Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed-Abdolkarim Hoseini,Afsaneh Valipouri
سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما) افسانه ولی پوری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mina Mobasheri
مینا مبشری ریزی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigation on the effects of steam/solvent vapor on the properties of nanofibers through electro-centrifuge spinning equipped with a flow rate controller
Nanofibres are widely used due to their high levels of special surface and increased porosity in fibers, resulting in a significant increase in their specific surface. In this study, polysulphon nanofibers with various surface morphologies were developed using electroscentrifuge spinning system. Some parameters influencing the fiber morphology including the solvent system, angular velocity of the spinning system and relative humidity of the environment were studied through electron microscopy, field propagation, absorbance and depletion porosity (BET) and contact angle. The acetone/dimethylformamide solvent system has a higher ability to produce porous nanofibers than the tetrahydrofuran/dimethylformamide solvent system due to its higher vapor pressure. Even the porosity of the fibers derived from the acetone/dimethylformamide system has spread throughout the bundle. Also, the relative humidity of the environment had a significant effect on the porosity or superficial shrinkage of the fibers, increasing the relative porosity or shrinkage of the fibers by increasing relative humidity. The increase in angular velocity leads to elongation of porosity and increased fiber diameter, so that the mean diameter of the polysulfone polymer nanofibers produced from the DMF / ACETONE solution, at a relative humidity of 75%, at a Different velocity spinning speeds of 1500 and 3000 rpm were obtained at 1357 and 2718 nm, respectively. The results of the BET test confirmed the microscopic observations. With the increase in relative humidity and the use of the acetone/dimethylformamide system, despite increasing average fiber diameter, porosity and special surface of ??the fiber increased, so that The total porosity volume of the fibers in the moisture content of 30 ± 4, 50 ± 4 and 70 ± 6, respectively, was 6, 210 and 270 mm3, and the mean diameter of the porosity was 10.78, 41.66, and 36.31 nm respectively. The Contact Angle test was performed and it was determined that XRD X-ray diffraction analysis was also performed and it was found that the presence of moisture in the vicinity of the fluid jet that flies to the collector did not affect the crystallinity of the fibers. The possibility of a high production of nanofibres in the electroscentrifuge spinning system, as well as easy access to a variety of surface morphologies cotrol in this system, promises to improve the efficiency of porous nano-fibre filtration systems. Key word:Nanofibers, electrocentrifuge, poly hy;sulfene, related humidity, porosity
: نانوالیاف به دلیل سطح ویژه ی بسیار بالا، کاربرد های گسترده ای دارند و با ایجاد تخلخل در الیاف، سطح ویژه hy;ی آن ها به طور قابل توجهی افزایش می یابد. در این پژوهش، با بهره گیری از سامانه ی ریسندگی الکتروسانتریفیوژ، نانوالیاف پلی سولفون با مورفولوژی های سطحی متنوع ایجاد گردید. برخی پارامتر های اثرگذار بر مورفولوژی الیاف شامل سیستم حلال، سرعت زاویه ای سامانه ریسندگی و رطوبت نسبی محیط از طریق مشاهدات میکروسکوپی الکترونی پویشی انتشار میدانی، اندازه گیری تخلخل جذب و واجذب (BET) و آزمون اندازه گیری زاویه تماس مورد مطالعه قرار گرفت. سامانه حلال مخلوط استون/دی متیل فرمامید نسبت به سامانه حلال تتراهیدروفوران/دی متیل فرمآمید، به دلیل فشار بخار بیشتر، توانایی بالاتری در تولید نانوالیاف متخلخل داشته است. حتی تخلخل الیاف حاصل از سیستم استون/دی متیل فرمامید، در سرتاسر لیف گسترده شده است. همچنین رطوبت نسبی محیط اثر قابل توجهی در ایجاد تخلخل و یا چروکیدگی سطحی این الیاف دارا می باشد؛ به طوری که با افزایش رطوبت نسبی، میزان تخلخل یا چروکیدگی سطحی الیاف افزایش می یابد. افزایش سرعت زاویه ای منجر به کشیدگی حفره ها و افزایش قطر الیاف شده است، به طوری که میانگین قطر نانو الیاف پلیمری پلی سولفون تهیه شده از محلول DMF/ACETONE، در رطوبت نسبی 75% ، در سرعت های مختلف ریسندگی 1500 و3000 دور بر دقیقه به ترتیب مقادیر 1357 و 2718 نانومتر به دست آمد. نتایج آزمون BET مشاهدات میکروسکوپی را تایید نموده است و با افزایش رطوبت نسبی و نیز استفاده از سیستم حلال استون/دی متیل فرمامید با وجود افزایش میانگین قطر الیاف، حجم تخلخل و سطح ویژه ی الیاف افزایش یافته است، به طوری که حجم تخلخل کلی الیاف نیزدر رطوبت نسبی 4±30 و 4±50 و 4±70 به ترتیب 6 و 210 و mm 3 /g 270 و قطر میانگین تخلخل ها، 78/10 و 06/41 و nm 36/41 حاصل شد.آزمون اندازه گیری زاویه تماس نیز انجام شد و مشخص گردید، با افزایش رطوبت نسبی در حین تولید الیاف، میزان آبگریزی الیاف افزایش می یابد. آنالیز پراش اشعه ایکس XRD))، نیز انجام شد و مشخص گردید، حضور رطوبت در مجاورت جت سیال که در حال پرواز به سوی جمع کننده است، تأثیری بر بلورینگی الیاف نداشته است. امکان تولید بالای نانوالیاف در سامانه ی ریسندگی الکتروسانتریفیوژ و نیز امکان دستیابی آسان به مورفولوژی های سطحی متنوع و کنترل آن در این سامانه، نوید بخش ارتقاء بازده سامانه های فیلتراسیون بر مبنای نانو الیاف متخلخل می باشد.کلمات کلیدی: نانوالیاف – الکتروسانترفیوژ – پلی سولفون – رطوبت نسبی - تخلخل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی