การเตรียมและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเส้นใยพอลิสไตรีน/พอลิอะนิลีนโดยวิธีการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิต

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษากระบวนการผลิตเส้นใยระดับนาโนโดยวิธีการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิตของพอลิสไตรีน (PS) และพอลิสไตรีน/พอลิอะนิลีน (PS/PANi) ในตัวทำละลายเตตระไฮโดรฟูราน (THF) ที่ความเข้มข้นของพอลิสไตรีน 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก (% w/w) และพอลิสไตรีน 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ผสมด้วยพอลิอะนิลีน 3, 5 และ 7 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก โดยใช้ความต่างศักย์ 10 กิโลโวลต์ ระยะห่างระหว่างปลายเข็มและแผ่นรองรับ 20-25 เซนติเมตร อัตราเร็วในการปล่อยสาร 1-2 มิลลิลิตรต่อชั่วโมง นำเส้นใยที่ผลิตได้นี้ไปสังเกตลักษณะทางสัณฐานวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบแสงและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดพบว่าเส้นใยที่ได้ของพอลิสไตรีนมีลักษณะแบนเรียบสม่ำเสมอขนาด 10-20 ไมโครเมตร ส่วนเส้นใยของพอลิเมอร์ผสมระหว่างพอลิสไตรีน/พอลิอะนิลีน ลักษณะเส้นใยที่มีปมผสมอยู่ ขนาดของเส้นใยเล็กลง ปริมาณของปมที่เกิดขึ้นอยู่กับร้อยละของพอลิอะนิลีนที่ผสมและเวลาที่ใช้ในการผสมสาร ถ้าใช้เวลาในการผสมพอลิอะนิลีนในสารละลายพอลิสไตรีนนานขึ้นจะทำให้เส้นใยที่ได้มีปมน้อยลงไปมาก แต่ถ้าใช้เวลาในการผสมนานเกินไปสารละลายจะมีความเข้มข้นสูงจนไม่สามารถปั่นเป็นเส้นใยได้

คำสำคัญ : พอลิสไตรีน; พอลิอะนิลีน; การปั่นด้วยไฟฟ้าสถิต

Abstract

Nanofibers of pure polystyrene (PS) and polystyrene blended with polyaniline (PANi) over a range of compositions and dissolved in tetrahydofuran (THF) have been prepared using the electrospinning technique. The weight percentage of PANi in the resultant blended fibers were 3, 5, and 7 % in PS 30 % w/w. The processing conditions of fabrication of the fibers were as follow: distance between needle and substrate 20-25 cm, voltage 10 kV and feed rate 1-2 ml/hr. Optical and scanning electron microscopes were used to observe the morphology of the electrospun fibers. Scanning electron microscope revealed ribbon-like morphologies of the fibers and their sizes ranged from 5 to 20 µm. Smooth ribbon-like fibers were obtained from solution of PS 30 % w/w in THF. While the structure of PS/PANi blended fibers was consisted of fine fibers and beads.  A numbers of bead increased with increasing % wt of PANi in the solution. To reduce the formation of beads, homogeneous solution should be prepared.  

Keywords: polystyrene; polyaniline; electrospinning