بررسی اثر دما، رطوبت و نانوذره سیلیس بر ریخت شناسی و تخلخل سطحی الیاف پلی استایرن الکتروریسی شده

الکتروریسی فرایندی است که با استفاده از نیروی الکترو استاتیکی، از محلول یا مذاب پلیمری، الیاف پلیمری در اندازه های نانو و میکرو تولید می‌کند. در این پژوهش الیاف پلی استایرنی با استفاده از محلول پلی استایرن در حلال  دی متیل فرم آمید در شرایط گوناگون دمایی (°c 45-25)،  رطوبت (70-30 %) و مقدارهای گوناگون نانو ذره های سیلیس (w%4-0 ) ریسیده شد. به منظور ایجاد شرایط محیطی (دما و رطوبت) زمان فرایند الکتروریسی، محفظه ای که قابلیت کنترل دما و رطوبت را دارا می باشد، ساخته شد. برای بررسی اثر متغیرهای دما، رطوبت و مقدار ذره های سیلیس، طراحی آزمایش انجام شد. به منظور بررسی ساختار بستر و سطح الیاف پلی استایرنی از تصویرهای دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتیجه های به دست آمده نشان داد که با افزایش هر یک از متغیرهای دما، رطوبت و میزان نانو ذره های سیلیس ساختار بستر الیاف از الیاف دانه داربه الیاف بدون دانه تغییر می یابد. ایجاد نانو تخلخل روی سطح الیاف پلی استایرنی با تغییر متغیرهای یاد شده دیده شده است. نتیجه های به دست آمده از تصویرهای دستگاه میکروسکوپی الکترون روبشی نشان داد که تعداد و تراکم نانو حفره‌های ناشی از جدایش فازی موجود در سطح پلیمری الیاف پلی استایرنی، با افزایش رطوبت، دما و مقدار نانو ذره های سیلیس کاهش یافته است.

The Effect of Temperature, Humidity and Nanosilica Particles on the Morphology and Surface Porosity of Electrospun Polystyrene Fibers

Electrospinning is a method that uses electrical force to produce polymeric fibers with diameters ranging from nanometer to micrometer. Polystyrene (PS) fibers from the solution of Dimethylformamide (DMF) and different amounts of Silica Nanoparticles (SNP) (04% w) were electrospun under different environmental Temperature (2545 ° C) and Relative Humidity (3070%) conditions. An environmental chamber for changing and controlling the electrospinning environment conditions, i.e. Temperature and Relative Humidity, were constructed. An experimental design was made using different levels of Temperature, Relative Humidity. The morphology of the PS fibers was investigated using SEM images. The results showed that by increasing Temperature, Relative Humidity, and SNP, the morphology of PS fibers was changed from bead on to fine and beadless. Nanoporous electrospun fibers were evolved by varying the three parameters. It was seen that the density of nanopores in the surface of PS fibers was increased with increasing Relative Humidity, and decreased with increasing Temperature and SNP.