Investigation on the Effect of Process Variables on Polyurethane Nanofibre Diameter Using a Factorial Design

• Autorzy: Yanilmaz M. , Kalaoğlu F. , Karakas H.

Warianty tytułu

PL

Badanie wpływu zmiennych procesu na średnicę poliuretanowych nanowłókien za pomocą projektowania czynnikowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, a factorial experimental design was used to study the effects of process parameters on nanofibre diameters, the voltage applied and the distance from the tip to collector. Nanofibres were produced using 10% concentration solution of polyurethanetetahydrofuran. The effects of solution parameters on the diameters of nanofibres are known. However, there has not been common agreement on the effect of the voltage applied on the diameter of nanofibres. A 32 factorial design was applied to identify the main and two-factor interaction effects. Analysis of the results from the design show that the distance and voltage applied had significant effects on polyurethane nanofibre diameter. It was found that for the main effect the distance from the tip to collector exhibits a great influence on the fibre diameter. The results also showed that the two-factor interaction effect significantly influenced the fibre diameter.

PL

W celu zbadania wpływu parametrów procesu (przyłożonego napięcia i odległości od wypływu polimeru do kolektora) na średnicę nanowłókien, zastosowano projektowanie czynnikowe. Nanowłókna wytworzono stosując 10% roztwór poliuretano-tetrahydrofuranu. Wpływ parametrów roztworu na średnicę nanowłókien jest znany, jednak wciąż nie jest jasna kwestia wpływu napięcia przyłożonego na średnicę nanowłókien. Analiza uzyskanych wyników wskazuje, że odległość i przyłożone napięcie mają znaczący wpływ na średnicę włókien poliuretanowych. Stwierdzono, że odległość od wypływu polimeru do kolektora ma duży wpływ na średnicę włókien. Wyniki wykazały również, że wpływ dwu-czynnikowych interakcji znacząco wpływa na średnicę włókna.

Słowa kluczowe

EN

nanofibers; polyurethane; electrospinning; process parameters; experiment design

PL

nanowłókna; poliuretan; elektroprzędzenie; parametry procesu; projektowanie eksperymentu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 21, no. 2 (98)
• Strony: 19--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Yanilmaz M.

• Textile Engineering Department, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey

autor

Kalaoğlu F.

• Textile Engineering Department, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey

autor

Karakas H.

• Department of Mechanical Engineering, Istanbul Technical University, Istanbul, Turkey

Bibliografia

• 1. Demir MM, Yılgör I, Yılgör E, Erman B. Electrospinning of Polyurethane Fibres. Polymer 2002; 43, 11: 3303-3309.
• 2. Beachley V, Wen X. Effect of electrospinning parameters on the nanofibre diameter and length. Materials Science and Engineering C 2009; 29, 3: 663–668.
• 3. Joulazadeh M, Navarchian AH. Effect of process variables on mechanical properties of polyurethane/clay nanocomposites. Polymers advanced technologies 2010; 21, 4: 263-271.
• 4. Thompson CJ, Chase GG, Yarin AL, Reneker DH. Effects of parameters on nanofibre diameter determined from electrospinning model. Polymer 2007; 48, 23: 6913-6922.
• 5. Chowdhury M, Stylios G. Effect of experimental parameters on the morphology of electrospun Nylon 6 fibres. International Journal of Basic & Applied Sciences IJBAS-IJENS 2010; 10, 6.
• 6. Chowdhury M, Stylios GK. Analysis of the effect of experimental parameters on the morphology of electrospun polyethylene oxide nanofibres and on their thermal properties. The Journal of The Textile Institute 2011; 103, 2: 124–138.
• 7. Liu F, Guo R, Shen M, Wang S, Shi X. Effect of Processing Variables on the Morphology of Electrospun Poly[(lactic acid)-co-(glycolic acid)] Nanofibres. Macromol. Mater. Eng. 2009; 294, 10: 666–672.
• 8. Gemci R, Yener F, Solak H. Correlation Between Applied Voltage And Diameter of PvbNanofibre KSU. Journal of Engineering Sciences 2011; 14, 1.
• 9. Kilic A, Oruc F, Demir A. Effects of Polarity on Electrospinning Process. Textile Research Journal 2008; 78, 6: 532-539.
• 10. Heikkilä P, Harlin A, Parameter study of electrospinning of polyamide-6. European Polymer Journal 2008; 44, 10: 3067–3079.
• 11. Theron SA, Zussman E, Yarin AL. Experimental investigation of the governing parameters in the electrospinning of polymer solutions. Polymer 2004; 45, 6: 2017–2030.
• 12. Biber E, Gündüz G, Mavis B, Colak U. Effects of electrospinning process parameters on nanofibres obtained from Nylon 6 and poly (ethylene-n-butyl acrylate-maleic anhydride) elastomer blends using Johnson SB statistical distribution function. Appl Phys A 2010; 99, 2: 477–487.
• 13. Mariatti M, Nasır M, Ismail. Determination of the influence of stacking structure, float length and pressure time on the flexural properties of satin laminated composite using a factorial design. Polymer Testing 2002; 21, 7: 807-814.
• 14. Cengiz F, Krucinska I, Gliscinska E, Chrzanowski M, Göktepe F. Comparative Analysis of Various Electrospinnimg Methods of Nanofibre Formation. FIBRES & TEXTILES in Eastern Europe 2009; 17, 1: 13-19.
• 15. Adomavičiūtė E, Milašius R. The Influence of Applied Voltage on Poly(vinyl alcohol) (PVA) Nanofibre Diameter. FIBRES& TEXTILES in Eastern Europe 2007; 15, 5: 64 – 65.