বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তি

ন্যানো একটি গ্রিক শব্দ যার বাংলা অর্থ ক্ষুদ্র বা সূক্ষ্ম। ন্যানো প্রযুক্তি বলতে বোঝায় আণবিক স্কেলে  কার্যকরী সিস্টেমের একটি বিজ্ঞান, প্রকৌশল এবং প্রযুক্তি যেখানে অনেক ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র পদার্থ নিয়ে কাজ করা হয় যা ১-১০০ ন্যানোমিটার পুরু। ন্যানো প্রযুক্তি হলো শিল্পের উদ্দেশ্যে পারমাণবিক, আণবিক এবং সুপার মলিকুলার স্কেলে পদার্থের ব্যবহার। ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার বিজ্ঞানের বিভিন্ন শাখায় বিস্তৃত যেমন পৃষ্ঠতল বিজ্ঞান, জৈব রসায়ন, আণবিক জীববিজ্ঞান, অর্ধপরিবাহী পদার্থবিজ্ঞান, শক্তি সংরক্ষণ এবং আণবিক বিজ্ঞান। ন্যানো প্রযুক্তি বস্ত্র শিল্পে ব্যাবহার এর ফলে বস্ত্র শিল্পের উন্নতি এবং বস্ত্রের গুণগতমান উন্নত হয়েছে।

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহারের কারণ:

ন্যানো ফাইবার : ন্যানো ফাইবার একটি অবিচ্ছিন্ন ফাইবার যার ব্যাস .১৭-.৬৫ ন্যানোমিটার এবং পি এ এ আণবিক শৃঙ্খল দ্বারা গঠিত।

ন্যানো ফাইবার উৎপাদন প্রস্তুতি :

ন্যানো ফাইবার বিভিন্ন পদ্ধতিতে উৎপাদন করা হয়। নিচে তা দেয়া হলো:
▪️ ইলেক্ট্রো স্পিনিং।
▪️ তাপমাত্রা প্ররোচিত দশা বিচ্ছেদ।
▪️ অংকন
▪️ টেমপ্লেট সংশ্লেষণ।

ইলেক্ট্রোস্পিনিং :

ইলেক্ট্রোস্পিনিং পদ্ধতি ন্যানো ফাইবার উৎপাদন করার সবচয়ে বেশি ব্যবহৃত পদ্ধতি।  ইলেক্ট্রো স্পিনিং একটি ভোল্টেজ চালিত প্রক্রিয়া যা ইলেকট্রো ডায়নামিক ঘটনা দ্বারা পরিচালিত হয়। ইলেক্ট্রো স্পিনিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে পলিমার দ্রবণ থেকে ফাইবার এবং কোন তৈরি করা হয়। এই প্রক্রিয়ার জন্য মৌলিক সেটআপ টি নিম্নরুপ:

• একটি জলাধার (সাধারনত একটি সিরিঞ্জ) এবং একটি ভোতা সুই।
• একটি পাম্প।
• একটি উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার উৎস।
• একটি সংগ্রাহক।

সুইং টিপ এবং সংগ্রাহকের মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করতে একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় এবং স্পিনিং প্রক্রিয়া শুরু হয়। তরল পৃষ্ঠে একটি চার্জ জমা হয়। যখন ইলেকট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ পৃষ্ঠের টান থেকে বেশি হয় তখন তরল মেনিস্কাস একটি শঙ্কু আকারের কাঠামোতে বিকৃত হয়ে যায় যা টেলর শঙ্কু নামে পরিচিত।

একবার টেলর শঙ্কু গঠিত হয়ে গেলে, চার্জযুক্ত তরল জেট সংগ্রাহকের দিকে বেরিয়ে যায়। সংগ্রাহক স্থির সমতল প্লেট, ঘূর্ণায়মান ড্রাম, ম্যানড্রেল এবং ডিস্ক এর মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকতে পারে না। দ্রবণের উপর নির্ভর করে সান্দ্রতা কঠিন তন্তু তৈরি হয় কারণ দ্রাবক চাবুকের গতি থেকে বাষ্পীভূত হয় যা টেলর শঙ্কু থেকে সংগ্রাহক পর্যন্ত উড়ার সময় ঘটে। এর ফলে  একটি নন ওভেন মাদুর সংগ্রাহকের উপর জমা হয়।

ন্যানো স্কেল উপাদান:

ন্যানো  স্কেল হলো ন্যানো টেকনোলজি এর একটি স্কেল। এই স্কেল এর সাহায্যে ন্যানোমিটার এর পরিমাপ জানা যায়। বিভিন্ন বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য ন্যানো স্কেল অনেক গুরুত্বপূর্ণ। কারণ ন্যানো উপাদানগুলো সাইজ এর ভিত্তি করে পদার্থের বিভিন্ন পরিবর্তন সাধন করে। যেমন:

• গাঠনিক পরিবর্তন
• রাসায়নিক পরিবর্ত
• জৈবিক পরিবর্তন

ইলেকট্র স্পান ন্যানো ফাইবার দ্বারা গঠিত নন ওভেন উপাদান। এটিতে নিচের বৈশিষ্ট্যগুলো বিদ্যমান:

• বড় পৃষ্ঠ এলাকা।
• উচ্চ ছিদ্রযুক্ত।
• ছিদ্রের আকার ছোট।

ন্যানো উপকরণ প্রস্তুত প্রণালী:

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো উপকরণের ব্যাবহার :

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো উপকরণ দুইটি পর্যায়ে ব্যবহার করা হয়। যেমন:

• প্রথম পর্যায় একটি নতুন   স্থিতিশিল ন্যানো উপাদান তৈরি করা হয় যেটি কণার আকার দ্বারা সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্যের বিরুদ্ধে সুরক্ষিত থাকতে হবে।
• দ্বিতীয় পর্যায়ে ফয়েল, ইমালশন  এবং বিচ্ছুরণ তৈরি করা যায় টেক্সটাইল পণ্যে প্রয়োগ করা যাবে।

ন্যানো কণাগুলো সাধারনত ন্যানো কণা, একটি সারফেকট্যান্ট, উপাদান এবং বাহক মাধ্যম ব্যবহার করে লেপের মাধ্যমে বস্ত্রের উপর প্রয়োগ করা হয়। বস্ত্র শিল্পে ব্যবহৃত কিছু লেপ কৌশল নিচে আলোচনা করা হলো:

(১) সোল- জেল পদ্ধতি: সোল জেল পদ্ধতি বলতে বোঝায় বিভিন্ন পৃষ্ঠতলের বিভিন্ন কার্যকারিতা সহ জৈব এবং অজৈব যৌগকে ফাঁদে ফেলার একটি কার্যকর পদ্ধতি।

(২) স্তর দ্বারা স্তর সমাবেশ : স্তর দ্বারা স্তর সমাবেশ পদ্ধতি হলো কঠিন পৃষ্ঠে পাতলা যৌগিক চলচ্চিত্র তৈরির জন্য তৈরি করা একটি অনন্য কৌশল। স্তর দ্বারা স্তর সমাবেশ পদ্ধতির ধাপ গুলো নিচে দেখানো হলো:

বস্ত্র শিল্পের যেসব ক্ষেত্রে আমরা ন্যানো প্রযুক্তিকে কাজে লাগাতে পারি :

 মূলত বস্ত্র শিল্পের ৩ টি গুরুত্বপূর্ন ক্ষেত্রে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। যেমন:

ফেব্রিক উৎপাদন এর ক্ষেত্রে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার:

ফেব্রিকের কার্যকারিতা বৃদ্ধির জন্য ন্যানো কণা ব্যবহার করা হয়। ন্যানো কণার আকার অত্যন্ত ক্ষুদ্র। ন্যানো কণার ব্যাস .১৭-.৬৫ ম্যানোমিটার। ন্যানো কণা ব্যবহার ফলে ফেব্রিকের গুণগত মান এবং কার্যকারিতা বৃদ্ধি পায়।

ন্যানো কণার গঠন :

(১) হুইস্কার :ন্যানো  হুইস্কার কাপড়ের জল এবং দাগ প্রতিরোধ করে। ন্যানো  হুইস্কার এর  কারণে কাপড়ে নিম্নলিখত বৈশিষ্ট্যগুলো যোগ হয়:

• পানি এবং তেল পরিপূর্ণতা।
• স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়।
• শ্বাস প্রশ্বাস সুবিধা বৃদ্ধি পায়।
• কাপড় নরম এবং প্রাকৃতিক থাকে।
• বলিরেখা প্রতিরোধ হয়।

