم نانو الیاف و نسبت سطح به حجم بالا سبب بهبود خواص نانو نخ شیشه تولید شده نسبت به نخ معمولی شده است.

برخی از خواص و ویژگی‌های نانو نخ شیشه تولید شده که آن را نسبت به نخ معمولی متمایز می‌کند شامل مواردی چون عایق حرارتی مناسب، مدول و مقاومت بالا، مقاوم در برابر سایش، مقاومت خمشی بالا، مقاومت بالا در محیط‌های اسیدی و جلوگیری از گسترش ترک‌های پلاستیک می‌شود.

نانو نخ شیشه تولید شده به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی عالی، به عنوان یک تقویت کننده ایده‌آل در صنعت کامپوزیت کاربرد دارد. همچنین نانو نخ شیشه به دلیل خاصیت عایق حرارتی مناسب برای تولید پارچه‌های ضدآتش، مصارف الکتریکی و بدنه هواپیما قابل استفاده است.