بررسی خواص ریزساختاری نانوالیاف موازی پلی آکریلونیتریل جمع آوری شده با استفاده از جریان هوای گرم در روش الکتروریسی

دراین پژوهش، روش اصلاح شده ای برای تولید نانوالیاف موازی به شکل بی بافت ارایه شده است. در این روش سعی شده است تا محدودیت هایی از قبیل ضخامت لایه جمع آوری شده مقدار موازی بودن ومقدار تولید نانو الیاف بر طرف شود. در این مطالعه با به کاربردن یک غلتک چرخان در بالای دو سوزن الکتروریسی و استفاده از جریان هوای گرم، امکان گرما دادن و جمع آوری نانو الیاف موازی به طور هم زمان فراهم شده است که امکان گرمادهی جریان پلیمری درمنطقه الکتروریسی را در اختیار قرار می دهد. برای تهیه نانو الیاف موازی در شرایط کاربردی، از محلول پلیمری (14wt%) پلی آکریلونیتریل (PAN)در دی متیل فرمامید(DMF)استفاده شده است. مقدار گسیختگی جریان نانو الیاف در روش مزبور به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش یافته و امکان افزایش بیشتر سرعت برداشت به مقدار دو برابر میسر شده است. با بررسی نتایج حاصل از تحلیل طیف زاویه ای توان به دست آمده از تصاویر میکروسکوپ نوری مشخص شدکه مقدار موازی بودن نانو الیاف جمع آوری شده در این روش با افزایش سرعت برداشت بهبود پیدا کرده است. اگر چه مطالعه میکروسکوپی الکترون پویشی(SEM) نشان می دهد، ظرافت نانو الیاف تولیدی در روش اصلاح شده کاهش یافته است. با استفاده از روش گرماسنجی پویشی تفاضلی(DSC) دمای انتقال شیشه ای تمام نمونه های تولیدی در محدوده 90-70درجه سانتی گراد به دست آمده است. طیف های به دست آمده ازمطالعه طیف سنجی زیر قرمز(FTIR) مطابقت خوب یبا طیف های مشاهده شده برای الیاف متداول PAN نشان می دهد. در تمام طیف های به دست آمده پیک هایی در عددهای موجی 2240cm-1 (مربوط به گرون نیتریلC=N) 2920cm-1 (مربوط به گروه CH2)1450cm-1 (مربوط به گروه CH) و 1730cm-1 (مربوط به گروه کربونیلC=O) دیده میم شود. در نمودارهای پراش به دست آمده از مطالعه پراش تابشX(WAXD)برای نانو الیافPAN یک پیک اصلی استوایی در 2 برابر 17 درجه مشاهده می شود. تجزیه های کمی انجام شده روی نمودارهای به دست امده از مطالعات FTIR و WAXD نشان داد، روش اصلاح شده بر درجه بلورینگی نانو الیاف تهیه شده در سرعت زیاد برداشت اثر مثبتی گذاشته است.

Keywords:

الکتروریسی , نانوالیاف موازی , پلی آکریلونیتریل , عمل آوری گرمایی , ریز ساختار