کاربردهای میکرو فایبر و میکرو فیلامنت

میکرو فایبر چیست؟

میکرو فایبر نوعی الیافی مصنوعی است که از 1 دنیر یا 1 دسی تکس / نخ ظریف تر است و قطر آن کمتر از 10 میکرومتر است. این الیاف چندین برابر ظریف تر از موی انسان هستند. ملحفه های میکرو فایبر بسیار نازک می باشند، اما در عین حال فوق العاده محکم، نرم و راحت هستند. لباس های تولید شده با میکرو فایبر بسیار مورد توجه صنعت نظافت در مراکز بزرگ درمانی، آموزشی و ندامتگاهی قرار گرفته اند.

کاربردهای میکرو فایبر و میکرو فیلامنت

از ویژگی های میکرو فایبر می توان به لمس نرمی فوق العاده مطلوب، کیفیت خوب آویختگی، درخشندگی، حجیم بودن و ویژگی های خاص سطحی اشاره کرد. در اوایل روند توسعه میکرو فایبر، محققان به دنبال حوزه های مناسبی برای کاربردی کردن میکرو فایبر تولیدی خود بودند، زیرا آنها خواصی داشتند که هنوز در لباس ها و ساختار منسوجات فنی مورد استفاده قرار نمی گرفتند.

چرم شکار مصنوعی و چرم بدلی

زمانیکه ثابت شد الیاف کلاژنی چرم شکار طبیعی، قطری در حدود 4 میکرومتر دارند؛ مشخص گردید که می توان چرم های شکار بدلی و مصنوعی را با درصد موفقیت بالایی تولید کرد، زیرا ابعاد میکرو فایبر جدید با ابعاد چرم های طبیعی برابری می کند.
امروزه به مدد امکان آغشته سازی منسوجات بی بافت تولید شده از میکرو فایبر PET، PA یا PAN با پلی اورتان (PU)، محصولات چرم شکاری مصنوعی و چرمی به صورت صنعتی در ژاپن تولید می شوند. این محصولات از نظر یکنواختی، ثبات ابعادی، سهولت مراقبت، ثبات رنگ و جرم کم در مقام مقایسه با چرم طبیعی و چرم شکاری چیزی کم ندارند.

منسوجات صنعت مد

معمولاً پارچه های بافته شده از میکرو فایبر توخالی UFF با ظرافت 0.1 دسی تکس به همراه الیاف استیپل تک حفره ای تولید می شوند. این محصول دارای ویژگی های منحصر به فردی مثل نرمی زیاد، حجیم بودن، لمس خشک، حس گرما، بازیابی خوب و وزن کم است.

پارچه های پالاینده با کارآیی بالا

منسوجات میکرو فایبر به دلیل ساختار ظریف و جمع و جورشان دارای خواص پالایندگی خوبی برای تصفیه هوا و مایعات هستند. جدا از انواع رایج میکرو فایبر، محصولات ساخته شده از میکرو فایبر فوق العاده ظریف مانند پارچه های بی بافت میکرو فایبر PP 0.05 دسی تکس در ترکیب با یک ولتاژ الکتریکی بالا (که باعث قطبش ثابت منسوجات بی بافت می شود) به خوبی قادرند تا ذرات گرد و غبار را به سمت خود کشیده و جذب کنند.
منسوجات میکرو فایبر می توانند تا اثر پالایندگی خوبی در فرآیند تصفیه مواد جامد یا مایع داشته باشند. از مشخصات فیلترهای مایعات میکرو فایبر می توان به سرعت بالای عبور آب، عملکرد بالای عصاره گیری (احتباس ذرات در ابعاد میکرومتر) و سهولت تمیز کردن ذرات ریز از فیلتر اشاره نمود.
بخش هایی از الیاف که در اندازه های میکرومتری هستند ویژگی های پالایندگی مکانیکی را به محیط پالایش اضافه می کنند. در ضمن می توان دو پلیمر متفاوت غیرهمسان انتخاب کرد؛ با این کار می توان در هنگام شارش جریان خواص توربو الکتریک ایجاد نمود. همچنین ممکن است این دو نوع پلیمر از نظر الکتروستاتیکی قابل شارژ باشند که این امر باعث ارتقای خواص پالایندگی فاز اول می شود. اگر این مکانیسم های پالایش به درستی ترکیب شوند می توانند بازدهی را بالا ببرند؛ ضمناً فشار پایین باعث چکه کردن مواد تصفیه شده ای می شود که قبل از استفاده از این مواد کاربردی به سختی از فیلتر عبور می کردند.
بسیاری از کاربردهای بالقوه به مواردی مربوط می شود که می توان از الیاف تقسیم پذیر مصنوعی برای ایجاد ارزش افزوده، و ایجاد مزیت های بازاریابی و شروع همکاری با تامین کنندگانی که به دنبال فیلترهای نوآورانه هستند، استفاده کرد. افزودن مقدار کمی الیاف قابل تقسیم به دلیل قطر بسیار کم این الیاف در مقایسه با قطر سایر الیاف موجود در محیط فیلتر، قطعاً باید راندمان پالایش ذرات گرد و خاک را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.
در فیلترهای موجی که در آن محیط فیلتر به صورت مداوم خم می شود و به یک سفتی خاصی نیاز دارد، نیز الیاف مصنوعی تقسیم پذیر می توانند در سطح بالایی باعث تقویت محیط فیلتر شوند؛ زیرا زمانی که این الیاف به بخش های مختلفی تقسیم می شوند ضریب تقویت آنها 16 برابر الیاف معمولی خواهد شد؛ این در حالی است که ضریب تقویت الیاف نوع جزیره ای، 33 برابر الیاف معمولی است.

حفاظت در برابر آب و هوا

پارچه های لباس ورزشی بافته شده برای محافظت در برابر باد و هوا مورد استفاده قرار می گیرند؛ البته باید استفاده از آنها در اهداف عایق کاری را نیز به این موارد افزود. سابقاً برای اینکه پارچه های بافته شده در مقابل آب و هوا محافظت شوند از روکش پلی وینیل کلراید (PVC) استفاده می شد.
پوشش پی وی سی ضد آب بودن را تضمین می کند، اما یک اشکال جدی دارد. اجازه عبور هوا را نمی دهد؛ فردیکه این لباس را پوشیده تنها بعد از چند دقیقه عرق می کند و دیگر هیچ فرصتی برای دفع رطوبت بدن خود به بیرون لباس ندارد. در واقع این پوشش معادل با یک بسته ضد هواست و امروزه فقط برای لباس های ضد باران (که غالباً در شرایط سخت آب و هوایی پوشیده می شوند و اصطلاحاً به آنها پارچه های مشمعی گفته می شود) استفاده می گردد. امروزه پوشش ها و روش های جایگزین زیادی برای پی وی سی وجود دارد که از جمله آنها می توان به پوشش های ریز متخلخل فلوروکربن اشاره کرد که قابل تنفس بودن پارچه را تضمین می کنند.
امروزه به لطف وجود نخ های ظریف تر، می توان بدون نیاز به پوشش یا پوسته اضافی تقریباً تمام الزامات کاربردی لباس های ورزشی را برآورده کرد. می توان نوعی لباس های ورزشی را تولید نمود که در عین ضد باد و آب بودن کاملاً قابل تنفس باشند.

استفاده از میکرو فایبر در تمیزکاری

محصولات میکرو فایبر برای تمیز کردن هر چیزی مناسب هستند. میکرو فایبر بر خلاف پارچه های گردگیری معمولی که خاک و گرد و غبار را از جایی به جای دیگر منتقل می کنند، خاک ها یا لکه ها را «لایه برداری» می کنند، سپس ذرات گرد و خاک را تا زمان شستشو در پارچه ذخیره می نمایند. لباس های تمیزکاری ساخته شده با میکرو فایبر، آلودگی و گرد و غبار را در داخل پارچه به دام می اندازند و اجازه نمی دهند که گرد و غبار و آلودگی به اطراف پخش شود. کاربر می تواند این لباس ها را فقط با آب تمیز کند و به هیچ ماده شیمیایی دیگری نیاز ندارد.

میکرو فایبرها به عنوان راز سر به مهر خانه دارهای حرفه ای، سرایداران و خرده فروشان خودرو شناخته می شوند. آنها برای مبتلایان به آسم و آلرژی مناسب هستند، زیرا ذرات گرد و غبار و ریزگردها را بدون مواد شیمیایی از بین می برند. در ضمن برای پاک کردن اثر انگشت از سطوح نیز عالی هستند. هر گونه لکه چربی، قیر، ترشحات حشرات به راحتی با پارچه های گردگیری میکرو فایبر از بین می روند. آنها بار ساکن سطوح را تغییر می دهند، از این رو سطوح مدت زمان بیشتری تمیز می مانند؛ این امر برای صفحه تلویزیون، نمایشگر رایانه و آئینه ها اهمیت زیادی دارد.

حفاظت از انرژی

آزمایشات نشان می دهد که استفاده از میکرو فایبرهای روکش شده با فلز، باعث صرف جویی در مصرف انرژی مبدل های حرارتی در سطح بسیار بالایی می شود. در این حالت میکرو فایبر ها خاصیت انتقال گرما را از خود نشان می دهند. استفاده از میکرو فایبر های روکش شده با فلز در مجاری مبدل حرارتی، باعث افزایش انتقال گرما می شود.

