معرفي نانو الياف | طرح توليد نانو الياف

نانوالياف به رشته هاي نسبتا كوتاهي گفته مي شود كه داراي قطري كمتر از 500 نانومتر هستند. از نانوالياف در زمينه هاي مختلفي شامل توليد لباس هاي محافظ، توليد آينه هاي قابل استفاده در فضا، فيلتراسيون هوا، تقويت كننده در نانو كامپوزيت ها و … استفاده مي شود. نانوالياف ها متناسب با ساختار و كاربردي كه دارند در سه گروه نانوالياف پليمري، نانوالياف كربني و نانوالياف معدني دسته بندي مي شوند.

• نانو الياف پليمري : نانو الياف پليمري با روش هايي شامل ريسندگي الكتريكي يا الكتروريسي توليد مي شود كه الياف پليمري با قطر ريز در حد نانومتر مي باشند.
• نانو الياف كربني : نانو الياف هاي كربني بر اساس روش هاي توليد نانولوله هاي كربني ايجاد مي گردند.
• نانو الياف معدني : نانو الياف هاي معدني در پي فرآيند سل-ژل و حرارت دهي توليد مي گردند. سل را در قالب هايي مي ريزند كه پس از يك مدت زمان كوتاهي به شكل ژلي مرطوب شكل مي گيرد. اين ژل پس از خنك شدن به صورت ذرات سراميكي متراكم مي گردد. با تنظيم ويسكوزيته سل در يك محدوده، الياف سراميكي نانومتري توليد مي شوند. در نهايت فيلتري حاصل مي شود كه خلل و فرج نانومتري دارد.

معرفي محصول | طرح توليد نانو الياف

يكي از نيازهاي بشر از گذشته تا به امروز، نياز به جداسازي ذرات نامطلوب از سيالاتي همچون مايعات و گازها مي باشد. فيلترها به وسايلي اطلاق مي شود كه داراي سطوح متخلخل و با منفذهاي بسيار هستند و از آن ها براي جداسازي ذرات جامد از سيالات استفاده مي شود. زماني كه يك مايع يا يك سيال از فيلتر عبور داده مي شود، در نتيجه اختلاف فشاري كه بين دو سمت فيلتر ايجاد مي شود، سيال از فيلتر عبور مي كند اما ذرات جامد به دليل اندازه حفره هاي فيلتر، نمي توانند عبور كنند و در پشت فيلتر باقي مي مانند. نانوفيلترها عموما داراي سطوح متخلخلي هستند كه در آن ها حفره هاي بسيار كوچكي قرار دارد. عموما براي توليد نانو فيلترها از روش الكتروريسي استفاده مي شود. اين نوع از فيلترها متناسب با الياف مورد استفاده در آن ها داراي انواع مختلفي هستند، ضمن اينكه در اشكال مختلف تخت، استوانه اي و لوله اي شكل نيز توليد مي شوند. ابعاد اليافي كه براي توليد اين نوع فيلتر مورد استفاده قرار مي گيرد، بسيار كوچك مي باشد. به طوري كه حفره هاي ايجاد شده بر روي آن بسيار كوچك و در حد چند نانومتر هستند؛ اين موضوع يعني ذرات نسبتا بزرگ نمي توانند از اين فيلتر عبور كنند. در عملكرد يك فيلتر، عوامل مختلفي شامل اختلاف فشار بين دو سطح فيلتر، سرعت فيلتراسيون، نوع و مقاومت پارچه فيلتر و سطح فيلتر تاثير گذار مي باشند. براي توليد اغلب فيلترها به يك صفحه مشبك با استفاده از الياف نانو نياز مي باشد كه به روش الكتروريسي توليد مي گردد. در روش الكتروريسي از ولتاژ زيادي استفاده مي شود تا نيروي الكترواستاتيكي لازم براي ريسيدن محلول پليمري فراهم گردد تا پليمر ريسيده شده بر روي يك صفحه جمع شود. شبكه اي كه از الياف نانو به روش الكتروريسي توليد مي شود، بسيار كوچك است و داراي حفره هاي بسيار كوچكي مي باشد؛ از همين رو جهت استفاده به عنوان فيلتر بسيار مناسب است. لازم به ذكر است كه از شبكه توليد شده مي توان در اشكال مختلفي همچون به شكل تخت يا استوانه اي براي جهت عمليات فيلتراسيون استفاده كرد.

كد آيسيك محصول | طرح توليد نانو الياف

بر اساس سيستم طبقه بندي وزارت صنايع و معادن، كد آيسيك مرتبط با طرح توليد نانو الياف، كد 29191418 مي باشند.

شرايط واردات محصول

بر اساس كتاب مقررات واردات و صادرات جمهوري اسلامي ايران، شماره تعرفه مشخصي براي توليد نانو فيلتر تعريف نشده است و شرايط خاصي براي واردات محصول مورد بررسي در طرح توليد نانو الياف مشخص نشده است. اما مي توان پيش بيني كرد كه واردات اين محصول نيز همانند فيلترهاي معمولي منعي نداشته باشد.

موارد مصرف و كاربرد | طرح توليد نانو الياف

كاربرد اصلي محصول مورد بررسي در طرح توليد نانو الياف، انجام عمليات فيلتراسيون ذرات در ابعاد بسيار ريز و در اندازه نانومتر است. اغلب فيلترها با هدف جداسازي ذرات جامد از سيال ها و همينطور تصفيه هوا و آب كارايي دارند و هرگونه ذرات نامطلوب را از يك محيط جدا مي كنند. در توليد اين نوع از فيلترها، از الياف در اندازه نانو استفاده مي شود، از همين رو اين نانو فيلترها قادر به جداسازي ذرات بسيار ريز در حدود چند نانومتر هستند. در صنايع پزشكي از نانوفيلترها براي جداسازي باكتري ها و قارچ ها طي فرآيند تصفيه آب و تصفيه هوا استفاده مي شود. در ادامه به صورت جزئي تري پيرامون موارد مصرف و كاربردهاي نانوفيلترها توضيحاتي را ارائه كرده ايم.

تصفيه هوا

اين نوع فيلترها داراي منافذ بسيار ريزي هستند و قادر به جداسازي آلودگي هاي بسيار كوچك از هوا مي باشند. مهم ترين كارايي نانو فيلترها در كولرهايي مي باشند كه علاوه بر خنك كردن، هوا را نيز تصفيه مي كنند. اين گونه كولر ها ابتدا هواي محيط اطراف را با يك سيستم مكش به داخل كولر منتقل مي كنند تا پس از خنك كردن مجدد آن را به محيط اطراف بدمند. با استفاده از نانو فيلترها در كولرها، اين فيلترها در محل ورودي هواي محيط قرار مي گيرند و در هنگام مكش هوا از محيط بيرون، ذرات گرد و غبار و آلودگي هاي بسيار ريز را فيلتر مي كنند و اينگونه هواي تميز خنك شده و مجدد به محيط برمي گردد. از اين فيلترها در يخچال ها نيز استفاده مي شود تا هواي داخل يخچال را تصفيه كنند و مانع از بو گرفتن فضاي داخلي يخچال شوند.

تصفيه آب

آب ها با توجه به منابع توليد كننده، داراي ناخالصي هاي مختلفي شامل ذرات معلق، فلزات سنگين و … هستند كه منجر به سختي آب مي شوند. از آب در صنايع متعددي استفاده مي شود و از نيازهاي اوليه بشر است. به همين دليل تصفيه آب و استفاده از آن در صنايع مختلف الزامي مي باشد. نانوفيلترها فرآيند تصفيه آب را سهولت مي بخشند. چراكه املاح موجود در آب و همينطور باكتري ها و قارچ ها داراي اندازه اي بزرگ تر از خلل و فرج نانوفيلترها هستند به همين دليل قادر به عبور از آن ها نيستند.

مصارف پزشكي | طرح توليد نانو الياف

در عالم پزشكي، عوامل بيماري زا و خطرناك بسياري وجود دارد و همين موضوع نشان دهنده لزوم محافظت در برابر عوامل بيماري زا از جمله ويروس ها و باكتري ها مي باشد. عوامل بيماري زا اغلب داراي اندازه هاي بسيار كوچكي هستند و نانوفيلترها مي توانند در فيلتر و حذف آن ها موثر عمل كنند. از نانوفيلترها در توليد ماسك ها و محافظ ها نيز استغاده مي شود تا افرادي كه در ارتباط با عوامل بيماري زا هستند، به منظور حفظ سلامتي خودشان از آن ها استفاده كنند. از نانوفيلترها در صنايع پتروشيمي به منظور جدا كردن مواد نامطلوب و همينطور توليد فيلترهاي هواي اتاق، فيلتر هواي موتور و … استفاده مي شود.

بررسي كالاي جايگزين و تجزيه و تحليل اثرات آن بر مصرف محصول

همانطور كه مطالعه كرديد، تصفيه آب، تصفيه هوا، تصفيه عوامل بيماري زا در صنايع پزشكي از الزامات است. در صورتي كه اين فرآيندها صورت نگيرد، مشكلات زيست محيطي بسيار زيادي ايجاد مي شود و به منظور رفع مشكلات ايجاد شده به صرف هزينه هاي بسياري نياز است. نانوفيلترها از قابليت جداسازي ذرات بسيار ريز و در حد چند نانومتر برخوردار هستند و استفاده از آن ها براي جداسازي برخي ذرات معلق در آب و هوا و يا برخي باكتري ها و ويروس ها كه داراي ابعاد كوچكي هستند، الزامي است. لازم به ذكر است كه تنها نانوفيلترها چنين كارايي دارند و ديگر فيلترهاي نمي توانند ذرات بسيار ريز را جدا كنند. از همين رو انواع فيلترها جايگزين محصول مورد بررسي در طرح توليد نانو الياف هستند، اما از نظر خواص و كارايي متفاوت مي باشند.

اهميت استراتژيكي محصول در دنياي امروز

صنايع مختلف رو به رشد و پيشرفت هستند و نيازمند تكنولوژي هاي جديدتري مي باشند. نانوفيلترها به عنوان يك ابرفيلتر در صنايع امروز مورد استفاده قرار مي گيرند. جداسازي مواد در ابعاد كوچكتر از آب و هوا و ديگر سيالات، به انرژي، زمان و هزينه بسياري نياز دارد، به طوري كه در اين زمينه روش هاي قديمي نيز چندان جوابگو نيست. استفاده از نانوفيلترها كيفيت فيلتراسيون و تصفيه آب و هوا را افزايش مي دهد، به همين دليل رسيدن به تكنولوژي توليد اين محصول از الزامات هر كشوري است. از سويي ديگر تحريم هايي كه عليه كشورمان شده است، زمينه اي را فراهم كرده است كه وارد كنندگان به منظور تامين نياز داخلي براي مصارف ضروري، حاضر به وارد كردن اين محصول به هر قيمتي باشند. بديهي است كه در چنين شرايطي توليدات داخلي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است.

كشورهاي عمده توليد كننده و مصرف كننده محصول

كشورهاي آمريكا، انگليس، ژاپن، چين و تايوان جزو كشورهاي عمده توليد كننده محصول هستند. محصول مورد بررسي در طرح توليد نانو الياف در كشورهاي مختلفي مورد استفاده قرار مي گيرد اما با اين حال نيز دو كشور آمريكا و انگليس به دليل استفاده بيشتر از اين محصول در صنايع پزشكي و نظامي جزو بزرگ ترين مصرف كنندگان نانوفيلتر هستند.

مواد اوليه مورد نياز

در طرح توليد نانو الياف و نانوفيلتر به برخي مواد اوليه به شرح موارد زير نياز است:

• بيوپليمر سديم آلجينات
• محلول پلي اتيلن اكسايد

مواد اوليه و ماشين آلات و تجهيزات مورد نياز در خط توليد طرح توليد نانو الياف از طريق منابع خارجي قابل تامين است.

