تهیه و مشخصه یابی الیاف تولید شده به روش ترریسی بر پایه پلی‌یورتان، پلی‌وینیلیدین‌فلوراید و نانولوله کربنی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
چکیده
تر‌ریسی فرایندی است که طی آن سیالی شامل پلیمر و حلال، از طریق روزنه‌های ریسنده به داخل حمام انعقاد وارد می‌شود. به هنگام تماس محلول با محیط حمام و وقوع وارونگی فاز ناشی از تبادل حلال و غیرحلال، حلال از ساختار پلیمر خارج شده و فرایند انجماد و تشکیل ساختار لیف آغاز می‌گردد. در این پژوهش، پلی‌یورتان گرمانرم (TPU) به دلیل انعطاف‌پذیری، زیست‌سازگاری و مقاومت بالا در برابر سایش، کشش و مواد شیمیایی، به‌عنوان یکی از اجزای اصلی به منظور تولید الیاف به روش تر‌ریسی انتخاب شد. همچنین، پلی‌وینیلیدین‌فلوراید (PVDF) به سبب استحکام مکانیکی مناسب، پایداری حرارتی و شیمیایی بالا و عدم سمی بودن، و نانولوله‌های کربنی چندجداره (MWCNT) به‌عنوان عامل تقویت‌کننده استحکام الیاف کامپوزیتی، به ترکیب افزوده شدند. تاثیر متغیرهای فرایندی در تولید مونوفیلامنت‌های TPU، TPU/PVDF و TPU/PVDF/MWCNT به روش ترریسی بررسی گردید و برخی از خصوصیات الیاف تولید شده نظیر استحکام، ازدیاد طول و مورفولوژی الیاف تعیین و مورد بحث قرار گرفت. به طور کلی افزایش غلظت پلیمر در محلول ریسندگی، مقدار قطر الیاف، استحکام و ازدیاد طول تا حد پارگی را افزایش می‌دهد. با افزوده شدن پلیمر PVDF با توجه به افزایش گران‌روی، قطر الیاف زیاد شده و به دلیل طبیعت غیر کشسان PVDF مقدار استحکام و مدول اولیه افزایش پیدا کرده است اما مقدار ازدیاد طول الیاف دچار کاهش شده است. با افزوده شدن MWCNT مقدار مدول الیاف افزایش پیدا کرده است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1] Puppi, D. and F. Chiellini, 2017. Wet-spinning of
biomedical polymers: from single-fibre production to additive
manufacturing of three-dimensional scaffolds. Polymer
International. 66(12): p. 1690-1696.
[2] Yang, D., et al., 2001. Controlling macrovoid formation in
wet-spun polyaniline fibers. Proc SPIE. 4329.
[3] Hołda, A.K. and I.F. Vankelecom, 2015. Understanding
and guiding the phase inversion process for synthesis of
solvent resistant nanofiltration membranes. Journal of Applied
Polymer Science. 132.(27)
[4] Sobhanipour, P., R. Cheraghi, and A.A. Volinsky, 2011.
Thermoporometry study of coagulation bath temperature
effect on polyacrylonitrile fibers morphology. Thermochimica
Acta. 518(1): p. 101-106.
[5] Nevstrueva, D., et al., 2018. Effect of Precipitation
Temperature on the Properties of Cellulose Ultrafiltration
Membranes Prepared via Immersion Precipitation with Ionic
Liquid as Solvent. Membranes. 8(4): p. 87.
[6] Rohani Shirvan, A., A. Nouri, and A. Sutti, 2022. A
perspective on the wet spinning process and its advancements
in biomedical sciences. European Polymer Journal. 181: p.
111681.
[7] Fahma, F., et al., 2020. Potential Application of
Nanocellulose for Filaments Production: A Review. Journal of
Nanostructures. 10(3): p. 553-563.
[8] Ferry, J.D., 1980 Viscoelastic properties of polymers: John
Wiley & Sons.
[9] Mojtaba Alizadeh Darbandi, S., M. Nouri, and J. Mokhtari,
2012. Electrospun nanostructures based on
polyurethane/MWCNTs for strain sensing applications. Fibers
and Polymers, 2012. 13(9): p. 11-1131-26.
[10] Yang, Z., et al.,2024. Wet-spinning of carbon nanotube
fibers: dispersion, processing and properties. National Science
Review. 11(10): p. nwae203.
[11] Zwain, I.M. and A.S. Alithari, 2023. Improving the
fatigue life of composite by using multiwall carbon nanotubes.
Open Engineering. 13(1): p. 20220490.