Parametry ovlivňující proces elektrostatického zvlákňování

Transkript

1 Parametry ovlivňující proces elektrostatického zvlákňování ZVLÁKŇOVACÍ ELEKTRODY NEEDLELESS ELECTROSPINNING Stacionární, rotační Eva Košťáková KNT, FT, TUL

2 NEEDLE-LESS ELECTROSPINNING BEZJEHLOVÉ ELEKTROSTATICKÉ ZVLÁKŇOVÁNÍ Rotační ZVLÁKŇOVACÍ ELEKTRODY

3 NEEDLE-LESS ELECTROSPINNING BEZJEHLOVÉ ELEKTROSTATICKÉ ZVLÁKŇOVÁNÍ Stacionární ZVLÁKŇOVACÍ ELEKTRODY

4 Pokročilé techniky elektrostatického zvlákňování orientace vláken, výroba nití a bikomponentních vláken atd.

5 Pokročilé techniky elektrostatického zvlákňování

6 Bikomponentní vlákna - Koaxiální vlákna (dutá vlákna) - Vlákna typu strana/strana Jehlové elektrostatické zvlákňování

7 Bikomponentní vlákna - Koaxiální vlákna Jehlové elektrostatické zvlákňování obvykle je nabíjen jen plášť, jádro je vytahováno kontaktním třením mezi kapalinami.

8 Bikomponentní vlákna - Koaxiální vlákna Jehlové elektrostatické zvlákňování obvykle je nabíjen jen plášť, jádro je vytahováno kontaktním třením mezi kapalinami. =player_embedded&v=qoe_l6tghi0 W2Jz4BCQ

9 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť pomocí elektrostatického zvlákňování Schematic illustration of the setup for electro-spun fibers having core/sheath structure. (a) The spinneret was manufactured from two coaxial capillaries, through which healing agent (core) and polymer solution(sheath) were simultaneously ejected to form a continuous coaxial jet. Two different SEM images of healing agent encapsulated fibrous structures; (b) beads on string and (c) smooth tube, respectively. Inset figure of Fig. (b) and (c) is schematic of corresponding core/sheath structures, respectively.

10 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť

11 Zvlákňování koaxiálních vláken je výrazně usnadněno, když vnitřní jehla vyčnívá před vnější jehlu o zhruba polovinu jejího průměru. Elektrické napětí Nízké = přerušovaná polymerní tryska a vyskytuje se hodně kapek Optimální = stabilní Taylorův kužel a kontinuální výsledky zvlákňování Vysoké = formování více trysek z jednoho zvlákňovacího místa (jehly).

12 Alternativa výroba dutých vláken Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť

13 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť s/spinneret/ultra_co-axial.html

14 Výroba vícekanálkových vláken jádro-plášť

15

16 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť Koaxiální spiner Slouží pro přípravu koaxiálních dvousložkových nanovláken vytvořených z vláken typu jádro/plášť Při použití drahých polymerů je výhodou velmi malý objem plnící komory a minimální odpad nezvlákněného materiálu. Vysoká produktivita technologie zaručuje, že téměř veškerý přiváděný zvlákňovaný materiál je zvlákněn. Možnosti inkorporace látek jako jsou nanočástice a léčivo. Lucie Vysloužilová, KNT, FT, TUL

17 Ing. Lucie Vysloužilová Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť

18 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť Koaxiální spiner bezjehlový Slouží pro přípravu koaxiálních dvousložkových nanovláken vytvořených z vláken typu jádro/plášť Při použití drahých polymerů je výhodou velmi malý objem plnící komory a minimální odpad nezvlákněného materiálu. Vysoká produktivita technologie zaručuje, že téměř veškerý přiváděný zvlákňovaný materiál je zvlákněn. Možnosti inkorporace látek jako jsou nanočástice a léčivo.

19 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť Koaxiální spiner bezjehlový Pokorný, P. Fontánový spinner. Czech Republic Patent PV

20 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť

21 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť

22 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť Všeobecný problém Potvrzování koaxiality elektrostaticky zvlákněných vlákenných materiálů.

23 Výroba bikomponentních vláken jádro-plášť Z taveniny

24 Výroba bikomponentních vláken strana-strana (side-by-side) static/pdf/662/art%253a %252Fs pdf?auth66= _1 1fb565e8926b45d06a4ff9f92 5a1f19&ext=.pdf

25 Výroba bikomponentních vláken strana-strana (side-by-side)

26 Výroba bikomponentních vláken stranastrana (side-by-side) The scanning electron microscopy (SEM) image of the electrospun HSPET/PTT nanofibers shown in the graphic indicates that the as-spun fibers have curly and helically crimped fiber morphologies. The average fiber diameter of the HSPET/PTT nanofiber is 800 nm, and the diameter of helix is about μm, simultaneously the thread pitch of the helical structure is only about 1.5 μm that the whole fiber present a morphology of tight spring.

27 Řízení orientace vláken - pattering

28 Řízení orientace vláken vhodné kolektory Rotující válec Vibrující deska Ostrý disk Rámeček

29 Řízení orientace vláken Vidlice Bodový kolektor Síťový buben

30 Řízení orientace vláken - pattering Rotující válec 1 Kolektor jako ROTUJÍCÍ VÁLEC Nejjednodušší uspořádání. Vysoká rychlost otáčení tisíce otáček za minutu Stupeň uspořádání vláken není vysoký Orientace vláken v jednom směru znamená rovnost rychlosti ukládání vláken a rychlosti otáčení válce. Menší rychlost válce = náhodná orientace vláken; větší rychlost válce = vlákna mohou být přetrhávána.

31 ure/products_hks_ asp?entry_id=1643 Řízení orientace vláken - pattering

32 Řízení orientace vláken - pattering Drátěný buben 2 Kolektor jako Drátěný buben Rychlost otáčení výrazně nižší cca 1ot/min

33 Řízení orientace vláken - pattering Drátěný buben 2 Kolektor jako Drátěný buben Rychlost otáčení výrazně nižší cca 1ot/min

34 Řízení orientace vláken - pattering Ostrý disk 3 Rychlost otáčení v tisících otáček za minutu.

35 Řízení orientace vláken - pattering Rámeček 4

36 Řízení orientace vláken - pattering Vidlice 5

37 Řízení orientace vláken - pattering Rastrovaný kolektor Např. tištěné spoje

38 Řízení orientace vláken - pattering Bodový kolektor 6 Vibrující deska 7

39

40 Hybridní příze Jedna z možností výroby

41

42 Hybridní příze

43 Hybridní příze Výroba s Nanospiderem Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofibercovered yarns, Chemical Fibers International 2/2011

44 Hybridní příze Výroba s Nanospiderem Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofibercovered yarns, Chemical Fibers International 2/2011

45 Hybridní příze Výroba s Nanospiderem Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofibercovered yarns, Chemical Fibers International 2/2011

46 Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování Zvlákňování na hladinu

47 Výroba nití Zvlákňování na hladinu Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

48 Výroba nití Zvlákňování na hladinu Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

49 Výroba nití Zvlákňování na hladinu

50

51 Výroba nití Dvě trysky proti sobě opačně elektricky nabité Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

52 Výroba nití Dvě trysky proti sobě opačně elektricky nabité Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

53 Výroba nití Dvě trysky proti sobě opačně elektricky nabité

54 Výroba nití Zákrut electrospintech.com

55 Výroba nití Zákrut

56 Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

57 Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens

58 Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování další způsoby

59 Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování další způsoby

60 Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování další způsoby průtah zákrut

61 Nanofibers and Nanotechnology in Textiles P. Brown,K Stevens Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování další způsoby