Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed-Abdolkarim Hoseini,Mostafa Youssefi
سیدعبدالکریم حسینی (استاد راهنما) مصطفی یوسفی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fateme Bateni
فاطمه باطنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Study on the Physical Properties of Core-electrospun Nanofiber Yarns
In this study, two types of CNTs, namely, multi wall carbon nanotubes (MWCNTs) and single wall carbon nanotubes (SWCNTs) were used. To effectively transfer the superior properties of the carbon nanotubes to nanocomposites, there are critical challenges, innuendo, dispersing nanotubes and achieving strong interfacial bonding between the nanotubes and polymer. Dispersion of nanotubes is one difficult step in fabricating nanotube composites. Because they are present in the form of bundles of nanotubes due to Vander wall’s forces. both covalent functionalization of the carbon nanotube and noncovalent attachment were used to form strong interfacial bonding between nanotubes and the polymer matrix. In this research, ultrasonic process was used to disperse carbon nanotubes in solution. Also, Nonionic surfactant (polyethylene glycol, PEG) was added to decrease the agglomeration and improve the dispersion. In order to achieving interfacial bonding, we used SWCNTs modified with carboxylic groups. Fillers and additives may interact with solvent, with polymer or with both, and thus also have an effect on fibre diameter and morphology. Addition of CNTs was increased the viscosity and electrical conductivity of the electrospinning solution. These caused to increased fiber diameter compared to neat PAN nanofiber. In this research, coating of nanofibers on the core yarn by using of images of optical microscopy and image processing was investigated. coating of nanofibers on the staple acrylic yarn was well done. The Mechanical and electrical properties of core-sheath yarn was considered, too. The electrical resistance of the surface of the core-sheath yarn containing 15 wt % carboxylated single wall carbon nanotubes was decreased by 2.5 orders of magnitude. The Mechanical properties of core-sheath yarns were affected by mechanical properties of core component, because portion of core component is much more than sheath component in yarn. The core-sheath morphology provides a unique template to develop and improve technology. The process designed in this project could potentially lead to large scale production of nanofiber-reinforced planar and 3D fibrous structures such as woven fabrics. Also, confining the CNTs to the sheath of the yarn is advantageous because CNTs are still an expensive material.
در تحقیق حاضر، ابتدا یک سیستم برای تولید نخ مغزی- غلاف با رویه ی نانوالیاف الکتروریسی شده طراحی و ساخته شد، و سپس این سیستم به طور موفقیت آمیزی برای تولید نخ مغزی- غلاف با رویه ی نانوالیاف پلی اکریلونیتریل (PAN) حاوی نانولوله های کربنی (CNTs) و مغزی نخ استیپل اکریلیک مورد استفاده قرار گرفت. پوشش دهی نانوالیاف بر روی نخ مغزی به خوبی صورت گرفت. خواص الیاف الکتروریسی شده را می توان با استفاده از پرکننده های در ابعاد نانو اصلاح نمود. در این تحقیق، دو نوع از CNTها شامل نانولوله های کربنی چندجداره (MWCNTs) و نانولوله های کربنی تک جداره (SWCNTs) مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور انتقال مؤثر خواص ممتاز نانولوله های کربنی به نانوکامپوزیت ها، چالش های مهمی در مسیر پراکندن نانولوله ها و دستیابی به پیوند بین وجهین قوی بین نانولوله ها و پلیمرها وجود دارد. پراکندن نانولوله ها یک مرحله ی مشکل در ساخت کامپوزیت های نانولوله است. زیرا آن ها به علت نیروهای واندروالس قوی به شکل دسته های نانولوله موجود هستند. به منظور تشکیل پیوند بین وجهین قوی بین نانولوله ها و ماتریس پلیمری، عامل دارکردن کوالانسی نانولوله های کربنی و اتصال غیرکوالانسی نانولوله ها به ماتریس پلیمری هر دو مورد مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق، به منظور پراکندن نانولوله های کربنی در محلول از عملیات فراصوت استفاده شد. همچنین، سورفکتانت غیر یونی (پلی اتیلن گلایکول PEG) استفاده شد تا تجمع را کاهش دهد و پراکندگی را افزایش دهد. به منظور دستیابی به پیوند بین وجهین قوی، SWCNT های اصلاح شده با گروه های کربوکسیل استفاده شد. پرکننده ها و افزودنی ها همچنین ممکن است با حلال، با پلیمر، یا با هر دو برهم کنش داشته باشند، و بنابراین بر روی قطر و مورفولوژی لیف تأثیر بگذارند. افزودن CNT ها، ویسکوزیته و رسانایی الکتریکی محلول الکتروریسی را افزایش داد. این عوامل قطر الیاف کامپوزیتی را نسبت به قطر لیف PAN خالص افزایش داد. پوشش دهی نانوالیاف بر روی نخ مغزی به کمک تصاویر میکروسکوپ نوری و نرم افزار پردازش تصویر بررسی شد و مشاهده شد که پوشش دهی نانوالیاف بر روی نخ استیپل اکریلیک به خوبی صورت گرفته است. خواص مکانیکی و الکتریکی نخ مغزی- غلاف بررسی شد. مقاومت الکتریکی سطحی نخ مغزی- غلاف حاوی %15 نانولوله های کربنی تک جداره ی کربوکسیل دار تا 5/2 برابر کاهش یافت. در رابطه با خصوصیات مکانیکی از آنجایی که درصد جزء مغزی نسبت به رویه بسیار زیاد و قابل توجه می باشد، خواص مکانیکی نخ مغزی- غلاف عملاً تحت تأثیر خصوصیات جزء مغزی قرار گرفت. مورفولوژی نخ مغزی- غلاف یک قالب منحصربفرد برای توسعه و بهبود تکنولوژی فراهم می کند. فرایند طراحی شده در این پروژه می تواند به طور بالقوه منجر به تولید ساختارهای لیفی مسطح و سه بعدی تقویت شده با نانوالیاف مانند پارچه های مستقیم بافت در مقیاس زیاد گردد. همچنین محدود کردنCNTها به پوسته ی نخ از این لحاظ که CNT ها هنوز یک ماده ی گران است، مفید است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی