Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

Investigation of mechanical properties of electrospun poly (vinyl chloride) polymer nanoengineered composite

Creators

  • 1. Moi University
  • 2. Alexandria University

Description

Nanofiber membranes are extensively used in ultra- and micro-filtration purposes due to their high surface-to-volume ratio. However, nanofiber membranes do not have adequate strength to withstand forces acting on the filter surface, especially when using very low porosity membranes. In this study, PVC nanofiber mats and nanofiber composite membranes were fabricated through electrospinning and solvent casting technology. The membranes were characterized using scanning electron microscopy (SEM), porosimetry, and tensile strength tests. Analysis indicated that electrospun mats contain varying pore sizes (nano to micro) whose frequencies within the mat vary with fiber diameter. It was also established that mats fabricated from low solution concentration contain the largest percentage of pores. The mats' tensile strength varied with fiber packing density, fiber assembly, and the density of fiber-to-fiber contact points. The tensile properties of the nanofiber composite membranes were found to be between those of the constituents and changed with change in the nanofiber layer thickness. The fabricated nanofiber composite membranes are intended for use in applications such as air ultra-filtration, acoustic filtration etc. The high porosity and small mesh pore size of electrospun nanofiber mats allow for removal of ultra-fine particles or microbes from contaminated air, water or other media.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تُستخدم أغشية الألياف النانوية على نطاق واسع في أغراض الترشيح الفائق والجزئي نظرًا لارتفاع نسبة السطح إلى الحجم. ومع ذلك، لا تتمتع أغشية الألياف النانوية بقوة كافية لتحمل القوى المؤثرة على سطح المرشح، خاصة عند استخدام أغشية مسامية منخفضة للغاية. في هذه الدراسة، تم تصنيع حصائر الألياف النانوية البلاستيكية والأغشية المركبة من الألياف النانوية من خلال تقنية الغزل الكهربائي والصب بالمذيبات. تم تمييز الأغشية باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM)، وقياس المسامية، واختبارات قوة الشد. أشار التحليل إلى أن حصائر الغزل الكهربائي تحتوي على أحجام مسام مختلفة (نانو إلى ميكرو) تختلف تردداتها داخل الحصيرة باختلاف قطر الألياف. كما ثبت أن الحصائر المصنعة من تركيز محلول منخفض تحتوي على أكبر نسبة من المسام. اختلفت قوة شد الحصائر مع كثافة تعبئة الألياف، وتجميع الألياف، وكثافة نقاط التلامس من الألياف إلى الألياف. تم العثور على خصائص الشد للأغشية المركبة من الألياف النانوية بين تلك المكونات وتغيرت مع التغير في سمك طبقة الألياف النانوية. الأغشية المركبة المصنوعة من الألياف النانوية مخصصة للاستخدام في تطبيقات مثل الترشيح الفائق للهواء والترشيح الصوتي وما إلى ذلك. تسمح المسامية العالية وحجم المسام الشبكي الصغير لحصائر الألياف النانوية المغزولة كهربائياً بإزالة الجسيمات أو الميكروبات فائقة الدقة من الهواء أو الماء أو الوسائط الأخرى الملوثة.

Translated Description (French)

Les membranes en nanofibres sont largement utilisées à des fins d'ultrafiltration et de microfiltration en raison de leur rapport surface/volume élevé. Cependant, les membranes en nanofibres n'ont pas une résistance suffisante pour résister aux forces agissant sur la surface du filtre, en particulier lors de l'utilisation de membranes à très faible porosité. Dans cette étude, des tapis en nanofibres de PVC et des membranes composites en nanofibres ont été fabriqués par électrofilage et coulée au solvant. Les membranes ont été caractérisées par microscopie électronique à balayage (MEB), porosimétrie et essais de résistance à la traction. L'analyse a indiqué que les tapis électrofilés contiennent des tailles de pores variables (nano à micro) dont les fréquences à l'intérieur du tapis varient avec le diamètre de la fibre. Il a également été établi que les tapis fabriqués à partir d'une faible concentration de solution contiennent le plus grand pourcentage de pores. La résistance à la traction des tapis variait en fonction de la densité de tassement des fibres, de l'assemblage des fibres et de la densité des points de contact fibre à fibre. Les propriétés de traction des membranes composites en nanofibres se situent entre celles des constituants et changent avec le changement de l'épaisseur de la couche de nanofibres. Les membranes composites en nanofibres fabriquées sont destinées à être utilisées dans des applications telles que l'ultrafiltration de l'air, la filtration acoustique, etc. La porosité élevée et la petite taille des pores des tapis de nanofibres électrofilés permettent d'éliminer les particules ultrafines ou les microbes de l'air, de l'eau ou d'autres milieux contaminés.

Translated Description (Spanish)

Las membranas de nanofibra se utilizan ampliamente en ultra y microfiltración debido a su alta relación superficie-volumen. Sin embargo, las membranas de nanofibras no tienen la resistencia adecuada para soportar las fuerzas que actúan sobre la superficie del filtro, especialmente cuando se utilizan membranas de muy baja porosidad. En este estudio, las esteras de nanofibra de PVC y las membranas compuestas de nanofibra se fabricaron mediante tecnología de electrohilado y fundición con solvente. Las membranas se caracterizaron utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM), porosimetría y pruebas de resistencia a la tracción. El análisis indicó que las esteras electrohiladas contienen tamaños de poro variables (nano a micro) cuyas frecuencias dentro de la estera varían con el diámetro de la fibra. También se estableció que las esteras fabricadas a partir de una baja concentración de solución contienen el mayor porcentaje de poros. La resistencia a la tracción de las esteras varió con la densidad de empaque de la fibra, el ensamblaje de la fibra y la densidad de los puntos de contacto de fibra a fibra. Se encontró que las propiedades de tracción de las membranas compuestas de nanofibras estaban entre las de los constituyentes y cambiaron con el cambio en el espesor de la capa de nanofibras. Las membranas compuestas de nanofibras fabricadas están diseñadas para su uso en aplicaciones tales como ultrafiltración de aire, filtración acústica, etc. La alta porosidad y el pequeño tamaño de poro de malla de las esteras de nanofibras electrohiladas permiten la eliminación de partículas ultrafinas o microbios del aire, agua u otros medios contaminados.

Files

1558925020982569.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:473eaf2595de2d8148751d5bd873fd9c
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحقيق في الخواص الميكانيكية للبولي إلكتروسبن (كلوريد الفينيل) بوليمر مركب بهندسة النانو
Translated title (French)
Étude des propriétés mécaniques du composite nano-ingénierie polymère poly (chlorure de vinyle) électrofilé
Translated title (Spanish)
Investigación de las propiedades mecánicas del compuesto de nanoingeniería de polímero de poli (cloruro de vinilo) electrohilado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3115823931
DOI
10.1177/1558925020982569

Is supplement to
https://openalex.org/W44317429 (Other)
https://openalex.org/W4388098904 (Other)
https://openalex.org/W4360859063 (Other)
https://openalex.org/W2977835432 (Other)
https://openalex.org/W2393411407 (Other)
https://openalex.org/W2374141345 (Other)
https://openalex.org/W2355916646 (Other)
https://openalex.org/W2242037806 (Other)
https://openalex.org/W2084189991 (Other)
https://openalex.org/W2009404409 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1414836913
  • https://openalex.org/W1580070419
  • https://openalex.org/W1710765944
  • https://openalex.org/W1964626075
  • https://openalex.org/W2008805549
  • https://openalex.org/W2018376954
  • https://openalex.org/W2026626300
  • https://openalex.org/W2027445482
  • https://openalex.org/W2029630492
  • https://openalex.org/W2032195777
  • https://openalex.org/W2033822398
  • https://openalex.org/W2045549800
  • https://openalex.org/W2046702472
  • https://openalex.org/W2059368781
  • https://openalex.org/W2063936996
  • https://openalex.org/W2066742389
  • https://openalex.org/W2067368141
  • https://openalex.org/W2081245644
  • https://openalex.org/W2097107212
  • https://openalex.org/W2097922419
  • https://openalex.org/W2125688336
  • https://openalex.org/W2137721915
  • https://openalex.org/W2222897764
  • https://openalex.org/W2248164775
  • https://openalex.org/W2285196528
  • https://openalex.org/W2409464419
  • https://openalex.org/W2477715855
  • https://openalex.org/W2509043347
  • https://openalex.org/W2516332054
  • https://openalex.org/W2560596415
  • https://openalex.org/W2595131944
  • https://openalex.org/W2596120309
  • https://openalex.org/W2796351319
  • https://openalex.org/W2884564441
  • https://openalex.org/W2890734776
  • https://openalex.org/W2906655180
  • https://openalex.org/W2910469067
  • https://openalex.org/W2911411259
  • https://openalex.org/W2916524281
  • https://openalex.org/W326835464
  • https://openalex.org/W4247882313
  • https://openalex.org/W599421615