Browse
Recent Submissions
- ItemTkaniny se zvýšenou odolností proti prořezáníJavaid, Muhammad Usman; ; Salačová Jana, Ing. Ph.D. Skolitel : 55153Tato práce je zaměřena konstrukci a hodnocení vlastností vrstvených textilních struktur s zvýšenou odolností proti pronikání nožů. Každá vrstva je tkaná textilie vyrobená z para-aramidového vlákna Twaron? se stejnou dostavou ve směru osnovy a útku. Je analyzována anizotropie odporu proti pronikání nože jedné i vice vrstev tkaniny. Orientace odporu proti pronikání je charakterizována úhlem penetrace nože (KPA) mezi osou řezání nožem a směrem osnovy tkaniny. Tento úhel byl měněn v pěti směrech řezu, tedy 0°; 22,5°; 45°; 67,5° a 90°. Byla zkoumána kvazi-statická odolnost proti pronikání nože (QSKPR) a dynamická odolnost proti pronikání nože (DSR) tkaninou. Základním cílem této práce je úprava povrchu vláken tak, aby se změnily jejich třecí vlastnosti. Výběr a aplikaci těchto úprav je třeba provést tak, aby nebyly negativně ovlivněny vlastnosti charakterizující komfort. Ze tří předběžně vytipovaných technik modifikace povrchu byly vybrány dvě, které byly detailně zkoumány. Jedná se o depozici oxidu křemičitého (SiO2) na povrch textilie, dále vystavení textilie působení ozónu spolu s depozicí SiO2 a depozici oxidu titaničitého (TiO2) na povrch textilie. Byly sledovány jednak mechanické vlastnosti upravené tkaniny, dále komfortní vlastnosti, odolnost proti bodání nožem a změny povrchu vláken.Byla vyvinuta nová metoda pro aplikaci SiO2 na povrch textilie s použitím vodního skla (WG) jako prekurzoru. Depozice SiO2 byla analyzována a potvrzená pomocí skenovací elektronové mikroskopie (SEM), infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) a spektroskopie rentgenového spektra (EDX). Koncentrace Byla nalezena významná souvislost mezi koncentrací WG a růstem QSKPR. Při koncentrací 40% WG ke zvýšení QSKPR o více než 200%. Navíc se ukázalo, že pro neupravené tkaniny vykazuje QSKPR specifický průběh pro různá KPA. Depozice SiO2 na tkaninu zvýšila koeficient tření vláken v tkanině. Ukázalo se, že u upraveného vzorku je třeba vyšší síly k rozestoupení přízí v tkanině než u vzorku neupraveného. Zvýšení koeficientu tření vláken ve tkanině s deponovaným SiO2 bylo srovnatelné s tkaninou vystavenou působení ozónu s naneseným SiO2. Nicméně u tkanin s naneseným SiO2 byla zjištěna relativně vyšší ohybová tuhost.Bylo zjištěno, že kvazi-statické pronikání nože je silně ovlivněno interakcí osnovních a útkových nití, což bylo popsáno modelem na bázi Fourierovy funkce. Tento model se dobře hodí pro hodnocení kvazi-statického pronikání nože pro různé tkaniny. Bylo také ověřeno, že kvazi-statické pronikání nože je přímo úměrné součiniteli tření tkaniny a nepřímo úměrné vzdálenosti mezi nitěmi.Rozdíly v chování upravené a neupravené tkaniny při pronikání nože byly analyzovány pomocí CCD kamery během QSKPR měření. Bylo pozorováno, že klíčovou roli hraje profil nože. Tupá hrana nože zvyšuje odpor a na křivce tlakové síly způsobuje výrazný pík. Naopak po úplném proniknutí tupého kraje nože jsou jednotlivé nitě přeříznuty jedna za druhou. Lze konstatovat, že depozice částic SiO2 zvyšuje tření mezi vlákny uvnitř příze, a proto se vlákna v upravené přízi chovají jako jednolitá masa proti ostré hraně nože. Byl měřen odpor příze proti prokluzu, chování příze při řezání a síla nutná pro vytažení příze z tkaniny ve směru osnovy i útku v upravené a neupravené tkanině. Vyšší odolnost proti kvazi-statickému pronikání nože vykazuje osnova ve srovnání s útkem v obou textiliích (upravené i neupravené).QSKPR byla měřena také na dvou vrstvách orientovaných vzájemně pod různým úhlem kladení (SA) tj. 0°, 45° a 90°. Bylo zjištěno, že SA 45° vykazuje relativně lepší odolnost proti kvazi-statickému pronikání nože do tkaniny. Stejné vrstvy případ byly vyhodnoceny pomocí testu podle modifikované normy NIJ-0115.00. Bylo zjištěno, že 45° SA vykazuje izotropní odolnost proti kvazi-statickému pronikání nože ve všech KPA. Upravené textilní struktury vykazují dvakrát vyšší odolnost proti kvazi-statickému pronikání nože než neupravené.
- ItemMetoda tvorby střihové konstrukce oděvů z elastických materiálůJariyapunya, Nareerut; ; Musilová Blažena, Ing. Ph.D. Skolitel : 55206Elastické plošné textilie se ve velké míře využívají pro výrobu oděvů přiléhavé siluety. V některých případech se jedná o kompresní oděvy (dále jen KO). Jejich charakteristickou zvláštností je tlak, kterým působí na tu část těla, na kterou jsou navlečeny, za předpokladu že existuje rozdíl mezi rozměry těla a rozměry výrobku. Mohou to být sportovní oděvy, tvarovací prádlo, oděvy určené pro tlakovou léčbu, apod. Pro jejich navrhování je důležitá znalost metody výpočtu rozměrové deformace při určitém tlaku, jímž výrobek působí na povrch lidského těla. Snahou výrobců KO je tedy vytvořit takový tvar střihové konstrukce, který odpovídá nejen tělesným rozměrům předpokládaného nositele, ale také tvaru těla a v neposlední řadě mít schopnost vhodně definovat závislost mezi fyzikálně mechanickými charakteristikami (silovými) plošné textilie, z které bude elastický oděv vyrobený, a tlakem kterým výrobek působí na povrch lidského těla. To však vyžaduje teoretický a praktický výzkum, který je orientovaný na vývoj výpočtových metod uplatňovaných v procesu navrhování elastických výrobků. V této práci je experimentálně měřena roztažnost vybraných elastických pletenin na trhacím zařízení, která je charakterizována poměrným protažení při stanoveném zatížení. Důvodem je to, že když se elastický oděv menších rozměrů než je tělo natáhne silou na jeho povrch, vyvolá se jeho rozměrová deformace. Tato vlastnost plošné textilie, která je vyjádřená koeficientem pružnosti, nám pomůže zlepšit metodu tvorby střihové konstrukce. Bude mít významný vliv na stanovení přesných hodnot konstrukčních úseček v závislosti na požadovaném tlaku vybrané textilie. Z tohoto důvodu, cílem této práce je vývoj metody pro definici střihových konstrukčních parametrů KO výpočtovou metodou tak, aby bylo dosaženo přesného tvaru a velikosti střihových dílů v závislosti na potřebném specifickém tlaku. Postup experimentálního zkoumání je rozdělen do dvou kroků: 1. definice metody pro stanovení rozměru určité konstrukční úsečky v konstrukční síti tak, aby bylo možné vypočítat změnu velikosti této úsečky na základě změny odpovídajícího rozměru lidského těla nebo jeho části. 2. definice metody pro výpočet koeficientu pružnosti elastické plošné textilie, uplatněné na výrobku tak, aby vyjadřoval jeho žádanou svěrnou schopnost a bylo tak možné provádět odpovídající rozměrové korekce konstrukčních úseček. V první etapě práce se řeší problém popisu geometrie konstrukční sítě. Byla vybrána výpočtová metoda, s uplatněním typu regresní rovnice, pomocí které lze vypočítat rozměr konstrukční úsečky (závisle proměnné veličiny) na základě změny tělesného rozměru (nezávisle proměnné veličiny). Byl zkoumán 2D model střihu dámského elastického výrobku, a to trupová část válcového tvaru. V druhé etapě práce se řeší problém tlaku, jimž má výrobek působit na příslušnou část těla, a otázka jak ovlivní rozměr střihové konstrukce. Použití vhodné metody pro stanovení koeficientu pružnosti plošné textilie (závisle proměnné veličiny) na základě změny tlaku (nezávisle proměnné). Následně jsou hodnoceny vybrané druhy elastických pletenin s cílem zjistit hodnotu