کاربردهای پزشکی میکرو فایبر

هم تولید کنندگان و هم مصرف کنندگان از مزایای زیادی که منسوجات بی بافت میکرو فایبر به بازار محصولات پزشکی ارائه می دهند، آگاه هستند. وقتی منسوجات بی بافت میکرو فایبر را با منسوجات معمولی مقایسه می کنیم، متوجه می شویم که آنها کم هزینه تر، راحت تر، متنوع تر، ایمن تر و برای استفاده در محصولات یکبار مصرف بهتر هستند. با توجه به این مزایا جای تعجب نیست که چرا منسوجات بی بافت میکرو فایبر در پرده ها و روپوش های جراحی بیمارستان ها، ماسک های محافظ صورت، دستکش، بسته های جراحی، لوازم خواب و ملحفه ها دیده می شوند.

از طرف دیگر، الیاف نانو باعث تحریک بافت های زنده می شوند؛ این امر باعث می گردد که بافت قسمت های مختلف بدن انسان مانند غضروف ها، رگ های خونی، استخوان ها و غیره در صورت پوشیده شدن با الیاف نانو در هنگام بیماری سریع تر ترمیم شوند. قطر الیاف نانو حدوداً 10000 برابر کوچک تر از قطر موی انسان است؛ اما ابعاد آن از ابعاد سلول های معمولی بزرگتر است، چرا که ابعاد سلول ها بسته به نوع آنها از مرتبه 1 میکرومتر است. الیاف نانو در مقایسه با ابعاد سلول های بدن سطح بزرگی دارند. الیاف کوچک تر از حد معمول این امکان را فراهم می کنند که سلول ها راحت تر به آنها بچسبند و همین باعث تسریع روند بهبودی می شود.
یکی دیگر از مزایای الیاف نانو کمک به رشد سلول های بنیادی است؛ این امر ناشی از این واقعیت است که داربست های طبیعی الیاف در محدوده نانومتر قرار دارند. به عبارت دیگر الیاف نانو نسخه ای از محیط طبیعی هستند که به سلول ها نزدیک ترند؛ چنانچه آنها را با الیاف طبیعی مقایسه کنیم متوجه این واقعیت می شویم که چرا الیاف طبیعی در محدوده میکرون قرار دارند.

کاربرد میکرو فایبر در ساخت و ساز

کامپوزیت ها مواد چند لایه ای هستند که از لایه های مختلف تشکیل شده اند و هر کدام از این لایه ها خود مشخصات متمایزی دارند. کامپوزیت ها به منظور استفاده از ترکیب بهتر خواص از لایه های مختلفی ساخته می شوند. میکرو فایبرهای دو جزئی و پلی پروپیلنی می توانند جزء بسیار مهمی از کامپوزیت های تقویت شده با الیاف باشند؛ زیرا آنها نه تنها به عنوان یک عنصر تقویت کننده بلکه به عنوان الیاف اتصال دهنده بین لایه های مجزا نیز عمل می کنند. میکرو فیبرهای پلی پروپیلن و دو جزئی در بسیاری از محصولات کامپوزیتی مختلف مورد استفاده قرار می گیرند که از جمله آنها می توان به بتنهای مسلح میکرو فایبر (برای تقویت بتن و جلوگیری از ایجاد ترک)، مواد عایق (برای اجتناب از استفاده از چسب های شیمیایی)، واسطه های حمل چند منظوره مایعات (لایه های تامین و توزیع)، منسوجات بافته شده (به عنوان یک شبکه ثبات ابعادی) و محصولات چند لایه (لایه های نازک بین منسوجات و انواع مصالح ساختمانی) اشاره کرد. میکرو فایبرهای دو جزئی (PP/PE) و پلی پروپیلن توانایی افزودن عملکرد ساختاری و کارآمدی را به مواد کامپوزیت دارند.

استفاده از میکرو فایبر دو جزئی (PP/PE) و پلی پروپیلن در کامپوزیت های تقویت شده با الیاف دارای مزایای زیر است:

• آنها امکان ساخت و ساز سبک را فراهم می کنند (وزن مخصوص الیاف PP از تمام الیاف ها کمتر است).
• علاوه بر اینکه فرآوری ترموپلاستیک ها آسان است، دوستدار محیط زیست نیز هستند.
• خواص مکانیکی خوب، سختی و مقاومت در برابر ضربه از دیگر ویژگی های مهم این الیاف است.
• در محیط های سخت (مقاوم در برابر زوال شیمیایی، کپک، تعریق، پوسیدگی و هوا) پایدار هستند. 
• قابلیت افزودن حجم و نرمی به کامپوزیت ها را دارا می باشند.

چند نمونه از کاربردهای معمول و خارق العاده میکرو فایبرها:

• کاربرد در خودرو به منظور افزایش عملکرد تصفیه روغن هوا، امکان ارتقاء عملکرد موتور و افزایش طول عمر آن.
• مناسب برای مبتلایان به آسم و آلرژی به واسطه از بین بردن ریزگردها بدون نیاز به مواد شیمیایی.
• استفاده گسترده از نانو الیاف در کاشت مو؛ این کار برای مخفی کردن موهای کم پشت انجام می شود.
• استفاده از میکرو فیبرها در کاربردهای ورزشی مانند لباس های ورزشی، اقلام ورزشی و غیره. 
• استفاده گسترده از میکرو فیبرها برای ساخت لباس های شیک و لوکس.
• میکرو فیبرها به عنوان نخ های تابیده.
• استفاده از میکرو فیبرها در تولید چرم مصنوعی.
• استفاده در بخش نساجی فنی و خارج از صنعت پوشاک.
• استفاده در ساخت پدهای ماوس رایانه ای؛ در این پدها ماوس به راحتی می تواند بلغزد و در عین حال توپک آن همچنان تمیز می ماند.
• صیقل دادن پوشش ویفر (قطعه کامپیوتری سیلیکونی) و دیسک های سخت، عایق های صوتی، صفحه های جذب صدا با عملکرد بالا، روکش صندلی های سالن های کنفرانس و محصولات دیگر.

جنبه های اقتصادی فرآوری میکرو فایبرها و چشم انداز آنها

برخی از نتایج فرآوری میکرو فایبرها عبارتند از:

• قیمت 5 تا 10 درصدی بالاتر از الیاف معمولی.
• افزایش 4 درصدی قیمت نخ.
• کاهش 5 تا 10 درصدی پیچ و تاب نخ.
• افزایش 2 درصدی هزینه های خالص نخ.

قیمت میکرو فایبرها معمولاً 5 تا 10 درصد بالاتر از الیاف معمولی است. بدون تغییر و تعدیل قابل توجه در روش های فرآوری، میکرو فایبرها قادر نیستند جایگزین محصولات معمولی شوند. احتمالاً این امر مانع از کاربرد گسترده میکرو فایبرها در محصولات نساجی و صنعتی می شود. تاکنون در حوزه استفاده از میکرو فایبر بیشتر مفهوم «لوکس» بودن مطرح بوده نه «مطلوب» بودن؛ از این رو شاید مسئله هزینه از اهمیت کمتری برخوردار باشد. اما اندازه بازار لوکس زیاد نیست و با عجله بسیاری از شرکت ها برای تولید بیشتر میکرو فایبرها ممکن است با راه اندازی یک جنگ قیمتی اجتناب ناپذیر باعث کاهش قیمت این الیاف جدید شوند و این مسئله خود باعث حذف شدن تولید کننده هایی می شود که قادر به رقابت موثر نیستند. هر چند که تاکید شده ترکیب میکرو فایبر با مواد دیگر نیز مزیت هایی دارد. حال این سوال مطرح می شود که چه نسبتی از میکرو فایبر در مخلوط ها لازم است تا محصول بتواند به سطح کیفی میکرو فایبرها برسد و چگونه تاثیر قیمتی وجود میکرو فایبرها در ترکیب محصولات محاسبه می شود. حقیقت این است که صنعت باید در این مورد خط مشی هایی را تعریف کند.
میکرو فایبرها نسل کاملاً جدیدی از نخ های مصنوعی فوق العاده ظریفی هستند که هنوز جای پیشرفت زیادی دارند. هنوز طیف وسیعی از احتمالات در زمینه های طراحی، تولید و فرآوری در مورد این نوع از الیاف قابل بررسی است. این محدوده تخصصی علاوه بر مواد اولیه معمول مانند PES، PA و PAC در آینده شامل مواد اولیه دیگری مانند سلولزها هم خواهد بود.
نخ های «میکرو دنیر» به دلیل طراحی مواد اولیه مورد نیاز برای تولید لباس های سنتی و استفاده از الیاف طبیعی مانند پنبه و ابریشم برای تولید لباس قطعاً در آینده بیشتر در هندوستان مورد استفاده قرار خواهند گرفت. نخ های میکرو دنیر در واقع نوعی همانند سازی از الیاف مختلف طبیعی به ویژه ابریشم هستند. با توجه به خصوصیات زیبایی شناختی پارچه های ساخته شده با این نخ ها، می توانیم آینده درخشان تری را برای آنها در بازار هند پیش بینی کنیم. با این حال این صنعت مجبور است برای به کارگیری این نخ های فوق العاده ظریف در فرآیندهای پایین دستی مانند تاباندن نخ، آهار زنی، چله پیچی، بافت، رنگرزی و پرداخت، تجهیزات لازم را فراهم کند.