بررسی مورفولوژی و راندمان تولید نانوالیاف تهیه شده به روش فرایند الکترواسپینینگ با چند نازل
نویسندگان
1 استادیار، گروه مکانیک، مجتمع دانشگاهی مواد و فناورهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 کارشناس ارشد، مهندسی متالورژی و مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
3 کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد سنندج
doi
چکیده
الکتروریسی روشی ساده و مناسب برای تولید پیوسته نانوالیاف با ویژگیهای برجسته میباشد. در این پژوهش الکتروریسی محلول پلیاکریلونیتریل با چند نازل با بررسی تأثیر پارامترهایی مانند غلظت محلول، ولتاژ و دبی بر روی قطر نانوالیاف تولیدی و همچنین نرخ تولید نانوالیاف در مقایسه با روش تک نازل مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد با افزایش غلظت محلول از 8% به 10% وزنی، به علت افزایش ویسکوزیته و مشکلتر شدن کشیدن جت، قطر متوسط الیاف از 135 به 191 نانومتر و نرخ تولید در غلظتهای مشابه در چند نازل در مقایسه با تک نازل افزایش مییابد. در حالت چند نازل در ولتاژهای پایینتر با افزایش ولتاژ به ازای هر 5 کیلو ولت، نرخ تولید 2 برابر و در ولتاژهای بالاتر 6/1برابر افزایش می-یابد. همچنین ولتاژ تا یک مقدار بهینه باعث افزایش متوسط قطر الیاف و بیش از این میزان باعث کاهش آن میشود. بررسی تأثیر دبی محلول نشان داد که نرخ تولید با افزایش دبی محلول از 5/0 به ml/h 1 دو برابر و قطر متوسط الیاف از 164 به 191 نانومتر افزایش مییابد. در حالیکه با افزایش بیشتر دبی از 1 به ml/h2، به دلیل عدم توانایی نیروی الکترواستاتیک در تبدیل تمامی محلول به الیاف باعث کاهش قطر الیاف و نیز کاهش نرخ تولید میشود. به نظر میرسد در الکتروریسی چند نازله، میتوان با افزایش ولتاژ و غلظت، نرخ تولید را تا میزان چندین برابر افزایش داد. همچنین دبی تأثیر مشخصی در افزایش نرخ تولید ندارد.