Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Математика. Механика. Информатика

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)


Для цитирования:

Сальковский Ю. Е. Моделирование процесса испарения полимерного волокна // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Математика. Механика. Информатика. 2011. Т. 11, вып. 2. С. 109-112. DOI: 10.18500/1816-9791-2011-11-2-109-112

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
25.04.2011
Полный текст:
(downloads: 125)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
УДК: 
66.074.3

Моделирование процесса испарения полимерного волокна

Авторы: 
Сальковский Ю. Е., Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Анализируется процесс испарения растворителя с поверхности осесимметричного двухкомпонентного полимерного волокна. Решается уравнение диффузии Фика, зависимость коэффициента диффузии от концентрации задается с помощью теории свободного объема Врентаса – Дуды. Представлено численное решение задачи для ПАН/ДМФ волокон различного начального радиуса в диапазоне, соответствующем диаметрам струй в процессе электроформования волокон. Показана существенная неоднородность распределения концентрации испаряющегося растворителя по сечению волокон, следствием которой является неоднородность физических свойств внутри волокна. Представленная модель может быть использована для создания более точных моделей электроформования нановолокон.

Список источников: 
  1. Dzenis Y.A. Spinning Continuous Fibers for Nanotechnology // Science. 2004. Т. 304. С. 1917–1919.
  2. Reneker D.H., Chun I. Nanometre diameter fibres of polymer, produced by electrospinning // Nanotechnology. 1996. Т. 7. С. 216–223.
  3. Huang Z.-M., Zhang Y.-Z., Kotaki M., Ramakrishna S. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites // Composites Science and Technology. 2003. Т. 63. С. 2223–2253.
  4. Hohman M.M., Shin M., Rutledge G., Brenner M.P. Electrospinning and electrically forced jets. II. Applications // Science. 2001. Т. 13, No 8. С. 2221–2236.
  5. Spivak A.F., Dzenis Y.A., Reneker D.H. A model of steady state jet in the electrospinning process // Mechanics Research Communications. 2000. Т. 27. С. 37–42.
  6. Feng J.J. Stretching of a straight electrically charged viscoelastic jet // J. of Non-Newtonian Fluid Mechanics. 2003. Т. 116. С. 55–70.
  7. Yarin A.L., Koombhongse S., Reneker D.H. Bending instability in electrospinning of nanofibers // J. of Applied Physics. 2001. Т. 89. С. 3018–3026.
  8. Alsoy S., Duda J.L. Modeling of Multicomponent Drying of Polymer Films // AIChE Journal. 1999. Т. 45. С. 896–905.
  9. Alsoy S., Duda J.L. Modeling of Multilayer Drying of Polymer Films // J. of Polymer Science B: Polymer Physics. 1999. Т. 37. С. 1665–1675.
  10. Vrentas J.S., Vrentas C.M. Surface Concentration Effects in the Drying of Solvent-Coated Polymer Films // J. of Applied Polymer Science. 1996. Т. 60. С. 1049– 1055.
  11. Vrentas J.S., Duda J.L. Diffusion in Polymer Solvent Systems: I. Re-Examination of the Free Volume Theory // J. of Polymer Science. 1977. Т. 15. С. 403.
  12. Flory P.J. Principles of Polymer Chemistry. Ithaca, N.Y.: Cornell Univ. Press, 1953.