بررسی و مدلسازی تاثیر شکل میدان مغناطیسی بر فرآیند الکتروریسی

میدان مغناطیسی، منجر به جهت‌گیری ذرات متحرک باردار می‌شود. بر این اساس جهت کنترل مسیر حرکت الیاف در فرآیند الکتروریسی می‌توان از میدان مغناطیسی به‌عنوان یک المان خارجی استفاده کرد. در این مطالعه جهت هدایت و کنترل ناپایداری در سیستم الکتروریسی، از تجهیزات مغناطیسی شامل یک فریم نگه‌دارنده و چند آهنربا استفاده گردید. افزودن تجهیزات مغناطیسی موجب تغییر در مسیر حرکت و مساحت نشست الیاف بر صفحه جمع کننده می‌شود. نتایج حاصل از مدل‌سازی عددی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی و مشاهدات تجربی نشان داد که تجهیزات میدان مغناطیسی علاوه بر ایجاد میدان مغناطیسی و تاثیر بر بارهای حمل شده بر روی جت، بر میدان الکتریکی هم موثر هستند. استفاده از تجهیزات مغناطیسی موجب افزایش 20 درصدی شدت میدان الکتریکی در نوک سوزن، انحراف و افزایش 10 درصدی میدان الکتریکی به سمت لبه‌های تجهیزات و یکنواختی میدان در محدوده تجهیزات مغناطیسی است. تغییرات میدان الکتریکی موجب افزایش انرژی اعمالی به الیاف و درنتیجه کاهش 80 درصدی مساحت وب نانوالیاف می‌شود. بالاترین تغییر شکل و مساحت وب نانوالیاف با استفاده از یک جفت آهنربا که به صورت قرینه نصب شده‌اند به دست آمد.

investigating and modeling the effect of magnetic field shape on electrospinning process

the magnetic field changes the direction of the moving charged particles. thus, the magnetic field can be used as an external force to control the movement direction of the polymer jet in the electrospinning process. in this study, a piece of magnetic equipment, including a frame with several magnets, was used to control the electrospun polymer jet stability. numerical modeling of the electric and magnetic fields and experimental observations showed that the magnetic equipment creates the magnetic field and affects the movement direction of the charged jet, and the electric field. the use of magnetic equipment caused a 20% increase in the intensity of the electric field at the tip of the needle and a 10% increase in the electric field towards the edges of the equipment and evenness of the field within the magnetic equipment range. changes in the electric field increase the energy applied to the fibers and thereby reduce the area of the nanofibrous web by 80%. the highest deformation and the most extensive area of the web area were obtained using a pair of magnets that were placed symmetrically along a common axis on both sides of the electrospinning needle.