Preparation and application of durable flame retardant antimicrobial finishing agent for cotton fabrics
यह अध्ययन एक टिकाऊ, सहसंयोजक रूप से बंधे ज्वाला मंदक और रोगाणुरोधी फिनिशिंग एजेंट (FRA-PHMG) के संश्लेषण की रिपोर्ट करता है जो यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हुए और 50 से अधिक धुलाई चक्रों तक टिकते हुए सूती कपड़ों की अग्नि सुरक्षा और सूक्ष्मजीवी प्रतिरोध को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
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कपास पृथ्वी पर सबसे प्रिय सामग्रियों में से एक है, जिसे इसकी कोमलता, सांस लेने की क्षमता और नमी सोखने की क्षमता के लिए सराहा जाता है। यह गर्मियों की शर्ट से लेकर अस्पताल के गाउन तक, हर चीज़ के लिए पसंदीदा कपड़ा है। फिर भी, इस प्राकृतिक रेशे की दो महत्वपूर्ण कमजोरियां हैं जो उच्च-जोखिम वाले वातावरण में इसके उपयोग को सीमित करती हैं। पहला, यह आसानी से जल जाता है। आग के संपर्क में आने पर, कपास तेजी से सुलगता है और जलता रहता है, जिससे ज्वलनशील गैसें निकलती हैं जो लपटों को और बढ़ा देती हैं। दूसरा, इसकी पानी सोखने की क्षमता एक गर्म, नम वातावरण बनाती है जहाँ बैक्टीरिया और कवक (फंगस) पनप सकते हैं, जो चिकित्सा सेटिंग्स या सार्वजनिक स्थानों में स्वास्थ्य जोखिम पैदा करते हैं। दशकों तक, वैज्ञानिकों ने कपास को उन रसायनों से लेपित करके इन समस्याओं को ठीक करने की कोशिश की है जो आग को रोकते हैं या कीटाणुओं को मारते हैं। हालाँकि, एक बड़ी बाधा बनी हुई है: अधिकांश उपचार धुल जाते हैं। यदि कोई रसायन कपड़े की सतह पर रहता है बजाय इसके कि वह उससे जुड़ जाए, तो वॉशिंग मशीन के कुछ चक्र उसे हटा देते हैं, जिससे कपास फिर से असुरक्षित हो जाता है।
शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं ने एक नया दृष्टिकोण विकसित किया है जो इन दोनों समस्याओं को एक साथ हल करता है और धुलाई की समस्या को भी दूर करता है। उन्होंने एक एकल फिनिशिंग एजेंट बनाया है जो कपास के रेशों के साथ रासायनिक रूप से जुड़ जाता है, जिससे कपड़ा आग के प्रति प्रतिरोधी और सूक्ष्मजीवों के लिए प्रतिकूल बन जाता है, और यह धोने से भी नहीं निकलता। टीम ने एक सामान्य रोगाणुरोधी पॉलीमर (antimicrobial polymer) से शुरुआत की जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति को बाधित करके उन्हें मारने की क्षमता के लिए जाना जाता है। उन्होंने इस पॉलीमर को एक ऐसे रासायनिक समूह के साथ संशोधित किया जो कपास के साथ स्वयं प्रतिक्रिया कर सके। फिर उन्होंने फास्फोरस और नाइट्रोजन जोड़ा, जो जलने की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने के लिए जाने जाने वाले तत्व हैं। परिणाम एक नया यौगिक था जो, कपास पर लगाने और गर्म करने पर, एक स्थायी, अदृश्य ढाल बनाता है। यह ढाल केवल रेशों के ऊपर नहीं बैठती है; यह उनके साथ जुड़ जाती है, जिससे एक टिकाऊ अवरोध बनता है जो बार-बार धोने के बाद भी बना रहता है।
शोधकर्ताओं ने इस नए उपचार का परीक्षण सादे सूती कपड़े पर किया, जिसमें उन्हें एजेंट के घोल में भिगोया गया और फिर उन्हें सुरक्षित करने के लिए उच्च ताप पर पकाया गया। परिणाम आश्चर्यजनक थे। अनुपचारित कपास तीव्रता से जलता है, लगभग कोई अवशेष नहीं छोड़ता और सेकंडों में आग पकड़ लेता है। हालाँकि, उपचारित कपड़ा पूरी तरह से अलग व्यवहार करता है। लौ के संपर्क में आने पर, यह निरंतर दहन नहीं करता। जलने के बजाय, इसने एक मोटी, झुलसी हुई परत बनाई जिसने नीचे की सामग्री की रक्षा की। उस परीक्षण में कि कपड़े को जलने के लिए कितने ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, उपचारित कपास को बिना जले रहने के लिए अनुपचारित कपास की तुलना में दोगुने से अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता थी। जब लौ को हटा दिया गया, तो कपड़ा तुरंत जलना बंद कर गया, और पीछे कोई दहकते अंगारे नहीं बचे। जलने की प्रक्रिया के दौरान निकलने वाली ऊष्मा नाटकीय रूप से कम हो गई, जिसमें अनुपचारित नियंत्रण की तुलना में आग की चरम तीव्रता नब्बे प्रतिशत से अधिक कम हो गई।
आग को रोकने के अलावा, कपड़ा कीटाणुओं को मारने में अत्यधिक प्रभावी साबित हुआ। शोधकर्ताओं ने उपचारित कपास को तीन सामान्य प्रकार के सूक्ष्मजीवों के संपर्क में रखा: दो प्रकार के बैक्टीरिया और एक प्रकार का यीस्ट (yeast) जो संक्रमणों में पाया जाता है। कपड़े ने लगभग उन सभी को मार दिया, जिसमें यीस्ट के लिए शत-प्रतिशत प्रभावशीलता और बैक्टीरिया के लिए निन्यानवे प्रतिशत की दर तक पहुँच गई। महत्वपूर्ण बात यह है कि उपचार इन कीटाणुओं को मारने के लिए हवा या पानी में रसायनों को छोड़ने पर निर्भर नहीं था। इसके बजाय, रोगाणुरोधी एजेंट कपड़े की सतह पर स्थिर रहे, जिससे सूक्ष्मजीव केवल तभी मरते हैं जब वे सामग्री को छूते हैं। यह संपर्क-आधारित क्रिया सुरक्षित है और पर्यावरण में विषाक्त पदार्थों के उत्सर्जन को रोकती है।
इस नई तकनीक का असली परीक्षण दैनिक जीवन की कठोरता को सहने की इसकी क्षमता थी। शोधकर्ताओं ने उपचारित कपड़े को पचास बार मशीन में धोया, जो वर्षों के उपयोग का अनुकरण करने के लिए एक प्रक्रिया है। इन चक्रों के बाद, कपड़े ने अपने अधिकांश सुरक्षात्मक गुणों को बनाए रखा। इसने आग का प्रभावी ढंग से प्रतिरोध किया, और बिना उपचारित कपास की तुलना में जलने के लिए काफी अधिक ऑक्सीजन की आवश्यकता हुई, और इसने अपने सामना किए गए सूक्ष्मजीवों में से ८५ प्रतिशत से अधिक को मारना जारी रखा। कपास के साथ उपचार को थामे रखने वाले रासायनिक बंधन इतने मजबूत थे कि एजेंट को बाहर निकलने से रोका जा सके, जिससे सुरक्षा बरकरार रही। उपचार का कपड़े के भौतिक अहसास और मजबूती पर न्यूनतम प्रभाव पड़ा, जिससे वह कोमलता और स्थायित्व संरक्षित रहा जो कपास को वांछनीय बनाता है।
यह कार्य यह प्रदर्शित करता है कि कपास की प्राकृतिक विशेषताओं से समझौता किए बिना उसे आग और संक्रमण के विरुद्ध एक स्थायी, दोहरी सुरक्षा देना संभव है। कपास के रेशों से सुरक्षात्मक एजेंटों को सीधे रासायनिक रूप से जोड़कर, शोधकर्ताओं ने एक ऐसा कपड़ा बनाया है जो व्यापक रूप से धोने के बाद भी सुरक्षित और स्वच्छ रहता है। यह दृष्टिकोण न केवल आरामदायक बल्कि स्वाभाविक रूप से सुरक्षित वस्त्र बनाने के लिए एक आशाजनक मार्ग प्रदान करता है, जो अस्पतालों, सार्वजनिक भवनों और घरों में उपयोग के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह कपड़ा एक टिकाऊ समाधान के रूप में खड़ा है, जो यह सिद्ध करता है कि सही रासायनिक डिजाइन के साथ, कपास को एक ऐसी सामग्री में बदला जा सकता है जो उन खतरों से रक्षा करे जिन्होंने लंबे समय से इसकी क्षमता को सीमित कर रखा है।
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