مقدمه اي بر روش
الكتروريسي
روش
الکتروریسندگی:
اصطلاح الكتروريسندگي از ريسندگي
الكتروستاتيك مشتق شده است. اساس آن به 60 سال قبل برميگردد. از سال 1934
تا 1944، Formalas يكسري ثبت اختراع دربارة توليد فيلامانهاي پليمري با
به كار بردن نيروي الكتروستاتيكي منتشر كرد. در سال 1952 Neubauer و
Vonnegut جرياني از قطرات هم شكل برقدار با قطر 0.1mm توليد كردند. آنها
دستگاه سادهاي را براي اتميزاسيون الكتروني ابداع كردند. تيوب شيشهاي با
قطر 0.1mm طراحي شده سپس تيوپ با مقداري آب يا مايع ديگر پر ميشود و يك
سيستم الكتريكي وصل شده به منبع با ولتاژ بالا (5-10kV) به داخل مايع
فرستاده ميشود. در سال1955Drozine پخش يكسري از مايعات به داخل اسپريها
را تحت پتانسيلهاي الكتريكي بالا بررسي كرد. او يك لولة شيشهاي در اندازة
موئين مشابه با Neubauer & Vonnegut به كار برد. او دريافت كه براي مايعات
مشخص و تحت وضعيتهاي مناسب، مايع از نازل به صورت يك اسپري ديسپرس شده
شامل قطرات با اندازههاي نسبتاً يكنواخت بيرون ميآيد. در سال1966Simons
يك دستگاه براي توليد بافتهاي غيرتابيده بهم فوق نازك با وزن خيلي كم از
طريق ريسندگي الكتريكي با الگوهاي متفاوت به ثبت رساند. در اين روش الكترود
مثبت در محلول پليمري فرو ميرود و الكترود منفي به يك تسمه مرتبط ميشود
جائي كه بافت غيرتابيده جمع ميشود. او دريافت كه فيبرها در محلولهاي با
ويسكوزيته كم تمايل دارند كوتاهتر و ريزتر شوند در حالي كه در محلولهاي با
ويسكوزيته بالا نسبتاً پيوسته هستند.
نمايي از روش الكتروريسندگيِ
در سال 1971، Baumgarten دستگاهي براي
فيبرهاي اكريليك الكترواسپون با قطر
در حدود 0.05-1.1 ميكرون ابداع كرد. قطرة ريسندگي از يك نازل استيل زنگ نزن
سوسپانس ميشود و اندازة آن از طريق يك پمپ تزريق با سازگار كردن از طريق
سرعت تعذيه ثابت نگهداشته ميشود. يك جريان مستقيم با ولتاژ بالا به نازل
متصل ميشود در حالي كه فيبرها روي يك صفحة فلزي جمع ميشوند. از سال1981
خصوصاً در سالهاي اخير فرآيند الكتروريسندگي پيشرفتهايي داشته است.
فيبرهاي فوق نازك با ساختارهاي فيبرو پليمرهاي متعدد با قطرهاي زير ميكرون
يا نانومتر به اساني با اين فرآيند ساخته ميشوند.
پليمرها با دماي ذوب بالا از طريق
الكتروريسندگي به شكل نانوفيبرها در ميآيند. در اين روش بهجاي يك محلول،
پليمر دوب شده به داخل لولة مؤئين فرستاده ميشود. بنابراين متفاوت از حالت
محلول پليمر، فرآيند الكترو ريسندگي براي يك پليمر مذاب در يك وضعيت خلاء
انجام ميگيرد. جدول 1 خلاصهاي از انواع پليمرها با دماي ذوبشان كه
نانوفيبرها را توليد ميكند نشان ميدهد. در مقايسه با جدول 2 كه تهيه نانو
فيبرها را در حالت محلول پليمري نشان ميدهد. ميتوان ديد كه پليمرهاي
خيلي كمي در حالت ذوب كار شده است.
جدول (1) برخي پليمرهاي الكتروريسيده به روش
مذاب
|