روشهای تولید الیاف مصنوعی

اساس روشهای تولید الیاف مصنوعی، ذوب رسیی، خشک سبی و تدریسی، با استفاده از نیروهای مکانیسی می باشد روش electrospining با به کاربردن نیروی الکتریسیته، روش کاملاً متفاوت در تولید الیاف مصنوعی می باشد با اعمال ولتاژ زمانی که نیروی الکتریکی به کشش سطحی و نیروی دیسکوالاستیک غلبه کند، جریان jet که دارای بار الکتریکی می باشد، از محلول پلیمر خارج می شود ا

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	17

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

1-1- مقدمه

اساس روشهای تولید الیاف مصنوعی، ذوب رسیی، خشک سبی و تدریسی، با استفاده از نیروهای مکانیسی می باشد. روش electrospining با به کاربردن نیروی الکتریسیته، روش کاملاً متفاوت در تولید الیاف مصنوعی می باشد. با اعمال ولتاژ زمانی که نیروی الکتریکی به کشش سطحی و نیروی دیسکوالاستیک غلبه کند، جریان jet که دارای بار الکتریکی می باشد، از محلول پلیمر خارج می شود. این جریان (jet) توسط نیروی الکتریکی شتاب می گیرد و الیاف به فرم خرج بی‌بافت بر روی نهر متصل به زمین، جمع می شوند. اول پاراگراف در روش ele، الیاف با قطر نانومتر تولید می شود که به واسطه قطر کوچک، سطح مخصوص الیاف بیشتر خواهد (رنج سطح مخصوص از در الیاف بار قطر nm500 تا 1000 در الیاف با قطر nm50 می باشد). بررسیهای انجام شده برروی نفوذپذیری خرج بی بافت، قابلیت کاربرد آنها را به عنوان فیلترها و غشا نشان می دهد. در این روش اندازه خلل زوج الیاف نیز قابل کنترل می باشد. واقعاً می توان روش ele را microprocess نامید. اگر به نظریه تولید الیاف به روش ele حدوداً به 60 سال بیش بر می گردد ولی همچنان محدودیتهایی از نظر اطلاعات علمی راجع به اساس تئوری در این روش همچنان باقی مانده است.

در پروژه ابتدا سعی شده باروری بر مقالات اصول ele بیان گردد و سپس در ادامه به شرح آزمایشات پرداخته می شود.

1-2- تاریخچه

قبل از اینکه روش electrosping برای تولید الیاف مصنوعی مطرح شود، افراد زیادی پدیده ele را بررسی نموده اند. Lord Raley بیش از 100 سال قبل نشان داد، هنگامیکه نیروی الکترواستاتیکی برکنش سطحی غلبه کند یک جریان از مایع ایجاد می‌شود.

در سال 1952 Vonnegut و Neubaver جریانهای یکنواختی از نظرات دارای باد با قطر حدود mm1/0 با اعمال ولتاژ 5 تا ele10 بوجود آورند. پس دو دانشمند دیگر توانستند نیروی با استفاده از الکترواستاتیک امدلیون روغن در آب را با نظری در مورد 5/0 تا 6/1 تولید شود.

در سال 1960 Taglor فروپاشی قطرات آب، در میدان الکتریکی را بررسی نمود. نوشته های Taylor ثابت می کند که نصف زاویه نوک مخروط تشکیل شده در ele نزدیک به 3/49 می باشد.

اما ele محلول ماکرومولکولها را می توان در سال 1934 بررسی نمود، هنگامیکه برای تولید الیاف مصنوعی به دلیل نیروی الکترواستاتیکی توسط Formhals اختراع شد. الیاف مورد نظر، از محلول استات سلولز تولید می شده است.

ولتاژ مورد نیاز در ارتباط با خواص محلول مورد نظر، از قبیل وزن مولکولی و ویسکوزیته می باشد. دو دانشمند اگر با اصلاح این دستگاه الیاف را با پایداری بیشتری تولید کردند در این روش از یک تسمه پیوسته برای جمع آوری استفاده شده است.

توسط Bornat و Later دستگاه ele دیگری ثبت شد که یک لایه قابل برداشت بر روی یک میله درمان چرخش تولید می شده است. که محصول لوله شکل بدست آمده از این روش ele با منحلول پلی اورتان می تواند به عنوان رگ مصنوعی مورد استفاده قرار گیرد. در سال 1971 ele الیاف اکربلیک با قطر کمتر از 1 از محلول دی متیل فرمامید، توسط Baumgarten تولید کرد.

ارتباط بین قطر الیاف، طول جریان (jet) و ویسکوزیته و آهنگ شارش (flow rate) محلول را بدست آورد. در سال 1981 دو دانشمند موفق به تولید الیاف پلی اتیلن و pp از محلول مذاب بدون ا ستفاده از نیروی مکانیکی شدند. Doshi از محلول PEO در آب الیافی با قطر 05/0 تا 5 تولید کرد. اولین شرایط پروسه و مورفولوژی الیاف را بررسی نمود. Srinivasan توسط ele الیاف رسیده شده از مایع کریستال پلی آرامید، پلی فنیلن ترفتالامید و پلیمر رسانای، پلی آنیلین در اسیدسولفوریک را تولید کرد.

