دانلود پايان نامه بررسي فرآيند توليد و كاربرد الياف فوق ظريف و نانو
یازار : amir
+0 به يه ن
چكيده :
به منظور توليد الياف نانو دو روش كلي وجود دارد، روش اول،
توليد الياف با استفاده از كاتاليزور مي باشد كه در اين روش الياف در بستر
مخصوص يا محلول اختصاص داده شده منعقد مي شوند، استفاده از كاتاليزور شناور
براي توليد مناسب تر از كاتاليزور دانه دار شده
مي باشد زيرا ميزان
كاتاليزور موجود در بستر محلول همواره تحت كنترل مي باشد. روش ديگر توليد
الكتروريسي مي باشد كه مي توان نانو الياف منفرد و ممتد را به ميزان توليد
بالا تهيه نمود. در اين روش نانو الياف پليمري مي توانند مستقيماً از محلول
پليمري به نانو الياف پليمري تبديل شوند.
الكتروريسي ريسيدن نانو الياف پليمري تا قطر چند ده نانو متر،
روشي است كه تكيه بر نيروهاي الكترواستاتيكي دارد. در اين فرآيند، بين
قطره اي از محلول پليمري يا مذاب كه در نوك نازل آويزان است و يك صفحه فلزي
جمع كننده پتانسيل الكتريكي اعمال مي شود. با بالا رفتن ميدان الكتريكي
قطره پليمري شروع به كشيده شدن مي كند تا اينكه اين نيرو بر نيروي تنش سطحي
قطره غلبه كرده و يك جت شارژ شده بسيار نازك از محلول پليمري از سطح قطره
خارج شده و به سمت فلز جمع كننده سرعت مي گيرد. پس از طي مسير كوتاهي دافعه
متقابل شارژهاي حمل شده در سطح جت، آنرا خم كرده و جت، مسير خود را بصورت
مارپيچ و حلقه اي ادامه خواهد داد. بدين ترتيب جت در فاصله كم نازل تا جمع
كننده
مي تواند مسير بسيار زيادي را طي كرده، تا نيروهاي الكتريكي آنرا هزاران بار كشيده و ظريف نمايند.
عنوان صفحه
چكيده…………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل اول : نانو تكنولوژي و تاريخچه توليد الياف نانو
1-1)مقدمه………………………………………………………………………………………………. 3
2-1)نانو مواد و طبقه بندي آنها …………………………………………………………………. 4
1-2-1)نانو فيلمهاي نازك……………………………………………………………………. 5
2-2-1)نانو پوششها…………………………………………………………………………….. 6
3-2-1)نانو خوشه ها…………………………………………………………………………… 7
4-2-1)نانو سيمها ونانو لوله ها…………………………………………………………….. 8
5-2-1)روزنه هاي نانو………………………………………………………………………… 9
6-2-1)نانو ذرات……………………………………………………………………………….. 9
3-1)الياف نانو…………………………………………………………………………………………. 10
4-1)تاريخچه توليد الياف نانو…………………………………………………………………….. 11
فصل دوم : روشهاي توليد الياف نانو
1)تهيه الياف نانو به روش كا تا ليزور شناور………………………………………………….. 18
اثر سولفور………………………………………………………………………………………… 21
اثر دماي تبخير ماده خام……………………………………………………………………… 23
اثر هيدروژن………………………………………………………………………………………. 25
2)ريسندگي الكترو اسپينينگ………………………………………………………………………. 27
1-2)تئوري و فرايند ريسندگي الكترو اسپينينگ………………………………………. 27
2-2)ريسندگي الكترو اسپينينگ…………………………………………………………….. 29
1-2-2)ريسندگي الكترو اسپري……………………………………………………….. 29
2-2-2)ريسندگي الكترو مذاب…………………………………………………………. 30
3-2-2)ريسندگي الكترو محلول……………………………………………………….. 32
3-2)شروع جريان سيال پليمري وتشكيل مخروط تيلور …………………………… 35
4-2)ناپايداري خمشي…………………………………………………………………………. 36
5-2)ريسندگي الياف نانو پليمري………………………………………………………….. 38
6-2)ساختار ومورفولوژي الياف نانو پليمري…………………………………………… 38
7-2)پارامترهاي فرايند و مورفولوژي ليف………………………………………………. 39
1-7-2)ولتاژ اعمال شده……………………………………………………………………. 39
2-7-2)فاصله جمع كننده-نازل…………………………………………………………. 40
3-7-2)شدت جريان پليمر…………………………………………………………………. 41
4-7-2)محيط ريسندگي……………………………………………………………………. 41
8-2)پارامترهاي محلول……………………………………………………………………….. 42
1-8-2)غلظت محلول………………………………………………………………………. 42
2-8-2)رسانايي محلول…………………………………………………………………….. 43
3-8-2)فراريت حلال………………………………………………………………………. 43
4-8-2)اثر ويسكوزيته………………………………………………………………………. 44
9-2)خواص الياف نانو…………………………………………………………………………. 45
1-9-2)خواص حرارتي……………………………………………………………………. 45
2-9-2)خواص مكانيكي…………………………………………………………………… 46
10-2)مزاياي ريسندگي الكترو……………………………………………………………… 46
11-2)معايب ريسندگي الكترو………………………………………………………………. 48
12-2)بررسي اهداف ايده ال در ريسندگي الكترو…………………………………….. 49
13-2)ريسندگي الياف دو جزئي پهلو به پهلو………………………………………….. 51
14-2)خصوصيات الياف الكترو ريسيده شده…………………………………………… 53
15-2)ريسندگي الكتريكي الياف نانو از محلولهاي پليمري………………………… 54
16-2)ريسندگي الكترو الياف پر شده با نانو تيوبهاي كربن………………………… 58
17-2)تعيين خصوصيات مكانيكي و ساختاري الياف كربن الكترو ريسيده شده… 68
فصل سوم : كاربردهاي مختلف الياف نانو و نانوتكنولوژي در صنعت نساجي
مقدمه……………………………………………………………………………………………………… 84
1-3)الياف نانو گرافيت و كربن…………………………………………………………………… 85
2-3)نمونه بافت و تزريق دارو……………………………………………………………………. 85
3-3)الياف نانو با خاصيت كا تا ليزوري……………………………………………………….. 87
4-3)فيلتراسيون………………………………………………………………………………………… 88
5-3)كاربرد هاي كامپوزيتي………………………………………………………………………… 90
6-3)كاربرد هاي پزشكي……………………………………………………………………………. 91
1-6-3)پيوندهاي شيميايي…………………………………………………………………….. 91
2-6-3)نمونه بافت………………………………………………………………………………. 92
3-6-3)پوشش زخم…………………………………………………………………………….. 93
4-6-3)تزريق دارو……………………………………………………………………………….. 94
5-6-3)دندانپزشكي……………………………………………………………………………… 94
7-3)مواد آرايشي……………………………………………………………………………………… 95
8-3)لباس محافظتي………………………………………………………………………………….. 96
9-3)كاربرد الكتريكي و نوري…………………………………………………………………….. 97
10-3)كشاورزي………………………………………………………………………………………. 97
11-3)كاربردهاي نانو تكنولوژي در نساجي…………………………………………………. 98
1-11-3)دفع آب(ابگريزي)………………………………………………………………….. 98
2-11-3)محافظت در برابر اشعه uv……………………………………………………… 100
3 -11-3)ضد باكتري…………………………………………………………………………… 101
4-11-3)آنتي استاتيك………………………………………………………………………….. 103
5-11-3)ضد چروك…………………………………………………………………………….. 104
12-3)كنترل كيفيت در توليد كامپوزيتهاي الياف نانو الكترو اسپان……………………. 105
توزيع يكنواختي الياف نانو…………………………………………………………………….. 106
سنجش الياف بصورت اتوماتيك……………………………………………………………… 108
آزمايش مقاومت در برابر عوامل محيطي………………………………………………….. 109
دستگاه آزمايش خميدگي DL……………………………………………………………………. 110
13-3)الياف نانو كامپوزيت الكترو اسپان براي تشخيص بيو لوژيكي اوره…………… 111
14-3)تاثير افرودن الياف كربن بر روي خواص مكانيكي و كريستالي شدن پلي پروپيلن. 116
ضميمه …………………………………………………………………………………………………… 125
نتيجه ……………………………………………………………………………………………………… 129
منابع و مآخذ……………………………………………………………………………………………. 131