شناخت ارتباط ساختار-فرایند-خواص در برق ریسی نانوالیاف پلیمری

تحقیق حاضر به دو بخش تقسیم شده است. در بخش اول به متغیرهای محلول پرداخته شده و اثر دو مشخصه از محلول (رسانایی الکتریکی و کشش سطحی) بر قطر و مورفولوژی الیاف مشاده شده است. نتایج این بخش نشان داد که افزایش رسانایی از طریق افزودن نمک به محلول موجب حذف دانه ها و در عین حال موجب افزایش قطر الیاف می شود. همچنین دیده شده که افزودن سطح فعال با دو ساز و کار: 1- کاهش کشش سطحی و 2- کاهش قدرت کشسان زنجیره های پلیمری بر تشکیل دانه در الیاف اثر می گذرد در نتیجه نمی توان با افزودن سطح فعال اثر کاهش کشش سطحی را به تهایی بررسی کرد. در بخش دوم به منظور بررسی متغیرهای فرایند جریان جهت اندازه گیری شده و تغییرات آن مورد بررسی قرار گرفته است. با اعمال ولتاژهای مختلف در دبی ثابت محلول و بررسی منحنی های جریان جت بر حسب زمان دو نوع جت شناسایی شد: جت پیوسته و جت منقطع با مشاهده منحنی های جریان می توان نقطه پایدرای فرایند را تعیین کرد که عبارت است که از بالاترین ولتاژی که در آن جت پیوسته برقرار است. دراین نقطه سرعت انتقال محلول به سر سوزن (دبی محلول) با سرعت انتقال آن با جت (دبی جت) برابر است. در ادامه روشی برای اندازه گیری دبی جت ارایه شده و اثر متغیرهای ولتاژ و دبی محلول بر جریان و دبی جت بررسی شده است. دبی و جریان جت با افزایش ولتاژ افزوده می شوند اما از دبی محلول مستقل هستد. با اندازه گیری جریان و محاسبه دبی جت در برق ریسی محول های پلی اکریلونیتریل و پلی استایرن در دی متیل فرمامید و اندازه گیری قطر الیاف حاصل چگالی سطحی بار جت اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهند که چگالی سطحی بار جت به مشخصات محلول از جمله رسانایی و گرانروی وابسته است. در محلول با گرانروی کمتر از pa.s 38% چگالی سطحی بار جت ثابت بوده و از دبی محلول و ولتاژ اعمال شده مستقل است.اما در محلول با گرانروی بالا چگالی سطحی بار جت ثابت بوهده و از دبی محلول وولتاز اعال شده مستقل است. اما در محلول باگرانروی بالا چگالی سطحی بار جت با افزایش ولتاژ کاهش می یابد . درمحلول باگرانروی کم می توان با اندازه گیری جریان ودبی ت قطر الیاف را تتخمین زد. همچنینی برای تخمین قطر الیاف حاصل از برق ریسی از روابط تعریف شدهدر فرایند برق پاشی استفاده شده است. با جایگذاری مشخصات محلول و نتایج حاصل از برق رییسی محلول های ذکر شده و نیز دادههای موجود در مقالات در روابط معرفی شده رابطه ای ارایه شده است که بتوان از روی مشخصات محلول و دبی جت در فرایند برق رییسی محدوده قطر الیاف را تخمین زد