برق ریسی، [ ۱] [ ۲] الکتروریسی یا اِلِکتروسپینینگ ( به انگلیسی: electrospinning ) فرایندی جهت تولید انواع نانوالیاف و میکروالیاف از محلول های مواد پلیمری، سرامیکی یا محلول های کامپوزیتی متشکل از پلیمر - نانوذرات و همچنین مذاب های مواد مذکور میباشد. این ایده را اولین بار زلنی ( zeleny ) مطرح، سپس در سال ۱۹۳۴ فرماهالز آن را ثبت و در سال ۱۹۹۰ دکتر رنکر ( Reneker ) آن را بازسازی کرد. در روش برق ریسی هم از مذاب و هم از محلول پلیمری می توان استفاده کرد. برق ریسی را ریسندگی الکترواستاتیکی یا برق ریسی نیز نامیدهاند. این روش برای تولید نانوذرات از طریق فرایند الکترواسپری نیز کاربرد دارد.
در روش برق ریسی از یک منبع تغذیه ولتاژ بالا جهت تولید بار الکتریکی در جریان محلول یا مذاب پلیمری استفاده میشود. به منظور تولید نانوالیاف، یکی از الکترودهای منبع تغذیه ولتاژ بالا به محلول پلیمری و الکترود دیگر به زمین یا به جمع کننده رسانا متصل می گردد. با عبور محلول از درون لوله موئینه، در اثر میدان الکتریکی حاصل از منبع تغذیه ولتاژ بالا مابین نوک لوله موئینه و جمع کننده متصل به زمین، سیال باردار شده و از نوک لوله موئینه به سمت جمع کننده کشیده میشود. در اثر حرکت سیال، حلال تبخیر شده و رشته هایی با قطر زیر میکرون بر روی جمع کننده تولید می گردد. در اثر اندرکنش نیروهای الکتریکی، بار سطحی جریان سیال، نیروی ویسکوالاستیک و نیز کشش سطحی، حرکت مارپیچی به سیال باردار القاء شده و بر اثر آن نانوالیاف تولیدی به صورت لایه به هم پیوسته یا بیبافت تولید میگردند.
یک از روش های برق ریسی استفاده از چرخ های جمع کننده دوار است که یک لبه نوک تیز در محیط آن وجود دارد. شکل جمع کننده باعث می شود تا یک میدان قوی در نزدیکی لبه چرخ متمرکز شود. این باعث می شود که جریان خروجی دقیقاً روی لبه های جمع کننده متمرکز گردد. سرعت خطی در لبه بیرونی چرخ جمع کننده m/s 22 است ( سرعت خطی در هر نقطه از یک دایره دوار برابر حاصل ضرب سرعت دورانی چرخ در فاصله آن نقطه با مرکز دایره است ) . نانوالیاف پلیمری برق ریسی شده با قطر میکرونی با این روش به دست می آیند.
در روش دیگر از دو صفحه جمع کننده استفاده می شود که بین آنها یک شکاف قرار دارد. برهمکنش بین میدان الکتریکی در اطراف جمع کننده ها و بار الکترواستاتیکی الیاف باعث اعمال کشش به الیاف نانو در بالای شکاف می شود. بین دو قسمت جمع کننده نیروهای دافعه ای وجود دارد که باعث کشیدن شدن نانوالیاف می شود و آنها در در یک جهت خاص مرتب می کند. پارامترهای مؤثر بر ریزساختار نانوالیاف تولیدی در فرایندهای برق ریسی بسیار متنوع بوده و از این رو تولید نانوالیاف به وسیله این روش نیازمند آگاهی از فرایندهای الکتروهیدرودینامیکی سیالات پلیمری، ریولوژی محلول های پلیمری و نیز علوم الیاف میباشد. در این میان پارامترهای مؤثر بر ریزساختار نانوالیاف تولید شده از طریق فرایندهای برق ریسی به سه دسته کلی شامل پارامترهای فرایندی، پارامترهای عملیاتی و پارامترهای محیطی تقسیم می گردند. نوع میدان الکترواستاتیک، قدرت میدان، نوع پلیمر، نوع حلال یا ترکیب حلال های به کار رفته، دمای مذاب پلیمری، هدایت الکتریکی محلول، جرم مولکولی و توزیع