افزايش استحكام نانو الياف
افزايش استحكام نانو الياف
پژوهشگران دانشگاه گيلان به دانش فني ساخت چندلايههاي حاوي نانوالياف دست يافتند، كه ميتواند استحكام نانوالياف را افزايش دهد. اكبر خداپرست حقي، استاد گروه نساجي دانشگاه گيلان گفت: به كمك روش الكتروريسي، لايهاي بيبافت از نانوالياف تشكيل ميشود كه خواص منحصر به فردي مانند نسبت سطح به حجم بالا، اندازه منافذ بسيار كوچك و تخلخل بسيار بالا دارد، از اين رو، لايه نانوالياف، گزينه بسيار مناسبي براي كاربردهاي فيلتراسيون و پوشاك محافظ است. اما مهمترين عيب اين لايه، استحكام پايين آن است، بهطوري كه امكان استفاده مستقيم از آن بهعنوان فيلتر يا پوشاك وجود ندارد.
وي افزود: بر اين اساس، تصميم گرفته شد لايه نانوالياف را به كمك چسبي مخصوص و طي عمليات چندلاسازي به بسترهاي مورد نظر متصل كرده و كامپوزيتي حاوي اين لايهي مؤثر را توليد كنند. اين كار سبب ميشود تا از لايه نانوالياف در برابر تنشها و يا ضربات، محافظت بيشتري شود.
خداپرست حقي، با بيان اين مطلب كه تاكنون جزئيات دقيقي از نحوه چندلاسازي لايه نانوالياف، گزارش نشدهاست، گفت: موضوع پژوهش ما دستيابي به دانش فني چندلاسازي لايهي نانوالياف است. وي در مورد چگونگي ساخت اين محصول گفت: براي ساخت لايه نانوالياف، ابتدا محلول پليمري پلي اكريلونيتريل تهيه شد و سپس به روش الكتروريسي، لايهي نانوالياف روي لايهاي از اسپان باند، پوشش داده شد. سپس لايه ديگري از اسپان باند روي نانوالياف توليد شده قرار داده شد و اين سه لايه ميان 2 پارچه پنبهاي قرار گرفت تا پنج لايه بهصورت پارچه، اسپان باند، نانوالياف، اسپان باند، پارچه شكل گيرد.
خداپرست حقي ادامه داد: در نهايت اين چندلايه تحت عمليات پرس داغ در دما، زمان و فشارهاي مختلف قرار گرفت تا لايهي اسپان باند ذوب شده و مانند چسبي لايهي نانوالياف را به پارچه متصل كند. پس از انجام چندلاسازي براي يافتن شرايط مطلوب، تصاوير ميكروسكوپي از سطح لايه نانوالياف تهيه شد. همچنين براي تعيين نفوذپذيري كامپوزيت ساخته شده، تست نفوذپذيري هوا روي نمونهها انجام شد. نتايج اين تحقيقات حاكي از آن است كه دماي چندلاسازي، پارامتر بسيار مهمي براي ساخت اين نوع كامپوزيتها است، به طوري كه چسبندگي بين لايهها، نفوذپذيري هواي كامپوزيت و سالم ماندن يا نماندن لايهي نانوالياف پس از عمليات چندلاسازي، همگي وابسته به اين پارامتر است.
استاد دانشگاه گيلان در ادامه اظهار داشت: در اين پژوهش، توانستيم با روشي كاملاً مبتكرانه، تصاويري از لايهي نانوالياف را پس از ساخت چندلا، ارايه كنيم كه ميتواند تغييرات به وجود آمده در لايه نانوالياف و سالم ماندن يا نماندن آن را پس از انجام عمليات چندلاسازي نشان دهد. تنها با داشتن اين تصاوير است كه ميتوان ادعا كرد كامپوزيت، حاوي لايه نانوالياف است يا خير. محقق طرح افزود: با توجه به ساخت دستگاه صنعتي توليد نانوالياف در داخل كشور و دانشي كه ما در زمينه چندلاسازي لايه نانوالياف به دست آوردهايم، امكان تجاري شدن اين طرح وجود دارد.
جزئيات اين پژوهش كه در قالب پاياننامه كارشناسي ارشد محمد كنفچيان با راهنمايي اكبر خداپرست حقي و همكاري معصومه وليزاده، استاديار گروه نساجي انجام شدهاست، در مجله Korean J. Chem. Eng. (جلد 28، صفحات 439-428، سال 2011) منتشر شدهاست.