Nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ điện áp đến hình thái học của màng xơ nano

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học LỜI CẢM ƠN Trước hết, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Đào Anh Tuấn dành nhiều thời gian tâm huyết, tận tình chu đáo hướng dẫn suốt trình thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể thầy cô giáo Viện Dệt May - Da Giầy Thời Trang - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tận tình giảng dạy truyền đạt cho nhiều kiến thức bổ ích chuyên ngành Công nghệ Vật liệu Dệt - May Xin cảm ơn quý thầy cô Trung tâm đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, cảm ơn BGH trường Cao Đẳng Công Nghiệp Hưng Yên tạo điều kiện môi trường thuận lợi cho học tập suốt hai năm học qua Cuối chân thành xin gửi tới Lãnh đạo nhà trường Khoa Công Nghệ May, trường cao đẳng nghề Vĩnh Phúc bạn bè đồng nghiệp khoa Trường tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016 Học viên Vũ Thị Ngọc Thủy GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn thực tác giả hướng dẫn thầy giáo - TS Đào Anh Tuấn Tác giả xin cam đoan toàn kết nghiên cứu trình bày luận văn nghiên cứu, tự trình bày, không chép từ luận văn khác Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn nội dung, hình ảnh kết nghiên cứu luận văn Tác giả cam đoan hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn phát luận văn chép từ kết nghiên cứu khác Hà Nội, ngày 15 tháng 10 năm 2016 Học viên Vũ Thị Ngọc Thủy GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ 10 LỜI MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG 1: 14 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 14 1.1 Các kiến thức chung: 14 1.1.1 Công nghệ nano gì? 14 1.1.2 Phân loại vật liệu nano 16 1.1.3.Chế tạo vật liệu nano .16 1.1.4.Ứng dụng Công nghệ Nano .17 1.2 Xơ dệt nano 22 1.2.1.Giới thiệu xơ dệt: .22 1.2.2 Nguyên lý chế tạo xơ nano : 23 1.2.2.1 Nguyên lý đa tụ: 23 1.2.2.2 Nguyên lý kéo giãn 24 1.2.2.3 Nguyên lý phân chia pha 25 1.2.2.4 Nguyên lý kéo sợi tĩnh điện: .27 1.3 Tạo màng xơ nano công nghệ kéo sợi tĩnh điện (Eletrospinning) .30 1.3.1 Thiết bị tạo màng xơ nano dùng kim: .30 1.3.2 Thiết bị tạo xơ nano dùng trục (tạo màng xơ từ bề mặt dung dịch polyme): 32 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học 1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tạo màng xơ nano công nghệ kéo sợi tĩnh điện: [2] 34 1.4.1 Thông số dung dịch polyme: 34 1.4.1.1 Khối lượng phân tử độ nhớt dung dịch: 34 1.4.1.2 Sức căng bề mặt: .36 1.4.1.3.Tính dẫn điện dung dịch: 37 1.4.1.4 Ảnh hưởng tính điện môi dung môi: 38 1.4.2 Thông số công nghệ trình kéo sợi: .39 1.4.2.1 Điện kéo sợi .39 41 Điện kV 41 Điện 12 kV .41 1.4.2.2.Vận tốc dòng polyme 41 1.4.2.3 Nhiệt độ dung dịch 42 1.4.2.4 Ảnh hưởng cực nhận: 42 1.4.2.5 Đường kính vòi phun xơ 43 1.4.2.6 Khoảng cách cực phát cực nhận 43 1.4.2.7 Độ ẩm môi trường 44 1.5 Các công trình nghiên cứu ảnh hưởng điện áp đến hình thái học màng xơ: 44 1.6 Kết luận chương 45 CHƯƠNG 46 ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1 Đối tượng nghiên cứu: 46 2.1.1 Nguyên liệu: 46 2.2 Nội dung nghiên cứu: 50 Nghiên cứu ảnh hưởng điện áp đến đường kính xơ, kích thước hạt beads, số hạt beads, hình dạng hạt beads 51 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Để thực điều này, tác giả luận văn thực pha Mowiol 8-88 dạng hạt rắn thành dạng dung dịch với nồng độ 10%, 15% phòng thí nghiệm C5-115 Sau mang dung dịch kéo sợi tĩnh điện, tạo màng xơ nano điện áp 10kV, 15kV, 18kV, 23kV, 27kV thiết bị NEU1 Viện ITIMS- Đại học Bách Khoa Hà Nội Các màng xơ thu phóng đại 5000 lần 10000 lần thiết bị chụp ảnh SEM JEOL-JMS- 7600F Viện AIST-Đại học Bách Khoa Hà Nội Kích thước đường kính xơ, kích thước diện tích hạt beads xác định thông qua phần mềm KLONK Images Measurement ScreenPerfectRuler 51 Quá trình tiến hành thực sau: 51 2.2.1 Chuẩn bị dung dịch: .51 Quá trình pha dung dịch nồng độ khác tiến hành phòng thí nghiệm C5115 với thiết bị như: 51 51 51 2.2.2 Tạo màng xơ nano: 52 2.2.3 Chụp ảnh SEM mẫu màng xơ nano: .55 Quá trình chụp ảnh SEM thực Viện AIST – Đại học Bách Khoa Hà Nội, thực kỹ thuật viên Viện Tác giả luận văn đứng quan sát hỗ trợ trình chuẩn bị mẫu 55 Chuẩn bị mẫu: 56 Mỗi mẫu đo cắt với kích thước 10 mm x 10 mm, sau gắn lên đĩa cực chứa mẫu thiết bị Đánh số mã hóa để biết mẫu 56 56 Sau đĩa cực kỹ thuật viên đưa vào máy chụp ảnh SEM: 56 56 Kỹ thuật viên thực hiệu chỉnh chụp ảnh SEM cho mẫu Mỗi mẫu chụp độ phóng đại 5000 lần 10000 lần, vị trí khác mẫu 57 57 57 2.2.4 Đo đường kính xơ kích thước Beads: 57 2.3 Phương pháp nghiên cứu: 58 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: .58 2.3.2 Phương pháp thực nghiệm: 58 2.3.3 Phương pháp phân tích hình ảnh số liệu: .58 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .59 3.1 Kết tạo màng xơ với dung dịch 10% .59 Sau thu màng xơ nano tạo từ dung dịch 10% điện áp khác (10kV, 15kV,18kV,23kV,27kV), tác giả tiến hành chụp ảnh SEM cho mẫu với độ phóng đại 10000 lần 5000 lần 59 3.1.1 Kết ảnh SEM: 59 Kết ảnh SEM với độ phóng đại 10000 lần thu hình phía dưới: .59 .59 .59 a.Ảnh SEM 10-10kv 59 b.Ảnh SEM 10-15kv 59 .60 .60 c.Ảnh SEM 10-18kv 60 d.Ảnh SEM 10-23kv 60 .60 Ảnh SEM 10-27kv .60 a.Ảnh SEM 10-10kV 62 b.Ảnh SEM 10-15kV 62 c.Ảnh SEM 10-18kV 63 d.Ảnh SEM 10-23kV 63 Ảnh SEM 10-27kV 63 3.1.2 Kết đo kích thước hạt beads 64 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Sau chụp ảnh SEM, tác giả thực đo diện tích trung bình hạt beads có ảnh mẫu phần mềm KLONK measurement 64 STT .66 TÊN MẪU 66 GIÁ TRỊ (nm2) 66 66 10-10kV .66 66 66 10-15kV .66 982355 .66 66 10-18kV .66 1187977 .66 3.1.3 Kết đo đường kính xơ 66 Sau chụp ảnh SEM, tác giả thực đo đường kính trung bình các xơ màng xơ nano có ảnh mẫu phần mềm PerfectScreenRuler .67 STT .67 TÊN MẪU 67 ĐƯỜNG KÍNH XƠ (nm) 67 67 10-10kV .67 114.593 67 67 10-15kV .67 67 10-18kV .67 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học 3.2 Kết tạo màng xơ với dung dịch 15% .71 Sau thu màng xơ nano tạo từ dung dịch 15% điện áp khác ( 10kV, 18kV), tác giả tiến hành chụp ảnh SEM cho mẫu với độ phóng đại 10000 lần 71 KẾT LUẬN CHUNG 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các loại Polime sử dụng dung môi hòa tan [2] 29 Bảng 1.2: Hệ số dẫn điện 38 Bảng 1.3: Hằng số điện môi số dung môi 39 Bảng 2.1: Một số tính chất Mowiol 8-88 47 Bảng 2.2: Chú giải ký hiệu mẫu 55 Bảng 3.1: Giá trị trung bình diện tích hạt beads mẫu: .66 Bảng 3.2: Giá trị trung bình đường kính xơ mẫu: 67 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Những robot nano 18 Hình 1.2 Bít tất than tre nano bạc 19 Hình 1.3 Dung dịch – gel nano bạc .20 Hình 1.4 Chế phẩm sát khuẩn, sát trùng chuồng trại 21 Hình 1.5 Mỹ phẩm chống lão hóa da 22 Hình 1.6 Nguyên lý đa tụ .24 Hình 7.Nguyên lý kéo giãn 25 Hình 1.8 Nguyên lý phân chia pha 26 Hình 1.9 Nguyên lý kéo sợi tĩnh điện 28 Hình 1.10: Thiết bị tạo màng xơ nano dùng kim 30 Hình 1.11 Thiết bị tạo màng xơ nano dùng trục .32 Hình 1.12 Thiết bị tạo màng xơ nano dùng trục 33 Hình 1.13 : Xơ nano polycaprolactan .36 Hình 1.14 Các hạt polyme bề mặt xơ nano polycaprolactan 41 Hình 1.15 Kích thước hạt xơ polycaprolactan .42 Hình 1.16 Ảnh hưởng khoảng cách cực 44 Hình 2.1: Độ nhớt loại PVA theo nồng độ 48 Hình 2.2: Sức căng bề mặt phụ thuộc vào nồng độ .48 Hình 2.3: Thiết bị kéo sợi tĩnh điện NEU .49 Hình 2.4: Hình vẽ mô tả nguyên lý thiết bị 50 Hình 2.5: Cân điện tử .51 độ xác 10-3g 51 Hình 2.6: Máy khuấy từ 51 dụng cụ .51 GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 10 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết tạo màng xơ với dung dịch 10% Sau thu màng xơ nano tạo từ dung dịch 10% điện áp khác (10kV, 15kV,18kV,23kV,27kV), tác giả tiến hành chụp ảnh SEM cho mẫu với độ phóng đại 10000 lần 5000 lần 3.1.1 Kết ảnh SEM: Kết ảnh SEM với độ phóng đại 10000 lần thu hình phía dưới: a Ảnh SEM 10-10kv GVHD:TS.Đào Anh Tuấn b Ảnh SEM 10-15kv 59 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học c Ảnh SEM 10-18kv d Ảnh SEM 10-23kv Ảnh SEM 10-27kv Hình 3.1: Ảnh SEM mẫu với độ phóng đại 10000 lần GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 60 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Từ ảnh SEM mẫu với độ phóng đại 10000 lần, tác giả có nhận xét sau: - Trên hình 3.1 a, b, c: Thì với cường độ điện áp kV/cm (mẫu 10-10kV), trình kéo sợi tĩnh điện tạo xơ, không tạo hạt beads, với cường độ 1,5kV/cm (mẫu 10-15kV), 1,8kV/cm (mẫu 10-18kV) màng xơ nano thu có xơ hạt beads - Với mẫu tạo hạt beads (10-15kV, 10-18kV): Cường độ điện áp cao số lượng hạt beads nhiều, hình dáng hạt beads chuyển từ hình dạng hình thoi dài, sang dạng hình cầu - Với trình kéo sợi tĩnh điện có cường độ điện áp cao hơn: 2,3kV/cm 2,7 kV/cm ta thấy sản phẩm thu màng có dạng xơ, chưa thực tập hợp xơ hạt beads Hình dạng giống xơ, có kích thước to Đây thực sản phẩm trình tạo màng xơ, dung môi chưa bay hoàn toàn trình kéo sợi, polymer kéo đến vị trí màng thu phần dung môi Điều làm cho thiết diện xơ không tròn sau sấy, hình thái học màng xơ có dạng Nguyên nhân tượng giải thích sau: Nếu cường độ điện áp lớn, khoảng cách hai cực thiết bị tạo sợi tĩnh điện nhỏ, dẫn tới tượng tổng lực điện tích tác dụng vào phân tử polymer lớn, mang theo nhiều dung dịch polymer khỏi đầu phun hơn, nữa, tốc độ dung dịch polymer di chuyển từ tia phun đến màng thu nhanh hơn, thời gian dung môi bay ngắn hơn, gây lên hậu xơ nano đến màng thu chứa dung môi đó, làm biến dạng thiết diện xơ sau sấy khô thể hình SEM hai mẫu 1023kV 10-27kV - Với nhận định trên, tăng cường độ điện áp, cần điều chỉnh cự ly hai cực (kim phun màng thu) thiết bị kéo sợi tĩnh điện cách hợp lý, tạo GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 61 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học màng xơ bao gồm có xơ nano bao gồm xơ nano hạt beads - Với nồng độ dung dịch polymer PVA 10%, cự ly hai cực điện 10cm cường độ điện áp phù hợp để tạo màng xơ bao gồm xơ nano kV/cm Để thể rõ nhận định trên, tác giả thực chụp ảnh SEM mẫu độ phóng đại 5000 (Diện tích quan sát rộng hơn), thể hình đây: a Ảnh SEM 10-10kV GVHD:TS.Đào Anh Tuấn b Ảnh SEM 10-15kV 62 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học c Ảnh SEM 10-18kV d Ảnh SEM 10-23kV Ảnh SEM 10-27kV Hình 3.2: Ảnh SEM mẫu với độ phóng đại 5000 lần Qua ảnh SEM mẫu với độ phóng đại 5000 lần, ta thấy rõ rằng: GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 63 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang - `Luận văn cao học Mẫu 10-10kV tạo xơ, từ khẳng định cường độ điện áp kV/cm phù hợp để thực trình kéo sợi tĩnh điện cho dung dịch PVA 10%, thiết bị có khoảng cách hai cực điện 10 cm - Số lượng hạt beads tăng tăng cường độ điện áp Điều tăng cường độ điện áp, chênh lệch tổng lực điện tích tổng lực giữ đại phân tử chênh lệch, dẫn đến ổn định tia phun giảm, làm cho khả tạo hạt beads tăng lên - Hình dạng hạt beads chuyển từ dạng dài sang dạng hình cầu tăng cường độ điện áp - Với cường độ điện áp cao (2,3 kV/cm, 2,7 kV/cm) xơ màng xơ thiết diện tròn dung môi bay chưa hết Do phần đo kích thước hạt beads đường kính xơ không thực đo cho hai mẫu này, cường độ điện áp vượt phạm vi ứng dụng phù hợp cho khoảng cách cài đặt 10cm, kết không phản ánh xu 3.1.2 Kết đo kích thước hạt beads Sau chụp ảnh SEM, tác giả thực đo diện tích trung bình hạt beads có ảnh mẫu phần mềm KLONK measurement Ví dụ hình ảnh đo kích thước hạt beads, mẫu: 10-15kv ;10-18kv GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 64 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học a) Đo diện tích hạt beads mẫu 10-15kV b) Đo diện tích hạt beads mẫu 10-18kV Hình 3.3: Đo kích thước hạt beads mẫu GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 65 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Do mẫu 10-23kV 10-27kV tạo màng xơ chưa phù hợp, nên tác giả không thực đo diện tích hạt beads hai mẫu Kết diện tích trung bình hạt beads mẫu tính từ phần mềm Microsoft excel, sau lấy giá trị đo từ phần mềm đo kích thước hình ảnh KLONK, ta có kết thể bảng số liệu đây: Bảng 3.1: Giá trị trung bình diện tích hạt beads mẫu: STT GIÁ TRỊ (nm2) 982355 1187977 TÊN MẪU 10-10kV 10-15kV 10-18kV Từ bảng số liệu bảng 3.1 ta có biểu đồ so sánh diện tích trung bình hạt beads mẫu hình dưới: Hình 3.4: Biểu đồ so sánh diện tích hạt beads mẫu Từ biểu đồ hình 3.4 ta có nhận xét sau: - Cường độ điện áp kV/cm áp dụng cho mẫu 10-10kV không tạo hạt beads - Cường độ điện áp lớn kích thước hạt beads tăng lên 3.1.3 Kết đo đường kính xơ GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 66 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Sau chụp ảnh SEM, tác giả thực đo đường kính trung bình các xơ màng xơ nano có ảnh mẫu phần mềm PerfectScreenRuler Ví dụ hình ảnh đo kích thước hạt beads, mẫu 10-10kV: Hình 3.5: Đo đường kính xơ phần mềm Perfect Screen Ruler Sau tiến hành đo đường kính xơ cho mẫu 10-10kV, 10-15kV, 10-18kV, ta có kết đo bảng sau: Bảng 3.2: Giá trị trung bình đường kính xơ mẫu: STT TÊN MẪU 10-10kV 10-15kV ĐƯỜNG KÍNH XƠ (nm) 114.593 106.376 10-18kV 101.876 Từ bảng số liệu 3.2 ta có biểu đồ cột so sánh giá trị trung bình đường kính xơ mẫu hình dưới: GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 67 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Hình 3.6: Biểu đồ so sánh đường kính xơ mẫu Từ biểu đồ hình 3.6 ta nhận thấy rằng, đường kính xơ giảm dần theo mẫu 10-10kV, 10-15kV, 10-18kV Hay nói cách khác, cường độ điện áp tăng đường kính xơ nhỏ Để thể rõ điều này, ta có biểu đồ quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ hình đây: Hình 3.7: Biểu đồ quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ Từ biểu đồ quan hệ hình 3.7 ta thấy dạng quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ có dạng tuyến tính Sử dụng phần mềm Excel để tìm phương trình thể quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ ta có: GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 68 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Hình 3.8: Phương trình tuyến tính thể quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ Phương trình tuyến tính quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ: y=-15.951x+130.48 y: đường kính xơ [nm] x: cường độ điện áp [kV/cm] Hệ số tương quan: R² = 0.9994 Nếu thể quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ dạng phương trình bậc hai, ta có: GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 69 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học Hình 3.9: Phương trình phi tuyến bậc hai thể quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ Phương trình phi tuyến bậc hai quan hệ cường độ điện áp đường kính xơ: y=1.7925x2-20.915x+133.72 y: đường kính xơ [nm] x: cường độ điện áp [kV/cm] Hệ số tương quan: R² = Do phạm vi luận văn xác định giá trị đường kính xơ cho mẫu khác nhau, với hệ số tương quan 0.9994 nên chưa khẳng định quan hệ đường kính xơ cường cộ điện áp tuân theo phương trình tuyến tính hay phi tuyến bậc hai Nhưng khẳng định, cường độ điện áp tăng đường kính xơ giảm GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 70 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học 3.2 Kết tạo màng xơ với dung dịch 15% Sau thu màng xơ nano tạo từ dung dịch 15% điện áp khác ( 10kV, 18kV), tác giả tiến hành chụp ảnh SEM cho mẫu với độ phóng đại 10000 lần a Ảnh SEM mẫu 15-10kV b Ảnh SEM mẫu 15-18kV Hình 3.10: Ảnh SEM mẫu dung dịch polymer có nồng độ 15% Qua kết ảnh SEM trên, ta thấy: Với mẫu 15-18kV màng xơ thu xơ, hạt beads Còn mẫu 15-10kV xuất nhiều hạt beads Điều thể rằng, cường độ điện áp 1,8kV/cm phù hợp để thực tạo màng xơ nano cho dung dịch PVA có nồng độ 15% Do với nồng độ dung dịch 15%, tác giả thực chụp ảnh SEM hai cường độ điện áp kV/cm 1,8kV/cm, kết chụp ảnh SEM cho thấy với cường độ điện áp kV/cm màng xơ có xơ nano hạt beads, với cường độ điện áp 1,8 kV/cm màng xơ có xơ nano, tác giả không thực so sánh diện tích hạt beads hay đường kính xơ mẫu GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 71 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học KẾT LUẬN CHUNG - Luận văn khẳng định cường độ điện áp ảnh hưởng đến hình thái học màng xơ nano đường kính xơ, số hạt beads, kích thước hạt beads, hình dạng hạt beads - Mỗi cường độ điện áp khác nhau, có nồng độ dung dịch PVA tương ứng để tạo màng xơ nano bao gồm xơ nano mà không tạo hạt beads Với cường độ điện áp 1kV/cm nồng độ dung dịch PVA phù hợp 10%, với cường độ điện áp 1,8kV/cm nồng độ dung dịch PVA phù hợp 15% - Cường độ điện áp ảnh hưởng đến tốc độ di chuyển dung dịch polymer từ kim phun tới màng thu, cường độ điện áp cao, tốc độ di chuyển lớn Do vậy, với khoảng cách hai điện cực khác nhau, có giới hạn cường độ điện áp cho khoảng cách đó, dung dịch di chuyển từ kim phun tới màng thu thời gian để dung môi bay Nếu cường độ điện áp cao mà khoảng cách hai điện cực nhỏ, dung môi không kịp bay ảnh hưởng tới hình dạng xơ màng xơ Trong phạm vi luận văn, khoảng cách hai điện cực 10 cm cường độ điện áp không nên 1,8kV/cm - Khi tổng lực điện tích tạo trình kéo sợi không tương ứng với tổng lực giữ đại phân tử dung dịch polymer, trính tạo sợi bị gián đoạn, tia phun không liên tục tạo thành hạt beads màng xơ Sự chênh lệch hai lực lớn số hạt beads nhiều Trong phạm vi nghiên cứu luận văn, với dung dịch PVA nồng độ 10% cường độ điện áp kV/cm phù hợp Khi tăng cường độ điện áp lên, tăng số lượng hạt beads, tăng kích thước hạt beads (diện tích trung bình hạt beads tăng), hình dạng hạt beads chuyển từ dạng hình thoi dài sang dạng hình cầu - Khi tăng cường độ điện áp, đường kính xơ giảm Sự quan hệ cường đồ điện áp đường kính xơ thể qua phương trình phi tuyến bậc GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 72 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện Dệt may Da Giầy Thời trang `Luận văn cao học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Ramakrishna, K Fujihara, W Teo, T Lim, and Z Ma, An introduction to electrospinning and nanofibres, World Scientific Publishing Co., Singapor, 2005 [2] Nguyễn Nhật Trinh, Xơ dệt tính cao, Nhà xuất giáo dục Việt Nam, xuất 2015 [3] Ji-Huan He, Yong Liu, Lu-Feng Mo, Yu-Qin Wan and Lan Xu Electrospun nanofibers ans their applications, Printed and bound by Lightning Source Inc, 2008 [4] P.G Cookson and X Wang, Nanotechnology Applications in Fibres & Textiles, 2005 [5] Li D, Ouyang G, McCann JT, Xia Y Collecting electrospun nanofibers with patterned electrodes Nano Lett 2005;5:913–6 [6] Jalili R, Morshed M, Abdolkarim S, Ravandi H Fundamental parameters affecting electrospinning of PAN nanofibers as uniaxially aligned fibers J Appl Polym Sci 2006;101:4350–7 [7] Geng X, Kwon OH, Jang J Electrospinning of chitosan dissolved in concentrated acetic acid solution Biomaterials 2005;26:5427–32 [8] Zhao ZZ, Li JQ, Yuan XY, Li X, Zhang YY, Sheng J Preparation and properties of electrospun poly (vinylidene fluoride) membranes J Appl Polym Sci 2005;97: 466–74 [9] Hayati I, Bailey AI, Tadros TF Investigations into the mechanisms of electrohydrodynamic spraying of liquids Effect of electric-field and the environment on pendant drops and factors affecting the formation of stable jets and atomization J Colloid Interface Sci 1987;117:205–21 [10] Internet - http://www.catalogueoflife.org/details/species/id/19266 - http://plantphys.info/plant_biology/labaids/zygnemophyceae.shtml - http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/ công _nghệ_sinh_học_nano - http://www.drthuthuy.com/reseach/PEG_Tothon.html - http://vi.wikipedia.org/wiki/ công_nghệ _nano - http://vi.wikipedia.org/wiki/T%E1%BA%ADp_tin:EscherichiaColi_NIAID.jpg - http://vi.wikipedia.org/wiki/Tao_luc - WWW.pgodoy.com - http://www.ruf.rice.edu/~bioslabs/methods/microscopy/cellcounting.html GVHD:TS.Đào Anh Tuấn 73 Học viên:Vũ Thị Ngọc Thủy ... tạo xơ có tính cao, tập trung hướng tới việc chế tạo vật liệu tốt , nghiên cứu chọn đề tài : “ Nghiên cứu ảnh hưởng cường độ điện áp đến hình thái học màng xơ nano Nhằm làm rõ ảnh hưởng cường độ. .. PHÁP NGHIÊN CỨU 46 2.1 Đối tượng nghiên cứu: 46 2.1.1 Nguyên liệu: 46 2.2 Nội dung nghiên cứu: 50 Nghiên cứu ảnh hưởng điện áp đến đường kính xơ, ... Thiết bị tạo màng xơ nano dùng kim 30 Hình 1.11 Thiết bị tạo màng xơ nano dùng trục .32 Hình 1.12 Thiết bị tạo màng xơ nano dùng trục 33 Hình 1.13 : Xơ nano polycaprolactan