آمارها نشان می‌دهد بخش بزرگی از حوادث حین کار ناشی از عدم استفاده از البسه کار ایمنی است. در این میان دست‌ها و انگشتان از آسیب‌پذیرترین اعضای بدن هستند. به همین منظور برای حفاظت از دست و انگشتان در عین راحتی مطابق با استانداردهای محیط کار باید از دستکش‌های ایمنی مناسب استفاده شود. این دستکش‌ها بسته به هدف و کاربرد مورد انتظار دارای انواع متفاوتی هستند. به‌طوری‌که دستکش‌های ایمنی را بر اساس میزان و درجه محافظت، روش تولید، نوع حفاظتی که ایجاد می‌کنند، مواد اولیه پایه، ضخامت و دوام می‌‌توان تقسیم‌بندی نمود. دستکش‌های کار محافظ معمولاً از جنس لاتکس طبیعی، نیتریل‌بوتادین، استایرین‌بوتادین، پلی‌اورتان و یا PVC هستند و در صنایع گوناگون مورداستفاده قرار می‌گیرند. برآوردها نشان می‌دهد حجم بازار دستکش‌های ایمنی در جهان حدود 25 میلیون دلار است.
شرکت بوفالو به‌عنوان تولیدکننده تخصصی پوشاک و محصولات ایمنی محیط کار با همکاری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، با برگزاری دو چالش مجزا، به دنبال توسعه راهکارها و روش‌هایی جهت «بالا بردن پایداری و مقاومت لایه پلیمری در مقابل حرارت» و «افزایش مقاومت برشی لایه‌های پلیمری» در دستکش ایمنی با استفاده از فناوری نانو است.
«بالا بردن مقاومت لایه پلیمری در مقابل حرارت در دستکش‌های ایمنی و محافظ»
این چالش به دنبال توسعه راهکارهایی مبتنی بر فناوری نانو جهت بالا بردن پایداری و مقاومت لایه پلیمری در مقابل حرارت است به‌گونه‌ای که لایه پلیمری مورداستفاده در دستکش توان تحمل دمای بالای 250 درجه سانتی‌گراد (در صورت امکان افزایش مقاومت تا حد نسوز شدن در مقابل آتش) را داشته باشد.
یکی از مهم‌ترین اهداف و کاربردهایی که این دستکش‌های ایمنی بدان منظور تولید شده و مورداستفاده قرار می‌گیرند، محافظت در برابر دمای بالا و حتی حرارت مستقیم شعله است که برای کار در فرآیندهای داغ، کوره‌های پخت، صنایع تولید سرامیک و ... است.
به‌منظور ایجاد خاصیت مقاومت در برابر حرارت در دستکش‌ها و سایر پوشاک و لوازم حرارتی راهکارهای متنوعی ارائه شده است. یکی از این راهکارها استفاده از الیاف با کارایی بالا نظیر آرامیدها است که علاوه بر مقاومت بالای حرارتی و بازدارندگی در برابر اشتعال خواص دیگری نظیر مقاومت شیمیایی و مقاومت مکانیکی مطلوبی نیز دارند. رایج‌ترین نوع الیاف آرامید پلی‌پارافنیلن‌ترفتالامید (PPTA) است که با عنوان Kevlar توسط شرکت DuPont آمریکا و یا با عنوان Twaron توسط شرکت Teijin ژاپن به بازار عرضه شد. هرچند به‌کارگیری این دسته از الیاف علی‌رغم دارا بودن پایداری حرارتی فوق‌العاده، به دلیل قیمت بالا و نیز دسترسی و تأمین سخت، در بسیاری از کاربردها با محدودیت روبه‌روست. به همین منظور نیز در بسیاری از منابع ترکیب آن‌ها با سایر الیاف ارزان‌تر و دردسترس‌تر پیشنهاد شده است هرچند که اثر منفی بر کارایی نهایی خواهد داشت.
از دیگر روش‌های نوین جهت بهبود خواص منسوجات و لایه‌های پلیمری استفاده از فناوری نانو است. در این روش نانومواد می‌توانند به‌صورت نانوذرات، نانوالیاف یا نانوصفحات در ساختار پوشش و بستر پلیمری قرار گیرند. مطابق با مطالعات صورت گرفته جهت افزایش مقاومت حرارتی این لایه‌ها، افزودن الیاف کربنی، نانوذرات اکسید گرافن، نانوذرات رس، آلومینیوم اکسید، نانوالیاف پلی‌وینیل‌کلرید، نانوذرات گرافیت، الیاف کولار آغشته به پلی‌اتیلن و همچنین استحکام‌دهی با استفاده از پرکننده‌های نانوالیاف سلولز پیشنهاد شده است.
«افزایش مقاومت برشی لایه‌های پلیمری در دستکش ایمنی»
یکی از پرمصرف‌ترین انواع دستکش‌های ایمنی، دستکش‌های ضد برش هستند. معمولاً افرادی که در صنایع سنگ، چوب و فلزات فعالیت می‌کنند و با ابزارهای سایشی و برشی زیادی سروکار دارند، بیشترین نیاز را به دستکش ضد برش دارند. این دستکش‌ها معمولاً دستکم از یک لایه‌ی منسوج و لایه‌ای پلیمری تشکیل می‌شوند. لایه پلیمری محافظ که ناحیه‌ی کف دست و انگشتان را پوشش می‌دهد، غالباً از جنس الاستومرهای پلی‌یورتان (PU) و آکریلونیتریل‌بوتادین ( NBR) است و به روش پلیمریزاسیون امولسیونی تولید می‌شوند. در حال حاضر، یکی از متداول‌ترین دستکش‌های کار با مقاومت به برش بالا، دستکش ایمنی نیتریلی است. این دستکش 100 درصد از جنس اکرونیتریل‌بوتادین با پایداری مکانیکی (در برابر سایش و سوراخ شدن) و شیمیایی بسیار خوب (در مقابل پاک‌کننده‌ها و حلال‌های صنعتی) است.
درجه محافظت دستکش‌های ضدبرش بر اساس آزمون‌های استاندارد کمیسیون اروپا (CE, EN 388) بین درجه 1 تا 5 تقسیم می‌شود که دستکش‌های دارای درجه 5 (EN Cut Level 5) بالاترین میزان محافظت در برابر برش را فراهم می‌کنند. برای دستیابی به این درجه از محافظت نیاز به اصلاح ساختار لایه‌های محافظتی در دستکش است که با استفاده از پلیمرهای معمول امکان‌پذیر نیست. به‌منظور افزایش مقاومت برشی از روش‌های مختلفی نظیر به‌کارگیری پلیمرها و یا الیاف پلیمری با کارایی بالا استفاده می‌شود؛ مانند کولار که دارای ساختاری با استقامت فیزیکی و مکانیکی ارتقا یافته هستند. البته در این حالت هزینه تأمین مواد اولیه و تولید دستکش به میزان قابل‌توجهی افزایش خواهد یافت که یک عامل محدودکننده در به‌کارگیری این روش در بسیاری از کاربردهاست.
اما یکی دیگر از روش‌های بهبود مقاومت برشی لایه‌های محافظ در دستکش که در سال‌های اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است، استفاده از فناوری نانو به‌منظور بهبود خواص مکانیکی یا شیمیایی این لایه‌های پلیمری است. فناوری نانو از طرق مختلف می‌تواند به ساخت و تولید دستکش‌های ایمنی با مقاومت مکانیکی و شیمیایی بالا کمک کند. نانومواد هم به‌صورت نانوذرات و نانوالیاف در محلول پلیمری و هم به‌صورت نانوپلیت‌‌های تکهتکهای در ساختار پوشش می‌توانند قرار بگیرند. مطابق برخی مطالعات صورت گرفته جهت افزایش مقاومت برشی لایه محافظ، افزودن نانوذرات اکسید گرافن، نانوذرات بنتونیت، نانوالیاف پلی وینیل کلرید، نانوذرات گرافیت، الیاف کولار آغشته به پلی‌اتیلن و همچنین استحکام دهی با استفاده از فیلرهای نانوالیاف سلولز پیشنهاد شده است.
کلیه علاقه‌مندان تا تاریخ 2۵ اسفند‌ماه فرصت دارند به‌طور رایگان در هر یک از این چالش‌ها شرکت کنند و از تسهیلات حمایتی 7 میلیون تومانی شامل کمک‌هزینه نقدی و اعتبار شبکه آزمایشگاهی در مرحله اول و جایزه نقدی 30 میلیون تومانی ویژه برنده نهایی چالش بهره‌مند شوند. همچنین برگزیدگان نهایی این دو چالش به‌منظور توسعه فناوری و تجاری‌سازی طرح و نمونه‌های اولیه خود تا مرحله تولید انبوه فرصت همکاری با شرکت بوفالو را خواهند داشت.
