Electrospinning and characterization of polyamide 66 nanofibers with different molecular weights

Guerrini, Lília M.; Branciforti, Márcia Cristina; Canova, Thomas; Bretas, Rosário Elida Suman

doi:10.1590/s1516-14392009000200012

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“…Nosso grupo de pesquisa deu iniciou a suas atividades no campo de eletrofiação em 2003 com o projeto da Dra. L. Guerrini [18,20] . Em 2007 foram depositadas duas patentes em parceria com a empresa Rhodia ® Poliamida e Especialidades [13,21] .…”

Section: Via Mistura No Estado Fundidounclassified

Preparação e Caracterização de Nanofibras de Nanocompósitos de Poliamida 6,6 e Argila Montmorilonita

Santos¹,

Bretas

Branciforti

et al. 2011

Polímeros

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diversas propriedades somente é alcançada quando se atinge um determinado nível de intercalação do polímero, no qual as lamelas ou camadas da argila estão completamente esfoliadas; para tanto é necessário escolher campos de fluxo nos quais a tensão ou a deformação aplicada auxiliem na delaminação da argila [2][3][4] . De uma maneira geral, a preparação de nanocompósitos via mistura no estado fundido é influenciada não somente pelas condições de processamento do polímero, mas também pelas interações físico-químicas entre a matriz polimérica e a superfície das argilas.Nanocompósitos de polímero com argilosilicatos podem ser utilizados em uma ampla faixa de novas aplicações, e em Introdução A produção de nanocompósitos poliméricos com argilas ou silicatos lamelares (em camadas) pode ser feita por meio de intercalação do polímero em solução (camadas de argila são previamente inchadas no solvente, misturando-se então o polímero, sendo o solvente posteriormente evaporado), polimerização in situ do monômero (polimerização ocorre entre as camadas do silicato) e a intercalação do polímero fundido. Esta última é a alternativa tecnológica mais viável uma vez que não é requerido o uso de solventes e os equipamentos utilizados (extrusoras, etc) são aqueles que já se encontram disponíveis em linhas de produção industrial [1] . Entretanto a melhora significativa nas Thomas Canova Rhodia Poliamida e EspecialidadesResumo: A busca por fibras poliméricas com diâmetros na ordem de nanômetros tem sido alvo dos pesquisadores e das indústrias, sendo que essas fibras possuem diversas aplicações. Estas fibras podem ser produzidas pelo processo de eletrofiação a partir da solução polimérica. Neste trabalho, fibras de nanocompósitos de poliamida 6,6 e argila montmorilonita foram obtidas via mistura no estado fundido, seguida da eletrofiação da solução dessa mistura. Nanocompósitos com três diferentes concentrações de argila, 2, 3 e 4% em peso, foram obtidos via mistura no estado fundido, e soluções desses nanocompósitos em ácido fórmico foram preparadas em diferentes concentrações. A influência da adição de argila, da concentração da solução de nanocompósitos, da variação do campo elétrico aplicado sobre as propriedades das misturas, das soluções e finalmente sobre o diâmetro médio das fibras obtidas foi estudada. Medidas de difração de raios-x a altos ângulos (DRX) e de microscopia eletrônica de transmissão (MET) comprovaram que o processo de eletrofiação foi eficiente na manutenção da esfoliação da argila das fibras obtidas. Resultados de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de calorimetria de varredura diferencial (DSC) permitiram concluir que as fibras obtidas possuem diâmetros médios na ordem de nanômetros, são cilíndricas, não porosas, possuem baixo grau de cristalinidade e apresentam solvente residual. A adição de argila aumentou ligeiramente a viscosidade da solução e consequentemente um pequeno aumento do diâmetro médio das nanofibras foi observado. Por outro lado, um aumento do diâmetro médio das nanofibras com o aumento...

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Section: Via Mistura No Estado Fundidounclassified

Preparação e Caracterização de Nanofibras de Nanocompósitos de Poliamida 6,6 e Argila Montmorilonita

Santos¹,

Bretas

Branciforti

et al. 2011

Polímeros

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“…A Tabela 3 resume os resultados obtidos. Note que os resultados reportados por Guerrini et al [26] apresentam uma variação de cristalinidade entre 15% e 30%, enquanto que os resultados reportados neste estudo estão entre 10,9% e 13,5 %. As diferenças nos resultados deve-se prinicipalmente nas diferentes concentrações dos polímeros (Guerrini variou entre 15 e 20%), os diferentes campos elétricos aplicados e as técnicas utilizadas (DXR e DSC).…”

Section: Resultados E Discussõesunclassified

“…As diferenças nos resultados deve-se prinicipalmente nas diferentes concentrações dos polímeros (Guerrini variou entre 15 e 20%), os diferentes campos elétricos aplicados e as técnicas utilizadas (DXR e DSC). Quando comparados resultados para a mesma concentração de PA 66 (15%) Guerrini et al [26] reportaram 15% enquanto que a amostra III indica 12,5%. Diferentemente dos resultados apresentados por Guerrini, onde a "assinatura" de DRX das amostras indicaram um comportamento quasi-amorfo, os resultados apresentados nesta pesquisa detectaram a formação de estruturas cristalinas (veja Figura 1).…”

Section: Resultados E Discussõesunclassified

“…Diferentemente dos resultados apresentados por Guerrini, onde a "assinatura" de DRX das amostras indicaram um comportamento quasi-amorfo, os resultados apresentados nesta pesquisa detectaram a formação de estruturas cristalinas (veja Figura 1). [26] . Devido a natureza corrosiva das soluções algumas medições não foram realizadas.…”

Section: Resultados E Discussõesunclassified

“…Os resultados entre 3.6 e 2.9 mS.cm -1 podem ser atribuídos a corrosão dos eletrodos e consequente perda de precisão do instrumento. Guerrini et al [26] também não forneceram todos os resultados, provavelmente devido ao mesmo problema.…”

Section: Resultados E Discussõesunclassified

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Caracterização morfológica de nanomembranas de poliamida-66 dopadas com grafeno obtidas por electrospinning

2012

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IntroduçãoDevido à elevada relação entre sua área superficial e seu volume, à interconectividade de suas fibras e à existência de espaço intertistial, as nanomembranas são de grande interesse em um grande número de aplicações onde estruturas porosas são desejáveis, tais como: compósitos estruturais, exocompósitos, nanobiotecnologia, sistemas de purificação de ar, bioengenharia, engenharia ambiental e eletrônica, e indústrias energética, de defesa e segurança [1][2][3][4][5] .Embora a técnica de fabricação de fibras sintéticas utilizando descargas elétricas tenha sido descoberta no século passado [6,7] , foi apenas recentemente que o electrospinning tornou-se alvo de um grande número de pesquisadores em todo o mundo [8,9] . O princípio operacional do processo de electrospinning é relativamente simples, tornando-o bastante vantajoso quando comparado aos demais métodos de fabricação de nanofibras [2] . Além disso, o controle dimensional das nanofibras geradas, a reprodutibilidade de resultados e o grande potencial para aplicações industriais em larga escala fizeram com que o processo de electrospinning se tornasse bastante "popular" nos últimos anos.A técnica de electrospinning envolve a aplicação de um forte campo elétrico entre o polímero e um coletor metálico [3,10,11] . Geralmente, o polímero, fundido ou em solução, está contido em um reservatório com um tubo capilar (tipicamente, uma seringa hipodérmica e uma agulha), e é forçado a escoar por uma agulha por ação da gravidade ou com o auxílio de uma bomba de infusão. Quando se aplica uma alta tensão elétrica no tubo capilar, que está localizado à uma certa distância de um coletor (que pode ser plano e estacionário ou cilíndrico e rotativo), ocorre uma polarização nas moléculas do polímero. Quando a diferença de potencial elétrico entre o tubo capilar e o coletor ultrapassa um valor crítico, a força eletrostática atuando no polímero passa a ser maior do que a tensão interfacial da solução na ponta do tubo, formando o chamado cone de Taylor e acarretando a formação de um jato que é atraído em direção ao coletor. Neste ponto, o campo elétrico é responsável por alongar o jato, tornando-o cada vez mais fino, dando origem às fibras de diâmetros micro ou nanométricos [12,13] .Para que o processo de electrospinning seja possível, é necessário que o polímero esteja fundido ou disperso em solução. Dessa forma, fica evidente que as propriedades da solução (peso molecular do polímero, viscosidade, tensão interfacial e condutividade elétrica da solução, e efeito dielétrico do solvente) irão desempenhar um papel importante no processo de geração das nanofibras. Outros fatores de grande influência Caracterização Morfológica de Nanomembranas de Poliamida-66 Dopadas com Grafeno Obtidas por Electrospinning José de Ávila Júnior Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFMG Antônio Ferreira Ávila Departamento de Engenharia Mecânica, UFMG Matt H. Triplett Aviation and Missile Research Development and Engineering Center, AMSRD-AMR-WD-GAResumo: Neste estudo, investigou-se a ...

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Sustainable Nano‐Nonwoven Fabric Production from Recycled Polyamide 6 Waste via Electrospinning: Controlling Characteristics and Comprehensive Analytical Study

Metwally

Zayed

Rashed

et al. 2023

Adv Materials Technologies

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This study investigates the recycling of polyamide 6 (PA 6) wastes to produce nonwoven fabrics based on nanofibers (PA‐NWNF) to promote sustainable textile solid waste management and generate a novel material with exceptional properties. PA‐NWNF characteristics can be controlled by adjusting the electrospinning parameters. A comprehensive characterization will be performed using various analytical techniques, such as scanning electron microscopy (SEM), Fourier‐transform infrared spectroscopy (FTIR), X‐ray diffraction (XRD), Brunauer–Emmett–Teller (BET), and dynamic mechanical analysis (DMA), to evaluate the unique properties as a function of the electrospinning parameters. According to the SEM results, concentrations of 21% are suitable to produce nanofiber with a well‐defined morphology, provided that the applied voltage is maintained at 20 kV and the collecting distance is above 10 cm, irrespective of the flow rate in the established protocol. XRD and FTIR analysis indicate a gradual decrease in the α‐phase and a simultaneous increase in the γ‐phase as the solution concentration increases. Moreover, low applied voltage favored β‐form crystallization over γ and α‐forms predominant at the higher voltage. DMA and BET data reveal that the elongated droplets formed at lower concentration exhibit a low storage modulus, high damping factor, highest surface area, and smallest pore diameters.

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Electrospinning and characterization of polyamide 66 nanofibers with different molecular weights

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Preparação e Caracterização de Nanofibras de Nanocompósitos de Poliamida 6,6 e Argila Montmorilonita

Preparação e Caracterização de Nanofibras de Nanocompósitos de Poliamida 6,6 e Argila Montmorilonita

Caracterização morfológica de nanomembranas de poliamida-66 dopadas com grafeno obtidas por electrospinning

Sustainable Nano‐Nonwoven Fabric Production from Recycled Polyamide 6 Waste via Electrospinning: Controlling Characteristics and Comprehensive Analytical Study

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