ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

تأثير الجهد المطبق و قطر الإبرة في مرفولوجيا ألياف نانو بولي أميد- 6,6 المتشكلة بتقنية الغزل الكهربائي

Effect of Applied Voltage and Needle Size on Morphology of polyamide-6.6 Nanofiber Formed by Electro spinning Technique

1630   1   34   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2014
  مجال البحث فيزياء
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

نُفِّذ في هذا العمل تشكيل ألياف نانومترية من البولي أميد 6,6 باستعمال تقنية الغزل الكهربائي. درسنا تأثير الجهد المطبق و قطر رأس الإبرة في مرفولوجيا الألياف المتشكلة (متوسط القطر، و الارتفاع و خشونة السطح)، و وصفنا الألياف الناتجة بواسطة المجهر الضوئي و مجهر القوى الذرية (AFM) و قد حصلنا على ألياف خطية، ملساء، طويلة و مستمرة و بأبعاد ، نانومترية، كما تبين أن أبعاد الألياف المتشكلة تناقصت بشكل واضح عند استخدام بارامترات معينة (جهد مطبق عالٍ، قطر رأس تشكيل صغير). هذا يقود بدوره إلى تحسين الخصائص الميكانيكية، و الفيزيائية و البيولوجيا للألياف المتشكلة، و تزيد من نشاطها الكيميائي، مما يزيد من إمكانية تطبيقها في تطوير وسائل الترشيح و تنقية المياه و منظومة الفلاتر و زيادة كفاءة عملها.


ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تشكيل ألياف نانومترية من البولي أميد-6,6 باستخدام تقنية الغزل الكهربائي. تم دراسة تأثير الجهد المطبق وقطر رأس الإبرة على مورفولوجيا الألياف المتشكلة، بما في ذلك متوسط القطر، الارتفاع، وخشونة السطح. تم توصيف الألياف الناتجة باستخدام المجهر الضوئي ومجهر القوى الذرية (AFM)، ووجدت الدراسة أن الألياف الناتجة كانت خطية، ملساء، طويلة، ونانوية. كما أظهرت النتائج أن الأبعاد تتناقص بشكل واضح عند استخدام جهد مطبق عالٍ وقطر رأس تشكيل صغير، مما يحسن الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للألياف. هذا يجعلها مناسبة لتطبيقات متعددة مثل تطوير وسائل الترشيح، تقوية المياه، وزيادة كفاءة عملها في منظومات مختلفة.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال تصنيع الألياف النانوية باستخدام تقنية الغزل الكهربائي، حيث تقدم معلومات قيمة حول تأثير الجهد المطبق وقطر رأس الإبرة على مورفولوجيا الألياف. ومع ذلك، يمكن تحسين الدراسة من خلال تقديم تحليل أعمق للعوامل الأخرى التي قد تؤثر على جودة الألياف، مثل درجة حرارة المحلول، نوع المذيب المستخدم، وسرعة تدفق المحلول. كما يمكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل مواد بوليميرية أخرى لتقديم فهم أوسع لتطبيقات هذه التقنية في مجالات مختلفة.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي تقنية الغزل الكهربائي؟

    تقنية الغزل الكهربائي هي طريقة حديثة لتشكيل ألياف مستمرة ذات أبعاد ميكروية أو نانومترية باستخدام حقل كهربائي مرتفع لتحريض القوى الكهربائية الساكنة للبوليمير أو السائل.

  2. ما هو تأثير الجهد المطبق على مورفولوجيا الألياف المتشكلة؟

    الجهد المطبق يؤثر بشكل كبير على مورفولوجيا الألياف المتشكلة؛ حيث أن زيادة الجهد المطبق تؤدي إلى تناقص أبعاد الألياف وزيادة انتظامها، بينما يمكن أن يؤدي الجهد المرتفع جداً إلى تشكيل خرزات على طول الألياف.

  3. ما هي الأدوات المستخدمة لتوصيف الألياف الناتجة في هذه الدراسة؟

    تم استخدام المجهر الضوئي ومجهر القوى الذرية (AFM) لتوصيف الألياف الناتجة من حيث متوسط القطر، الارتفاع، وخشونة السطح.

  4. ما هي التطبيقات المحتملة للألياف النانوية المتشكلة بتقنية الغزل الكهربائي؟

    يمكن استخدام الألياف النانوية المتشكلة بتقنية الغزل الكهربائي في تطوير وسائل الترشيح، تقوية المياه، منظومات الكلاتر، وزيادة كفاءة عملها في التطبيقات الطبية والصناعية المختلفة.


المراجع المستخدمة
J. H. Yu, S. V. Fridrikh, and G. C. Rutledge, Advanced Materials, 2004, 16, 1562
D. Li and Y. Xia, Nano Letters, 2004, 4, 933
M. Bognitzki, M. Czado, T. Frese, A. Schaper, M. Hellwig, M. Steinhart, A. Greiner, and J. H. Wendorff, Advanced Materials, 2001, 13, 70
D. Li, Y. Wang, and Y. Xia, Advanced Materials, 2004, 16, 361
J. S. Kim and D. H. Reneker, Polymer Engineering and Science, 1999, 39, 849
قيم البحث

اقرأ أيضاً

لقد استخدمنا في هذا البحث تقنية الغزل الكهربائي للحصول على شبكات لا منسوجة من الألياف النانوية من بولي فينيل الكحول و جزيئات الفضة النانوية حيث قمنا بإذابة بوليمير بولي فينيل الكحول في مذيبه الماء لتشكيل محلول بوليميري يتم شحنه بشحنة كهربائية موجبة و بثقه ليترك على مجمع للألياف مشحون بشحنة سالبة و طبقنا حقل كهربائياً ذو جهد عالي . كما وقمنا في هذا البحث بمزج محلول بولي فينيل الكحول مع نترات الفضة بتراكيز مختلفة و غزلها كهربائياً للحصول على شبكات من ألياف نانوية و جزيئات نانوية من الفضة و من ثم قمنا بتطبيق عملية معالجة حرارية لجميع العينات على درجة حرارة 150 درجة مئوية لهدفين أولهما إجراء عملية التشابك العرضي بين سلاسل ال PVA و بالتالي تصبح غير ذوابة في الماء و الهدف الثاني هو استقرار جزيئات الفضة النانوية . و أخيرًا قمنا بتحليل العينات على المجهر الالكتروني الماسح.
حضر بولي أميد دسم بالتفاعل بين الحمض الديميري الدسم C36 مع 1,5 - ثنائي أمينو البنتان في الحالة المنصهرة، أنجز التفاعل في الدرجة 110 C˚ دون حفاز، ثم بالحفز بكل من (حمض الفسفور، و حمض الكبريت، و ثناني أكسيد المنغنيز)، نُفّذت الدراسة الحركية على التفاعل ، و عين العدد الحمضي للمنتج و قد وجد أن تفاعل الأميدة كان من المرتبة الثانية حتى نسبة تحول % 59, ثم تتغير مرتبة التفاعل. و وجد أن الحفاز يزيد من سرعة التفاعل، و أن ثنائي أكسيد المنغنيز هو أفضل الحفازات المستخدمة. عينت درجة البلمرة و كل من معدل الوزن الجزيئي العددي و الوزني خلال أزمنة مختلفة، و لوحظ أن علاقة كل مما سبق بالزمن علاقة خطية حتى درجة تحول 59%, و ذلك عند الحفازات المستخدمة كلها، تحقق معدل وزن جزيئي عددي وزني مرتفع باستخدام حفاز ثنائي أكسيد المنغنيز.
لقد استخدمنا في هذا البحث تقنية الغزل الكهربائي للحصول على شبكات لا منسوجة من الألياف النانوية من بولي أكريل نتريل حيث قمنا بإذابة البولي أكريل نتريل في مذيبه ثنائي ميتيل الفورم أميد لتشكيل المحلول البوليميري .
بسبب الزيادة الكبيرة و المتسارعة للطلب على الطاقة الكهربائية و مع الانحسار التدريجي لمصادر الطاقة غير المتجددة (وقود احفوري و غيرها) كان لا بد من تطوير أداء المنظومات الكهربائية لتلبية الحاجات المتزايدة للطاقة الكهربائية لذلك فإن استخدام التوليد المو زع و ربطه مع الشبكات الكهربائية الرئيسية يشكل أحد هذه الأساليب و لكن هذا الربط سيسبب بعض المشاكل منها تغير في الجهد الكهربائي لذلك كان لا بد من تطوير الأدوات المساعدة لمراقبة التغيرات الحاصلة و معالجتها. في هذا البحث تمت نمذجة نظام توزيع كهربائي شعاعي الأداء و دراسة تأثير الربط الموزع على استقرار الجهد الكهربائي في الحالة الساكنة و الديناميكية للشبكة الكهربائية و حسب نوع المولد تزامني أو تحريضي.
تعتبر نوعية الغزول المنتجة ضرورية للنجاح الاقتصادي في مصانع الغزل, حيث تملي المنافسة الدولية و متطلبات السوق بضرورة انتاج غزول ذات نوعية جيدة و بسعر مقبول.

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا