بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
معرفی فرایندهای الکتروریسی و سایر روشهای تولید نانوالیاف
اسلاید 2 :
جانمایی مقاله:نانوساختارها-نانوالیاف-معرفی فرایندهای الکتروریسی و سایر روشهای تولید نانوالیاف
اسلاید 3 :
فرایند کلاسیک الکتروریسی
قطر، تخلخل و خواص دیگر الیاف را میتوان با تغییر در پارامترهای زیر کنترل کرد:
جریان محلول
ترکیب محلول پلیمری
پتانسیل میدان الکتریکی
فاصله بین سوزن و هدف کنترل
بعد از آنکه الیاف از سوزن جدا شد حرکت آن بیشتر با نیروهای الکترواستاتیکی ایجاد شده از میدان الکتریکی خارجی و بار سطحی جمع شده روی نانوالیاف الکتروریسی شده ارتباط دارد.
اسلاید 4 :
کوبش شلاقی
منشاء حرکت کوبش شلاقی تعامل پیچیده فاکتورهای زیر است:
ویسکوزیته محلول
کشش سطحی
نرخ تبخیر حلال
هدایت الکتریکی محلول پلیمری
نیروهای الکترواستاتیک
اصطکاک هوا
گرانش
حالت کوبش شلاقی مکانیزمی مهم برای دستیابی به الیافی با محدوده نانومتری است. حرکت شلاقوار بینظم الیاف در نهایت باعث استقرار تصادفی الیاف الکتروریسی شده در یک دایره معمولاْ 10 سانتیمتری میشود.
اسلاید 5 :
الکتروریسی حبابی
جذابترین ویژگی الکتروریسی حبابی این است که مستقل از خواص محلول مثل ویسکوزیته آن است.
عدم حضور میدان:
ایجاد مقدار زیادی حباب توسط سیستم حبابساز
حضور میدان:
افزایش بارها در سطح حبابها
تلفیق بارهای سطحی و میدان الکتریکی
اسلاید 6 :
الکتروریسی با روکش گازی
در برخی محیطها نیروی الکترواستاتیک برای کشیدن محلول برای تولید نانوالیاف کافی نیست که دو علت برای آن ذکر شده است:
کشش سطحی بالای محلول
ویسکوزیته بالای محلول
اگر جریان گاز گرم باشد به جهت افت ویسکوزیته شرایط برای تولید نانوالیاف بهتر خواهد شد.
اسلاید 7 :
الکتروریسی مذاب
مسائل زیستی و سلامت برخی حلالها نیاز به جایگزینی آنها با نمونههای پاکتری را ایجاد کردهاست. روش مذاب میتواند برای برخی مواد جایگزین خوبی باشد که به شرایط زیر نیازمند است:
ایجاد گرمای ثابت برای محفظه پلیمر
افزایش فاصله جمعکننده و نازل
اسلاید 8 :
الکتروریسی مغناطیسی
در روش الکتروریسی مغناطیسی از طریق ایجاد نیروی آمپری شعاع الکتروریسی را افزایش میدهند.
تجاری شدن این روش بعید به نظر میرسد.
اسلاید 9 :
الکتروریسی به هم پیوسته یا تلفیقی
الکتروریسی به هم پیوسته یا تلفیقی شامل دو یا چند تامینکننده ولتاژ بالا با قطبیت مخالف و دو یا چند اسپینرت و یک غلتک برداشت است.
غلتک برداشت با یک استپ موتور کنترل میشود. الیاف توسط غلتک جمع و با یک سرعت ثابت تحت کشش قرار میگیرند.
اسلاید 10 :
الکتروریسی دو جزیی (هم مرکز (کواکسیال)، جزیره در دریا و جداسازی فازی)
در تکنیک هممرکز نانوالیافی به شکل کابل یا با کانالهای توخالی تولید میشود که در موارد زیر کاربرد دارد:
میکروالکترونیک
اپتیک
پزشکی
در نانوالیاف جزیره در دریا، اسپینرت و توزیع روزنههای آن ارتباط زیادی با موارد زیر دارد:
قطر جزایر
سطح مقطع جزایر
تعداد جزایر
فرایند جداسازی فازی شامل مراحل زیر میباشد:
حل کردن پلیمر
جداسازی فاز مایع از مایع
ژل کردن پلیمر از طریق سرد کردن
خارج کردن حلال از ژل با آب
منجمد کردن و خشک کردن
اسلاید 11 :
الکتروریسی بدون سوزن
در تکنیک الکتروریسی بدون سوزن، سوزن حذف شده و بهجای آن از یک استوانه استفاده شدهاست:
اسلاید 12 :
الکتروریسی گریز از مرکز (سانتریفیوژی)
در روش الکتروریسی گریز از مرکز محلول پلیمری تغذیه شده و از وسط به یک دیسک دوار با سرعت خیلی بالا تغذیه میشود و در اثر غلبه بر نیروهای کشش سطحی و نیروهای گریز از مرکز به طور شعاعی به لبههای دیسک دوار رفته و وارد میدان الکتریکی ولتاژ بالا میشود.
