전기방사를 통한 PAN의 나노섬유 제조

소개글

이론
이 실험에서 PAN을 이용하여 나노섬유를 제조해 보았다. 방사법은
전기방사를 이용하였고 PAN을 방사용액으로 만들기 위해 DMF를 용매로
사용하였다. 방사용액의 농도(15%, 20%)와 방사거리(15cm, 20cm)를 실험의 변수로 두고 실험을 진행한 결과 20%는 점도가 너무 높아 방사가 되지
않았고 15%에서 방사가 순조롭게 이루어 졌다. 방사거리에 대한 결과는
관찰장비의 미비로 얻을 수 없었다.

실험 목적
☞ 전기방사기를 이용하여 PAN섬유를 방사해 봄으로써 전기방사의 원리와
방법을 알아보고 방사용액의 점도와 방사 거리를 변수로 두어 이 변수들이
제조된 섬유에 미치는 영향에 대하여 관찰해 본다.

목차

1. 서 론
(1) 실험 명
(2) Abstract
(3) 실험 목적
(4) 실험 이론
(5) 실험 재료

2. 본 론
(1) 실험 방법
① PAN의 전기 방사

3. 결 론
(1) 실험 결과
(2) 실험 결과 분석 및 고찰
(3) 결 론

참고 문헌

4. 과 제
(1) 나노, 나노섬유란?
(2) 나노섬유 방사법
(3) 계산 값
(4) Sample

본문내용

(4) 실험 이론
※ 나노 섬유에 관해서는 8 페이지에서 설명
☞ 전기 방사란?

<전기방사과정>
전기방사법은 노즐을 통해 밀리미터 직경의 액체 분사물(jet)을 방출시켜 나노섬유로 된 부직포를 생산하는 공정이다. 전극의 한 극은 고분자 용액 내에 다른 한 극은 수집기(collector)에 위치한 서로 반대 극성을 가지는 두 전극 사이에서 고분자 용액은 고분자 필라멘트로 생성된다. 고분자 용액이 작은 구멍을 가진 spinnerette에서 한번 방사되면 용매가 증발되고 수집기에 섬유가 모아진다.
나노 섬유가 만들어 지는 원리는 그림에 나타난 바와 같이 전장(electric field)이 증가 할수록
모세관의 끝의 액체는 반구형(hemispherical)에서 Taylor cone 이라고 알려진 원뿔형(conical)
형태로 바뀐다. 전장이 더 증가하면 반발력이 표면장력보다 커지게 되고 정전기력을 가진 액체는 모세관 끝의 Tayler cone에서 얇은 fiber 형태로 방사된다.

- Properties -
density : 1.184 g/mL .25℃
: 85℃
: 317℃
순수 PAN은 결정성이 높아 순수 물질로 방사하기 힘들다. 따라서 공단량체를 사용하는데 CN의 함유량이 85% 이상은 아크릴섬유라 불리며 35~85%는 모다크릴이라 불린다.

- Properties -
Molecular formula
Molar mass 73.09 g/mol
Density 0.944 g/cm3, liquid
Melting point -61 °C (212 K)
Boiling point 153 °C (426 K)
Solubility in water Miscible

→ 아래의 표를 통해 PAN의 전기방사의 경우 DMF를 용매로 사용해야 함을 알 수 있다

참고 자료

없음