بررسي خواص مكانيكي نخ نانوليفي تهيه شده توسط سيستم الكتروريسي بدون نازل

Investigation of the mechanical properties of nanofibr yarn prepared by nozzleless electrospinning

الكتروريسي يك روش متداول براي توليد نانوالياف است. نانوالياف توليد شده در اين روش به صورت تصادفي روي يك سطح جمع‌آوري مي‌گردد و لايه بي‌بافت با خواص غيرهمگن حاصل مي‌شود. در اين تحقيق يك روش جديد براي توليد نخ نانوليفي معرفي شده است. اين روش با هدايت جت الكتروريسي به سمت سطح جمع كننده دوار و در نهايت تبديل آن به نخ نانوليفي عمل مي‌كند. از روش الكتروريسي بدون نازل و با استفاده از دو حمام محلول پليمري، يك تاب دهنده مخروطي و جمع كننده نخ نانوليفي، فرآيند تهيه نخ نانوليفي انجام مي‌شود. پارامترهاي دستگاه بهينه‌سازي شده و تأثير غلظت محلول ريسندگي و سرعت تاب دهنده بر روي برخي خواص مكانيكي نخ نانوالياف ارزيابي گرديد. در اين تحقيق، با افزايش غلظت محلول و افزايش تاب در متر، افزايش استحكام و كاهش كرنش نخ نانوليفي مشاهده مي‌شود. افزايش استحكام در اثر افزايش غلظت ناشي از ضخيم‌تر شدن نانوالياف تشكيل دهنده نخ بوده و در مورد پارامتر تاب در متر با افزايش زاويه تاب و در نهايت افزايش ميزان درگيري الياف نانو با همديگر، كمك به بيشتر شدن استحكام مي‌گردد.

Electrospinning is a conventional method for nanofibers production. Nanofibers produced in this method are randomly collected on a surface and a non-woven layer with heterogeneous properties is obtained. In this research, a new method for producing nanofibrous yarn has been introduced. The method is accomplished by passing the electrospinning jet towards the surface of a rotating collector and finally transforming it into a nanofibrous yarn. This yarn is produced by using nozzleless electrospinning with two polymer solution baths, a conical twister and a nanofiber yarn collector. The machine parameters were optimized and the effect of spinning solution concentration and twister speed on some mechanical properties of nanofiber yarn was evaluated. The results showed that by increasing the concentration of the solution and twist per meter, the yarn strength is promoted and the yarn strain is decreased. The greater strength caused by an increase in concentration is due to the thickening of the nanofibers making up the yarn, and in the case of the twist per meter, it can be explained by larger twist angle and finally, more nanofibers entanglements that increase the yarn strength.