Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Morshed,Seyed-Abdolkarim Hoseini
محمدآقا مرشد (استاد راهنما) سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rouhollah Jalili
روح اله جلیلی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382

TITLE

Design and assembling of an electrospinning unit, production of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers and study of effective parameters on production process
In between defferent method of producting nanofibers, electrospinning has many advantages. This technique can be further developed for mass production of continuous nanofibers from various polymers. In this research the electrospinning apparatus was assembled and was used to prepare polymer nanofibers. The basic setup for electrospinning unit consists of four major components: high voltage power supply, spinneret, pump and collector. Polyacrylonitrile (PAN) nanofibers with the average diameter of 160 nm to 360 nm were electrospun using of 10 to 15 wt% polyacrylonitrile in dimethylformamide solutions concentration, respectively. Scanning electron Microscopy (SEM) was used to observe and measure diameters of electrospun nanofibers. Average diameters of nanofibers decreased from 385nm to 315 nm with increasing applied voltage from 10 to 20 kV, respectively. But broader distributions in diameters of nanofibers were obtained at 15 kV and above. Morphology of nanofibers was changed by the instability of the liquid surface from which the jet originates to beaded nanofibers. The morphological structure can be changed by changing the feeding rate of solution and tip–target distance. At lower and higher feeding rates, nanofibers with beaded were observed. At 7.5 cm and below tip–target distance, the structures of nanofibers appeared not to be completely stabilized, indicating that the as spun nanofibers were mostly wet when they reached the collecting target. But at 15 cm tip-target distance, the structure of nanofibers was completely dry and stabilized. By increasing voltage from 10kV to 20kV, productivity of electrospun nanofibers was increased up to 600%. But by increasing voltage, broader distribution of the diameters was obtained. At constant 2.5 cm length of syringe needle, by decreasing the diameter of syringe needle from 0.9 mm to 0.5 mm, the critical voltage was decreased from 7.9 kV to 6.3 kV and productivity of electrospun nanofibers was increased up to 70%. At constant 0.7 mm diameter of syringe needle, by increasing the lengths of syringe needle from 1cm to 3.5 cm the critical voltage was decrease from 9.5 kV to 6.5 kV, and productivity of electrospun nanofibers was increased up to 42%. Fibers diameters average and distribution of the diameters did not change significantly by varying the syringe needle and its length. Electrospinning with a collector consisting of two pieces of electrically conductive substrates separated by a gap has been used to prepare PAN nanofibers as uniaxially aligned nanofibers. The electrospinning conditions that gave the best alignment of fibers for 10- 15wt% concentrations were experimentally obtained.
بنظر می رسد الکتروریسی تنهاروشی باشدکه می تواند نانوالیاف منفرد وممتد رااز پلیمر های مختلف با میزان تولید بالاتهیه نماید. در این تحقیق دستگاه الکتروریسی طراحی وساخته شده و جهت تولید نانو الیاف پلیمری شیو? الکتروریسی مورد استفاده قرار گرفت. تجهیزات الکتروریسی شامل چهار عضو بنیادی نظیر منبع تغذیه فشار قوی، ریسنده، پمپ وجمع کننده می باشد. نانو الیاف پلی اکریلونیتریل (PAN) با قطر های بین nm 160تا nm360، بترتیب درمحدودْ غلظت های 10تا15درصدوزنی محلول پلی اکریلونیتریل در دی متیل فرم آمید بدست آمد. جهت بررسی ساختار و تعیین قطر، نانو الیاف الکتروریسی شده توسط میکروسکوپ SEM مشاهده شدند. با افزایش اختلاف پتانسیل اعمالی از 10کیلوولت تا 20 کیلوولت، میانگین قطر نانو الیاف کاهش یافت، اما در اختلاف پتانسیل های اعمالی در15 کیلوولت و بالاتر، توزیع قطری عریض تری برای نانو الیاف بدست آمد. توسط بروز ناپایداری در سطح مایع در نقطه ای که جت ریسندگی ناشی می شود، ظاهر نانو الیاف به نانو الیاف دانه دار تغییر کرد. ساختار ظاهری نانو الیاف، توسط تغییر در نرخ تغذی? محلول و فاصل? نوک ریسنده تا جمع کننده، می تواتد تغییر نماید. در فاصل? نوک ریسنده تا جمع کننده 5/7 سانتی متر و کمتر، ساختار ظاهری نانو الیاف بطور کامل تثبیت نشده است. این مساله حاکی از این بوده که نانو الیاف الکتروریسی شده هنگامیکه به جمع کننده رسیده اند، عموما خیص بوده اند. افزایش ولتاژ ازkV10 به kV20، باعث افزایش میزان تولید نانوالیاف به میزان 600% گردید و میانگین قطری به تدریج از nm385 به nm315 کاهش یافت. اما توزیع قطری نانو الیاف با افزایش ولتاژ، عریض تر گردید. در طول ثابت سوزن سرنگ cm 5/2، باکاهش قطر سوزن سرنگ از mm9/0 به mm 5/0، ولتاژ بحرانی ازkV 9/7به kV 3/6 کاهش و میزان تولید نانو الیاف 70% افزایش یافت. در قطرثابت سوزن سرنگ mm 7/0، با افزایش طول سوزن سرنگ از cm1 به cm 3.5، ولتاژ بحرانی ازkV 5/9 به kV 5/6 کاهش و میزان تولید نانو الیاف 42% افزایش یافت. با تغییر در طول و قطر سوزن سرنگ، میانگین و توزیع قطری نانو الیاف تغییر معنی داری نکرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی