Browse
Recent Submissions
- ItemElektricky vodivé pletené struktury se zvýšeným stíněním elektromagnetického rušeníPalanisamy, Sundaramoorthy; Tunáková Veronika, doc. Ing. Ph.D. :59251The work deals with the development of electrically conductive knitted fabrics and their deformation characteristics. The effect of deformation on changes in electrical characteristics is measured by the high-frequency electromagnetic radiation (EM) shielding method. EM radiation of these frequencies penetrates electrically non-conductive materials and is reflected or absorbed by electrically conductive materials. This makes it possible to monitor the change in electrical resistance of textiles, which characterizes the deformation of the sample in tension. This work is divided into two basic parts: a part of the analysis of electrically conductive yarn and a part of the production and analysis of electrically conductive knitted fabrics. In the yarn analysis part, a conductive commercially available silver-plated polyamide yarn (Statex Inc., Bremen) with a fineness of 60 tex containing 36 filaments with a specific electrical resistance of 68?14 /m and a tensile strength of 47 cN/tex was used. To simulate the electrical resistance of the yarn related with its length and to simulate the effect of contact resistance, three different yarn configurations (single yarn (SY), single loop yarn (SLY) and multiloop yarn (MLY)) were used. Electrical resistance was tested for all yarn arrangements. The tensile strength of the yarn arrangements was analyzed by tensile stress at a strain rate of 50 mm/min. Multiloop yarn has been found to have higher strength than other forms of yarn. Changes in electrical resistance during tensile stress were evaluated using Arduino resistance circuit probes that were connected to the jaws of the tensile strength tester and real-time values were recorded using a MATLAB programming language program. It was confirmed that the electrical resistance decreases as the number of loops increases. In the subsequent part of the work, two patterns of knitwear were produced on a flat knitting machine, a plain "single jersey" and a 1x1 ribbed "double jersey". Three different densities were produced in each design: low, medium and high. The effectiveness of the electromagnetic shielding (SE) of knitted fabrics was tested using a frequency range of 30 MHz to 1.5 GHz according to the ASTM D4935-18 standard. It was found that the higher the sample density, the higher the SE. The double jersey had a higher SE than the single jersey and the difference was around 15 dB at 1.5 GHz frequency. The thickness of the knitted fabric and the porosity have decreased due to the increase in stitch density. A special device with four independent jaws was used for tensile deformation of knitted samples in one direction (transverse and longitudinal) and in two directions (biaxial). The knitted fabrics were stretched up to 25% strain and electromagnetic shielding, electrical resistance and porosity were measured. "Single Jersey" shielding efficiency has an increasing trend in all stretching directions. The effectiveness of the double Jersey shield has an increasing trend in vertical stretching, but horizontal and biaxial deformation initially reduces the shielding effectiveness. The porosity and electrical resistance results against stretching of the knitted fabric in all directions were also analyzed. The reason for changes in fabric behavior was analyzed using data from the electromechanical survey of simple yarn formations. A stochastic model based on multiple regression analysis and using partial regression graphs was proposed to predict the effectiveness of electromagnetic shielding of knitted fabrics based on knowledge of their electrical conductance/resistance and porosity.
- ItemVnímání barev při fotopických a mezopických adaptačních jasechPechová, Marcela; Vik Michal, prof. Ing. Ph.D. :60073Disertační práce se zabývá problematikou vnímání barev a modelem barevného vzhledu CIECAM02 v podmínkách fotopických a mezopických adaptačních jasů. V teoretické části jsou stručně popsány základní poznatky související se zpracováním zrakového vjemu a rozlišováním barev v různých podmínkách adaptačních jasů. Dále je v teoretické části popsán model barevného vzhledu CIECAM02, který umožňuje predikovat barevný vzhled za různých podmínek pozorování. V neposlední řadě je v teoretické části popsáno stanovení a hodnocení chyb, nejistot, preciznosti a přesnosti měření. V první části experimentu jsou na základě hodnocení chyb měření stanoveny korekční faktory, které jsou stanoveny pro přenositelnost dat mezi spektrofotometry. Další část experimentu se věnuje testování barvocitu a vizuálnímu experimentu s cílem zjistit, jak jsou pozorovatelé schopni rozlišovat barvy i při snížených úrovních adaptačních jasů. Hlavním cílem disertační práce je signifikantní zvýšení predikční schopnosti modelu CIECAM02 a CAM02-UCS v podmínkách mezopických úrovních adaptačních jasů. Pro tento účel jsou v závěru práce navrženy a testovány různé úpravy subjektivní chromatičnosti vedoucí ke zlepšení predikční schopnosti těchto modelů.
