فایلار
Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages
اطلاعات بیشتر

روشهای تولید الیاف مصنوعی

روشهای تولید الیاف مصنوعی

دسته بندینساجی
فرمت فایلdoc
حجم فایل۲۸ کیلو بایت
تعداد صفحات۱۷
برای دانلود فایل روی دکمه زیر کلیک کنید
دریافت فایل

۱-۱- 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 ۱۰۰۰ 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 ۶۰ 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.

۱-۲- تاریخچه

قبل از اینکه روش electrosping برای تولید الیاف مصنوعی مطرح شود، افراد زیادی پدیده ele را بررسی نموده اند. Lord Raley بیش از ۱۰۰ سال قبل نشان داد، هنگامیکه نیروی الکترواستاتیکی برکنش سطحی غلبه کند یک جریان از مایع ایجاد می‌شود.

در سال ۱۹۵۲ Vonnegut و Neubaver جریانهای یکنواختی از نظرات دارای باد با قطر حدود mm1/0 با اعمال ولتاژ ۵ تا ele10 بوجود آورند. پس دو دانشمند دیگر توانستند نیروی با استفاده از الکترواستاتیک امدلیون روغن در آب را با نظری در مورد ۵/۰ تا ۶/۱ تولید شود.

در سال ۱۹۶۰ 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 ۳/۴۹ می باشد.

اما ele محلول ماکرومولکولها را می توان در سال ۱۹۳۴ 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 ۱۹۷۱ ele الیاف اکربلیک با قطر کمتر از ۱ 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 ۱۹۸۱ 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 ۰۵/۰ تا ۵ 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 ۴۰۰ 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.

۱-۳- تعاریف اولیه۱-۳-۱- 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 ۳ دسته می باشند:

۱) مستقل از زمان ۲) تابع زمان ۳) 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 Pفشار 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)

رایگان اطلاعات بیشتر
سبد آیتم حذف شد برگرداندن محصول حذف شده
  • سبد خالی از محصول می باشد.