২) ন্যানো জাল: ন্যানো জাল  এর কারণে কাপড়ে নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলো যোগ হয়:

• পলিস্টারের মত সিনথেটিক ফাইবারের বৈশিষ্ট্যে কটন এবং লিনেনের অনুভূতি পাওয়া যায়।
• শরীরের আদ্রতা দ্রুত বৃদ্ধি করে।
• কাপড় দ্রুত শুকিয়ে যায়।
• শীতল প্রভাব দেখা দেয়।

(৩) ন্যানো মোড়ানো: ন্যানো মোড়ানো কাপড় ধৌত করার দ্রুততা বৃদ্ধি করে। ন্যানো মোড়ানো এর কারণে কাপড়ে নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলো যোগ হয়:

• কাপড়ের শক্তি এবং স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়।
• কাপড়ের রং এর স্থায়িত্ব বৃদ্ধি পায়।
• কাপড়ে ভাঁজ করার ধারণ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

উপকারী এবং বহুল ব্যবহৃত ন্যানো কণা: কিছু উপকারী এবং বহুল ব্যাবহৃত ন্যানো কণার বিবরণ নিচে আলোচনা করা হলো:

(১) ক্লে ন্যানো কণা: বিভিন্ন হাইড্রাস অ্যালুমিনা সিলিকেটের সমন্বয়ে গঠিত হয় ক্লে ন্যানো কণা। এটি বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের অধিকারী যেমন রাসায়নিক, তাপ, বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদি। এটি শিখা বিরোধী ধর্ম প্রদর্শন করে এবং কাপড়ের ক্ষয় রোধ করে।

(২) জিংক ন্যানো কণা: জিংক ন্যানো কণা কাপড়ে ইউভি শিল্ডিং দিতে পারে। এটি নাইলন ফাইবারের স্থিতিশীল বিদ্যুৎ ক্ষমতা কমাতে পারে।

(৩) টাইটানিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম ন্যানো কণা: টাইটানিয়াম  এবং ম্যাগনেসিয়াম ন্যানো কণা ছবির অনুঘটক কার্যকলাপ করাতে পারে। এটি ক্ষতিকারক এবং বিষাক্ত রাসায়নিক এবং এজেন্ট ভাঙতে পারে যা ফাইবার গুলোতে স্ব – নির্বিজন ফাংশন প্রদান করে।

(৪) সিলভার ন্যানো কণা : এটি অ্যান্টি মাইক্রোবিয়াল এবং অ্যান্টি মোল্ড কণার ধর্ম প্রদর্শন করে। এটি অন্তর্বাস এবং মোজার গন্ধ বিরোধী এবং অতি তাজা সমাপ্তি প্রদান করতে ব্যবহৃত হয়।

টেক্সটাইল ফিনিশিং এর কাজে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার:

ন্যানো  ফিনিশিং এর বৈশিষ্ট্য:

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো ফিনিশিং:

(১) ব্যাক্টেরিয়া এবং দুর্গন্ধ দূরীকরণ: সিলভার বিশুদ্ধ পোশাক ধারণার উপর ভিত্তি করে ব্যাক্টেরিয়া এবং দূর্গন্ধ দূরীকরণ করা হয়। মানবদেহ ঘামের কারণে দূর্গন্ধ সৃষ্টি হয় এবং এর ফলে পোশাকে দুর্গন্ধের সৃষ্টি হয়। আমাদের ব্যাবহৃত মোজা, শার্ট ইত্যাদি ব্যাক্টেরিয়া বৃদ্ধির কারণে দূর্গন্ধ সৃষ্টি করে।সিলভার বিশুদ্ধকরণ প্রায় ৪ ন্যানোমিটার আকারের রূপার কণাগুলোকে ফাইবার তৈরি করে। এটি নিচের বৈশিষ্ট্যগুলো যোগ করে: 

• দূর্গন্ধ দূরীকরণ।
• ভালো লন্ডারিং।
• জীবাণুনাশক।

সিলভার  বিশুদ্ধকরণ: ত্বকের   কাছাকাছি  পরা কাপড়ের জন্য শুধুমাত্র সিলভার ফ্রেশ ফিনিশিং তৈরি করা হয়েছে। এই  প্রযুক্তিটি ভবিষ্যতে নিচের বস্ত্র গুলোতে ব্যবহার করার পরিকল্পনা করা হচ্ছে:

