پلی اتیلن پلیمری متشکل از کربن و هیدورژن است. این ساختار ساده در طول زنجیر پلیمری آن تکرار شده و منجر به تشکیل ساختاری شبیه به تفلون در آن می شود تمایل بسیار پایینی برای چسبیدن مولکول ها به ویژه مولکول های آب در آن ایجاد می کند. این پلیمر یکی از مناسب ترین ترکیبات در صنعت پلاستیک و بسته بندی است و با وجود اینکه گرما را از خود عبور میدهد و می تواند شما را خنک نگه دارد، اما در تولید منسوجاتی که برای پوشاک استفاده می شوند کاربردی ندارد چراکه توانایی عبور دادن رطوبت را نداشته و آن را در خود نگه می دارد.
اما در خبر منتشر شده در 15 مارچ 2021، اعلام شد محققان دانشگاه MIT موفق به طراحی الیاف و نخ پلی اتیلنی شده اند که قابلیت عبور دادن رطوبت از خود را دارد. آن ها با استفاده از نخ ذکر شده، پارچه ی بسیار سبکی بافتند که توانایی جذب و دفع سریعتر آب را نسبت به الیاف دیگری مانند پنبه، نایلون و پلی استر دارد.
این محققان همچنین اثرات اکولوژیکی پارچه ی بافته شده از این پلی اتیلن را مورد بررسی قرار دادند، که برخلاف بسیاری از باورها، پیش بینی شد این منسوج می تواند اثرات منفی زیست محیطی کمتری نسبت به الیافی مانند نایلون و حتی پنبه داشته باشد.
Svetlana Boriskina یکی از محققین این پروژه از دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه MIT، ابراز امیدواری کرد این پروژه بتواند انگیزه ای برای جمع آوری کسیه های پلاستیکی یا سایر محصولات پلی اتیلنی و بازیافت و تبدیل آن ها به منسوجات باشد و به این ترتیب بتوان از آلودگی زیست محیطی آن ها و خطراتی که برای هزاران جاندار در طبیعت دارند جلوگیری کرد. نتایج این پژوهش در مجله ی Nature Sustainability به چاپ رسیده است.
این گروه برای تهیه ی این منسوج پلی اتیلنی از پلی اتیلن خام و روش ذوب ریسی استفاده کردند و مشاهده کردند زمانی که الیاف از رشته ساز خارج می شوند، در معرض اکسیژن هوا اکسید می شوند و بنابراین انرژی سطح آن ها تغییر کرده و الیاف تا حدی هیدروفیل میشوند و می توانند مولکول های آب را به سطح خود جذب کنند. آن ها برای بهینه سازی شرایط موجود، خصوصیات لیف تهیه شده را مدل سازی کردند و متوجه شدند قطر الیاف و آرایش یافتگی زنجیرهای پلیمری از عوامل موثر در بهبود جذب رطوبت آن ها هستند. بر اساس این یافته ها، آن ها الیافی با ویژگی های بهینه شده در مدل سازی طراحی کرده و پس از ریسندگی، پارچه ای از آن تهیه کردند و تست های مربوط به جذب رطوبت را بر آن انجام دادند و دریافتند نسبت به پارچه های متداول دیگر یعنی پارچه ی پنبه ای، پلی استری و نایلونی، سرعت جذب و دفع رطوبت بالاتری دارد.
نتایج این تحقیقات نشان داد چالش بزرگ رنگرزی پارچه ی پلی اتیلن با رنگزای های رایج نیز به واسطه ی افزایش آبدوستی کالا قابل رفع است. آن ها همچنین مدعی شدند برای رنگرزی این کالا نیازی به استفاده از روش های پرهزینه ی متداول رنگرزی نیست و می توان در حین پروسه ی ذوب ریسی رنگ را به آن اضافه کرد و چون رنگ در داخل ساختار انکپسوله می شود، بنابراین می توان بعد از استفاده و در هنگام بازیافت آن منسوج، پس از ذوب کردن، با سانتریفیوژ رنگ را از پلیمر جدا کرد.
از دیگر مزایای استفاده از این پلیمر، دمای ذوب پایین آن است که باعث کاهش مصرف انرژی حین فرآیند ذوب ریسی شده و بنابراین در کاربردهای صنعتی بسیار مقرون به صرفه است. از مزیت های این لیف نسبت به پنبه، می توان به این اشاره کرد که پنبه به فضا (سطح زیر کشت) زیاد، آب فراوان، مواد شیمیایی مضر برای محیط زیست جهت فرآوری و غیره نیاز داشته و به علاوه تولید آن در فصول خاصی انجام می شود و تنها در برخی مناطق مرغوبیت خوبی دارد.
