استفاده از نانوفناوری در صنعت رنگ منجر به تولید رنگ‌های هوشمند با ویژگی‌های منحصربه‌فردی شده است. در ادامه به برخی از مزایای مهم این رنگ‌ها اشاره می‌کنیم:
- مقاومت بالا در برابر آلاینده‌های هوا: نانوذرات موجود در رنگ‌های هوشمند، مقاومت بالایی در برابر آلاینده‌های محیطی ایجاد می‌کنند که آن‌ها را برای استفاده در محیط‌های شهری و صنعتی بسیار مناسب می‌سازد.
- مقاومت در برابر رشد میکروارگانیسم‌ها: این رنگ‌ها از رشد باکتری‌ها، قارچ‌ها، خزه‌ها و کپک‌ها جلوگیری می‌کنند، که این ویژگی‌ها آن‌ها را برای محیط‌های مرطوب و بهداشتی ایده‌آل می‌سازد.
- قیمت مناسب نسبت به خواص منحصربه‌فرد: با وجود ویژگی‌های فراوانی که این رنگ‌ها ارائه می‌دهند، قیمت آن‌ها نسبت به خواص پیشرفتهای که دارند، بسیار مقرون‌به‌صرفه است.
- کاربرد آسان: این رنگ‌ها با انواع ابزارها و روش‌های مختلف قابل استفاده هستند، که باعث راحتی در اجرای آن‌ها می‌شود.
- خاصیت ضدزنگ: نانوذرات موجود در این رنگ‌ها موجب می‌شود تا آن‌ها گزینه مناسبی برای رنگ‌آمیزی سطوح فلزی و جلوگیری از زنگ‌زدگی باشند.
- قابلیت استفاده در فضاهای داخلی و خارجی: این رنگ‌ها برای فضاهای داخلی و خارجی ساختمان‌ها قابل استفاده هستند و علاوه بر ایجاد زیبایی، از سطوح در برابر عوامل محیطی محافظت می‌کنند.
پیشرفتهای اخیر در فناوری نانو در صنعت رنگ
طبق گفته‌های یکی از کارشناسان ستاد ویژه توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری، دو فناوری جدید در حوزه نانو در حال ارزیابی هستند که قابلیت کاربردی شدن در صنعت رنگ و رزین را دارند. یکی از این فناوری‌ها، تولید نانو رنگدانه‌ها است که با پیدا کردن بازار خود می‌تواند بخش زیادی از صنعت رنگ را متحول کند. دیگر فناوری، تولید نانو افزودنی‌ها است که با اضافه شدن به رنگ‌ها، خاصیت مقاومت به خوردگی را در آن‌ها تقویت می‌کند.
این دو فناوری توانسته‌اند گواهی نانومقیاس آزمایشی را از ستاد دریافت کنند. با توجه به اینکه فناوری نانو در ۲۰ سال آینده تأثیر مهمی در صنعت رنگ خواهد داشت، استفاده از این فناوری نوین می‌تواند راهگشای بسیاری از چالش‌های موجود باشد.
تاثیر فناوری نانو بر صنعت رنگ و پوشش در دهه گذشته
طی ۱۰ سال گذشته، شاهد تغییرات چشمگیری در محصولات صنعت رنگ و پوشش بوده‌ایم. تقاضای بازار برای محصولات نوآورانه و جدید نشان‌دهنده ظهور و توسعه فناوری‌های نانو است. همگام با وضع قوانین زیست‌محیطی سخت‌گیرانه، صنایع رنگ به سمت کاهش یا حذف حلال‌های آلی از محصولات خود حرکت می‌کنند. نانوفناوری با ارائه راه‌حل‌های نوین در این زمینه، نقش مؤثری در ایجاد رنگ‌های زیست‌سازگار و بدون آلاینده ایفا کرده است.
کاربردهای نانو در رنگ‌ها
کاربرد نانوفناوری در صنعت رنگ در دو بخش عمده قابل بررسی است:
- مواد اولیه مصرفی: نانو رنگدانه‌ها، رزین‌ها و مواد افزودنی نانویی با خواص پیشرفتهای مانند پخش‌شدگی بهتر در پایه‌های آبی و حذف رنگدانه‌های سمی (مانند کرومات‌ها) تولید می‌شوند. این مواد پایه، امکان تولید رنگ‌هایی با شفافیت بالا و سازگار با محیط زیست را فراهم کرده‌اند.
- محصولات آماده مصرف: نانوذرات نقره به عنوان آنتی‌باکتریال و ضدقارچ در فرمولاسیون رنگ‌ها استفاده می‌شوند. استفاده از مقادیر کمی از نانوذرات در رنگ‌ها ویژگی‌های جدیدی نظیر خودتمیزشوندگی، تغییر رنگ در شرایط محیطی مختلف (رنگ‌های آفتاب‌پرست) و افزایش مقاومت به خش و خراش را به رنگ‌ها اضافه کرده است.
محصولات مصرفی مبتنی بر نانو
از محصولات متنوع تولید شده با نانوذرات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- رنگ‌های ضدخوردگی با طول عمر بالا: برخی از این رنگ‌ها عمری تا یکصد سال دارند.
- رنگ‌های تصفیه‌کننده هوا: این رنگ‌ها می‌توانند آلاینده‌های هوا را جذب و تصفیه کنند.
- محصولات آنتی‌باکتریال: مانند کاشی‌ها و سرامیک‌های بهداشتی که با لایه‌ای از نانوذرات پوشیده شده‌اند.
- شیشه‌های آنتی‌رفلکس و عایق: با استفاده از لایه‌ای نازک از نانومواد.
- رنگ‌های خودتمیزشونده: این رنگ‌ها برای استفاده بر سطوح ساختمان‌ها ایده‌آل هستند.
- رنگ‌های چندمنظوره: ترکیبی از خواص ضدباکتری، ضدخوردگی، تصفیه هوا و خودتمیزشوندگی در یک محصول
چالش‌های بازار نانورنگ‌ها
با وجود تمام مزایا و فناوری‌های نوین، یکی از چالش‌های موجود در صنعت رنگ، عدم اعتماد شرکت‌های بزرگ به فناوران داخلی است. بسیاری از شرکت‌های بزرگ تولیدکننده رنگ تمایل دارند با تولیدکنندگان خارجی همکاری کنند و این در حالی است که شرکت‌های دانش‌بنیان داخلی نیز توانایی تولید محصولات نانویی با کیفیت را دارند. به گفته مجتبی باقری، کارشناس حوزه نانوکامپوزیت، در حال حاضر حدود ۸ شرکت تولیدکننده رنگ نانویی در کشور وجود دارند که برخی از آن‌ها توانسته‌اند محصولات خود را به مرحله تولید صنعتی برسانند.
مواد اولیه نانویی برای صنعت رنگ
نانومواد اولیه مورد استفاده در صنعت رنگ شامل انواع نانوذرات و افزودنی‌ها می‌شود که در ادامه برخی از آن‌ها آورده شده است:
- نانو عایق رطوبتی
- پودرهای منتشرکننده IR
- افزودنی‌های زیست‌تخریب‌پذیر برای پلاستیک‌ها
- نانو ذرات آنتی‌باکتریال
- نانو ذرات اکسید روی و دی‌اکسید تیتانیوم
- نانوذرات الماس و نانولوله‌های کربنی
این نانوذرات و افزودنی‌ها امکان تولید رنگ‌هایی با ویژگی‌های مختلف از جمله مقاومت در برابر حرارت، سرما، خش، خوردگی و آلودگی را فراهم کرده‌اند.
نتیجه‌گیری
استفاده از نانوفناوری در صنعت رنگ باعث ایجاد انقلابی در کیفیت و کارایی رنگ‌ها شده است. نانوذرات با خواص منحصربه‌فرد خود توانسته‌اند کاربردهای وسیعی در رنگ‌های ضدخوردگی، خودتمیزشونده، آنتی‌باکتریال و زیست‌سازگار ایجاد کنند. با سرمایه‌گذاری بیشتر در این حوزه، می‌توان انتظار داشت که این فناوری در آینده‌ای نزدیک به‌طور گسترده در صنایع مختلف استفاده شود و کیفیت زندگی افراد را بهبود بخشد.