بررسی تاثیر نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم و کربن مشکی بر خواص انعکاسی پارچه های پنبه/ نایلونی در طول موج های مرئی و مادون قرمز نزدیک

صنایع نظامی در کشورهای مختلف از استتار البسه و تجهیزات نظامی جهت بالا بردن امنیت استفاده نموده اند. یکی از مسائل مهم در این ارتباط، یافتن طرح های استتاری مناسب برای مناطق زیست محیطی مختلف جهت ایجاد حداکثر هماهنگی میان زمینه و جسم می باشد. با الهام گرفتن از رفتارهای استتاری مخلوقات در طبیعت، اثبات شده است که سه عامل اساسی در میزان موفقیت یک طرح استتاری دخیل می باشند. عامل نخست، شباهت رنگی طرح و زمینه است. عامل دوم مسئله تباین رنگهای موجود در طرح بوده و نهایتا شکست تقارن جسم استتار شده می باشد. در این تحقیق، ابتدا نمودار انعکاسی فام های قهوه ای، سبز زیتونی و خاکی موجود در لباس های نظامی مناطق بیابانی ایران به دست آمد و با استفاده از رنگدانه های انتخابی نمونه های همانند با آنها تهیه گردید. همانندی مذکور میان نمونه ها و فامهای استتاری مرجع در دو ناحیه مرئی و مادون قرمز نزدیک (nir) و با استفاده از روش چاپ پارچه با مخلوط رنگدانه ها به انجام رسید. پارچه مورد نظر برای تهیه نمونه فامهای استتاری از جنس پنبه/نایلون انتخاب شده که بعلت راحتی پوشش، قابلیت جذب رطوبت مناسب برای بدن و غیره به عنوان لباس نیروهای نظامی مورد استفاده قرار می گیرد. سپس با افزودن نانو و میکرو ذرات دی اکسید تیتانیوم بعنوان ماده مات کننده و همچنین نانوذرات کربن مشکی و کربن اکتیو بعنوان مواد جاذب نور به خمیرهای چاپ حاوی رنگدانه ها، تاثیر این مواد درتغییرات ایجاد شده رفتار انعکاسی نمونه های چاپ شده محتوی این ذرات با غلظت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، ثبات های شستشوئی، نوری، مالشی، ثبات در برابر عرق بدن، نفوذپذیری هوا و نهایتا زاویه تماس قطره آب با سطح نمونه ها اندازه گیری گردید. فام های قهوه ای، سبز زیتونی و منسوج نظامی ایران با خمیرهای چاپ حاوی مقادیر مشخص از رنگدانه های سبز b، سیاه p-ng، قهوه ای r و زرد fg همانند گردید و سپس مقادیر مشخص نانو و میکرو ذرات دی اکسید تیتانیوم، کربن مشکی و کربن اکتیو به خمیر های چاپ افزوده شده و بر پارچه های پنبه/نایلونی چاپ گردید. سپس نمونه ها خشک شده و تحت عملیات پخت قرار گرفتند. نهایتا نمونه ها بوسیله آب سرد شستشو داده شده و در هوای آزاد خشک شدند. نتایج حاصل از بررسی نمودارهای انعکاسی بدست آمده از نمونه های قهوه ای، سبز زیتونی و خاکی نشان می دهد که افزایش غلظت دی اکسید تیتانیوم در ابعاد نانو و میکرو به محتوای رنگدانه ای چاپ نمونه های فوق، باعث کاهش میزان انعکاس سطوح چاپ شده نسبت به نمونه چاپ شده فاقد دی اکسید تیتانیوم در نواحی vis-nirمی شود. افزودن دی اکسید تیتانیوم به خمیرهای چاپ حاوی رنگدانه های مختلف باعث افزایش میزان پشت پوشی لایه چاپ شده بر سطح پارچه شده و با توجه به ضریب شکست بالای این رنگدانه و افزایش میزان انتشار حجمی و انعکاس سطحی انجام شده از لایه چاپ شده، میزان نور عبوری قابل برخورد با سطح بستر (کالا) کمتر شده و لذا با کاهش سهم انعکاسی نور توسط بستر، میزان انعکاس کلی نمونه چاپ شده کاهش می یابد. با توجه به اینکه نمونه های رنگ همانند شده معمولا از میزان انعکاسی بالاتر از نمونه های مرجع (شاهد) برخوردار می باشند استفاده از دی اکسید تیتانیوم در غلظت های زیاد ( g/kg1- 75/0) درخمیر چاپ باعث کاهش انعکاس نمونه شده و سطح انعکاسی آنها را به سطح انعکاسی مورد نظر نمونه های مرجع در نواحی vis-nir نزدیک می نماید. روند کاهش انعکاس نمونه های رنگ همانند شده با افزودن ذرات کربن مشکی و همچنین کربن اکتیو جاذب نور به خمیرهای چاپ باعث اصلاح رفتار انعکاسی نمونه ها شده و با کاهش انعکاس نمونه ها منحنی انعکاسی نمونه های مرجع بر نمونه های چاپ شده قابل تقلید خواهد بود. نتایج حاصل از بررسی رفتار انعکاسی نمونه های حاوی ذرات منتشر کننده دی اکسید تیتانیوم با تئوری مای می تواند درتطابق نزدیک باشد. همچنین احتمال بیشتری هم در این ارتباط وجود دارد که چون نمونه های چاپ شده تقریبا پشت پوش محسوب می شود نظریه مای، نظریه خوبی برای پیشگوئی رفتار انعکاسی نمونه پشت پوش بکار گرفته شده نمی باشد. کلمات کلیدی: طرح استتاری، پارچه پنبه/نایلونی، انعکاس در نواحی vis-nir، دی اکسید تیتانیوم، کربن مشکی، تئوری مای