koeficientu pružnosti, který bude uplatněný při modifikaci délkových a šířkových konstrukčních úseček. Koeficient pružnosti pro šířky je zjištěn z výsledků hodnocení křivky napětí-deformace, zatímco koeficient pro délky byl zjištěn pozorováním deformace napnuté pleteniny jednosměrným zatížením a vyhodnocen analýzou digitálního obrazu pomocí SW MATLAB a SW NIS-Element. Predikce hodnoty deformace z matematického modelování se týkala geometrického modelu válce, válcové části lidského těla a teorie Laplaceova zákona. Toto modelování potvrdilo správnost výsledků zjištěné deformace pleteniny prostřednictvím matematického modelování a definici koeficientu pružnosti z křivky napětí-deformace.Pomocí vzorců, které byly odvozeny pro výpočet koeficientu pružnosti elastické plošné textilie, která působí na lidské tělo pod určitým tlakem a které jsou nutné pro
- ItemKarboxymethylcelulóza v textilních aplikacíchVoleská, Karolína; ; Wiener Jakub, prof. Ing. Ph.D. Skolitel : 55161Disertační práce se zabývá zmapováním vlastností karboxymethylcelulózy s cílem navrhnout úpravu karboxymethylcelulózy pro její následnou aplikaci v medicínském odvětví přesněji při hojení ran.Část disertační práce se věnuje výběru vhodných metod síťování karboxymethylcelulózy za účelem vyvinutí hydrogelu s optimálními vlastnostmi. V práci je prezentována celá řada různých chemických síťovacích činidel, různé fyzikální metody síťování, ale například i využití radiace. Kromě vývoje hydrogelu, který by zajišťoval optimální podmínky hojení v ráně, se práce zabývá i aditivací karboxymethylcelulózy ať už antimikrobiálním stříbrem či vitamínem C a alaptidem, který stimuluje růst granulační tkáně a urychluje epitalizační proces a průběh hojení ran.Nedílnou součástí hojení ran je i proliferace buněk. Za účelem zvýšit proliferaci buněk byl v rámci práce navrhnut a otestován postup výroby vysoce porézní struktury, která by novotvoření a dělení buněk podporovala. Vzorky krytí ať už v textilní formě či v podobě filmů byly testovány s ohledem na jejich antibakteriální vlastnosti, testována byla rovněž adheze a proliferace buněk či toxicita testovaných materiálů. V poslední části práce je prezentována kratší studie o využití karboxymethylcelulózy i mimo medicínské aplikace. Využity byly komplexační schopnosti karboxymethylcelulózy vůči některým kovovým iontům, což ji předurčuje k použití při odstraňování iontů těžkých kovů z odpadních vod.
- ItemVlastnosti fotochromních textiliíPeriyasamy, Aravin Prince; Viková Martina, doc. Ing. Ph.D. Skolitel : 60074Tato práce je zaměřena na analýzu fyzikálních, mechanických a optických vlastností fotochromních materiálů. Pomocí dvou různých technik byly vyrobeny fotochromní textilní materiály. Jednou z nich bylo barvení ve hmotě; druhou byla technika zvaná sol-gel. V případě barvení ve hmotě byly vyrobeny multifilamenty polypropylenu (PP) s různou koncentrací fotochromních pigmentů s různým dloužícím poměrem. Většina této práce se zabývá vlivem různého dloužícího poměru na optické, fyzikální a mechanické vlastnosti multifilamentů. Na sol-gelem potažených polyesterových tkaninách byly použity různé prekurzory k nalezení vlivu kombinace prekurzorů na fotochemickou reakci. V tomto případě byly nalezeny zajímavé účinky nazývané hypsochromní posuny.
