عنوان
|
بررسی اثر نوع پلیمر و تعداد ریسنده ها بر آرایش یافتگی، میزان تولید و قطر نانو الیاف الکتروریسی شده در روش الکتروسانتریفیوژ
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
پلی اکریلونیتریل، الکتروسانتریفیوژریسی، چند ریسنده، نانوالیاف آرایش یافته، افزایش حجم تولید
|
چکیده
|
در این تحقیق با استفاده از روش الکتروسانتریفیوژریسی، محلول پلی اکریلونیتریل به نانوالیاف بسیار موازی ریسیده شد. عوامل تأثیر گذار در فرآیند الکتروسانتریفیوژریسی مانند ولتاژ، غلظت محلول پلیمری، سرعت چرخش ریسنده و قطر جمع کننده ی نانوالیاف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ولتاژ و غلظت محلول پلیمری به ترتیب بیشترین تأثیر را روی میزان آرایش یافتگی نانوالیاف پلی اکریلونیتریل داشتند در حالی که تأثیر قطر جمع کننده و سرعت چرخش ریسنده روی میزان موازی سازی نانوالیاف کمتر است. در ادامه به منظور افزایش میزان تولید، برای اولین بار تعداد ریسنده در روش الکتروسانتریفیوژریسی، افزایش داده شد و آزمایش ها در حالت دو ریسنده عیناً تکرار گردید و نتایج مشابهی با حالت تک ریسنده بدست آمد. حداکثر درصد توازی نانوالیاف تولیدی در حالت تک ریسنده و دو ریسنده در شرایط ولتاژ22 ولت، غلظت محلول پلیمری 5/16 درصد وزنی، قطر جمع کننده نانوالیاف cm40 و سرعت چرخش ریسنده rpm2650، حدود 83% بود. همچنین به کمک نرم افزار طراحی آزمایش دیزاین اکسپرت ، شرایط بهینه ی تولید نانوالیاف بسیار موازی، هم در حالت تک ریسنده و هم در حالت دو ریسنده، پیش بینی شد و صحت نتایج با آزمایش تأیید گردید. شرایط پیش بینی شده بهینه نانوالیاف موازی در حالت تک ریسنده شامل ولتاژ 19/20 ولت، غلظت محلول پلیمری 44/17 درصد وزنی، قطر جمع کننده 76/40 سانتیمترو سرعت چرخش ریسنده 1/2680 دور بر دقیقه، مقدار پیش بینی شده درصد توازی نانوالیاف پلیمری پلی اکریلونیتریل 64/87 درصد و مقدار نتیجه آزمایشگاهی 90/85 درصد و میزان خطا بین نتیجه پیش بینی شده و نتیجه آزمایشگاهی حدود 2 درصد بود و شرایط پیش بینی شده بهینه نانوالیاف موازی در حالت دوریسنده شامل ولتاژ 43/20 ولت، غلظت محلول پلیمری 56/17 درصد وزنی، قطر جمع کننده 1/39 سانتیمتر و سرعت چرخش ریسنده 2812 دور بر دقیقه، مقدار پیش بینی شده درصد توازی نانوالیاف پلیمری پلی اکریلونیتریل 82/86 درصد و مقدار نتیجه آزمایشگاهی 25/84 درصد و میزان خطا بین نتیجه پیش بینی شده و نتیجه آزمایشگاهی حدود 3 درصد بود. شرایط بهینه در حالت تک ریسنده و دوریسنده، بسیار به هم نزدیک بود. از آنجائی که شرایط بهینه برای تولید نانوالیاف با بالاترین میزان توازی هم در حالت تک ریسنده و هم در حالت دوریسنده تقریباً یکسان بود؛ لذا تعداد ریسند
|
پژوهشگران
|
مهرداد خامفروش (استاد راهنما)، طیبه عسگری (دانشجو)
|