- Код статьи
- S3034605325060042-1
- DOI
- 10.7868/S3034605325060042
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 6
- Страницы
- 41-51
- Аннотация
- В работе представлены теоретические и экспериментальные исследования технологии выдувного прядения нановолокон из раствора полиакрилонитрила для получения нетканых материалов. Представлено численное моделирование потоков распыляющего воздуха в сопле коаксиальной форсунки и их взаимодействие с полимерным раствором. Была разработана модель для дальнейшей оптимизации параметров и масштабирования получения нановолоконных материалов. Математическая модель позволяет определить распределение скорости воздушного потока по всему рабочему пространству, влияющее на диаметр и структуру волокон, и визуализировать процесс трансформации капли полимерного раствора в тонкую нить, что позволяет подробно изучить этапы формирования волокна. В результате экспериментальных исследований были получены нановолокна со средним диаметром 237 нм.
- Ключевые слова
- модель выдувное прядение из раствора вычислительная гидродинамика (CFD) нановолокна параметры процесса
- Дата публикации
- 27.10.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 18
Библиография
- 1. Колмаков А., Баринов С., Алымов М. Основы технологий и применение наноматериалов. Litres, 2022.
- 2. Макарчук Г.В., Лазарева Т.П., Прохоров А.Г., Коляда Д.А. Вода и здоровье. Наноматериалы в процессах очистки воды // Актуальные проблемы военно-научных исследований. 2020. № S5. С. 189.
- 3. Меньшутина Н.В. Введение в нанотехнологию. Изд-во науч. лит. Бочкаревой НФ, 2006.
- 4. Самосудов Д.А. Анализ применения наноматериалов в электронике: достижения и перспективы развития // Актуальные вопросы современной науки и практики. 2023. С. 97.
- 5. Wang Y., Liu A., Han Y., Li T. Sensors based on conductive polymers and their composites: a review //Polymer International. 2020. V. 69. № 1. P. 7.
- 6. Осовская И.И., Горбачев С.А. Полимеры в биотехнологии и биоинженерии // учебное пособие СПб.: ВШТЭ СПГУПТД, 2019.
- 7. Chen Y., Amiri A., Boyd J.G., Naraghi M. Promising trade-offs between energy storage and load bearing in carbon nanofibers as structural energy storage devices // Advanced Functional Materials. 2019. V. 29. № 33. P. 1901425.
- 8. Yang J., Mao Z., Zheng R., Liu H., Shi L. Solution-blown aligned nanofiber yarn and its application in yarn-shaped supercapacitor // Materials. 2020. V. 13. № 17. P. 3778.
- 9. Zhang W., Song C., Li Q., Chen Y., Li W., He C. Polymer Blend Blow Spinning of Flexible Porous Carbon Nanofibers Capable for Multiapplication //ACS Applied Nano Materials. 2024. V. 7. № 15. P. 17719.
- 10. Hui Z., Zhang L., Ren G., Sun G., Yu H.D., Huang W. Green flexible electronics: natural materials, fabrication, and applications //Advanced Materials. 2023. V. 35. № 28. P. 2211202.
- 11. Mobaraki M., Liu M., Masoud A.R., Mills D.K. Biomedical applications of blow-spun coatings, mats, and scaffolds – a mini-review //Journal of Composites Science. 2023. V. 7. № 2. P. 86.
- 12. Farhaj S., Conway B.R., Ghori M.U. Nanofibres in drug delivery applications // Fibers. 2023. V. 11. № 2. P. 21.
- 13. Song J., Li Z., Wu H. Blowspinning: a new choice for nanofibers // ACS applied materials & interfaces. 2020. Vol. 12. № 30. P. 33447.
- 14. de Castro Monsores K. G., da Silva A. O., Oliveira S. D. S. A., Weber R. P., Dias M. L. Production of nanofibers from solution blow spinning (SBS) // Journal of Materials Research and Technology. 2022. V. 16. P. 1824.
- 15. Atif R., Khalig J., Combrinck M., Hassanin A.H., Shehata N., Elnabawy E., Shyha I. Solution blow spinning of polyvinylidene fluoride-based fibers for energy harvesting applications: A review // Polymers. 2020. V. 12. № 6. P. 1304.
- 16. Souza R.J., Soares Filho J.E., Simões T.A., Oliveira J.E., Medeiros E.S. So Experimental Investigation of Solution Blow Spinning Nozzle Geometry and Processing Parameters on Fiber Morphology // ACS Applied Polymer Materials. 2024.
- 17. Daristotle J.L., Behrens A.M., Sandler A.D., Kofinas P. A review of the fundamental principles and applications of solution blow spinning // ACS applied materials & interfaces. 2016. V. 8. № 51. P. 34951.
- 18. Sun G., Wang Y., Zhang Y., Han W., Shang S. Formation Mechanism of Fibrous Web in the Solution Blowing Process // ACS omega. 2022. V. 7. № 24. P. 20584.
- 19. Pereira C.C.A.B. et al. Computational modeling and simulation of gas turbulence phenomena in solution blow spinning process for ceramic nanofibers // International Journal of Advances in Engineering & Technology. 2023. Vol. 16. P. 129.
- 20. Liu F. et al. Development of coaxial double blow solution blow spinning technique for preparation of superfine fibers and its application in air filtration // Textile Research Journal. 2025. C. 834.
- 21. Zheng W. et al. Theoretical and experimental studies on the fabrication of cylindrical-electrode-assisted solution blowing spinning nanofibers // e-Polymers. 2021. T. 21. № 1. C. 411.
- 22. Zhang W., He J., Li J., Jin X., Li Q., He C., Li W. Large-scale solution blow spinning of flexible carbon nanofibers for the separation applications // Separation and Purification Technology. 2024. V. 329. P. 125199.
