تولید و مشخصه‌یابی نخ نانولیفی PVDF/MWCNT هیبریدی با ساختار هسته-پوسته با روش الکتروریسی بدون نازل دیسکی

در این پژوهش، تولید و مشخصه ‌یابی نخ نانولیفی هیبریدی با ساختار هسته - پوسته به روش الکتروریسی بدون نازل دیسکی مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور تعیین بهترین نخ مغزی، چهار نوع نخ شامل نخ پنبه‌ای، ابریشمی، لایکرا با روکش پلی‌استری و پلی‌استر تکسچره ‌شده به عنوان هسته‌ استفاده گردید و لایه پوسته از پلی‌وینیلیدن فلوراید (PVDF) حاوی 0.5، 1 و 1.5 درصد وزنی نانولوله‌کربنی چندجداره (MWCNT) تهیه شد. مشخصه‌یابی نمونه‎ها توسط آزمون‌های SEM، FESEM،FTIR و آزمون کشش انجام گرفت. نتایج آزمون‎های میکروسکوپی نشان داد که افزایش زمان الکتروریسی از 1 به 3 دقیقه، موجب افزایش قطر نخ از 18.78 به 502.45 µm می‎شود که ناشی از تجمع چند لایه‌ای نانوالیاف بر سطح نخ مغزی است. همچنین مشاهدات ریخت‎شناسی نشان می‎دهد که افزایش درصد MWCNT از 0.5% به 1.5%، به افزایش میانگین قطر نانوالیاف از 0.152 به 0.210 μm منجر می‌شود؛ این پدیده ناشی از افزایش همزمان رسانایی الکتریکی و گران‌روی محلول و نیز تجمع نانولوله‌ها در غلظت‎های بالاتر است. بررسی‌های خواص مکانیکی نشان می‎دهد که پوشش‌دهی نانولیفی موجب یکنواختی رفتار کششی نخ می‌شود، و این اثر در نخ پلی‌استر تکسچره‌شده به‌دلیل ساختار سطحی مناسب، بارزتر است. آزمون FTIR، وجود فاز بتا (β) را در کلیه نمونه‌ها تأیید نموده و مشخص شد که درصد فاز β با پراکندگی MWCNT ارتباط مستقیم دارد. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهد نخ‌های نانولیفی هیبریدی تولیدشده به‌دلیل ساختار پایدار، ریخت‎شناسی کنترل‌شده و رفتار مکانیکی مناسب، گزینه‌ای کارآمد برای کاربرد در منسوجات هوشمند و سامانه‌های حسگری قابل‌پوشیدن به‌شمار می‌آیند.