• ইউনিফর্ম।
• নৈমিত্তিক পরিধান।
• শার্ট।
• বিছানা।
• রাতের পোশাক।

(২) স্ব পরিচ্ছন্ন  কাপড় তৈরি: স্ব পরিচ্ছন্ন কাপড় তৈরির জন্য ২০ ন্যানোমিটার আকারের ন্যানো কণা ব্যাবহার করা হয়। এই জন্য টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড ন্যানো কণা ব্যবহৃত হয়। টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইড অনুঘটক হিসেবে ব্যবহৃত হয়। এটি কার্বন ভিত্তিক অণু ভাঙতে সাহায্য করে।

এই প্রক্রিয়াটি ট্রিগার করার জন্য শুধুমাত্র সূর্যের আলো প্রয়োজন হয়। এটি ময়লা, পরিবেশ দূষণকারী এবং ক্ষতিকারক অণুজীবের মোকাবিলায় স্ব পরিচ্ছন্ন কাপড় তৈরিতে ব্যাবহৃত হয়।

(৩) পানি নিরোধী এবং স্ব  পরিষ্কার: পানি বিকর্ষি ফিনিশিং ভূপৃষ্ঠের শক্তি কমায় এবং মোটামুটি  সর্বোচ্চ ১২০ ডিগ্রী পানি যোগাযোগের কোণ দেয়। স্ব – পরিষ্কার ক্ষমতা পাওয়ার জন্য এই  কোণটি ১৫০ থেকে ১৮০ ডিগ্রী হওয়া উচিত। সিলিকন ডাই অক্সাইড এবং অ্যালুমিনা ভালো পানি নিরোধী ফিনিশিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

এক নজরে টেক্সটাইল ফিনিশিং এ ন্যানো প্রযুক্তি :

ইলেক্ট্রনিক বস্ত্র তৈরিতে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যাবহার:

ইলেক্ট্রনিক বস্ত্র অথবা স্মার্ট টেক্সটাইল হল এমন একটি উপাদান যা পরিবেশগত অবস্থা এবং বিভিন্ন উদ্দীপনা (যান্ত্রিক, রাসায়নিক, বৈদ্যুতিক, চুম্বক বা অন্যান্য উৎস থেকে প্রাপ্ত উদ্দীপনা) এর প্রতি অনুভূতি  এবং প্রতিক্রিয়া দেখায়।

সামরিক বাহিনীর পোশাক তৈরিতে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার:

সামরিক বাহিনীর পোশাক নির্মাণে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার হয়। এই প্রযুক্তির মাধ্যমে তৈরি পোশাক  সামরিক বাহিনীকে যুদ্ধক্ষেত্র এবং বিভিন্ন অভিযানে সহায়তা করে। সামরিক বাহিনীর জন্য তৈরি  পোশাকে নিচের বৈশিষ্ট্যগুলো বিদ্যমান থাকে:

• সামরিক পোশাক পরিবেশের সাথে  মিল রেখে রং পরিবর্তন করতে পারে।
• বিজ্ঞানীরা ইলেক্ট্রোক্রমিক ছদ্মবেশ  ফেব্রিক নিয়ে কাজ করছেন যা আশেপাশের সাথে মিশে যাওয়ার সাথে সাথে রং পরিবর্তন করতে পারে।
• হালকা ওজনের বুলেট প্রুফ জ্যাকেট তৈরি করা যায়।

ন্যানো মেডিসিন :

ন্যানো মেডিসিন যুদ্ধক্ষেত্রে সৈনিকদের জীবন অনেকাংশে বাঁচাতে পারে। যুদ্ধক্ষেত্রের সমস্ত মৃত্যুর অর্ধেক  মৃত্যু হয় সৈন্যদের চিকিৎসা করার আগে ব্যাপক রক্তক্ষরণ এর কারণে। এই কারণে বর্তমান সময়ে সৈনিকেরা ন্যানো সেন্সরযুক্ত  এবং একটি ছোট রেডিও লাগানো আঠালো বুকের প্যাঁচ পরে। সেন্সরটি সৈনিকের একটি অত্যাবশ্যক চিহ্ন এবং রেডিও এর মাধ্যমে চিকিৎসকদের অবস্থান প্রদান করা হয়। যখন একজন সৈনিক পায়ের বাহুতে আহত হয়, ইউনিফর্ম এর ন্যানো ফাইবারের কারণে কাপড়টি টর্নিকিকেটে সংকুচিত হয়। এর ফলে সৈনিকের জীবন রক্ষা হয়। এইভাবে ন্যানো-মেডিসিন ব্যবহারের কারণে যুদ্ধক্ষেত্রে সৈনিকদের জীবন রক্ষা হয়।

গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেমে ন্যানো প্রযুক্তি :

গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেমে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়।এর মাধ্যমে ব্যাবহারকারীর সঠিক পজিশন জানা যায়। নিচে গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেমে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যাবহার বর্ণনা করা হলো:

• গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেম দ্বারা চালিত সংবেদনশীল ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত বস্ত্র যেকোনো সময় এবং যেকোনো আবহাওয়ায় ব্যাবহারকারীর সঠিক অবস্থান শনাক্ত করতে পারে।
• সমন্বিত গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেম  সহ ইন্টারেক্টিভ ইলেক্ট্রনিক বস্ত্র  দ্রুত পরিধানকারীকে শনাক্ত করে।
• গ্লোবাল পজশনিং সিস্টেম অগ্নিনির্বাপক এবং শক্তি কর্মীদের জন্য অতিরিক্ত নিরাপত্তা প্রদান করে।

সতর্ক সংকেত প্রদানে ন্যানো প্রযুক্তি:

বস্ত্রে সতর্ক সংকেত প্রদানের মত বৈশিষ্ট্য যোগ করার জন্যে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহার করা হয়। সেন্সর এবং ছোট নমনীয় আলো নির্গত হওয়া প্রদর্শন শরীর থেকে উদ্দীপনা গ্রহণ এবং সাড়া দিতে সাহায্য করে, যা একটি সতর্কতা সংকেত প্রদর্শন বা প্রেরণ করতে সক্ষম। সেন্সরগুলো হৃদস্প্দন, শ্বাস- প্রশ্বাস এবং মেজাজ পর্যবেক্ষণ করতে পারে। যদি গুরুত্বপূর্ণ সংকেতগুলো সমালোচনামূলক মানের নীচে থাকে তাহলে একটি ফ্লিড সয়ংক্রিয়ভাবে প্রদর্শিত হয়। যেমন: একটি ঝলকানি লাল আলো এবং একটি বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থা একটি দূরবর্তী স্থানে একটি বিপদ সংকেত পাঠাতে পারে।

এক নজরে বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তি এবং এর ব্যবহার:

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ :

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যাবহার বলে শেষ করা যাবে না। ভবিষ্যতে বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তির আরো কিছু ব্যাবহার গবেষণা এর অন্তর্ভুক্ত আছে।যেমন:

• ন্যানো কেয়ার।
• ন্যানো পেল।
• ন্যানো ড্রাই।
• ন্যানো টাচ।

ন্যানো প্রযুক্তির এই গবেষণাগুলো সম্পন্ন হলে কাপড়ের গুণগতমান এবং ব্যাবহার উপযোগিতা আরো বৃদ্ধি পাবে। এর ফলে বৈজ্ঞানিক, স্বাস্থ্য এবং চিকিৎসা ক্ষেত্রে কার্যোপযোগী বস্ত্র তৈরি করা সম্ভব হবে।

উপসংহার:

বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার আশীর্বাদস্বরপ। বস্ত্র শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তি ব্যবহারের ফলে টেক্সটাইল ফিনিশিং এর মান উন্নত হয়েছে। বিভিন্ন ক্ষেত্র যেমন: চিকিৎসা, সামরিক, বৈজ্ঞানিক কাজে ব্যবহার উপযোগী পোশাক তৈরি করা সম্ভব হয়েছে। ন্যানো কণা  ব্যবহারের  ফলে অধিক গুণগতমান সম্পন্ন ফাইবার উৎপাদন সম্ভব হচ্ছে। বস্ত্র  শিল্পে ন্যানো প্রযুক্তির ব্যবহার বস্ত্র শিল্পকে আরো সামনের দিকে এগিয়ে যাবে এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহার উপযোগী পোশাক উৎপাদন করা সম্ভব হবে।

রেফারেন্সঃ Begbroke Science Park NanoTec Royal Society

লিখেছেনঃ 
মোহাম্মদ রাকিবুল হক
Jr.RA, BUNON
Bangladesh University of Textiles