کاربرد مواد نو آورانه در طراحی لباس

کاربرد مواد نوآورانه در طراحی لباس

با بهبود استانداردهای زندگی، تقاضای روزافزون برای پوشاک‌هایی وجود دارد که علاوه بر راحت بودن، عملکرد خوبی نیز داشته باشند. نانومواد به دلیل ساختار منحصر به فرد و عملکرد بالا در طراحی لباس بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این مطالعه، ما یک نانوپارچه کامپوزیت با مقاومت استثنایی به آب و تنفس با استفاده از پلی یورتان (PU)، پلی یورتان فلوئوردار (FPU) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) با نام نانوپارچه کامپوزیت PU-FPU-PVB ساختیم. خواص مکانیکی، ترشوندگی، ضد آب بودن و حرارتی این نانوپارچه در اینجا ارزیابی می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد که بهینه سازی محتوای TPU و PVB برای به دست آوردن نانوپارچه های کامپوزیتی PU-FPU-PVB با عملکرد استثنایی بسیار مهم است. غلظت پایین TPU نمی تواند ویسکوزیته کافی برای پراکندگی یکنواخت درون فیلم مش حاوی چسب داغ را تضمین کند، درحالی که غلظت بالای آن به دلیل افزایش ویسکوزیته ارائه شده توسط TPU پراکندگی بهتری را فراهم می کند. علاوه براین، افزایش محتوای PVB از 0 به 100 درصد وزنی موجب کاهش نفوذپذیری رطوبت از 10.5 تا 3.0 کیلوگرم در تست حرارتی شد. نفوذپذیری آن نیز از 22.5 میلیمتر/ثانیه به 2.8 میلیمتر/ثانیه کاهش یافت. تحت این شرایط، این یافته ها نشان می دهد که نانوپارچه کامپوزیت طراحی شده ما از عملکرد حرارتی عالی در ترکیب با میزان مناسب PVB برخوردار است و آن را به یک ماده ایده آل با عملکرد بالا در تولید پارچه های ضد آب و قابل تنفس تبدیل می‌کند. درنتیجه، نانوپارچه‌های کامپوزیتی PU-FPU-PVB پتانسیل بالایی برای بهبود پیشرفت نوآورانه نانومواد در طراحی لباس دارند.

اخیرا بر بکارگیری مستقیم مواد در زمینه طراحی پوشاک بسیار تاکید می شود. انتخاب مواد مناسب نقش محوری در طراحی و تولید لباس دارد. به طور سنتی، طراحان از مواد معمولی مانند پنبه، ابریشم و پشم استفاده می کنند. با این حال، با پیشرفت فناوری، صنعت مد شاهد ظهور تولید مواد جدید با عملکرد پیشرفته است. ازمیان این مواد، نانومواد به دلیل دارا بودن ویژگی‌های متمایز به خوبی جلب توجه کرده اند. نانومواد دست کم دارای یک جزء یا ساختار نانومقیاس (معمولا کمتر از 100 نانومتر) هستند. این ویژگی های منحصر به فرد به آنها خواص استثنایی ازجمله استحکام بالا، انعطاف پذیری، رسانش و شفافیت نوری می بخشد. نانومواد به دلیل برخورداری از این ویژگی ها در برنامه های متنوع همچون پزشکی، الکترونیک و مد کاربرد دارند. استفاده از نانومواد در طراحی لباس مزایای متعددی دارد؛ به عنوان مثال، استفاده از نانوالیاف در تولید پارچه می توانند ویژگی‌های منسوجات مانند قابلیت تنفس، راحتی حرارتی و رطوبت پذیری را بهبود بخشیده و درنتیجه، راحتی کاربر را تضمین کند. علاوه براین، می توان از نانومواد برای تولید پارچه‌هایی استفاده کرد که دارای خواص خود تمیز شوندگی هستند؛ مقاومت بالایی در برابر اشعه ماورائ بنفش و خواص ضد باکتریایی دارند که عملکرد و دوام لباس را افزایش می دهند. علاوه براین، طراحان نانومواد را قادر می سازد تا به امکانات زیبایی شناختی جدید در تولیدات خود با ترکیب نانوذرات در پارچه باهدف خلق جلوه های بصری منحصر به فرد مانند تغییر رنگ منسوجات و پارچه های شب تاب دسترسی داشته باشند.

