Browse
Recent Submissions
- ItemPovrchová hydrofilizace polyesteruAbid, Hafiz Affan; ; Šašková Jana, Ing. Ph.D. Skolitel : 57793Polyester je nejrozšířenějším materiálem jak pro textilní, tak pro nevlákenné aplikace. Hlavní potenciální aplikace předurčuje vysoká mechanická pevnost, dobrá tažnost, tepelná stabilita, rychlé sušení, nemačkavost a odolnost vůči obvyklým organickým rozpouštědlům. Vlastní hydrofobní povaha polyesterových výrobků bez přítomnosti vody a vlhkosti zapříčiňuje špatné adhezní vlastnosti a schopnost vytvářet statický náboj. Modifikace povrchu polyesteru alkalickou hydrolýzou s nízkou koncentrací NaOH ve vodné dokončovací lázni za podmínek sušení za tepla se zkoumá v této studii. Navíc je povrch polyesterové fólie modifikován synergickým účinkem kyseliny sírové a hydroxidu sodného, aby se dosáhlo hydrofilního povrchu se zlepšenou přilnavostí. Použití chemikálií umožňuje povrchovou hydrofilizaci polyesteru na konvenčních zařízeních bez použití sofistikovaného vybavení, které vyžaduje většina fyzikálních modifikací (jako je např. plazma, korona, ozón apod.)Povrchová hydrofilizace polyesterové tkaniny se provádí nízkou koncentrací hydroxidu sodného. Doba úpravy, teplota sušení a koncentrace hydroxidu sodného hrály velmi důležitou roli při získávání vyšší vzlínací rychlosti a stability úpravy. Úbytek hmotnosti tkaniny je minimalizován aplikací suchého způsobu nanášení na suchý podklad. Použití hygroskopických činidel, jako je glycerin a močovina, při zvýšených teplotách přispělo k udržení vlhkosti při reakčních podmínkách sušení za zvýšených teplot. Ztráta hmotnosti je mnohem nižší, než je poměr vysokého obsahu alkoholu při alkalickém zpracování polyesterové tkaniny. V této práci byly optimalizovány procesní parametry pro dosažení vyšší vertikální rychlosti nasákavosti a nižšího narušení povrchu sledovaného prostřednictvím úbytku hmotnosti, a to pomocí změny koncentrace hydroxidu sodného (20, 35 a 50 g/l), doby zpracování (2, 4 a 6 minut) a teploty sušení (130, 150 a 170 °C). Stabilita povrchové hydrofilizace se sleduje po delší dobu, při různých teplotách. Hydrofilizovaný povrch polyesterové tkaniny vykazuje dobrou stabilitu při různých teplotách a ve srovnání s hydrofilním zpracováním povrchu plazmy a ozonu. Aktivovaná polyesterová tkanina vykazuje dobrou stálost vůči počtu pracích cyklů. Morfologie povrchu a chemická charakterizace hydrofilizované polyesterové tkaniny se měří pomocí skenovacího elektronového mikroskopu (SEM), rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a Brunauer Emmett Teller (BET).Polyesterová fólie se hydrofilizuje silným roztokem kyseliny sírové a následně působením alkalického roztoku o nízké koncentraci za účelem průzkumu povrchové smáčivosti a adhezních vlastností. Superhydrofilní povrch se získá při použití 80% roztoku kyseliny sírové a 50 g/l vodného roztoku hydroxidu sodného. Tyto podmínky zpracování poskytují polyesterovému povrchu fólie nejnižší kontaktní úhel smáčení vodou a vysoké hodnoty SFE s dobrými adhezními vlastnostmi. Přítomnost hydroxylových skupin na povrchu s výrazným poklesem povrchové energie byla potvrzena měřením kontaktního úhlu. SEM, BET analýza a T-Peel data získaná s využitím polyuretanové pryskyřice naznačila zvýšení adhezní síly po chemickém zpracování a zlepšení adheze termosetovou pryskyřicí lze přičítat nárůstu smáčivosti povrchu a zvýšení drsnosti díky povrchové modifikaci.
- ItemMultifunkční bavlněná textilie s celulózou plněnou nano TiO2(Technická Univerzita v Liberci, ) Kale, Bandu Madhukar;Bavlna je díky svým jedinečným vlastnostem jako je hydrofilita, biodegradabilita, trvanlivost, dobrá barvitelnost a relativně nízká cena významným textilním materiálem. Dnes však lidé očekávají od bavlněné tkaniny i další vlastnosti, díky nimž poskytuje bavlna komfort podle počasí. Vzhledem k požadavkům trhu roste význam samočisticích, antibakteriálních, antimykotických a nemačkavých textilií, které jsou předmětem rozsáhlého výzkumu. Nanočástice jako TiO2, ZnO, oxid měďnatý, Ag nebo uhlíkové nanotrubice (SWCNTs nebo MWCNTs) vykazují vynikající funkcionalizační aktivitu na světle. Nanočástice oxidu titaničitého jsou nejšetrnější k životnímu prostředí a ve srovnání s ostatními nanočásticemi i relativně levné. TiO2 lze aplikovat na různé substráty jako je aktivní uhlí, nerezová ocel nebo sklo. Výzkumníci aplikují TiO2 na bavlněné tkaniny různými způsoby, jako je in situ suspenzní polymerace s nano TiO2-akrylátovým kopolymerem a funkcionalizace bavlněné tkaniny nanočásticemi TiO2. Nicméně tyto tkaniny nejsou odolné v praní. Tato práce se zabývá přípravou samočisticí ztužené bavlněné tkaniny potažené celulózou a TiO2.. Celulózový roztok se připraví rozpuštěním 10% celulózy ve vodném roztoku 60% kyseliny sírové a nebo v rozpouštěcí směsi z hydroxidu sodného, močoviny a thiomočoviny. TiO2 o různých koncentracích (1, 3, 5 a 10% TiO2 z hmotnosti celulózy) se disperguje v roztoku celulózy a nanese na povrch bavlněných tkanin klocováním. Povrchová morfologie čisté bavlněné tkaniny a bavlněné tkaniny povrstvené celulózou a celulózou s TiO2 byla pozorována rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM). Pro kvantifikaci celulózy II byla vyvinuta simulační metoda s použitím rentgenové difrakce na softwaru Mercury. Vliv celulózového povrstvení na barvitelnost byl zkoumán pomocí reaktivních barviv.Samočisticí schopnost bavlněné tkaniny potažené celulózou a TiO2 byla zkoumána pomocí barviva Orange II a skvrn od vína pod UV světlem. Antibakteriální a protiplísňový účinek byl testován podle mezinárodních norem. Výsledky ukázaly, že vzorky potažené více než 3% TiO2 vykazovaly nejsilnější inhibiční účinek na bakterie Staphylococcus aureus (SA) a methicillinu rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA). Protiplísňové testy ukázaly, že fotokatalytická aktivita nanočástic oxidu titaničitého umožňuje dezinfikovat bavlněnou tkaninu od kolonií plísní. Množství celulózy II v bavlněné tkanině se po ošetření rozpouštědlem mírně zvýšilo. Celulózový povlak také zvýšil pevnost do přetrhu bavlněné tkaniny. Prodyšnost a paropropustnost prakticky nebyly ovlivněny. Tuhost bavlněné tkaniny potažené celulózou se podstatně zvýšila. Degradace barviva Orange II se zvyšuje s rostoucí koncentrací TiO2 a dobou ozařování. Pokud jde o tuhost i samočisticí vlastnosti, vzorky potažené 1, 3 a 5% TiO2 byly odolné v praní do 20 pracích cyklů. Nicméně vzorek potažený 10% TiO2 nevykazoval podobnou stabilitu v praní v důsledku špatné dispergovatelnosti TiO2 v roztoku celulózy.
- ItemRůzné přístupy k predikci pevnosti tryskové příze(Technická Univerzita v Liberci, ) Moustafa Eldeeb, Moaaz Ahmed Samy;V současné době tryskové dopřádání dosáhlo po půlstoletí svého vývoje průmyslového uznání a zaujalo své místo na trhu. Cílem této práce je přispět k poznání procesu tvorby příze, zmapovat vliv vybraných technologických parametrů tryskového dopřádacího stroje na vlastnosti příze, zejména její pevnost a především poskytnout širší náhled na problematiku predikce pevnosti tryskové příze. V práci je provedena trojrozměrná numerická simulace průtokového pole vzduchu uvnitř spřádací trysky tryskového dopřádacího stroje Rieter Air-jet. Byla analyzována distribuce rychlosti a tlaku vzduchu s cílem popsat princip tvorby příze. Analýza složek rychlosti a statického tlaku vzduchu ukázala, jak jsou uvnitř trysky tvořeny vzduchové víry, stejně jako způsob, jakým se příze formuje.Byla provedena numerická simulace spolu s experimentální verifikací, která zkoumala vliv tlaku kroutícího vzduchu na pevnost příze. Výsledky simulace přinesly dobrou shodu s experimentem. Výsledky ukázaly, že zvyšující se tlak v trysce vedl zpočátku ke zlepšení pevnosti příze, ale při vysokém tlaku vzduchu se pevnost zhoršila.Ve stěžejní části práci jsou prezentovány a popsány různé možnosti přístupů k predikce pevnosti příze. Jedním z nich je statistické modelování založené na experimentálních měřeních. V rámci tohoto přístupu byl sledován vliv délkové hmotnosti příze, odtahové rychlosti a nastaveného spřádního tlaku vzduchu. Pro analýzu kombinovaného vlivu těchto parametrů pomocí responzních povrchů byl použit vícenásobný regresní model. Na základě různých kombinací mezi sledovanými technologickými veličinami byly získány optimální parametry nastavení pro testovaný materiál.Jako druhý z možných přístupů k predikci pevnosti tryskové příze je navržen matematický model. Pomocí tohoto modelu lze predikovat pevnost 100% viskozové a 100% tencelové tryskové příze na krátkých upínacích délkách. Model je založen na výpočtu pevnosti jádra příze, jakožto paralelního svazku vláken, výpočtu pevnosti obalové vrstvy vláken jakožto svazku vláken ovinutého ve šroubovici kolem jádra příze. V modelu je rovněž zohledněn interakční účinek mezi vlákny v obalu a vlákny v jádru příze. Jako vstupní parametry modelu pro výpočet teoretické pevnosti příze na krátkých upínacích délkách jsou použity parametry vláken i strukturální parametry příze. Výsledky ukázaly, že přesnost navrhovaného modelu je uspokojivá pro soubor experimentálních přízí. Jako další z možných přístupů k predikci pevnosti příze (na krátkých úsečkách) je prezentován statistický model. Pomocí modelu je zkoumán vliv upínací délky příze v trhacím přístroji na pevnost a variační koeficient pevnosti tryskové, prstencové a rotorové příze. Model vychází z Peirceova modelu a předpokládá tříparametrové Weibullovo rozdělení hodnot pevnosti příze. Mezi experimentálními a predikovanými hodnotami byla zaznamenána přiměřená shoda. Model úspěšně zachytil změny pevnosti příze a její variační koeficient při různých upínacích délkách. Výsledky potvrdily, že při větších upínacích délkách pevnost příze klesá a její variační koeficient se rovněž snižuje.