توليد و مشخصه يابي نانو الياف پلي كاپرولاكتون توخالي تقويت شده با نانوصفحات گرافن اكسايد

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي نساجي

كارشناسي ارشد

پلي كاپرولاكتون (PCL) يكي از پركاربردترين پليمرهاي مصنوعي در زمينه مهندسي الياف به ويژه مهندسي پزشكي است. عليرغم كاربردهاي گسترده آن همچنان از مشكلاتي همچون آب¬گريزي، دماي ذوب كم و استحكام پايين رنج مي¬برد. از اين رو بهره-گيري از تكنيك¬هاي متنوع جهت بهبود اين مشكلات از جمله مواردي است كه در سال¬هاي اخير توسط محققين مورد مطالعه قرار گرفته است. در همين راستا، دراين پژوهش تلاش شد تا نانوالياف توخالي PCL تقويت شده با نانوصفحات گرافن اكسايد (GO) با بهره¬گيري از تكنيك الكتروريسي تهيه شود. جهت تهيه نانوالياف توخالي ازمحلول PCL به عنوان پوسته و از محلول پلي اتيلن اكسايد (PEO) به عنوان مغزي در فرايند الكتروريسي استفاده شد. پس از تهيه نانوالياف، وب الكتروريسي شده درون آب ديونيزه قرار داده شد تا مغزي به راحتي از ساختار نانوالياف حذف شود. اثر غلظت¬هاي مختلف گرافن اكسايد(25/0، 5/0، 1 و 2 درصد وزني/وزني) به عنوان عامل تقويت كننده در الياف توخالي PCL بررسي شد. مشخصه¬يابي نانوالياف توخالي PCL تهيه شده با استفاده از آزمون¬هاي FESEM، XRD، TGA، ويسكومتري، زاويه تماس و استحكام مورد ارزيابي قرار گرفته است. بررسي نتايج FESEM نشان داد كه الياف توخالي PCL توليد شده است. از طرفي، استفاده از غلظت بهينه (1 درصد وزني/وزني) نانوصفحات GO به طور تقريبي باعث بهبود استحكام كششي از MPa 14 تا MPa 24 و مدول يانگ از MPa 62 تا MPa 103 نسبت به نانوالياف توخالي بدون GO شد. افزايش غلظت GO در ساختار نانوليفي باعث افزايش 19 درجه سانتي¬گرادي نمونه¬ي نسبت به نمونه¬ي بدون تقويت كننده گرديد. همچنين افزايش غلظت GO همچنين بررسي ويسكوزيته محلول¬هاي پليمري تهيه شده با استفاده از غلظت¬هاي مختلف GO نشان داد كه حضور اين نانوصفحات به واسطه برهمكنش¬هاي هيدروژني و الكترواستاتيكي باعث افزايش ويسكوزيته محلول¬هاي پليمري شده است كه در نهايت فرايند الكتروريسي و تهيه نانوالياف را تحت تاثير قرار داده است. مدلسازي بر روي داده هاي رئولوژيكي انجام شد و بهترين مدل براي هر محلول پليمري معرفي گرديد. در انتها مي¬توان بيان كرد كه استفاده از نانوصفحات GO به صورت موفقيت آميزي اثر تقويت شوندگي در ساختار نانوالياف توخالي PCL داشته¬اند.

233208

الياف

مهندسي نساجي

دانشگاه صنعتي اصفهان