Rok 2017
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Rok 2017 by Issue Date
Now showing 1 - 12 of 12
Results Per Page
Sort Options
- ItemCelulózové mikročástice z juty(Technická Univerzita v Liberci, 2016) Maqsood, Hafiz Shahzad; Salačová, JanaTato studie byla navržena tak, aby bylo možné zkoumat možnost úpravy ozónem jako ekologičtější oxidační proces jutových vláken. Ozón byl používán k úpravě jutových vláken po různou dobu expozice a to za přítomnosti vody. Získané vlastnosti jutových vláken byly analyzovány pro posouzení účinku ozónu pomocí např. změn fyzikálních vlastností, mechanických vlastností vláken, měďného, Fourier Transform Infrared (FTIR) spektroskopie, širokoúhlé rentgenové difrakce (WAXD), rastrovací elektronové mikroskopie (SEM), procenta vlhkosti a hodnoty jasu vzorků (L). Výsledky ukázaly, že pevnost funkčních skupin v povrchu účinkem ozónu. Ze svazků vláken se oddělily jednotlivé vláken a došlo k zesvětlení nahnědlého odstínu vláken. Je jasné, že fyzikální vlastnosti jutových vláken se drasticky mění po expozici ozónu. Mění se i chemické vlastnosti jutových vláken, což se projevuje změnami funkčních skupin ve vlákně. Ozón degraduje lignin mírně napadá frakce hemicelulózy, což má za následek zlepšení výsledné morfologie vláken pro další použití. Z provedeného výzkumu plyne, že ozonizace je velmi dobrá a ekologičtější náhrada chemické oxidace celulózových vláken, zejména juty. V následujícím kroku jsou neupravená, chemicky (alkalicky) a ozónem opravená vlákna juty hydrolyzována celulázovými enzymy pro separaci celulózových mikrokrystalů z juty (JMC). Byl prezentován vliv necelulózových složek na enzymovou hydrolýzu a morfologii získaných mikrokrystalů. Následně byly mikrokrystaly juty začleněny do matrice z kyseliny polymléčné pro přípravu kompozitní fólie litím. Chování výztuže bylo hodnoceno na základě zkoušky pevnosti v tahu, dynamické mechanické analýzy a diferenční skenovací kalorimetrie. Byla potvrzena dobrá míra shody mezi zvýšením pevnosti kompozitu přídavkem JMC a predikovanými hodnotami z různých mechanických modelů. Kvadratická regrese byla aplikována na aktuální hodnoty modulu pružnosti kompozitu v závislosti na objemu frakce výztuže a pomocí zobecněného pravidla směsi byl získán predikční model. Tento model lze využít pro predikci vlastností kompozitního systému.
- ItemFiltrace vzduchu a kapalin s pomocí aktivních látek(Technická Univerzita v Liberci, 2016) Ungur, Ganna; Hrůza, Jakub
- ItemInterakce infračerveného laserového záření s textilií(Technická Univerzita v Liberci, 2016) Kašparová, Marie; Wiener, Jakub
- ItemTahové chovaní staplových přízí(Technická Univerzita v Liberci, 2017) Zubair, Muhammad; Neckář, Bohuslav
- ItemPletené distanční textilie pro multifunkční aplikace(Technická Univerzita v Liberci, ) Arumugam, Veerakumar;Cílem této práce bylo prověřit multifunkční vlastnosti osnov a útků 3D distančních pletených textilií, které by mohly být použity jako náhrada existujících vycpávkových materiálů v matracích, polštářích, vložkách do bot, autosedačkách a podpěrách zad. To představuje experimentální a analytické šetření vlastností na vnitřních vrstvách 3D distančních textilií smykem prováděných pomocí upnutí ve fixačním rámečku (The Picture-frame shear test). Bylo analyzováno nelineární chování smykového napětí oproti úhlu smyku a deformačnímu mechanismu. Křivky smykového napětí vůči úhlu smyku a pozici vzpěry pro zkoušku smyku v rovině jsou zaznamenány pro dvé různé délky rámu pro účely dalšího porovnávání s ostatními. Jsou analyzovány zátěžové-posunuté křivky smykového testu ve vnitřních vrstvách. Kromě toho byl v prostředí MATLAB vytvořen program s využitím Houghovy transformace pro analýzu snímání obrazu smykového úhlu v reálném čase při posunutí vzorku v různých polohách. Výsledky obrazové analýzy byly porovnány se skutečnými experimentálními výsledky. Rovněž i smykové napětí bylo predikováno s použitím modelu konečných prvků a porovnáno s experimentálními výsledky. Tato práce se také zabývá určením vlivu různých strukturních charakteristik pletených distančních textilií na chování tlaku a absorpční schopnosti energie. Potenciál tlakového mechanismu textilie byl identifikován s podporou kompresní křivky napětí/deformace, práce a účinnosti při různých stupních komprese. Třetí stupeň polynomické regrese byl použit pro stanovení vlastností pružné deformace k získání výsledků komprese. Distanční textilie mají vynikající tepelné a akustické vlastnosti ve srovnání s konvenčními tkanými či pletenými strukturami, pěnami nebo netkanými textiliemi oproti jejich nádherné 3D struktuře sendviče a porézní povaze. Proto tato práce rovněž zkoumá vliv různých strukturních parametrů distančních pletenin,jako jsou plošná hustota, porozita, tloušťka, hustota očekatd. na termo-fyziologické a akustické vlastnosti. Absorpční koeficient zvuku (SAC) byl hodnocen pomocí dvou mikrofonové impedanční trubice. Kromě toho, křivolakost textilie byla vypočítána analyticky a porovnána s experimentálními výsledky. Tato práce také popisuje vliv materiálových parametrů a strukturních charakteristik na akustické vlastnosti 3D distančních textilií. Pokročilé statistické vyhodnocení a dvoufaktorová analýza rozptylu jsou použity k analýze významu různých faktorů, jako je tloušťka, typ distanční nitě, povrchové struktury a surovin, na specifické vlastnosti.Tyto poznatky jsou důležitými požadavky pro navrhování pletených distančních textilií, které by mohly být použity jako vhodný fixační materiál v aplikacích pro automobilový průmysl, matrace, sedačky, vložky do bot, polštáře, podpěry zad atd.
- ItemStudie komfortu a termo-fyziologických vlastností autosedaček(Technická Univerzita v Liberci, ) Büyük Mazari, Funda;Tento výzkum se zaměřuje na hodnocení termo-fyziologických vlastností potahů autosedaček. Potahy autosedaček jsou tvořeny z několika vrstev textilních materiálů a z polyuretanové pěny jako čalounického materiálu. Koncepce výzkumu se zaměřuje na to, aby byla autosedačka prodyšnější, a udržovala mikroklima mezi řidičem a sedadlem bez přítomnosti vlhkosti.Napřed byly zkoumány faktory ovlivňující prodyšnost autosedaček. Krycí potah autosedaček je testován na vlhkost a prodyšnost vzduchu a výsledky jsou pak porovnávány s vlastnostmi jednotlivých vrstev potahu autosedaček. Tato analýza nám dává reálnou představu o tom, které faktory negativně ovlivňuje prodyšnost autosedačky.V druhé části, se znalostí faktorů, které mají vliv na prodyšnost autosedaček, byly vyzkoušeny různé postupy ke zlepšení parametrů prodyšnosti autosedaček. V tomto výzkumu je prodyšnost autosedačky zlepšena pomocí PU pěny s použitím perforace a řezání laserem, použitím super absorbentů, které absorbují přebytečnou vlhkost, a vrstvy potahu autosedačky bez použití laminace.Následně, provádění změn v konstrukci autosedačky vyvolalo pochybnosti o trvanlivosti či životnosti autosedačky. Nejvíce zlepšujícím faktorem, který ovlivňuje životnost autosedačky, jsou kompresní vlastnosti při stlačení vrstvy PU pěny v průběhu času. Nejprve se zkoumá rozložení tlaku řidiče na sedadle automobilu. Výsledky z tohoto experimentu nám umožnují testovat autosedačku při opakovaném namáhání. Byla provedena speciální zkouška, při které byl potah autosedačky opakovaně (10000krát) zatížen pro simulaci odolnosti potahu proti namáhání, což umožnovalo simulovaně porovnat trvanlivost klasického potahu a nově navrženého potahu autosedačky při jejich reálném použití.V tomto výzkumu bylo navrhnuto řešení tenkého potahu se senzory, který může být umístěn na povrchu autosedačky pro zjišťování údajů o teplotě a vlhkosti během simulace jízdy. Termo kamery pak slouží pro záznam a vizualizaci tepelného pole autosedaček po sezení. Byl vyroben unikátní přenosný přístroj pro sledování tepelného toku z autosedačky. Misková metoda byla upravena tak, aby umožňovala měření propustnosti vodní páry pod zatížením. Všechny tyto nové techniky nám poskytují lepší informace o komfortu autosedaček.Nakonec byl vytvořen teoretický model pro predikci proudění vzduchu skrze materiál autosedačky s ohledem na proudění vzduchu a propustnost par, které spolu u autosedaček vzájemně souvisí. Tento model je počátečním přístupem k návrhu vrstev potahu a pro sledování plnění funkce a komfortu autosedaček při jejich zatížení.
- ItemVývoj aktivované uhlíkové textilie z akrylového vlákenného odpadu(Technická Univerzita v Liberci, ) Naeem, Muhammad Salman;Aktivní uhlíková vlákna získala značnou pozornost v posledních desetiletích v důsledku mimořádných adsorpčních vlastností vůči těžkým kovům, toxickým plynům, barvivům a dalším nebezpečným chemikáliím. Vedle vysoké adsorpční kapacity jsou hnací sílou vývoje aktivních uhlíkatých vláken také aplikace proti tepelnému, elektrickému a elektromagnetickému stínění. Různé prekurzory používané pro přípravu těchto vláken jsou na celulózové bázi, bázi polyakrylonitrilu, dehtu, polyimidu, fenolových pryskyřic a polyetylenu. Výzkumní pracovníci se věnují hledání různých materiálů a metod pro snížení nákladů na aktivní uhlíková vlákna. V této práci je využíván odpad akrylových vláken společně s novou metodou jednostupňové karbonizace a fyzikální aktivace pod vrstvou dřevěného uhlí. Pro přeměnu vstupního materiálu na aktivní uhlíkové vlákno je vstupní materiál stabilizován a následně karbonizován při vysoké teplotě. Rychlost ohřevu, čas prodlevy a konečná teplota pyrolýzy hrají významnou roli v získání požadovaných hodnot elektrické vodivosti (povrchová a objemová vodivost), lepší účinnosti elektromagnetického stínění (ESE) a relativní plochy povrchu. Tato pracovní optimalizace parametrů pro získání větší plochy povrchu a elektrické vodivosti byla realizována s měnícím se počtem kroků, časy prodlevy (0, 30 a 60 minut), rychlostmi ohřevu (150, 300 a 400 °C/hod) a konečnými teplotami pyrolýzy (800, 1000 a 1200 °C). Bylo zjištěno, že rychlost ohřevu 300 °C/hod, čas prodlevy 0 minut a finální teplota pyrolýzy 1200 °C s dvoufázovým postupem jsou optimální parametry pro získání dobré plochy povrchu a elektrické vodivosti. Později byl odpad z akrylových vláken přeměněn na kompaktní struktury netkaných pásů pomocí mykání a vpichováním. Netkané pásy byly převedeny vysokými teplotami pece po stabilizaci a karbonizaci na finální parametry. Výtěžek a smrštění aktivních uhlíkových pásů při různých teplotách byl zjišťován pomocí měření hmotnosti před a po karbonizaci a změny rozměrů byly zjišťovány rovněž před a po karbonizaci. Podobně flexibilita nebo tuhost a prášivost aktivních uhlíkových pásů byly měřeny podle principů měření Cantilever testem a odíráním pásů proti opotřebí Taber Wear and Abrasion Testerem. Povrchová morfologie a chemická struktura aktivních uhlíkových pásů byla měřena pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM), energetické disperzní rentgenové mikroskopie (EDX), rentgenové difrakce (XRD) a metodou izotermy Brunauer-Emmet-Teller (BET). Elektrická vodivost a účinnost elektromagnetického stínění aktivních uhlíkových pásů byla stanovena pomocí paralelní a soustředné elektrody a pomocí metody coaxial transmission line. Ukázalo se, že v důsledku vyšší orientace řetězců, kompaktnosti řetězců a vyššímu obsahu krystalinity při vyšší teplotě pás připravený při vysoké teplotě dává lepší výsledky elektrické vodivosti a účinnosti stínění. Adsorpční schopnosti aktivních uhlíkových pásů stejně jako železem impregnovaných aktivních uhlíkových pásů byly stanoveny adsorpcí použitím metylenové modři při různých parametrech jako například různé koncentrace barviva, adsorpční dávce, rychlosti míchání či pH. Výsledky byly ověřeny pomocí adsorpčních izoterm (Freundlichova a Langmuirova) a reakční kinetiky (pseudo-prvního a druhého řádu).
- ItemNové metody hodnocení bavlněných vláken(Technická Univerzita v Liberci, ) Khan, Nayab;Měření barevnosti bavlněných vláken je velmi zajímavou vlastností těchto vláken a hraje důležitou roli v klasifikování bavlny. Obecně užívané parametry barevnosti bavlněných vláken jsou Rd (odrazivost) a +b (žlutost). Tyto parametry jsou měřeny pomocí HVI (High Volume Instrument). Bavlněné barevné standardy jsou keramické dlaždice a bavlněné vzorky produkované USDA. Cílem výzkumu je využití LED světelných zdrojů při měření barevnosti bavlny. Běžně používané světelné zdroje pro měření barevnosti jsou xenony a žárovky. LED zdroje mají potenciální výhody oproti běžně užívaným světelným zdrojům, protože jsou energeticky účinnější, umožňují delší pracovní dobu, jsou bezpečnější a šetrnější k životnímu prostředí. Bezkontaktní metoda měření se používá ze specifické měřící vzdálenosti. Tato metoda umožňuje měření barevnosti bavlny s velkou přesností vůči minimální ploše měřeného povrchu. Hodnoty barevnosti a jasu měřené bezkontaktní metodou měření jsou hypoteticky uspořádané jako vizuální hodnocení. Bezkontaktní metoda se také využívá pro hodnocení barevných změn. Barevnost bavlny je navíc ovlivněna i tím, vyskytují-li se na jeho povrchu odpadové částice. Tyto částice ovlivňují i instrumentální měření bavlněných vzorků. V bavlnářském průmyslu se k hodnocení bavlny používá vizuální technika zahrnující vizuální posudky. Toto hodnocení je spolehlivější v tom smyslu, že lidský zrak nebere v potaz částice na povrchu vláken a dává tak barevnost pouze v oblasti bavlny. Další užívanou možností pro hodnocení barevnosti bavlny je obrazová analýza, která umožňuje odstranit zbytky částic na povrchu a poskytuje tak barevnost čisté bavlny. Podle průmyslového hlediska jsou však vizuální posudky a přístrojové hodnocení v poměrně vysoké neshodě. Nicméně bylo vynaloženo značné úsilí pro snížení této neshody mezi způsoby hodnocení. Přesto je konečné hodnocení prováděno na základě vizuálního hodnocení. Pro techniku prahování v rámci obrazové analýzy se používají tři hodnoty, a to hodnoty světlosti L*, čistoty C* a odstínu H* bavlny. Vizuální hodnocení se provádí vůči standardům USDA pro barevné třídění bavlny. Standardy USDA se používají pro hodnocení barevnosti bavlny. Vizuální hodnocení je porovnáváno technikou prahování. Bylo dosaženo uspokojivých výsledků s jasným snížením neshody mezi vizuálním a instrumentálním hodnocením. Cíle výzkumu je dosaženo vytvořením zlepšeného systému pro měření barevnosti pro třídění bavlny.
- ItemCharakterizace mechanického a termomechanického chování udržitelných kompozitních materiálů na bázi juty(Technická Univerzita v Liberci, ) Jabbar, Abdul;V posledních letech je zájem soustřeďován na kompozity z přírodních polymerních vláken díky jejich ekonomickým benefitům, vlivu na životní prostředí a nízké spotřebě energie při jejich výrobě. Materiáloví inženýři se soustředí na využití výplní z celulózových vláken pro polymerní kompozity. Během mechanického zpracování textilních vláken vzniká odpad, který slouží jako levný zdroj suroviny pro přípravu těchto celulózových vláken/ kompozitních výplní. Hlavní nevýhodou přírodních vláken jako výztuže do kompozitu je nízká adheze mezi vláknem a polymerní matricí. Proto je nutné modifikovat jejich povrch. Tato práce se zabývá vlivem přídavku tuhých mikroskopických fibril celulózy a nanocelulózy extrahovaných z odpadu juty a jejich depozicí na jutovou tkaninu. Dále se zabývá metodami její aplikace a testováním mechanických vlastností i z hlediska dynamických zkoušek kompozitních struktur na bázi juta a ekologicky šetrné epoxidové pryskyřice. Odpad z vláken juty byl použitý v obou případech jak pro výrobu jutových celulózových fibril včetně jejich fragmentování, tak i jako prekurzor pro čištění a extrahování nanocelulózy. Jutová tkanina byla zpracována novými technikami jako je CO2 pulzní infračervený laser, ozón, enzymy a plazma. Tři různé kategorie vrstvených kompozitních materiálů byly připraveny metodou ručního vrstvení a kompresní technikou s použitím stejné ekologické epoxidové matrice. První kompozit obsahoval 1, 5 a 10 hmotnostních % mikro fragmentů jutových vláken (PJF) použitých jako plnivo spolu s alkalicky ošetřenou jutovou tkaninou. Druhý typ byl tvořen jutovou tkaninou povrstvenou nanocelulózou v koncentracích 3, 5 a 10 hmotnostních %. Třetí typ byl vytvořen z povrchově upravené jutové tkaniny. Povrchová topologie upravených jutových vláken, jutových a celulózových nanofibril (CNF), drcených jutových fibril (PJF), nanocelulózou potažené jutové tkaniny a zlomy v povrchu kompozitu byly charakterizovány pomocí rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). Krystalinita jutových vláken po různém chemickém ošetření byla měřena pomocí rentgenové difrakce (XRD). Nově povrchově upravené jutové tkaniny, alkalicky ošetřené jutové tkaniny a chemicky předupravená odpadní jutová vlákna byla charakterizována pomocí spektroskopie FTIR. Mechanické vlastnosti kompozitů byly stanoveny podle doporučených mezinárodních norem. Tečení a dynamické mechanické zkoušky byly prováděny v režimu tříbodového ohybu pomocí dynamického mechanického analyzátoru (DMA). Tři modely tečení materiálu, tj. Burgerův model, model Findleyho zákona a jednoduchý dvouparametrový mocninový model byly použity k modelování tečení materiálu (creep) v této studii. Princip časově teplotní superpozice (TTSP) byl použit k predikci dlouhodobého tečení. Výsledky ukázaly zlepšení modulu v tahu, ohybových vlastností, doby do únavy materiálu a odolnosti v lomu, s výjimkou poklesu pevnosti v tahu u nanocelulózou potažené jutové tkaniny/ekologického epoxidového kompozitu ve srovnání s kompozitem s nepotaženou jutou. Inkorporace PJF a nových povrchových úprav výrazně zvyšuje odolnost proti tečení kompozitů. Burgerův model byl dobře použitelný k modelování tečení v krátkodobém horizontu, zatímco Findleyho model byl uspokojivý při předvídání chování dlouhodobého tečení. DMA ukázala, že u všech tří kategorií kompozitů došlo ke zvýšení paměťového modulu a ke snížení výšky tangentových píků.
- ItemSelected Sorption Properties of Nanofibers Assembly(Technická Univerzita v Liberci, ) Wang, YanPolyamidy byly syntetizovány poprvé v roce 1935 a od té doby jejich počet i výroba prudce roste. Vlákna z polyamidu 6 jsou v důsledku svých vynikajících vlastností jedním z široce používaných syntetických vláken v textilní oblasti. Vlákna z polyamidu 6 jsou studována jako sorbenty barviv, iontů těžkých kovů, pesticidů atd. Nicméně s růstem rychlosti rozvoje nanotechnologií, včetně elektrického zvlákňování a dalších technologií přípravy nanočástic, se mění život lidí ve všech oblastech a chování nanovlákenných soustav se stává důležitou otázkou. Systematický výzkum sorpční vlastnosti systémů polyamidových nanovláken je podstatou této práce. Před začátkem výzkumu byl proveden podrobný přehled literatury, pro identifikaci mezer v současných znalostech této problematiky, které budou doplněny v této práci. Byly studovány zejména teorie sorpce v systémech tuhá látka-kapalina, termodynamika sorpce, fotokatalýza, použití polyamidových nanovláken a nanočástic oxidu titaničitého. Zejména při využití sorpce a fotokatalýzy se očekává, že umožní optimální odstranění organických látek z vodných systémů. V této práci byly nanotechnologie implementovány do reálné studie adsorpčních vlastností soustav nanovláken na bázi polyamidu 6. Jako modelový sorbent pro sledování adsorpčních vlastností bylo vybráno organické barvivo. Byly stanoveny statické a dynamické sorpční vlastnosti soustavy nanovláken z polyamidu 6, byly využity kinetické a termodynamické modely, depozice nanočástic oxidu titaničitého a parní aktivace polyamidových nanovláken. Statická sorpční a studie odhalila, že termodynamická Langmuirova izoterma a kinetická rovnice pseudodruhého řádu dobře vyhovuje při popisu sorpce pro experimentální data ze spontánní sorpčního procesu kyselého barviva do struktury nanovláken z polyamidu 6. Parní aktivace polyamidu při teplotě nad 120 ° C vedla ke zvýšení statické sorpce kyselého barviva do soustavy nanovláken z polyamidu 6. Studie dynamické sorpce ukázala, že nanovlákna mají lepší sorpční vlastnosti vůči barvivům barviva než konvenční vlákna. Sorpční kapacita nanovláken z polyamidu 6 vůči hormonům i barvivům vykazovaly přímou úměru ke specifickému povrchu vláken. Fotokatalytické nanočástice TiO2 vykazovaly samočisticí schopnosti při koncentraci nad 18 mg/m2 a době ozařování UV světlem vyšší než 90 minut. Sorpce barviva do nanovlákenného sorbentu ovlivnila samočisticí efekt a fotokatalytické TiO2 nanočástice se ukázaly být jednou z metod pro zlepšení snížení koncentrace barviva Acid Orange 7 v roztoku. Odbarvování odpadní vody s obsahem rozpustných barviv by být jedním z možných aplikací této metody.
- ItemDevelopment of Coaxial Electrospinning Technology(Technická Univerzita v Liberci, ) Vysloužilová, Lucie
- ItemAutomatic visual control system for textile processes(Technická Univerzita v Liberci, ) Kula, Jiří