The Effect of Processing Parameters on the Diameter of Electrospun Polyacrylonitrile(PAN) Nano Fibers

The electrospinning of polyacrylonitrile dissolved in N,N-dimethyl formamide (DMF) successfully produced nano-scale fibers. The processing parameters such as charged voltage, velocity of collected roller, and tip-to-collector distance (TCD) , affected the ultimate fiber size. At TCD of 5 cm, the average tiber diameter increased with increasing charged voltage because of the more aggregation between fibers due to the remaining DMF solvent on the fiber surface. But, at TCD of 9 cm, the average fiber diameter decreased as the charged voltage was increased because of complete evaporation of DMF. Also, the fiber diameter decreased with increasing the velocity of collected roller. Cross direction width (CWD) of nonwoven mat increased with decreasing the charged voltage and with increasing TCD.

전기방사한 폴리아크릴니트로 나노섬유의 직경에 미치는 공정인자의 영향

N,N-dimethyl formamide (DMF) 용매에 용해시킨 폴리아크릴로니트릴 용액을 사용하여 전기방사를 통하여 나노섬유를 제조하였다. 전기방사의 공정인자인 집속롤러 속도, 방사거리, 전압이 나노섬유 직경에 미치는 영향을 알아보았다. 방사거리가 5 cm인 경우에는 섬유 표면에서 DMF 용매가 모두 증발되지 못하여 섬유끼리 뭉치는 현상이 발생하여 평균 섬유 직경이 전압이 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 방사거리가 9 cm에서는 DMF 용매가 완전히 증발하여 전압이 증가함에 따라 평균 섬유 직경은 감소하였다. 또한 집속롤러 속도가 증가함에 따라 섬유 직경은 감소하였고 가로방향의 부직포 폭은 전압이 감소함에 따라 그리고 방사거리가 증가함에 따라 증가하였다.