- ItemBiopolymer for reduction of cotton flammabilityFaheem, Muhammad Sajid; Wiener Jakub, prof. Ing. Ph.D. :55161Bavlna je hojně využívané přírodní textilní vlákno, ale její použitelnost je negativně ovlivněna vysokou hořlavostí díky obsahu celulózy. Bavlna se velmi snadno vzněcuje, plamen se rychle šíří a rychle se mění v popel. Je příčinou nebezpečných požárů, které mohou způsobit obrovské materiální škody a smrtelné nehody. Snaha zlepšit vlastnosti celulózových textilních materiálů zpomalující hoření za účelem snížení nebezpečí požáru byla v průběhu let hlavním zájmem řešení nehořlavých úprav zajištujících bezpečnost spotřebitelů. Nicméně, většina vysoce účinných zpomalovačů hoření pro celulózové textilní výrobky byla zakázána nebo omezena pro průmyslové/komerční použití, pro svoji zdravotní závadnost a negativní vliv na životní prostředí. Výzkumní pracovníci a výrobci se tedy snaží najít, navrhnout a vyvinout některé účinné, ale k životnímu prostředí šetrnější speciální materiály/produkty zpomalující hoření celulózových textilních substrátů. V souvislosti s tím se v posledních letech zkoumají přírodní materiály/produkty na biologické bázi, tj. biopolymery. Hlavním záměrem této práce bylo prozkoumat aplikace speciálního biopolymeru, tj. kaseinu z hovězího mléka (bílkovina z hovězího mléka; fosfoprotein) na bavlněné tkaniny. Kasein je ekologický přijatelný materiál zpomalující hoření. Umožňuje atraktivní zhodnocení vedlejšího produktu/odpadu mlékárenského průmyslu ke zpomalování hoření, tvorby zuhelnatělého zbytku a intumescenčního efektu na bavlněných tkaninách. Bylo zkoumáno ovlivnění fyziologického komfortu, mechanických vlastností, trvanlivosti při praní a tepelných vlastnosti kaseinem upravených bavlněných tkanin. Kasein byl aplikován na bavlněné tkaniny samostatně a v kombinaci s dalšími materiály šetrnými k životnímu prostředí (jako je polyfosfát amonný a polyvinylalkohol). Byla použita bezpečná vodná rozpouštědla/roztoky a jednoduché, průmyslové textilní zušlechťovací techniky/metody (jako je válečkové nanášení, zátěry a elektrosprejová úprava). Fyziologický komfort, mechanické vlastnosti a trvanlivost při praní doprovázející zpomalování hoření a tepelné vlastnosti bavlněných tkanin s kaseinovou a synergické/hybridní systémy na bázi kaseinu úpravou byli také stíháni. U kontrolních a upravených bavlněných tkanin byly použity různé druhy měření, charakterizace a testovacích technik pro stanovení, zkoumání a hodnocení různých parametrů a vlastností, jako jsou povrchová struktura (morfologie povrchu, chemická struktura povrchu, analýza obsahu prvků), tepelné vlastnosti (termooxidační stabilita, zpomalení hoření, limitní kyslíkové číslo, odolnost proti sálavému teplu, intenzita bobtnání), vlastnosti související s komfortem (propustnost vzduchu, propustnost vodní páry, tepelná vodivost, tuhost v ohybu) mechanické vlastnosti (tažnost, odolnost proti protržení) a trvanlivosti úprav (odolnost v opakovaném praní) podle standardních zkušebních metod. Výstupní data byla analyzována, interpretována, diskutována a komplexně zhodnocena. Byly zkoumány příčiny a logické důvody pro docílení různých funkčních vlastností. Bavlněné tkaniny upravené kaseinem prokázaly pomalé šíření plamene (jak bylo určeno z dat analýzy obrazu délky hoření a oblasti hoření), zlepšení limitního kyslíkového čísla a produkci vyššího množství tepelně stabilních zuhelnatělých zbytků. Bylo zjištěno, že kasein vyvíjí intumescentní systémy zpomalující hoření v kombinovaných aplikacích s jinými synergickými chemikáliemi/sloučeninami. Bavlněné tkaniny vykazovaly vyšší odolnost proti tepelnému rozkladu a vyšší termooxidační stabilitu po ošetření samotnými kaseinovými makromolekulami a v kombinaci s jinými tepelně stabilními a na fosfor bohatými samozhášecími sloučeninami.
- ItemStudies on the spinnability and surface modification of polycaprolactone nanofibers produced by AC electrospinningSivan, Manikandan; Lukáš David, prof. RNDr. CSc. :55119Stejnosměrné (DC) vysoké napětí je široce používáno v technologii elektrostatického zvlákňování k vytváření elektrostatických vláken z různých polymerních kapalin nebo tavenin. Ačkoli má střídavé vysoké napětí jedinečné vlastnosti, jako je to, že může být dodáváno v různých tvarech a frekvencích, vytváří kompaktní vláknitou vlečku a funguje bez elektricky aktivního kolektoru, jeho dopad využití na elektrozvlákňovatelnost polymeru zůstává nejasný. Prvním cílem je tedy studovat AC zvlákňování polykaprolaktonu (PCL) jako funkci různých méně toxických rozpouštědel, koncentrace polymeru a AC vysokého napětí. PCL byl vybrán kvůli jeho potenciálnímu využití v širokém spektru aplikací biomedicínského a tkáňového inženýrství. K výrobě nanovláken PCL se tradičně používají systémy vysoce toxických těkavých organických rozpouštědel. V této práci však byly vyrobeny různé PCL elektrospřádané nanovlákenné scaffoldy (ENS) s použitím benigního systému rozpouštědel, jako je kyselina mravenčí (F), kyselina mravenčí/kyselina octová (FA) a kyselina mravenčí/kyselina octová/aceton (FAA). Získané výsledky odhalily, že kyselá povaha F a FA podporovala kysele katalyzovanou degradaci PCL esterových vazeb a následně snižovala molekulovou hmotnost PCL v průběhu času. Rozpouštědlový systém FAA byl tedy autorem vynalezen poprvé pro zlepšení stability PCL ve zvlákňovacím roztoku. Navíc PCL v systému rozpouštědel FAA (FAA-PCL) odráží lepší spřádatelnost doprovázenou šestkrát vyšším stupněm produktivity ENS. Výsledné ENS byly také biokompatibilní s myšími fibroblastovými buňkami. Vzhledem k tomu, že střídavé vysoké napětí lze ovládat pomocí různých tvarů vln a frekvencí, druhým cílem je studovat jeho dopady na zvlákňování střídavého proudu. Tato studie předpokládá, že střídavá elektrozvlákňovací schopnost, morfologie, měřítko a produktivita PCL elektrozvlákňovaných nanovláken závisí jak na tvaru vlny, tak na frekvenci střídavého vysokonapěťového signálu. Zde bylo použito 10 % hmotn. FAA-PCL kvůli jeho lepší AC zvlákňování. Abychom se soustředili pouze na dopady různých průběhů a frekvencí na spinatelnost PCL, další technologické parametry, jako je aplikované vysoké napětí , geometrie zvlákňovací trysky a vzdálenost zvlákňovací trysky ke kolektoru byly udržovány konstantní pro všechny experimenty. Pro získání stabilního oblaku vláken byly obvodová rychlost válcového kolektoru a rychlost podávání roztoku mírně upraveny podle tvaru vlny a/nebo frekvence. Získané výsledky prokázaly, že jak tvar vlny, tak frekvence aplikovaného vysokonapěťového signálu významně ovlivňují tvorbu stabilního vláknitého vlečku a morfologii PCL elektrospun nanovláken (ENF). Následně bylo dosaženo trimodální (kuličky, vřetena a šroubovice), bimodální (kuličky a vřetena) a unimodální strukturované ENF morfologie pro čtvercové, sinusové a trojúhelníkové průběhy. Kromě toho frekvence tvaru vlny přímo ovlivňuje počet kuliček a/nebo vřeten na jednotkovou délku vlákna. Čtvercový průběh odráží vyšší produktivitu než sinusový a trojúhelníkový průběh. Následně byly analyzovány účinky plazmového ošetření na morfologii ENM, smáčitelnost, povrchové funkční skupiny, velikost krystalitů, krystalinitu, teplotu krystalizace a teplotu tání. Různé PCL elektrostatická nanovlákenná rohož (ENM) byly získány prostřednictvím procesu střídavého elektrostatického zvlákňování za použití 10% hmotn. F-PCL, FA-PCL a FAA-PCL prekurzorových roztoků. Experimentální výsledky odhalily, že aniž by byla ohrožena povrchová morfologie PCL ENM, byl kontaktní úhel vody významně snížen ze 136° na ~35° a 42° pro vzorky ošetřené dusíkem a argonovou plazmou, v daném pořadí, což korelovalo s podstatným zvýšením povrchové polární kyslíkové a dusíkové funkční skupiny. Kromě toho se velikost krystalitů a stupeň krystalinity PCL ENM také významně nezměnily provedenými plazmovými úpravami.
- ItemOdvození výparného odporu oděvu z jeho tepelného odporu změřeného na suchém tepelném manekýnuFung, Frederick Tungshing; ; Hes Luboš, prof. Ing. DrSc. Skolitel : 55146Potící se tepelný manekýn je považován za nejlepší zařízení pro testování tepelné izolace (Rct) a výparného odporu (Ret) oděvů, protože na manekýna ve formě lidské postavy lze snadno obléci trojrozměrný konfekční oděv při jeho testování. Tuto možnost neposkytuje tepelný model lidské kůže - skin model, neboť zkoušený materiál se zde nachází dvourozměrném formátu. Náklady na pořízení tepelného manekýna s možností pocení jsou však velmi vysoké a proto tato zařízení jsou jen zřídka instalovány ve výzkumných ústavech nebo oděvních společností. Ke stanovení Ret u zkoušených oděvů je v této práci použit suchý tepelný manekýn (cenově dostupnější a oblíbený v mnoha výzkumných ústavech) společně s českým tepelným modelem lidské kůže (skin modelem) Permetest. Výzkum v této práci si klade za cíl použít výsledek Rct ze suchého tepelného manekýna a korelaci vertikálně orientovaného modelu kůže (Permetest) k vytvoření modelové rovnice, která umožní vypočet Ret bez použití potícího se tepelného manekýna.K experimentům byly vybrány čtyři oblíbené oděvní materiály (bavlna, polyester a jejich směsi plus polypropylen) a použity k výrobě do košil v různých velikostech odpovídajících různým velikostem vzduchové mezery. Košile byly testovány na suchém manekýnu. Výsledky byly analyzovány a korelovány se stejnými materiály a stejnými šířkami vzduchových mezer ve vertikálně orientovaném skin modelu. Poté byly nalezeny nejvhodnější závislosti pro všechna data potřebná pro sestavení základních rovnic sloužících k prezentaci finální modelové rovnice umožňující cílový výpočet a predikci výparného odporu Ret oblečení bez použití potícího se tepelného manekýna.