این مواد همچنین فرصت هایی برای آزمایش بافت و الگوهای جدید، فراتر از مرزهای رایج طراحی مد در اختیار طراحان قرار می دهند. باوجود مزایای نانومواد در طراحی لباس، کاربرد و ادغام آنها در صنعت پوشاک هنوز در مراحل اولیه است و به پژوهش بیشتری نیاز دارد. بسیاری از محققان در سراسر جهان تحقیقات نوآورانه ای درمورد استفاده از نانومواد در طراحی مد انجام داده اند. هی و همکارانش منسوجات سبک دارای اعلام حریق الکترونیکی خودکار مبتنی بر ژل لغزنده را باهدف دستیابی به نظارت دمایی بسیار حساس و شناسایی انرژی در لباس های مقاوم به حریق توسعه دادند. این پارچه حاوی آلژینات کلسیم، نانوذرات اکسید آهن و نانوسیم‌های نقره است که محدوده دمایی وسیعی را نشان می‌دهد. ژو و همکارانش یک نمد حاوی الیاف کامپوزیت با قابلیت هدایت آب به منظور افزایش ترشوندگی الیاف پلی پروپیلن در منسوجات طراحی کردند. با افزودن اسید اکریلیک به عنوان لایه داخلی و پلی اکریلونیتریل حاوی نانوذرات آلومینا به عنوان لایه بیرونی، پتانسیل کنترل آب و مقاومت سایشی در این نمد حاوی الیاف کامپوزیت افزایش یافت. در این مطالعه یک نانوپارچه کامپوزیت با مقاومت استثنایی در برابر آب و تنفس پذیری با ترکیب پلی یورتان (PU)، پلی یورتان فلوئوردار (FPU) و پلی وینیل بوتیرال (PVB) با نام نانوپارچه کامپوزیت PU-FPU-PVB طراحی کردیم. خواص مکانیکی، ترشوندگی، عایق بندی و آسایش حرارتی این نانوپارچه در اینجا نیز ارزیابی شدند. به طور کلی، هدف از این مطالعه ارائه مواد کاربردی نوآورانه در صنعت پوشاک و کمک به پیشرفت پوشاک ورزشی، اورکت و بارانی، و همچنین البسه پزشکی است.

این مطالعه به طور سیستماتیک به آماده سازی و مطالعه ویژگی های مورفولوژیکی، پراکندگی قطر نانوالیاف، ترشوندگی، عایق رطوبتی و حرارتی در نانو پارچه‌های کامپوزیتی PU-FPU-PVB باهدف بررسی تاثیر محتویات مختلف TPU و PVB بر روی این ویژگی ها می پردازد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که TPU می تواند ویسکوزیته را برای پراکندگی یکنواخت ذرات در ماتریس در غلظت های مناسب افزایش دهد. افزایش محتوای PVB همچنین می تواند ساختار کامپوزیت NME را فشرده تر کرده و ضد آب بودن آن را نیز افزایش دهد. با این حال، محتوای بیش از حد PVB ممکن است موجب افزایش قطر الیاف، پراکندگی ناهموار و درنتیجه عملکرد ضد آب و راحتی حرارتی شود. بنابراین، بهینه سازی محتوای TPU و PVB برای به دست آوردن نانوپارچه های کامپوزیت PU-FPU-PVB با عملکرد استثنایی بسیار مهم است. با این حال، محدودیت های متعددی در این مطالعه ازجمله دما و زمان پرس داغ درطول فرایند کامپوزیت وجود دارد که نباید آنها را نادیده گرفت. بنابراین بهتر است تحقیقات آتی به بررسی این جنبه ها بپردازند.

آنچه در این تحقیق بیان شد

در این مطالعه، ما یک نانوپارچه کامپوزیت PU-FPU-PVB برای افزایش خواص ضد آب، نفوذپذیری رطوبت لباس و درعین حال، بررسی خواص مرتبط با آنها طراحی و تولید کردیم. در تست عملکرد مکانیکی، با افزایش محتوای PVB، استحکام شکست غشاء الیاف قبل از کاهش به 60 مگاپاسکال، از 42 به 90 مگاپاسکال افزایش می یابد. ازدیاد طول شکست نیز از 32 به 49 درصد و سپس از 49 به 41 درصد کاهش یافت. به طور کلی، مشاهده شد که محتوای PVB بهینه می تواند استحکام و دوام پارچه را افزایش دهد. علاوه براین در تست ترشوندگی، CA نانوپارچه کامپوزیت تقریبا 147.4 درصد وزنی است، درحالی که محتوای PVB 0 درصد وزنی است. غشای صاف نشان دهنده 117.5 درصد و روند کاهشی است. در تست ضد آب، میزان مقاومت به فشار آب در نانوپارچه کامپوزیت حاوی 0 و 75 درصد وزنی PVB از 14.6 به 61.5 کیلو پاسکال افزایش می یابد. با این حال، کاهش مقاومت فشار آب در نانوپارچه کامپوزیت حاوی 75 و 100 درصد وزنی از 61.5 تا 55.3 کیلو پاسکال مشاهده می شود. این یافته ها عملکرد ضد آب نانوپارچه کامپوزیت PU-FPU-PVB با محتوای بهینه PVB را نشان می دهند. این یافته‌ها همچنین ضد آب بودن و عملکرد نفوذپذیری رطوبت در نانوپارچه کامپوزیت PU-FPU-PVB را تحت پارامترهای مختلف نشان می دهند. علاوه براین، بینش ارزشمندی از بهینه سازی بیشتر فرایندهای ساخت و خواص آنها ارائه می دهد.