خانه » پروژه » مقالات نساجی » دانلود پروژه بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو
دانلود پروژه بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

دانلود پروژه بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

بررسی فرآیند تولید و کاربرد الیاف فوق ظریف و نانو

فهرست مطالب
چکیده ۱
فصل اول : نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو
۱-۱)مقدمه ۳
۲-۱)نانو مواد و طبقه بندی آنها ۴
۱-۲-۱)نانو فیلمهای نازک ۵
۲-۲-۱)نانو پوششها ۶
۳-۲-۱)نانو خوشه ها ۷
۴-۲-۱)نانو سیمها ونانو لوله ها ۸
۵-۲-۱)روزنه های نانو ۹
۶-۲-۱)نانو ذرات ۹
۳-۱)الیاف نانو ۱۰
۴-۱)تاریخچه تولید الیاف نانو ۱۱
فصل دوم : روشهای تولید الیاف نانو
۱)تهیه الیاف نانو به روش کا تا لیزور شناور ۱۸
اثر سولفور ۲۱
اثر دمای تبخیر ماده خام ۲۳
اثر هیدروژن ۲۵
۲)ریسندگی الکترو اسپینینگ ۲۷
۱-۲)تئوری و فرایند ریسندگی الکترو اسپینینگ ۲۷
۲-۲)ریسندگی الکترو اسپینینگ ۲۹
۱-۲-۲)ریسندگی الکترو اسپری ۲۹
۲-۲-۲)ریسندگی الکترو مذاب ۳۰
۳-۲-۲)ریسندگی الکترو محلول ۳۲
۳-۲)شروع جریان سیال پلیمری وتشکیل مخروط تیلور ۳۵
۴-۲)ناپایداری خمشی ۳۶
۵-۲)ریسندگی الیاف نانو پلیمری ۳۸
۶-۲)ساختار ومورفولوژی الیاف نانو پلیمری ۳۸
۷-۲)پارامترهای فرایند و مورفولوژی لیف ۳۹
۱-۷-۲)ولتاژ اعمال شده ۳۹
۲-۷-۲)فاصله جمع کننده-نازل ۴۰
۳-۷-۲)شدت جریان پلیمر ۴۱
۴-۷-۲)محیط ریسندگی ۴۱
۸-۲)پارامترهای محلول ۴۲
۱-۸-۲)غلظت محلول ۴۲
۲-۸-۲)رسانایی محلول ۴۳
۳-۸-۲)فراریت حلال ۴۳
۴-۸-۲)اثر ویسکوزیته ۴۴
۹-۲)خواص الیاف نانو ۴۵
۱-۹-۲)خواص حرارتی ۴۵
۲-۹-۲)خواص مکانیکی ۴۶
۱۰-۲)مزایای ریسندگی الکترو ۴۶
۱۱-۲)معایب ریسندگی الکترو ۴۸
۱۲-۲)بررسی اهداف ایده ال در ریسندگی الکترو ۴۹
۱۳-۲)ریسندگی الیاف دو جزئی پهلو به پهلو ۵۱
۱۴-۲)خصوصیات الیاف الکترو ریسیده شده ۵۳
۱۵-۲)ریسندگی الکتریکی الیاف نانو از محلولهای پلیمری ۵۴
۱۶-۲)ریسندگی الکترو الیاف پر شده با نانو تیوبهای کربن ۵۸
۱۷-۲)تعیین خصوصیات مکانیکی و ساختاری الیاف کربن الکترو ریسیده شده ۶۸
فصل سوم : کاربردهای مختلف الیاف نانو و نانوتکنولوژی در صنعت نساجی
مقدمه ۸۴
۱-۳)الیاف نانو گرافیت و کربن ۸۵
۲-۳)نمونه بافت و تزریق دارو ۸۵
۳-۳)الیاف نانو با خاصیت کا تا لیزوری ۸۷
۴-۳)فیلتراسیون ۸۸
۵-۳)کاربرد های کامپوزیتی ۹۰
۶-۳)کاربرد های پزشکی ۹۱
۱-۶-۳)پیوندهای شیمیایی ۹۱
۲-۶-۳)نمونه بافت ۹۲
۳-۶-۳)پوشش زخم ۹۳
۴-۶-۳)تزریق دارو ۹۴
۵-۶-۳)دندانپزشکی ۹۴
۷-۳)مواد آرایشی ۹۵
۸-۳)لباس محافظتی ۹۶
۹-۳)کاربرد الکتریکی و نوری ۹۷
۱۰-۳)کشاورزی ۹۷
۱۱-۳)کاربردهای نانو تکنولوژی در نساجی ۹۸
۱-۱۱-۳)دفع آب(ابگریزی) ۹۸
۲-۱۱-۳)محافظت در برابر اشعه uv 100
۳ -۱۱-۳)ضد باکتری ۱۰۱
۴-۱۱-۳)آنتی استاتیک ۱۰۳
۵-۱۱-۳)ضد چروک ۱۰۴
۱۲-۳)کنترل کیفیت در تولید کامپوزیتهای الیاف نانو الکترو اسپان ۱۰۵
توزیع یکنواختی الیاف نانو ۱۰۶
سنجش الیاف بصورت اتوماتیک ۱۰۸
آزمایش مقاومت در برابر عوامل محیطی ۱۰۹
دستگاه آزمایش خمیدگی DL 110
۱۳-۳)الیاف نانو کامپوزیت الکترو اسپان برای تشخیص بیو لوژیکی اوره ۱۱۱
۱۴-۳)تاثیر افرودن الیاف کربن بر روی خواص مکانیکی و کریستالی شدن پلی پروپیلن ۱۱۶
ضمیمه ۱۲۵
نتیجه ۱۲۹
منابع و مآخذ ۱۳۱
چکیده :
به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند، استفاده از کاتالیزور شناور برای تولید مناسب تر از کاتالیزور دانه دار شده
می باشد زیرا میزان کاتالیزور موجود در بستر محلول همواره تحت کنترل می باشد. روش دیگر تولید الکتروریسی می باشد که می توان نانو الیاف منفرد و ممتد را به میزان تولید بالا تهیه نمود. در این روش نانو الیاف پلیمری می توانند مستقیماً از محلول پلیمری به نانو الیاف پلیمری تبدیل شوند.
الکتروریسی ریسیدن نانو الیاف پلیمری تا قطر چند ده نانو متر، روشی است که تکیه بر نیروهای الکترواستاتیکی دارد. در این فرآیند، بین قطره ای از محلول پلیمری یا مذاب که در نوک نازل آویزان است و یک صفحه فلزی جمع کننده پتانسیل الکتریکی اعمال می شود. با بالا رفتن میدان الکتریکی قطره پلیمری شروع به کشیده شدن می کند تا اینکه این نیرو بر نیروی تنش سطحی قطره غلبه کرده و یک جت شارژ شده بسیار نازک از محلول پلیمری از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع کننده سرعت می گیرد. پس از طی مسیر کوتاهی دافعه متقابل شارژهای حمل شده در سطح جت، آنرا خم کرده و جت، مسیر خود را بصورت مارپیچ و حلقه ای ادامه خواهد داد. بدین ترتیب جت در فاصله کم نازل تا جمع کننده
می تواند مسیر بسیار زیادی را طی کرده، تا نیروهای الکتریکی آنرا هزاران بار کشیده و ظریف نمایند.
استفاده از این تکنولوژی های جدید ما را در انجام کارهایی که زمانی غیر ممکن
می نموده رهنمون می سازد، در سال های اخیر از این شیوه برای ساخت الیاف نانو در محدوده وسیعی از پلیمرها و در کاربردهای مختلف نظیر ساخت فیلترها، تقویت در کامپوزیت ها، کامپوزیت های شفاف، نانو الیاف کربن، نانو الیاف هادی، نانو الیاف توخالی، نانو الیاف سرامیکی، سنسورهای بسیار حساس، قالب برای رشد بافت زنده بدن، پر کردن بافت های آسیب دیده، بافت های ضد باکتری، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک های آرایشی و … به کار رفته است.

فصل اول
نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو
۱-۱ )مقدمه:
مفهوم نانوتکنولوژی جدید نمی باشد و از بیش از ۴۰ سال پیش آغاز گردیده است، بر اساس تعریفNNI نانو تکنولوژی عبارت است از بکار بردن ساختارهایی با حداقل یک بعد در اندازه نانومتر برای ساخت مواد، وسایل و سیستم هایی با خواص بدیع و قابل توجه که مربوط به اندازه نانو آنها می باشد. نانو تکنولوژی نه تنها ساختارهای کوچک تولید می کند بلکه تکنولوژی ساخت پیشرفته ای می باشد که می تواند کنترل کم هزینه ای برای ساختار ماده ایجاد نماید. نانوتکنولوژی در بهترین صورت به این گونه توصیف می شود که فعالیت هایی هستند در حد اتمها و مولکول ها که کاربردهایی در دنیای واقعی دارند. قطعات نانو که به طور معمول در محصولات تجاری استفاده می شوند، در حدود یک تا صد نانومتر هستند. [۱]
نانو تکنولوژی به صورت روزافزونی توجه دنیا را به خود جلب نموده چرا که به عنوان ارائه کننده پتانسیل بالایی از محدوده های وسیع، مصارف شناخته شده است. خواص جدید و
بی نظیر مواد نانو نه تنها دانشمندان و محققین بلکه تجارت را به خود جلب کرده که به دلیل پتانسیل بالای اقتصادی آن می باشد.[۱]
همچنین نانو تکنولوژی پتانسیل تجاری واقعی برای صنعت نساجی دارد این امر به طور عمده به خاطر این واقعیت است که روش های مرسوم که برای دادن خواص مختلف به پارچه استفاده می گردند معمولا اثر دائمی ندارند و کارایی خود را بعد از شستشو و یا بر اثر پوشیدن از دست می دهند. نانو تکنولوژی می تواند دوام بالایی برای پارچه ها ایجاد کند چرا که قطعات نانو سطح بزرگی از نسبت مساحت به حجم و نیز انرژی سطحی بالایی دارند، بنابراین بستگی بیشتری با پارچه داشته و منجر به افزایش ماندگاری کاربردی آن می گردد. به علاوه پوششی از ذرات نانو روی پارچه بر خاصیت عبور هواو زیر دست آن اثری نمی گذارد بنابراین مزیت استفاده از نانو تکنولوژی در صنعت نساجی در حال افزایش است.خواصی که با استفاده از نانوتکنولوژی به پارچه داده می شود عبارتند از آب گریزی، ضد خاک،
ضد چروک، ضد باکتری، آنتی استاتیک، مقاومت در برابر اشعه یو وی، کند کردن توسعه آتش، بهبود در رنگ پذیری و غیره که در فصل های بعدی به آنها اشاره خواهد شد.[۱]
۲-۱ )نانومواد:
مواد نانو ساختار در دهه گذشته به علت داشتن رفتار و ویژگیهای برجسته مورد توجه وسیع جامعه علمی و صنعتی جهان قرار گرفته است. ماده نانوساختاری به هر ماده ای اطلاق
می شود که حداقل یکی از ابعاد آن در مقایس نانومتر(زیر ۱۰۰ نانومتر) باشد این تعریف صریحا انواع بسیار زیادی‌از ساختارها اعم از ساخته‌دست بشر یا طبیعت را شامل می شود.[۱]
طبقه بندی نانو مواد: (Classification of Nanomaterials)                                                ۱- نانو فیلم های لایه نازک                                            (Nano Layer Thin Films)
۲- نانو پوششهاNano Coatings)                                                                                   (
۳- نانو خوشه ها                                                                      (Nano Clusters)
۴- نانو سیم ها و نانو لوله ها(Nano Tubes & Nano Wires)
۵- روزنه های نانو                                 (Nano Pores)
۶- نانو ذرات (Nano Particles  )                                                                                          در این بخش به معرفی هر گروه از این طبقات می پردازیم:
۱-۲-۱) نانو فیلم های لایه نازک :                                                      (Nano Layer Thin Films)
در دنیای کنونی اصلاحات سطحی به یک فرآیند مهم و اساسی تبدیل شده است. در سه دهه گذشته سطوح و لایه های روی آن ها و پوشش دهی سطوح، افزایش کارایی و محافظت سطوح را به دنبال دارد. در این مورد روشهایی شامل ایجاد لایه های نازک یا پوشش ها بر روی سطوح موجود می باشند که به این ترتیب یک سطح جدید ساخته می شود. رسوب یک لایه نازک (نانو لایه) برای پوشش دهی در اکثر صنایع جایگاه مهمی یافته است. در واقع نانولایه ها فیلم های بسیار نازک و نانو پوششها سطح جدیدی از فناوری لایه های نازک
می باشند. نانو لایه ها باعث افزایش ارزش افزوده زیادی برای صنعت پوشش ها می شوند. نانو لایه ها دارای یک ساختار نانوذره ای می باشند که این ساختار یا از توزیع نانو ذرات در لایه ایجاد می شود و یا به وسیله یک فرآیند کنترل شده یک نانوساختار در حین رسوب ایجاد می شود. با افزایش لایه ها می توان طبقاتی از لایه های دارای ضخامت یک مولکول ایجاد کرد و ماده روکش شده هم خود می تواند به عنوان زیر لایه ای برای لایه دیگری از یک ترکیب متفاوت باشد. تابه حال چندین راه کار متفاوت برای خلق فیلم های فلزی و سرامیکی ایجاد شده است ولی معمولا شرایطی دارند که در آن مولکول های عالی تخریب می شوند. یکی از روش های ایجاد این لایه های نازک، لیتوگرافی می باشد که جدیداً به نانولیتوگرافی مشهور شده است چون توانایی ایجاد لایه های نانومتری را پیدا کرده است. قابل ذکر است که نانولایه ها در الکترونیک کاربرد زیادی را پیدا کرده اند. یکی از بزرگترین زمینه های کاربردی در فیلم های نازک استفاده از این نانولایه ها در اجزا و قطعات الکترونیکی، نوری و الکترواپتیکی است. همانند زیر لایه ها، خازن ها،قطعات حافظه،آشکار سازی های مادون قرمز و راهنماهای موجی. [۱]
نسبت داده که باعث حرکت نقطه ذوب به بالاتر از دمای eutectic شده که به طور قابل توجهی شدت هسته دار شدن لیف را توسط فرآیند گاز – مایع – جامد (VLS) افزایش می دهد.[۱۰]
تاثیر مقدار اضافی سولفور (تیوفن) در ماده اولیه بر روی مورفولوژی محصولات کربن در جدول شماره۱ و شکل شماره(۲-۲) نشان داده شده است.[۱۰]
جدول شماره ۱:  تأثیر مقدار تیوفن بر روی مرفولوژی محصول
شکل ۲-۲: مرفولوژی محصول در مقادیر مختلف تیوفن
گوی های کربن spheres) Carbon)  با قطرهایی بین ۲۰۰ تا ۶۰۰ نانومتر بدون حضور سولفور تولید شده و با افزایش مقدار تیوفن، الیاف کربن با قطرهایی بین ۱۰ تا ۱۰۰ نانومتر به دست آمده و هنگامی که ماده اضافی تیوفن افزایش یافته وبه بهترین مقدار خود (ml 43/0 تیوفن و ۱ گرم فروسن در هرml  ۱۰۰ محلول بنزن) رسید، تمام محصولات به طور کامل تکامل یافته و فیلامنت های کربن به دست آمد. اضافه کردن مداوم مقدار سولفور باعث ظاهر شدن مجدد گوی های کربن شد. [۱۰]
اثر دمای تبخیر ماده خام ( Tbw ):
شکل شماره(۳-۲) محصولات کربن را در مقادیر متفاوت Tbw درحالی که سایر پارامترها در این آزمایشات کاملا برابر بود نشان می دهد. در دمای Tbw > c˚ ۳۰۰ محصولات بیشتر به صورت گوی های کربن بوده و به دست آوردن فیلامنت های کربن دشوار می باشد. هنگامی که مقدار Tbw کاهش یافت و به c˚ ۲۷۰  رسید بیشتر الیاف کربن لوله مانند و پرپیچ و تاب بوده و قطر میانگین آنها برابر با ۸۰ نانومتر بود. با کاهش بیشتر Tbw به ۲۴۷ درجه الیاف لوله مانند کربن تقریبا صاف شده و تا حدودی الیاف نانو صاف با قطری بین ۵ تا ۴۵ نانومتر به وجود آمد. در دمای ۲۰۵ تا ۲۳۰ درجه Tbw بیشتر محصولات تقریبا الیاف نانوکربن با میانگین قطر ۳۵۰۰ نانومتر بوده اند. [۱۰]
شکل ۳-۲: مرفولوژی محصول در دماهای مختلف تبخیر ماده خام
مشاهدات به دست آمده از میکروسکوپی الکترونی TEM  نشان داده است که اندازه  ذرات کاتالیزور که تقریبا با قطر داخلی لیف برابر است در مقادیر مختلف Tbw متفاوت بوده است. شکل شماره (۴-۲) ارتباط بین قطرهای لیف( قطر خارجی و قطر داخلی) و Tbw را نشان می دهد……………

