الرئيسية / تطوير جهاز غزل كهربائي بمجمّع مخروطي لإنتاج شبكات ثلاثية الأبعاد من الألياف النانوية

تطوير جهاز غزل كهربائي بمجمّع مخروطي لإنتاج شبكات ثلاثية الأبعاد من الألياف النانوية

اسم الباحث:المهندس شادي محمد حسين

المشرف:الدكتورة المهندسة رامية المحمد –الدكتورة المهندسة غزل طهماز

العنوان:تطوير جهاز غزل كهربائي بمجمّع مخروطي لإنتاج شبكات ثلاثية الأبعاد من الألياف النانوية

العنوان باللغة الانكليزية:Development of an Electrospinning Device with a Conical Collector to Produce 3D Nanofiber Networks

العام:2020

القسم:هندسة الغزل والنسيج

الملخص:في هذا البحث تم بنجاح تصميم وتصنيع جهاز غزل كهربائي مزوّد بمجمّع مخروطي الشكل يتحرك حركة دورانية وأخرى ترددية ضمن حجرة غزل مضبوطة الرطوبة ودرجة الحرارة, إضافةً إلى استخدام مضخة مبرمجة لضخ البوليمير, ورافع جهد. ثم تجميع أجزاء الجهاز المصمم وتشغيله وإجراء عملية غزل كهربائي لإنتاج شبكات من الألياف النانوية.

كما تم تصنيع ثلاث نماذج من المجمّعات المخروطية بزوايا ميل مختلفة لرأس المخروط, ثم دراسة تأثير المتغيرات الجديدة في الجهاز المصمّم (السرعة الدورانية للمجمّع – السرعة الترددية للمجمّع – زاوية ميل رأس المخروط) على تشكل الألياف الناتجة, ودور هذه المتغيرات في حدوث تدرّج في البنية المجهرية للشبكات النانوية للحصول على بنية ثلاثية أبعاد وفق المقياس النانوي, حيث تم دراسة كل متغير على حدة بتثبيت المتغيرين الآخرين.

وقد تمت دراسة تدرّج البنية المجهرية لثلاث مواصفات أساسية للألياف هي (القطر – الكثافة – المحاذاة), وأظهرت نتائج الدراسة حدوث تدرّج واضح في مواصفات الألياف المدروسة. كما تم القيام بدراسات إحصائية وإيجاد المعادلات الرياضية المعبرة عن العلاقة بين المتغيرات المدروسة بشكل كامل ومفصل.

إضافةً إلى تطبيق ثلاث طرق مختلفة وذلك للحصول على ألياف نانوية موجهة (متوازية) ضمن الشبكات الناتجة وهي (تطبيق سرعة دورانية عالية للمجمّع – استخدام مجمّع أسطواني مزود بأسلاك نحاسية – دمج تأثير السرعة الدورانية العالية على المجمّع المزود بأسلاك), كما تمت مقارنة هذه الطرق واختيار الأفضل. وقد أظهرت النتائج أن الطرق الثلاث كانت ناجحة في إحداث توجيه ومحاذاة للألياف, وأن الطريقة الأولى هي الأفضل.

تحميل البحث: