या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आम्ही मायक्रोफायबरची रचना आणि उत्पादन तत्त्वे तपासतो आणि हे पदार्थ प्रत्यक्षात धुळीचे कण आणि धूळ किती प्रभावीपणे रोखू शकते याचा वैज्ञानिकदृष्ट्या शोध घेतो.
तुम्ही धूळ आणि धूळ रोखणाऱ्या बेडिंगबद्दल ऐकले आहे का? कपडे आणि बेडिंग उद्योगात हे एक नवीन तंत्रज्ञान आहे जे लक्ष वेधून घेत आहे. बेडिंग किंवा कपडे खरेदी करताना ज्यांनी कधीही विविध उत्पादने पाहिली असतील त्यांनी कदाचित या उत्पादनाबद्दल आणि त्याच्या मटेरियल, मायक्रोफायबरबद्दल ऐकले असेल.
अल्ट्रा-फाईन फायबर म्हणजे मानवी केसांच्या जाडीच्या शंभरावा भाग असलेले तंतू. उत्पादनांमध्ये वापरल्यास, ते बारीक धूळ किंवा धुळीच्या कणांपेक्षा लहान परंतु हवेच्या रेणूंपेक्षा मोठे हवेचे कप्पे तयार करतात. यामुळे फायबर उत्पादनांना श्वास घेण्याची क्षमता राखता येते आणि धूळ आणि कण आत प्रवेश करण्यापासून रोखणारा अडथळा निर्माण होतो. ही कार्यक्षमता विशेषतः ऍलर्जी ग्रस्त आणि संवेदनशील त्वचा असलेल्यांसाठी फायदेशीर आहे. कापडात मातीच्या भांड्यासारखी श्वास घेण्याची क्षमता असल्याने, बारीक धूळ चिकटणे किंवा धुळीच्या कणांचे वस्तीस्थान रोखले जात असल्याने, ते कार्यात्मक बेडिंग आणि कपड्यांमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. तर, मानवी केसांपेक्षा १०० पट बारीक असलेले हे फायबर कसे बनवले जाते?
पारंपारिक धागा एका पोकळ दंडगोलाकार नळीत द्रव पॉलिमर मटेरियल भरून, दाब देऊन आणि नूडल्स बनवण्यासारखेच, एक-एक करून धागे बाहेर काढून तयार केला जातो. तथापि, याच पद्धतीचा वापर करून मायक्रोफायबर तयार करण्यासाठी प्रथम दहा नॅनोमीटर व्यासाच्या नळ्या तयार कराव्या लागतात, जे तांत्रिकदृष्ट्या अत्यंत कठीण आहे. म्हणून, मायक्रोफायबर प्रामुख्याने इलेक्ट्रोस्पिनिंग वापरून तयार केले जातात, जे यांत्रिक हाताळणीऐवजी विद्युत क्षेत्र वापरते.
इलेक्ट्रोस्पिनिंग ही एक पद्धत आहे जी द्रव कच्च्या मालावर उच्च व्होल्टेज लागू करते, ज्यामुळे पदार्थ तयार करणारे रेणू एकमेकांना दूर करतात. पदार्थ रेणू नावाच्या असंख्य कणांपासून बनलेला असतो. जेव्हा पदार्थावर उच्च व्होल्टेज लागू केला जातो तेव्हा हे रेणू प्रभावित होतात आणि विद्युत चार्ज होतात. कॉन्सर्ट हॉल किंवा बाजारपेठेसारख्या गोंगाटाच्या ठिकाणी तुमचा आवाज नैसर्गिकरित्या कसा मोठा होतो यासारखेच आहे. जोरदार विद्युतीकरण झालेल्या क्षेत्रात, रेणू देखील विद्युत चार्ज होतात, ज्यामुळे एक इलेक्ट्रोस्टॅटिक घटना निर्माण होते. रेणू समान चार्ज प्राप्त करतात आणि चार्जेसप्रमाणे एकमेकांना दूर करतात. परिणामी, ते दूर ढकलतात. उलट, द्रव स्थितीत, रेणूंमध्ये देखील एक आकर्षक बल असते. हे पृष्ठभागाच्या ताणामुळे होते, ज्यामुळे पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ कमी करण्यासाठी रेणू एकत्र येतात. जेव्हा चार्जेसमुळे होणारे प्रतिकर्षण बल रेणूंना एकत्र राहावे असे मानणाऱ्या पृष्ठभागाच्या ताणापेक्षा अधिक मजबूत होते, तेव्हा द्रव यापुढे एकत्र राहू शकत नाही आणि बाहेर फवारला जातो. म्हणूनच ते द्रव थेंबांच्या स्वरूपात बाहेर फवारले जाते. हे फवारलेले द्रव थेंब हवेतून जाताना हळूहळू घट्ट होतात. हवेतून जाताना, ते त्यांचे चार्ज वातावरणात स्थानांतरित करतात आणि हळूहळू त्यांचे स्वतःचे चार्ज गमावतात. एकदा त्यांनी पुरेसे चार्ज गमावले की, या थेंबांचा प्रवाह अस्थिर होतो. परिणामी, प्रवाह सर्पिलमध्ये वळतो आणि धाग्यासारखा आकार घेतो. अशा प्रकारे धागा तयार होतो, अगदी रिबन जिम्नॅस्टच्या रिबनने काढलेल्या आकारासारखा. ही घटना द्रव विद्युत चार्ज केलेल्या स्थानापासून काही अंतरावर असलेल्या उच्च-व्होल्टेज प्लेटपर्यंत पोहोचेपर्यंत चालू राहते.
इलेक्ट्रोस्पिनिंगद्वारे नॅनोफायबर तयार करण्याच्या प्रक्रियेत उल्लेखनीय गुणधर्म आहेत. पारंपारिक यंत्रसामग्री वापरून सूत कातताना, वेगवेगळ्या जाडीचे सूत तयार करण्यासाठी वेगवेगळ्या विशिष्टता असलेल्या वेगवेगळ्या मशीन्स वापरल्या पाहिजेत. तथापि, इलेक्ट्रोस्पिनिंग ही गरज पूर्णपणे काढून टाकते. इलेक्ट्रोस्पिनिंगमध्ये, फिलामेंटची जाडी केवळ लागू केलेल्या व्होल्टेजचे समायोजन करून नियंत्रित केली जाते. जास्त व्होल्टेजमुळे बारीक तंतू मिळतात कारण जास्त व्होल्टेजमुळे जास्त ऊर्जा मिळते. हे एखाद्या नाजूक वस्तूला जास्त उंचीवरून खाली टाकण्यासारखे आहे, ज्यामुळे ती लहान तुकड्यांमध्ये तुटते. व्होल्टेजमधून उच्च ऊर्जा प्राप्त करणारे द्रव अधिक मजबूत चार्ज धारण करते आणि जास्त प्रतिकर्षण अनुभवते. हे मजबूत प्रतिकर्षण द्रव्यांना एकत्र जमवणाऱ्या शक्तींवर मात करते, ज्यामुळे ते लहान थेंबांमध्ये विखुरतात.
इलेक्ट्रोस्पिनिंगचा आणखी एक फायदा म्हणजे विविध पदार्थ एकत्र करून नवीन कार्यक्षमता प्रदान करण्याची क्षमता. उदाहरणार्थ, अँटीमायक्रोबियल एजंट्ससह नॅनोफायबर तयार केल्याने बॅक्टेरिया आणि बुरशी तसेच घरातील धुळीच्या कणांची वाढ रोखता येते. विविध पदार्थ आणि कार्यक्षमता एकत्रित करणारे हे तंतू बेडिंगच्या पलीकडे - वैद्यकीय साहित्य आणि स्पोर्ट्सवेअरपासून ते औद्योगिक फिल्टरपर्यंत - व्यापक अनुप्रयोग शोधतात. ते आपल्या जीवनाची गुणवत्ता वाढविण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
आपण दैनंदिन जीवनात अजाणतेपणे अनेक मायक्रोफायबर उत्पादने वापरतो. धूळ माइट-प्रतिरोधक बेडिंग आणि फंक्शनल स्पोर्ट्सवेअरपासून ते धूळ काढणाऱ्या टॉवेलपर्यंत विविध फंक्शनल उत्पादनांमध्ये त्यांचा वापर केला जातो. ही सर्व फंक्शनल उत्पादने विचारसरणीतील एका छोट्या बदलातून उद्भवली आहेत: भौतिक शक्तीचे विद्युत शक्तीमध्ये रूपांतर. हे पाहून एखाद्याला आश्चर्य वाटते की भविष्यात अधिक अभूतपूर्व पद्धती विकसित केल्या गेल्या तर जग कसे बदलू शकते, ज्यामुळे आणखी बारीक आणि अधिक विशेष धागे तयार होतील. विज्ञान आणि तंत्रज्ञानातील प्रगती आपल्या दैनंदिन जीवनातील अगदी लहान भागातही नावीन्य आणते आणि मायक्रोफायबरसारखे नवीन साहित्य विविध क्षेत्रात त्यांचे मूल्य सिद्ध करत राहतील.
