ساخت دستگاه فورس اسپینینگ با قابلیت تولید نانو الیاف
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از واحد علوم و تحقیقات، وحید بذرافشان محقق واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد گفت: امروزه نانو الیاف پلیمری کاربرد بسیار فراوانی در عرصه صنعتی و تحقیقاتی دارد. نانو الیاف پلیمری بسیار مورد توجه محققان و صنعتگران در سراسر دنیا قرار گرفته است به‌طوری که این دانش روز به روز در حال پیشرفت است.
وی افزود: در حال حاضر بیشتر نانو الیاف با دستگاه الکتروریسی تولید می‌شود که این دستگاه علاوه بر تولید بسیار آهسته الیاف، محدودیت‌هایی در حلال اعم از نوع حلال و غلظت محلول نیز دارد.
این محقق دانشگاهی درباره مزایای دستگاه فورس اسپینینگ در زمینه تولید الیاف گفت: دستگاه فورس اسپینینگ حداقل چهار هزار برابر سرعت تولید نانو الیاف را افزایش داده و می‌تواند از محلول‌هایی با غلظت بالا، نانو الیاف را تولید کند.
بذرافشان تاکید کرد: همچنین به دلیل تولید با سرعت بالا، گرفتگی نازل در این سیستم وجود ندارد. دستگاه فورس اسپینینگ ساخته شده در واحد علوم و تحقیقات، توانایی تولید نانو الیاف در زمان کم با حجم بسیار بالا را داراست که این عامل می‌تواند باعث کاهش هزینه تولید شود.
وی با بیان اینکه دستگاه فورس اسپینینگ برای اولین بار در ایران توسط محققان واحد علوم و تحقیقات تولید شده است، افزود: نمونه خارجی این دستگاه نیز وجود دارد که تنها در آمریکا تولید می‌شود.
این محقق تاکید کرد: محققان ایرانی با ایجاد چندین تغییر در سیستم تولید نسبت به نمونه خارجی، به تولید بومی این دستگاه رسیده اند و این دستگاه تولید داخل، به ثبت اختراع نیز رسیده است.
بذرافشان عنوان کرد: این تحقیق شامل ساخت دستگاه، تولید نانو الیاف و محاسبه سرعت تولید الیاف است. در بخش اول با استفاده از نرم‌افزار Solid works نقشه فنی دستگاه طراحی و با توجه به نتایج بررسی شده دستگاه به صورت دقیق ساخته شد.
وی اضافه کرد: در مرحله دوم، نانو الیاف پلیمرهای پلی وینیل کلراید، پلی متیل متاکریلات، پلی آمید و پلی وینیل پیرولیدون هر یک به صورت مجزا تولید شدند.
این محقق گفت: نتایج به‌دست آمده بیانگر برتری این سیستم نسبت به سیستم‌های موجود است. الیاف تولیدی توسط این دستگاه کاملا یکدست بوده و دانه‌ای در سیستم مشاهده نشد اما در الیافی که با روش‌های دیگر تولید می‌شود دانه‌های بسیاری در تصاویر دیده می‌شود. همچنین الیاف با قطر بسیار پایین در این تحقیق مشاهده شد.
بذرافشان افزود: همچنین دستگاه الکتروریسی به دلیل داشتن اختلاف پتانسیل الکتریکی باعث تغییر در ماهیت پلیمر می‌شود که در بعضی کاربردها این مشکل بسیار مهمی است. اما در دستگاه فورس اسپینینگ به دلیل پارامترهای خاص که دارد نه تنها باعث تغییر ماهیت نمی‌شود بلکه از ویژگی‌های ذاتی ماده جهت تولید نانو الیاف استفاده می‌کند.
به گفته وی، با جایگذاری پارامتر مربوط به هر ماده، نرخ سرعت تولید الیاف محاسبه شد که الیاف ماده پلی متیل متاکریلات در حدود یک ثانیه تشکیل شد، علاوه بر این در ماده‌های پلی آمید میانگین قطر الیاف ۵۹ نانو متر و در پلی وینیل پیرولیدون حداقل قطر دریافتی ۱۸ نانو متر مشاهده شد که این نتایج بیانگر عملکرد صحیح دستگاه است.
این تحقیق در قالب پایان‌نامه با عنوان «ساخت دستگاه فورس اسپینینگ و ارزیابی تاثیر پارامترهای محصول تولیدی» به راهنمایی دکتر اردشیر سعیدی و دکتر افشین موسوی در دانشکده نفت و مهندسی شیمی واحد علوم و تحقیقات انجام شده است.