برای خرید اطلاعات خود را وارد کنید
  • کلیه پرداخت های سایت از طریق درگاه بانک سامان انجام می گیرد.هر مرحله از خرید می توانید مشکل خود را با پشتیبان و فرم تماس با ما در جریان بگذارید در سریعترین زمان ممکن مشکل برطرف خواهد شد
  • پس از پرداخت وجه ، فایل محصول هم قابل دانلود می باشد و هم به ایمیل شما ارسال می گردد .
  • آدرس ایمیل را بدون www وارد نمایید و در صورت نداشتن ایمیل فایل به تلگرام شما ارسال خواهد شد .
  • در صورت داشتن هرگونه سوال و مشکل در پروسه خرید می توانید با پشتیبانی سایت تماس بگیرید.
  • پشتیبان سایت با شماره 09383646575 در هر لحظه همراه و پاسخگوی شماست
  • اشتراک گذاری مطلب

    راهنما

    » فراموش نکنید! بخش پشتیبانی مقاله آنلاین ، در همه ساعات همراه شماست

    اطلاعات ارتباطی ما پست الکترونیکی: Article.university@gmail.com

    تماس با پشتیبانی+ ایدی تلگرام 09383646575

    برای سفارشتان از سایت ما کمال تشکر را داریم.

    از اینکه ما را انتخاب نمودید متشکریم.

    معادله فوق را حل نمایید *

    تمام حقوق مادی , معنوی , مطالب و طرح قالب برای این سایت محفوظ است