جرم مولکولی پلیمر، افزودنیها، ویسکوزیته سیال، کشش سطحی، گران روی کشسانی ( ویسکوالاستیسیته ) بسپار، فاصله برق ریسی، نوع و جنس جمع کننده، نسبت طول به قطر موئینه، اتمسفر محیط و نیز حضور رطوبت از جمله پارامترهای مؤثر بر تولید نانوالیاف در فرایندهای برق ریسی میباشند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر روش برق ریسی از یک منبع تغذیه ولتاژ بالا جهت تولید بار الکتریکی در جریان محلول یا مذاب پلیمری استفاده میشود. به منظور تولید نانوالیاف، یکی از الکترودهای منبع تغذیه ولتاژ بالا به محلول پلیمری و الکترود دیگر به زمین یا به جمع کننده رسانا متصل می گردد. با عبور محلول از درون لوله موئینه، در اثر میدان الکتریکی حاصل از منبع تغذیه ولتاژ بالا مابین نوک لوله موئینه و جمع کننده متصل به زمین، سیال باردار شده و از نوک لوله موئینه به سمت جمع کننده کشیده میشود. در اثر حرکت سیال، حلال تبخیر شده و رشته هایی با قطر زیر میکرون بر روی جمع کننده تولید می گردد. در اثر اندرکنش نیروهای الکتریکی، بار سطحی جریان سیال، نیروی ویسکوالاستیک و نیز کشش سطحی، حرکت مارپیچی به سیال باردار القاء شده و بر اثر آن نانوالیاف تولیدی به صورت لایه به هم پیوسته یا بیبافت تولید میگردند.
یک از روش های برق ریسی استفاده از چرخ های جمع کننده دوار است که یک لبه نوک تیز در محیط آن وجود دارد. شکل جمع کننده باعث می شود تا یک میدان قوی در نزدیکی لبه چرخ متمرکز شود. این باعث می شود که جریان خروجی دقیقاً روی لبه های جمع کننده متمرکز گردد. سرعت خطی در لبه بیرونی چرخ جمع کننده m/s 22 است ( سرعت خطی در هر نقطه از یک دایره دوار برابر حاصل ضرب سرعت دورانی چرخ در فاصله آن نقطه با مرکز دایره است ) . نانوالیاف پلیمری برق ریسی شده با قطر میکرونی با این روش به دست می آیند.
در روش دیگر از دو صفحه جمع کننده استفاده می شود که بین آنها یک شکاف قرار دارد. برهمکنش بین میدان الکتریکی در اطراف جمع کننده ها و بار الکترواستاتیکی الیاف باعث اعمال کشش به الیاف نانو در بالای شکاف می شود. بین دو قسمت جمع کننده نیروهای دافعه ای وجود دارد که باعث کشیدن شدن نانوالیاف می شود و آنها در در یک جهت خاص مرتب می کند. پارامترهای مؤثر بر ریزساختار نانوالیاف تولیدی در فرایندهای برق ریسی بسیار متنوع بوده و از این رو تولید نانوالیاف به وسیله این روش نیازمند آگاهی از فرایندهای الکتروهیدرودینامیکی سیالات پلیمری، ریولوژی محلول های پلیمری و نیز علوم الیاف میباشد. در این میان پارامترهای مؤثر بر ریزساختار نانوالیاف تولید شده از طریق فرایندهای برق ریسی به سه دسته کلی شامل پارامترهای فرایندی، پارامترهای عملیاتی و پارامترهای محیطی تقسیم می گردند. نوع میدان الکترواستاتیک، قدرت میدان، نوع پلیمر، نوع حلال یا ترکیب حلال های به کار رفته، دمای مذاب پلیمری، هدایت الکتریکی محلول، جرم مولکولی و توزیع جرم مولکولی پلیمر، افزودنیها، ویسکوزیته سیال، کشش سطحی، گران روی کشسانی ( ویسکوالاستیسیته ) بسپار، فاصله برق ریسی، نوع و جنس جمع کننده، نسبت طول به قطر موئینه، اتمسفر محیط و نیز حضور رطوبت از جمله پارامترهای مؤثر بر تولید نانوالیاف در فرایندهای برق ریسی میباشند.
wiki: برق ریسی