الکترواسپینینگ

توضیحات : 
این فایل دارای فرمت word و قابل ویرایش می باشد.


الکترواسپینینگ



فهرست مطالب :

پیشگفتار



فصل اول :کابرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی و آشنایی با علم الکترواسپینینگ

کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی 

آشنایی با علم الکترو اسپینینگ 



فصل دوم: آشنایی با ساختار دستگاه الکترواسپینینگ و عوامل تاثیر گذار روی خواص نانو الیاف تولید شده به روش الکترواسپینینگ

آشنایی با ساختار دستگاه الکترواسپینینگ 

آشنایی با کارکرد دستگاه الکترواسپینینگ 

عوامل تاثیر گذار روی خواص نانو الیاف تولید شده به روش الکترواسپینینگ 



فصل سوم : تولید نانوفیلترها بروش الکترواسپینینگ محلولهای پلیمری

آشنایی باپوشش های دارای منافذ الکتروسپون با کارایی بالاجهت عمل فیلتراسیون 

مقدمه 

محلول های پلیمری به کار رفته در تولید فیلترها به روش الکترواسپینینگ 

دستگاه الکترواسپین و فرآیند

روش الکترواسپینینگ محلول های پلیمری

نتایج 

نتیجه گیری 



فصل چهارم : تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینینگ و ارزیابی سازگاری زیستی

تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینینگ (ریسندگی ) و ارزیابی سازگاری زیستی

روش تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینی 23

آماده سازی محلول های الکترواسپینی

الکترواسپینینگ محلول 

نتایج 

انواع حلال های غشاء PEO 

میزان حجم های متفاوت غشاء 

میدان ها الکتریکی مختلف در غشاءچیتوسان / PEO 

کشت سلولی 

نتیجه گیری 



فصل پنجم : تهیه نانولوله های کاربردی در صنعت نساجی با استفاده از روش الکترواسپینینگ

نساجی و نانو لوله های کاربردی 

آینده (الیاف) همراه با توانایی های حسی افزایش یافته 

بر اساس تعداد دیواره ها , نانو تیوب ها می تواند بر 2 فهرست اصلی طبقه بندی شود 

الکترواسپینینگ 

مواد و روش ها 

آماده سازی محلول پلیمر/CNT 

1) پراکنش نانو تیوب ها 

2) انحلال پلیمر 

3) مخلوط پلیمر و محلول نانو تیوب 

الکترواسپینی محلول پلیمر 

پردازش و ویژگی سنسورهای بر اساسCNT 

پردازش الیاف غیر پیچ خورده آمده از الکترواسپینی

خاصیت الیاف غیر پیچ خورده بدست آمده از الکترواسپینی 

نتیجه گیری 



فصل ششم : آشنایی باالکترواسپینینگ کلاژن

آشنایی باالکترواسپینینگ کلاژن 

مقدمه 

فرآیند الکترواسپینینگ 

روش الکترواسپینینگ کلاژن 

اسکلت هسته 

نتایج 

نتیجه گیری 



فصل هفتم :حفاظت الکترومغناطیسی مس / فولاد ضد زنگ / الیاف پلی آمید بدست آمده از الکترواسپینینگ



حفاظت الکترومغناطیسی مس / فولاد ضد زنگ / الیاف پلی آمید بدست آمده از الکترواسپینینگ بصورت کامپوزیت های پلی پروپیلن فشرده 

آشنایی 

مقدمه 

گسترش کامپوزیت های رسانا همراه با خواص ESD و EMSE 

مواد 

تولید نخهای هیبرید رسانا برای حلقه های ساخته شده , بوسیله تار و نخ پود تزئین شده 

پارچه های حلقوی –تاری پودی 

ساخت کامپوزیت های فشرده پارجه های حلقوی –تاری پوری 

ارزیابی EMSEبا موج ساده 

نتایج 

واریانس یا اختلاف EMSEبوسیله کامپوزیت های رسانای مختلف 

آزمایش ESDهمراه با / یا بدون کامپوزیت رسانا 

نتیجه گیری 

منابع و مأخذ 



کاربرد نانو تکنولوژی در صنعت نساجی:

با توجه به پیشرفت روز افزون علم نانو تکنولوژی و گسترش آن در اکثر صنایع ، صنعت نساجی نیز از این اصل جدا نبوده و توانایی خود را برای ظهور در تمامی صنایع همراه با علوم دیگر نشان داده و به پیشرفت های قابل ملاحظه ای در این زمینه دست یافته است

امروزه دانشمندان به فناوری‌های لازم نانو دست یافته‌اند و تولید محصولات مختلف را از طریقاین فناوری به حصول رسانده اند، تنها امروزه آنچه کم است تزریق نکردن کالاهای حاصلاز این فناوری به بازارهای روزمره مردم عادی در مقیاس زیاد است. 
اگر این امرصورت بگیرد بی‌شک با وسایلی روبرو می‌شویم که دنیای عادی ما را متحول می‌کند وامکانات بسیار نوینی را در اختیار می‌گیریم. به طور مثال لباس‌های حاصل از موادنانو متری ،به گونه‌ای است که دیگر لباس نه لک می‌شود نه چروک می‌شود و ضمنا دارایخاصیت تهویه هوا و رطوبت هم خواهد بود.

اما سوالی که مطرح است این است که چگونه می توان کاربرد نانو را در صنعت نساجی نشان داد یا به طور واضح تر الیاف نانو به چه روشی در این صنعت گسترده تولید می شود .

پاسخ این سوال آسان است و آن عبارت است از علم (( الکترواسپینینگ)) .

آشنایی با علم الکترو اسپینینگ :

الکترو اسپینینگ (برق ر یسی) و به عبارتی استفادهاز نیروی برق برای ریسندگی یکی از روش‌های مهم و گسترده جهت تولید الیاف نانوساختار می‌باشد. در اینروش یک محلول پلیمری داخل سرنگ ریخته می‌شود و در فاصله 20 سانتی‌متری از آن،صفحه‌ای فلزی قرار می‌گیرد؛ صفحه به زمین ثابت می‌گردد و سرنگ روی پمپ قرار گرفته وسوزن آن به منبع تغذیه با ولتاژ بالا وصل می‌شود، محلول با دبی پایین به سمت سرسرنگ رفته و هنگامیکه، ولتاژ بین 30-5 کیلووات اعمال می‌شود، قطره به‌صورت جت درآمده، در طول مسیر کشیده می‌شود و پس از تبخیر شدن حلال به صفحه فلزی برخورد می‌کندو سپس به صورت الیاف نانوساختار از صفحه فلزی جمع‌آوری می‌شوند.

الیاف نانو ساختار در تمامی علوم و زمینه ها کاربردهای فراوانی دارد مثلاالیافنانوساختار در فیلتراسیون، نانوکاتالیست‌ها و در مهندسی بافت به‌عنوان داربست برای رشد سلول مورد استفاده قرار می‌گیرندکه در فصل های ۀینده به توضیح مفصل آنها می پردازیم. 
پس از تولید نانوالیاف بهروش معمول الکترواسپینینگ، پارامترهای مختلف فرایندی (ولتاژ، دبی محلول و. . .)،محیطی (دما و رطوبت محیط) و محلول (رسانایی ویسکوزیته و. . .) را بر یکنواختی و قطرآنها بررسی می شودکه هدف، ایجاد شرایطی برای تولید الیاف با یکنواختی زیاد و قطر کمبوده و در این راستا اثر کشش سطحی و رسانایی الکتریکی محلول بر یکنواختی و قطر الیافبه‌طور دقیق مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج حاکی از آن بود که رسانایی الکتریکیمحلول اثر بسیار خوبی در یکنواختی الیاف دارد به‌طوری‌که "مثلا اضافه کردن نمک کلریدلیتیم به محلول پلی استایرن در حلالDMF یکنواختی الیاف تولیدی را تا حد قابل توجهیبالا می‌برد، در عین حال قطر الیاف افزایش می‌یابد که با توجه به یکنواختی بالا درمحصول به دست آمده در عوض امکان استفاده از محلول با غلظت کمتر فراهم می‌گردد. همچنین با کم کردن کشش سطحی تا حد مشخصی، یکنواختی محصول بالا می‌رود". هم‌ اکنون تحقیقات وسیعی در زمینه کاربرد این الیاف در مهندسی مواد در حالانجام است. 



آشنایی با کارکرد دستگاه الکترواسپینینگ :

همان طور که در شکل فوق مشاهده می گردد بار مثبت منبع ولتاژ توسط یک سیم به سرنگ متصل می گردد . سرنگ که با سوزن تزریق در تماس است باعث انتقال این بار به سوزن مربوطه می شود یا به عبارتی بار مثبت منبع ولتاژ به سوزن منتقل می گردد . در انتهای سرنگ پمپ تزریق نصب گردیده است این پمپ وظیفه تزریق مایع الکترواسپینینگ داخل سرنگ را به سوزن تزریق دارد .

با رسیدن مایع به سوزن ، چون سوزن دارای بار مثبت دریافتی از منبع ولتاژ است مایع نیز دارای بار مثبت می گردد.محلول با دبی پایین به سمت سرسرنگ رفته و هنگامیکه، ولتاژ بین 30-5 کیلووات اعمال می‌شود، قطره به‌صورت جت درآمده ودر ابتدا دارای یک حرکت مستقیم الخط مسباشد اما پس از چند ثانیه درای یک حرکت مخروطی یا به اصطلاح دیگر تازیانه ای می شود ،وچون صفحه فلزی که در فاصله 20cmسوزن قرار داردبه زمین یا بارمنفی منبع تغذیه متصل است باعث کشیده شدن محلول دارای بار مثبت به سمت خود می گردد و به آن یک حرکت مخروطی یا شلاقی را اعمال می کند در حین حرکت به شکل یک لیف ممتد با میدان الکتروستاتیکی کشیده می شود و بوسیله سرعت بخار حلال جامد می شود وپس از برخورد محلول با صفحه فلزی به صورت الیاف نانوساختار از صفحه فلزی جمع‌آوری می‌شوند.

آشنایی باپوشش های دارای منافذ الکتروسپون با کارایی بالاجهت عمل فیلتراسیون:

الیاف با اندازه زیر میکرونی ( که نانو الیاف خوانده می شود) به سادگی به کمک ماشین آلات الکترواسپین از محلولهای پلیمری پلی اتیلن اکساید ، پلی وینیل الکی و پلی آمید- 6 تولید می شوند.

الکترواسپین ، قدرتمند ترین ابزار برای نانو الیاف پلیمری جهت پارچه می باشد . به طور مستقیم الیاف هایی که به شکل شبکه الیاف معمولی با میزان بالاتری نسبت به سطح و حجم و اندازه ی منافذ کوچک هستند ، بر روی فیلترهای نبافت میکرو الیاف PETرسوب می کنند . شکل شناسی و توزیع قطری رشته های الکتروسپون بوسیله ی بررسی هاو تحقیقات SEMمشخص می شود و مقاومت جریان فیلترهای کامپوزیتی تولید شده ، بوسیله ی ابزارهای ارزیابی میزان نفوذپذیری هوا سنجیده می شود. الیاف الکتروسپون دارای دامنه ی قطرهای از حدود 70 الی 500 نانومتر می باشد و از طریق شبکه های نازکی به یکدیگر ازداخل متصل می شوندکه این شبکه ها دارای منافذ بسیار کوچک می باشند. بعد از فرآیند الکترواسپینی ، میزان نفوذپذیری هوای فیلتر ، 6 الی 17 بار کاهش می یابد که این یک تغییر چشمگیری را در مقاومت جریان نشان می دهد که می تواند بوسیله ی ضخامت لایه نانو الیاف و اندازه منفذ کنترل شود.



تاثیربالای نانو میکروالیاف فیلترهای کامپوزیتی می تواند در دامنه وسیعی از کاربردها مورداستفاده قرار گیرد که شامل پاکسازی هوا برای اتوماتیک بودن شرایط محیطی یا فیلتراسیون مایع می باشد .

تهیه لایه های الیاف پلی اتیلن اکسید / چیتوسان (chitosan) بوسیله الکترواسپینینگ (ریسندگی ) و ارزیابی سازگاری زیستی

فرایند الکترواسپینی یک زمینه تحقیقاتی گسترده در رشته نانو تکنولوژی در سالهای اخیر می باشد . که شامل یک روش ساده و چند کاربردی برای تولید الیاف فوق ظریف از مواد فراوان نظیر پلیمرها ، کامپوزیت ها و سرامیک ها می باشد . ریسندگی تجاری شامل تنها ریسندگی بر روی مقیاس میکرومتر می باشد اما الکترواسپینی می تواند بر روی مقیاس نانومتر عمل کند . بنابراین ، این روش برای تولید فیلترهای با عملکرد و کارایی بالا و ساختارهای بیو مواد برای پیوندهای عروقی یا پوشش و پانسمان زخم و سایر کاربردها موثر باشد .

قابلیت کاهش زیستی ، قابلیت سازگاری ،‌پلیمرهای طبیعی یا سنتزی می تواند به عنوان ماتریس مورد استفاده قرار گیرد و سپس الکترواسپین برای تولید لایه های نانو ساختاری برای استفاده در ساختارهای مهندسی بافت مورد استفاده قرار می گیرد .

چیتوسان (chitosan) از کیتن گرفته شده است که (برخی از خواص آن شامل) قابلیت تجدید زیستی ، کاهش زیستی ، غیر آنتی ژنی و قابلیت سازگاری زیستی آن ثابت شده است وفراوانترین پلی ساکارید دوم در طبیعت بعد از سلولز می باشد .

چیتوسان یک آنتی بیوتیک است که سبب کاهش التهاب می شود ، منعقد کننده خون وتسکین دهنده درد ، پیش برنده التیام زخم و دارای سایر خواص سودمند دیگر می باشد .

چیتوسان در پانسمان زخم ، ساخت الیاف ، غذاهای بهداشتی و سیستم های تحویل دارد مورد استفاده قرار می گیرد که بر اساس حلالیت آسان چیتوسان در اسید می باشد . 

الکترواسپینینگ :

در طی دهد گذشته , محققان سعی کردند که استفاده از خواص نانو تیوب ها را در کاربردهای جهان واقعی مشخص سازند , که عبارت است از وجود خواص نانو لوله ای در سطوح ماکروسکوپی .

در مطالعه کنونی , تکنیکی به نام الکتروسپینی نامیده می شود برای ساخت کامپوزیت های پلیمر / نانو لوله بکار می رود که برای اثبات افزایش معین یا خواص جدید مورد انتظار است که ممکن است سبب کاربردی های جدیدی در نواحی حیاتی گردد . فرایند الکترواسپینی در سال 1930 اختراع شد , که یک فرایند الکتروستاتیک می باشد که بطور گسترده ای برای رشته های پلیمرهای فراوان مورد استفاده قرار می گیرد .

با توجه به توانایی آنها در تولید رشته های غیر معمول با قطر های کوچک , آن دارای پتانسیل یکپارچگی موثر نانو لوله ها با پلیمرها می باشد . نمای شماتیکی از فعالیت اصلی فرایند الکترواسپینی در شکل 3 نشان داده شده است . اساساً آن شامل برق DCمی باشد که برای تولید ولتاژهای بالا (کیلو ولت ها ) بین محلول پلیمر مورد استفاده قرار می گیرد . که به داخل رشته ها کشیده می شود و در صفحه جمع کننده تجمع می یابد . محلول در یک سرنگ بوسیله پمپ سرنگ پر می شود که سبب ورود محلول پلیمری به لوله باریک می باشد که در یک انتها تجمع می یابد

از نظر تایپیک , سرنگ بوسیله، پمپ سرنگ پر می شود که سبب ورود محلول پلیمری به لوله باریک در یک میزان جریان خاص می گردد . این فرایند بوسیله پمپ شدن محلول پلیمری به انتهای لوله باریک آغاز می گردد که آن دارای اشکال آویزی کوچک یا دارای سطوح شبه کروی کوچک می باشد. سپس یک ولتاژ بالا بین محلول پلیمر و صفحه جمع کننده ایجاد می شود که در فاصله معینی از لوله باریک قرار می گیرد . 

حفاظت الکترومغناطیسی مس / فولاد ضد زنگ / الیاف پلی آمید بدست آمده از الکترواسپینینگ بصورت کامپوزیت های پلی پروپیلن فشرده

آشنایی:

سیم مسی و فیلامنت های پلی آمیدی به عنوان هسته نخ و سیم فولادی ضد زنگ به عنوان پیچشی با نخ های حلقوی پارچه برای ساختار بافت مورد استفاده قرار می گیرد . حاشیه بافته نشده به عنوان هسته نخ حفظ می شود و سیم هادی به عنوان نخ پیچشی مورد استفاده قرار می گیرد .

روتور تاب دهنده مجموعه نخ های هیبرید هادی (CHYS) وماشین نساجی بافتت رسانا را (CWKFS) همراه با CHYS مختلف می سازد . مواد رسانای نخ هیبرید شامل سیم مسی و سیم فولادی ضد زنگ می شوند که به ترتیب به عنوان لفاف و رشته اصلی می باشند . پارچه های ساخته شده رسانا همراه با زوایای مختلف در 4 یا 6 لایه به هم می چسبند و سپس گرما در 2 یا mm3 فشرده می شود . این مطالعه به بررسی مقاومت سطحی , تاثیر حفاظتی الکترومغناطیسی (EMSE) و تخلیه الکتروستاتیکی (ESD ) با درصد ضعیف پارچه های ساخته شده و کامپوزیت های فشرده CWKFS می پردازد . 

منابع و مأ خذ :

1- وبلاگ تکنولوژی نساجی

2- www.jitsagepub.com

3- www.irexpert.ir

4- www.allfiberarts.com

5- Textile Research Journal

دانلود پروژه الکترواسپینینگ