تولید شیشه‌های خودپاک شونده با نانوذرات در کشور

پژوهشگران موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ وابسته به وزارت علوم، تحقیقات و فناوری با استفاده از روش تازه سنتز نانوذرات ‏تیتانا موفق به دست‌یابی به فرمول مرکب خودپاک شونده و چاپ نانوذرات تیتانا بر شیشه با استفاده از چاپگرهای جوهر افشان شدند. ‏

به گزارش راسخون به نقل از ایسنا، پاک کردن شیشه به ویژه در ساختمان و برج‌های بزرگ امروزی بسیار پر دغدغه و هزینه بر است. با توجه به پیشرفتهای اخیر در ‏کنترل بهداشت عمومی، استفاده از محصولات خود پاک شونده نیز مورد توجه قرار گرفته است. یکی از مهمترین خواص فتوکاتالیست دی ‏اکسید تیتانیم خاصیت خود پاک شوندگی است. شیشه‌های فاقد پوشش پس از مدتی کاملاً کثیف و دارای مقادیر بسیاری آلودگی می‌شوند. در ‏حالی‎ ‎که شیشه یا ‌سطوح دارای فتوکاتالیست دی اکسید تیتانیم تحت تابش نور خورشید خاصیت خود پاک شوندگی موثری از خود نشان ‏می‌دهند.‏

دکتر مریم حسینی زری، مجری این طرح در این باره گفت: با توجه به این که اخیرا چاپ با استفاده از چاپگرهای جوهرافشان در صنایع ‏سرامیک و کاشی متداول شده است، این تحقیق در راستای اندازه‌گیری ویژگی خودپاک شوندگی شیشه پس از چاپ نانوذرات تیتانا بر سطح ‏شیشه توسط چاپگر جوهرافشان انجام گرفت.

حسینی‌زری قبل از این طرح، موفق به سنتز تیتانا به روش تازه شده است که در ادامه آن نیز به فرمول مرکب خودپاک ‏شونده دست پیدا کرده است. ‏

این پژوهشگران در ادامه طرح‌های تحقیقاتی – صنعتی با محوریت موضوع خودپاک شوندگی دایمی شیشه و ‏سرامیک، به بررسی امکان‌پذیر بودن چاپ نانوذرات تیتانا بر شیشه با استفاده از چاپگرهای جوهر افشان پرداختند.

به گفته حسینی‌‏زری این تحقیق در راستای اندازه‌گیری ویژگی مرکب به روش میکروامولسیون و تاثیر ضخامت پوشش بر ویژگی خودپاک شوندگی شیشه پس ‏از چاپ انجام گرفته است.‏

حسینی زری افزود: در ادامه تحقیقات قبلی، مرکب از پیش آماده شده (شامل ۷۰ درصد وزنی نانوذرات درجا سنتز شده تیتانا به روش ‏میکرو امولسیون) پس از چهار ماه به داخل مخزن چاپگر جوهر افشان منتقل شد و بر روی شیشه‌های میکروسکوپ به دفعات یک، سه و پنج ‏بار چاپ شد. پس از آن شیشه‌ها خشک و به داخل کوره های متداول در صنعت سرامیک منتقل شدند تا در دما و زمان لازم حرارت داده ‏شوند. پس از خنک شدن و کدگذاری ضخامت چاپ بر شیشه‌ها و ارتباط ضخامت با قدرت خود پاک شوندگی بررسی شد.

به گفته حسینی زری این طرح به سبب کمبود بعضی تجهیزات به روش‌های دیگر در حال تجاری شدن است. از مزایای این روش چاپ ‏می‌توان به برخورداری از دقت، کیفیت و سرعت بالا اشاره کرد.

وی با اشاره به مزایای دیگر افزود: در واقع سرعت مکانیسم پوشش‌‏دهی شیشه در صنعت بسیار مهم است و استفاده از چاپگر جوهر افشان به این مهم کمک می کند. در صنعت سرامیک فرایند پوشش‌دهی، به ‏طور سنتی به روش شابلن زنی (چاپ اسکرین) اتوماتیک یا دستی صورت می‌گیرد. در این روش بر خلاف روش چاپ اسکرین از هدر رفتن ‏مقادیر بسیار مواد مصرفی جلوگیری می‌شود. اما باید توجه شود که استفاده مستقیم رنگدانه در مرکب چاپ محدودیت‌هایی دارد که از جمله ‏آن می‌توان به این مورد اشاره کرد که رنگدانه باید در مورفولوژی و اندازه ذرات ریزی سنتز شده باشد و به توزیع یکنواخت و پایداری ‏برسد تا دهانه مخزن حاوی مرکب گرفته نشود بنابراین روش سنتز از اهمیت بالایی برخوردار است.

نتایج این پژوهش که توسط دکتر مریم حسینی‌زری و دکتر آتشه سلیمانی از موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ وابسته به وزارت ‏علوم، تحقیقات و فناوری انجام شده است، در مجله ‏Journal of the European Ceramic Society‏ (جلد ۳۲، شماره ۱۶، دسامبر ‏سال ۲۰۱۲) انتشار یافته است.

/۱۱۰/