کفی کفش نانو

توضیحات

کفی کفش نانو

نام محصول : کفی کفش نانو

نوع محصول : نانوالیاف

اندازه : متوسط

برند :  زرنخ

توضیحات :

مقدمه:
مصرف برخی اسپری‌های ضد بو و ضد تعریق ممکن است حساسیت‌های پوستی یا تنفسی به همراه داشته باشد و از طرف دیگر استفاده از بعضی محصولات ضد باکتری نانو نیز می‌تواند مناسب نباشد. چراکه نانوفلزاتی مانند نانوذرات نقره که خاصیت ضد باکتری دارند امکان دارد وارد بدن شوند. همه این موارد می‌توانند دلایل موجهی باشند که با احتیاط بیشتری این فرآورده‌ها به کار روند. همچنین سبب می‌شود تا از جایگزین‌های طبیعی که خاصیت ضد تعریقی و خوشبوکنندگی دارند استفاده شود. مهم‌ترین مزیت این ترکیبات طبیعی این است که فاقد اثرات جانبی هستند. استفاده از زاج سفید یک روش کاملا قطعی، کم هزینه و با ماندگاری طولانی برای جلوگیری از ایجاد بوی عرق است که می‌تواند بدون بروز هر گونه مشکل پوستی، عرق بدن را کنترل کند. به این ترتیب در این پژوهش کفی کفش بوگیری ساخته شده که در آن از زاج سفید استفاده شده است. برای تشدید خاصیت عرق‌زدایی، ذرات زاج به کار برده شده در کفی کفش به مقیاس نانو در آمده است.

نانوذرات به کار رفته در جوراب‌های نانویی موجود در بازار به علت تماس مستقیم با پوست احتمال دارد که وارد بدن شوند، اما نانوذرات زاج سفید موجود در این کفی کفش به علت استفاده از TPS (نشاسته ترموپلاستیک) به هیچ عنوان وارد بدن نمی‌شود، در نتیجه اثرات جانبی ندارد.

هدف اصلی این پژوهش ارائه‌ی یک محصول ضد باکتری و بوگیر فوق‌العاده است که هیچ گونه عوارض جانبی نداشته باشد، خاصیت بوگیری آن چندین برابر مواد دیگر باشد و نیز زیست تخریب‌پذیر باشد.

مواد و روش‌ها:
• تهیه‌ی نانو زاج:
مواد و دستگاه‌های به کار برده شده جهت تهیه‌ی نانو زاج عبارتند از: اکسید آلمینیوم، پتاسیم هیدروکسید، اسید سولفریک، خاک رس و سانتریفیوژ
برای تهیه نانو زاج ابتدا با انجام دو واکنش شیمیایی و فرآیندی خاص زاج ساخته شد. با توجه به تجربه‌های گذشته، در هنگام واکنش، زاج به همراه خاک رس به جهت جلوگیری از چسبیدن مواد به هم در سانتریفیوژ قرار گرفت. علاوه بر این، دو ماده‌ای که با واکنش‌های زیر تهیه شد جداگانه در سانتریفیوژ قرار داده شدند. این کار حداقل دو مرتبه انجام شد. بعد از آن مواد حاصل با هم ترکیب گردید و مجددا داخل سانتریفیوژ گذاشته شد. در نهایت نانو زاج به دست آمده برای آنالیز به آزمایشگاه مواد و متالوژی رازی برده شد.
KOH+H2SO1=K2SO1+2H2O (1)
AL2O3+H2SO1=K2SO1+2H2O (2)
• تهیه‌ی TPS:

مواد و دستگاه‌های به کار رفته جهت تهیه‌ی TPS عبارتند از: Internal mixer، Extruder، آون، نشاسته، گلیسرول، پلی اتیلن
در این پژوهشTPS که مخفف واژه TermoPlastic Starch به معنی نشاسته ترموپلاستیک است، در پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران تهیه شد. این ماده با راهنمایی اساتید و کارشناسان این مرکز و با استفاده از تجهیزات و وسایل آزمایشگاهی آنجا سنتز گردید. مراحل کار به این صورت بود که ابتدا نشاسته ذرت به مدت ۱ ساعت با دمای ۸۱ درجه سلسیوس در آون قرار گرفت تا رطوبت‌گیری شود. سپس نشاسته به همراه۳۰ گرم گلیسرول در extruder قرار داده شدند تا ذوب و ترکیب گردند. (از آنجا که نشاسته پیش از رسیدن به نقطه ذوب تخریب می‌شود باید به آن نرم کننده اضافه شود که در اینجا گلیسرول نقش نرم کننده را دارد)

• ساخت کفی کفش نانویی:
برای جلوگیری از ورود ماده‌ی نانویی به بدن، زاج به TPS نشاسته اضافه شد. زیرا هنگامی که این مواد با هم ترکیب می‌شوند نشاسته TPS همچون آسفالت عمل کرده و اجازه‌ی ورود نانوذرات را به بدن نمی‌دهد. برای ساخت، ۲۵٫۸۳ گرم از ترکیب TPS را با ۲۷٫۵ گرم پلی اتیلن (جهت افزایش انعطاف‌پذیری) به همراه ۱٫۶۷گرم نانو زاج در دستگاه internal mixer گذاشته شد تا کاملا با هم ترکیب شوند. دمای دستگاه ۱۴۰ درجه سلسیوس بود. سپس ترکیب برای قالب‌گیری در دستگاه پرس با دمای ۱۹۱ درجه سلسیوس قرار داده شد و در آخر پوشش نفوذپذیری بر روی کفی کفش تهیه شده پرس گردید.

نتایج و بحث:
طبق شکل زیر مشاهده می‌شودکه ذرات زاج تهیه شده به مقیاس کم‌تر از ۱۰۰ نانومتر رسیده و در نتیجه در مقیاس نانو قرار گرفته است.
همچنین نتایج کشت باکتری انجام شده توسط انیستیتو پاستور ایران نشان می‌دهد که ماده‌ی ساخته شده آنتی باکتری و بوگیر است.

نتیجه گیری:
کفی کفش ساخته شده خاصیت بوگیری فوق العاده‌ای دارد. این محصول برای اولین بار در ایران ساخته شده است. از مزایای این کفی می‌توان به سهولت در استفاده، داشتن خاصیت بوگیری چندین برابر مواد بوگیر دیگر، عدم نفوذ مواد نانومتری به بدن، ارزان بودن و زیست تخریب‌پذیری اشاره کرد. همچنین به دلیل نداشتن مواد شیمیایی باکتری کش از بروز حساسیت‌های پوستی (برخلاف اکثر بوگیرها) جلوگیری می‌کند.