دانش فني و فرآيند توليد | طرح توليد نانو الياف

نانوفيلترها قابل توليد از مواد مختلفي شامل ذرات كربن، مواد سراميكي و مواد پليمري مي باشند. تكنولوژي توليد نانوفيلترها از تكنولوژي هاي جديد است و اطلاعات ناچيزي از آن ها در اختيار مي باشد، در ادامه به روش توليد نانوفيلترهايي كه از جنس الياف پليمري هستند، پرداخته ايم. در جهت توليد يك صفحه مشبكي از نانو الياف كه همانند يك فيلتر عمل كند، از روش الكترو اسپيتيگ استفاده مي شود. در اين روش از يك ميدان الكتريكي استفاده مي گردد كه ميان سيال پليمر با بار مثبت و يك صفحه تخت ايجاد مي گردد. محلول پليمر به يك سرنگ شيشه اي كه داراي نوك مويينه است، منتقل مي شود. در اين سيستم يك الكترود در داخل محلول پليمر و الكترود ديگر به صفحه جمع كننده الياف متصل مي گردد. زماني كه ولتاژ افزايش پيدا مي كند، با رسيدن به يك مقدار بحراني، شارژ مثبت بر كشش سطحي غالب مي شود كه نتيجه آن خروج پليمر به صورت الياف بسيار ظريف از سرنگ است. وقتي الياف نازك از سرنگ خارج مي شوند بر روي صفحه جمع كننده، يك شبكه از الياف را تشكيل مي دهند. هنگامي كه اين شبكه الياف بر روي صفحه جمع كننده به صورت مسطح جمع آوري مي شود، كم كم الياف تبديل به جامد مي گردد. عمل انجماد در پليمرهاي محلول با تبخير حلال پليمر و در پليمرهاي مذاب با سرد شدن مذاب پليمر همراه است. لازم به ذكر است كه غلظت پليمر بايد به گونه اي باشد كه امكان ريسيدن آن وجود داشته باشد. يعني اين غلظت نبايد به اندازه اي كم باشد كه درگيري ميان زنجيرهاي مولكلولي كم نشود و نه آنقدر زياد باشد كه نتوان فرآيند ريسندگي را براي آن انجام داد. بر اساس مطالعاتي كه در اين زمينه انجام شده است، بهترين غلظت پلي اتيلن اكسايد لازم است با غلظت 0.8 درصد و با نسبت حجمي 50 : 50 با بيوپليمر سديم آلجينات تركيب شود. همينطور لازم به ذكر است كه با تغيير پارامترهاي موثر در اين روش، مي توان لايه هاي نانوالياف با پارامترهاي متغير شامل چگالي حفره ها، اندازه حفره ها، ضخامت لايه و … توليد كرد.

خدمات قابل ارايه كاردوك به طرح‌ها و واحدهاي توليد كننده

براي تهيه طرح توجيهي در زمينه هاي مختلف مي توانيد با كارشناسان تماس بگيريد. از جمله خدمات مركز مشاوره كسب و كار كاردوك مي توان به موارد زير اشاره داشت :

• ارائه خدمات در انتخاب ماشين آلات، تاسيسات عمومي و طراحي سايت پلان
• تامين نيروي انساني نصب و راه اندازي ماشين آلات و تاسيات عمومي طرح توليد
• مشاوره فرمولاسيون مواد اوليه
• مشاوره اصلاح تكنواوژي، نوسازي و بازسازي واحدهاي قديمي
• مشاوره صادرات محصول با كيفيت به  كشورهاي ديگر
• تهيه طرح توجيهي و امكان سنجي طرح با استفاده از نرم افزار اختصاصي  توسط متخصصين كارآمد مهندسي
• ثبت نام در سامانه بهين ياب و سامانه مختلف

براي دريافت مشاوره از متخصصان مركز مشاوره كسب و كار و كاريابي كاردوك جهت نوشتن طرح توجيهي مي توانيد با شماره 02166418908 تماس بگيريد.

منبع: طرح توليد نانو الياف