مهمترین مزیت این روش عدم وابستگی آن به شرایط محیطی مثل دما و رطوبت است.
اسلاید 13 :
ریسندگی گریز از مرکز و (فورس اسپینینگ)
در روش ریسندگی گریز از مرکز بار الکتریکی استفاده نشده و به جای آن از چکاندن محلول پلیمری در یک پوششدهنده دوار، که اسپینرت دور بسیار سریعی دارد، استفاده شدهاست.
این روش دانههای پلیمری توخالی ایجاد میکند و روی انواع پلیمرها قابل پیادهسازی است.
اسلاید 14 :
کشش
در فرایند کشش قطر الیاف تولیدی به عوامل زیر بستگی دارد:
نرخ کشش
نرخ خنکسازی یا تبخیر
ترکیب دقیق ماده اولیه
نانوالیاف تولید شده به روش کشش علاوه بر نداشتن
افت اپتیکی، انعطاف قابل قبولی نیز دارند.
اسلاید 15 :
تولید از قالب
در این روش یک قالب نانوساختار متخلخل به عنوان اسپینرت (ریسنده) یا قالب استفاده میشود. چون کانالها ابعاد بسیار دقیق و منظمی دارند، قطر و نسبت منظر الیاف (نسبت طول به قطر یا (aspect ratio به خوبی قابل کنترل است.
مراحل تولید نانوالیاف در روش تولید از قالب به شرح زیر است:
قراردادن قالب بر روی محلول در حال انجماد و ریختن محلول ماده اولیه روی قالب
اکستروژن محلول ماده اولیه درون محلول در حال انجماد تحت فشار آب روی محلول و تولید نانوالیاف درون محلول در حال انجماد
برداشتن نانوالیاف تولید شده و شستن تمام مجموعه با آب یونزدایی شده
اسلاید 16 :
خودآرایی و ریسیدن سریع (فلش اسپینینیگ)
در روش خودآرایی اتصال هیدروژنی، پیوند یونی، الکترواستاتیک، آبگریزی و واندروالسی میتوانند مولکولها را به شکل الیاف در آورند. این روش نیز مانند روش جدایش فازی برای تولید نانوالیاف پیوسته روشی وقتگیر است.
روش ریسندگی سریع شامل پاشش سریع و تحت فشار بالای جرم ریسندگی یک فیلم نازک به یک حمام ریسندگی و تبدیل به یک یا چند شبکه فیبریلی است.
اسلاید 17 :
ریسندگی بین سطحی
ریسندگی بین سطحی (interfacial interfacialinterfacial) روشی موثر برای تولید نانوالیاف پلیمرهای رسانای الکتریکی است.
اسلاید 18 :
تر ریسی یا ریسندگی تر
تکنیک اصلاح شده تر ریسی میتواند الیافی را که با روشهای دیگر غیرقابل ریسیدن هستند بریسد. موادی که ویسکوزیته کمی دارند در این روش قابل ریسیدن هستند.
روش تر ریسی نسبت به روش الکتروریسی
معایبی دارد:
عدم انعطاف برای تولید مواد پلیمری مختلف
عدم تولید الیافی با قطر یکدست
پیچیدگیهای ابزاری و فرایندی شماری
اسلاید 19 :
نتیجهگیری
سادگی و سهولت روش الکتروریسی منجر به خلاقیتها و نوآوریهای زیادی در فرایند اولیه آن شده است.
بسیاری از این روشها ممکن است در مراحل اولیه توسعه باشند اما نمیتوان این روشها را صد در صد کنار گذاشت و باید به روشهای تجاریسازی آنها نیز اندیشید.