و او پراش الکترون الیاف رسیده شده پلی آرامید و بعد از ثبت الیاف در دمای 400 را مشاهده نمود در سالهای اخیر تحقیقات زیادی برای درک پروسه ele و خصوصیات nanofihez توسط coworkers و renker انجام شده است.

کاربرد nanofilez در فیلترها و لباسهای محافظتی می باشد و همچنین به عنوان سلولهای ساختاری در اعضای مصنوعی بینان برای آنزیمها و کاتالیزورها و تقویت کاسپوزیتها به کار می رود.

1-3- تعاریف اولیه

1-3-1- ویسکوزیته

مقدار انرژی تلف شده توسط سیال در حال حرکت. به خاطر مقاومت در مقابل نیروی برشی اعمال شده، ویسکوزیته نامیده می شود. مقاومت سیال به دلیل نیروی چسبندگی لایه های مختلف سیال می باشد که با اعمال نیروی برشی باعث جدا شدن لایه های مختلف با سرعتهای متفاوت می گردد. مقدار کار انجام شده مقیاس با تنش برشی اعمال شده (z) و سرعت تغییر شکل برشی نماد می باشد. ایستادگی در مقابل لیلان محلول را نیز ویسکوزیته می نامند. در این حالت جدا شدن لایه های مختلف سیال وجود ندارد، ولی ویسکوزیته مناسب با خصوصیات ذاتی مولکول پلیمر، وزن مولکولی، اندازه مولکولی و شاخه های جانبی و غیر پلیمر، می باشد.

در این پروژه با ثابت فرض کردن خصوصیات ذاتی پلیمر، ویسکوزیته را مقاومت سیال در مقابل نیروی برشی تعریف می کنیم.

نیروی برشی

سرعت برشی

ویسکوزیته نتوتنی یا دینامیکی

اگر چگلی سیال را فرض کنیم ویسکوزیته سینماتیکی برابر خواهد بود:

هنگامیکه نسبت مقادیر مختلف نما ثابت باشد، به آن سیال نتوتنی گفته می شود. محلولهای رقیق پلیمر جز سیالات نقوشی می باشند در بسیاری از محلولها M وابسته به یا می باشد که به آنها سیالات غیرنبوتی می گویند. بنابراین رابطه و در سیالات نتوتنی به صورت خطی است در صورتیکخه در سیالات غیر نتوتنی این رابطه خطی نمی باشد. سیالات غیر نتوتنی شالم 3 دسته می باشند:

1) مستقل از زمان 2) تابع زمان 3) ویسکوالاستیک

سیالات مورد استفاده در روش ele سیالات نتوتنی و ویسکوالاستیک می باشد.

اندازه گیری ویسکوزیته به وسیله ویسکومتری لوله‌شینه“Capillary Viscometry” یا ویسکومتری چرخشی “Rotational Viscometry” انجام می شود.

در ویسکومتری چرخشی، میزان چرخش (برحسیب رادیان) در ثانیه و نیروی گشتاور و در ویسکومتری لوله موشینه آهنگ شارش و نیروی تنش سنجیده می شود. سرعت چرخش یا ‌آهنگ شارش متناسب با سرعت تغییر شکل و نیروی گشتاور یا نیروی تنفس متناسب با نفس برشی می باشند.

برای محاسبه ویسکوزیته سیال نتوتنی می توان از یکسومتری لوله سرشینه استفاده کرد. مایع از یک استوانه به یک لوله موشینه وارد می شود که ق طر لوله موشینه در مقابل استوانه بسیار کوچک باشد. با در نظر گرفتن ضریبهای تصحیح مربوط به افزایش انرژی بخشی سیال در لوله موشینه به دلیل اینکه سرعت سیال در لوله موشینه افزایش می یابد ویسکوزیته برابر خواهد بود با:

از طرفی بردار سیرعت نیز در ویسکومتری لوله موشینه تغییر می کند بنابراین برای تعمیر بردار سرعت یک فشاری را نیز داریم پس نقش برشی را به صورت زیر تعریف می کنیم:

P فشار برای غلبه بر لایه مختلف سیال P_n­ فشار مورد نیاز برای تعبیر بردارسرعت

(سیال نیوتنی )

شعاع لوله موشینه Q آهنگ شارش، طول لوله موشینه، چگالی سیال می باشد. (اگر Q آهنگ شارش را در طول ویسکومتری ثابت فرض می کنیم)

الیاف مصنوعیروشهای تولید الیاف مصنوعی

***توجه مهم: دقت داشته باشید شما دوستان می توانید از اینجا وارد فروشگاه بزرگ الماس شده و پروژه ها و محصولات دلخواه مشابه دیگر را نیز بیابید