- ItemStabilization of Sono Synthesized Photocatalyst on Textiles and Development of Multifunctional NanocompositesNoman, Muhammad Tayyab; ; Šašková Jana, Ing. Ph.D. Skolitel : 57793Nanočástice (NP) s menší velikostí a vyšší krystalinitou mají významný vliv na fotokatalytický výkon fotokatalyzátoru. Tato práce se zabývá syntézou a stabilizací nového fotokatalyzátoru pro zvýšení funkčních vlastností textilií. Navíc je použita ultrazvuková akustická metoda in-situ pro vývoj nových multifunkčních nanokompozitů bavlna-TiO2 (CT).Ultrazvukovou akustickou metodou byly úspěšně syntetizovány nanočástice oxidu titaničitého (TiO2) ve formě čistého anatasu, které mají průměrnou velikost 4 nm a jsou vysoce fotoaktivní. Za pomoci metody centrálního kompozitního designu (CCD) a metody povrchové odezvy (RSM) byl zkoumán vliv procesních proměnných (koncentrace prekurzorů a doba sonizace) na výsledný produkt. Vlastnosti připravených nanočástic (RNP) byly analyzovány skenovací elektronovou mikroskopií (SEM), dynamickým rozptylem světla (DLS), transmisní elektronovou mikroskopií (TEM), rentgenovou difraktometrií (XRD) a Ramanovou spektroskopií. V experimentech ověřujících fotokatalytické vlastností byla použita metylenová modř (MB), která je považována za model organické znečišťující látky v textilním průmyslu. Pro posouzení fotokatalytických vlastností (účinnost v odstraňování barviva) byla provedena srovnávací analýza vyvinutého fotokatalyzátoru s komerčně dostupným fotokatalyzátorem Degussa P25. Rychlé odstranění MB v případě RNP naznačuje jejich vyšší fotokatalytickou aktivitu než P25. Za optimálních podmínek (10ml titanium tetraisopropoxidu (TTIP), 4ml etylenglykolu (EG) konc. a doba sonizace 1 h) byla dosažena maximální účinnost odstraňování barviva 99%. Je zajímavé, že při kalcinaci nebyl nalezen žádný významný rozdíl ve fotokatalytickém výkonu RNP. Samočisticí účinnost RNP aplikovaných na bavlnu byla navíc vyhodnocena v barevném prostoru RGB. Získané výsledky ukazují na významný vliv ultrazvukového působení na fotokatalytický výkon čistého anatasu než na jakýkoli jiný hybridní typ nanočástic oxidu titaničitého.V dalším experimentu bylo dosaženo povrchové fixace RNP na bavlněnou tkaninu ultrafialovým zářením (UV). Adheze nanočástic na povrchu vlákna, tahové chování a fyzikálně chemické změny před UV ozářením a po něm, byly zkoumány pomocí spektrometrů SEM, Energy Dispersive X-ray (EDX) a spektroskopií s induktivní dvojitou plazmovou atomovou emisí (ICP-AES). Experimentální proměnné, tj. množství nanočástic TiO2, teplota systému a doba UV záření byly optimalizovány pomocí CCD a RSM. Také byly vyvinuty dva matematické modely pro aplikaci TiO2 na bavlnu a pevnost v tahu bavlny po UV ozáření. Modely byly dále použity k potvrzení získaných výsledků. Byla vyrobena samočistící tkanina synergickou kombinací bavlny s vysoce fotoaktivními nanočásticemi TiO2. Byla hodnocena stabilita při UV záření a samočisticí vlastnosti vyrobené tkaniny.Nakonec byly ultrazvukovou akustickou metodou in situ připraveny nanokompozity bavlna-TiO2 (CT) s multifunkčními vlastnostmi. Působení ultrazvuku bylo použito jako potenciální nástroj pro vývoj CT nanokompozitů při nízké teplotě v přítomnosti tetrachloridu titaničitého (TTC) a isopropanolu (ISP). Syntetizované vzorky byly charakterizovány metodami XRD, SEM, EDX a ICP-AES. Dále byly sledovány funkční vlastnosti jako ultrafialový ochranný faktor (UPF), samočisticí schopnosti, stálost v praní, antimikrobiální vlastnosti a pevnost CT nanokompozitů v tahu. Pro vyhodnocení vybraných vlivů byly využity metody CCD a RSM. Výsledky potvrzují současně vznik a inkorporaci anatasového TiO2 s průměrnou velikostí krystalů 4 nm na bavlněnou tkaninu, vzniká materiál s vynikajícími fotokatalytickými vlastnostmi. Samočisticí účinnost CT nanokompozitů i po 30 cyklech praní naznačuje jejich vynikající životnost. Při statistické analýze vybraných proměnných v přípravě a fixaci TiO2 na bavlnu byly ověřeny jejich významné účinky na fotokatalytické vlastnosti CT nanokompozitů.