بررسی پارامترهای موثر بر الکتروریسی پلیمر پلی کربنات (pc)

در این تحقیق تاثیر پارامتر های مختلف نظیر غلظت محلول، مخلوط حلال، ویسکوزیته، هدایت الکتریکی محلول، کشش سطحی، پارامتر حلالیت و فاصله ریسندگی بر مورفولوژی الیاف پلی کربنات بررسی شد. به علاوه با تغییر حلال مصرفی سعی شد تا مورفولوژی الیاف بهبود داده شود. الکتروریسی محلولهای10 تا 15 درصد وزنی پلی کربنات در متیلن کلراید(دی کلرومتان) (mc) با ولتاژ kv 25، فاصلهcm12، نرخ تغذیه ml/hr1 جهت تعیین محدوده غلظت مناسب الکتروریسی مورد استفاده قرار گرفتند. در بررسی اثر ولتاژ مشخص شد که با افزایش ولتاژ، مورفولوژی الیاف و دانسیته دانه تغییر کرده و ولتاژ kv 20 برای الکتروریسی محلول پلی کربنات مناسب است. اختلاف در قطر به علت اختلاف درخواصی از محلول مانند دی الکتریک، هدایت ، ویسکوزیته و کشش سطحی آن است. هر چه ویسکوزیته و کشش سطحی بیشتر باشد کشش لیف مشکل تر خواهد بود و هر چه دی الکتریک و هدایت بالاتر باشد لیف راحت تر کشیده شده و قطر کمتری خواهد داشت. با مقایسه ای بین حلالهای پلی کربنات، متیلن کلراید با داشتن ثابت دی الکتریک و هدایت بالاتر و کشش سطحی و ویسکوزیته کمتر به عنوان حلال مناسب انتخاب شد. در ادامه مخلوط حلالهای متیلن کلراید و دی متیل فرم آمید(dmf) جهت تعیین مخلوط مناسب حلال بررسی شد. مورفولوژی الیاف الکتروریسی شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) بررسی گردید. فاصله نازل تا جمع کننده پارامتر دیگر مورد بررسی در این مطالعه می باشد. نتایج مطالعات نشان داد که فاصله 12 سانتی متر برای جامد شدن کامل مناسب بوده و در نتیجه به عنوان فاصله ریسندگی مناسب انتخاب گردید. از دیگر پارامترهای مورد مطالعه در این تحقیق تاثیر پارامتر حلالیت بر مورفولوژی الیاف و ویسکوزیته است. نتایج مطالعات موید این مطلب است که با افزایش اختلاف پارامتر حلالیت بین مخلوط حلال ها و پلیمر، ویسکوزیته افزایش یافته و الیاف مورفولوژی مناسبی نخواهند داشت. مطالعه کشش سطحی محلولها نشان داد که در یک غلظت ثابت با افزایش میزان دی متیل فرم آمید نسبت به متیلن کلراید، کشش سطحی افزایش می یابد. این امر منجر به تشکیل دانه در امتداد الیاف شد. بررسی های انجام شده بر روی هدایت الکتریکی نشان داد که هدایت الکتریکی اثر منفی ویسکوزیته و کشش سطحی بر مورفولوژی الیاف را کاهش می دهد. در نهایت خواص مکانیکی لایه نانوالیاف پلی کربنات الکتروریسی شده در مخلوط حلالهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مطالعات نشان داد بیشترین استحکام و مدول اولیه مربوط به نمونه های با مخلوط حلال 10/90 و 20/80 : mc/dmf است.