Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1.Anorganická vlákna Skleněná Horninová Uhlíková 2.Speciální vlákna: Pokovená vlákna Bikomponentní vlákna (konjugovaná) Nanovlákna.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1.Anorganická vlákna Skleněná Horninová Uhlíková 2.Speciální vlákna: Pokovená vlákna Bikomponentní vlákna (konjugovaná) Nanovlákna."— Transkript prezentace:

1

2 1.Anorganická vlákna Skleněná Horninová Uhlíková 2.Speciální vlákna: Pokovená vlákna Bikomponentní vlákna (konjugovaná) Nanovlákna

3 Chemická vlákna Z přírodního polymeru CelulózováZ rostl. bílkovínZe živ. bílkovínZ přír. kaučuku Ze syntetického polymeru PolyamidováPolyesterováPolyakrylováPolyuretanováPolyetylenováPolypropylenová Anorganická Z minerálůZ kovů Speciální KonjugovanáDutáVysocesorpční

4 Anorganická Z minerálů Z kovů : Skleněná, horninová, uhlíková apod. : Kovová ↔ Pokovená

5 Sklářský kmen (směs kysličníku: křemičitý 50-60%, vápenatý 15-20%, hlinitý 5-10%) Tantalové trysky (oscilační hořáky) Sdružování vláken Lubrikace (snižuje adhezí, není vhodná pro kompozity) Tavicí vana, T=1200°C Fénický rybař, Egejské moře

6 měděná folielaminát NT tkanina

7 Kompozitní materiály (lamináty) pro: automobilový průmysl, letecký průmysl, lodní průmysl. Izolační materiály Spotřební zboží Komunální služby Nepoužívají se v oděvních výrobcích – podráždění pokožky (zákaz praní) Zdroj: re_for_splinting_teeth re_for_splinting_teeth Podpůrné zubní pásky a kolíky: Dentapreg (CZ) – 19 zemí

8 Zdroj: Vlhké prostory; Tapetování stropů – nebezpečí popraskání; Odolnost vůči mechanickému poškození, ohni; Životnost až 30 let; Omezená barevnost; Komplikované odstranění; Dodržení bezpečnosti práce při instalaci tapet (poškození pokožky, oči apod.).

9 Nehořlavá vlákna – automobilový, letecký průmysl – Paul Dhé, první pokus vyrobit čedičové vlákno (Spojené státy), patent Po Druhé světové válce – Spojené státy, Evropa, Rusko – armáda (střely), letectví 1995 – široký spektrum využití čedičového vlákna 1 – drcení horniny 2 – dávkovač I 3 – dopravní systém 4 – dávkovač II 5 – tavicí zóna I 6 – tavicí zóna II 7 – tryska 8 – lubrikace 9 – sdružování vláken 10 – napínání vlákna 11 – navíjení

10

11 Nádoby pro skladování přírodního plynu Brzdové špalíky Lopatky věterných mlýnů Surfovací desky Automobilový průmysl Letecký průmysl

12 Nejtužší a nejpevnější textilní vlákno (mechanické zkoušky: ohyb, namáhání v podélném směru), křehká při stlačování (obtížné pojení); nízká hustota – malá hmotnost, využití – výztuž kompozitních materiálů Složení – atomy uhlíku, struktura – grafit 1958 – Roger Bacon – karbonizace celulózového vlákna, 20% uhlíku (nízká pevnost a tuhost). Zač – použití PC, 55% uhlíku Raketoplán Kolumbie

13 Oxidace a následně – termická pyrolýza PC prekursoru akrylonitril Přetržení vodíkových vazeb a oxidace PC Grafitizace ~ 2000°C (karbonizace): pec, plynová atmosféra (argon, dusík) – přestavba vnitřní striktury

14 5-10 µm

15 Oblast použitíRokCena, $/kg Letectví Automobilový průmysl (nižší obsah uhlíku, nižší pevnost)

16 Světová produkce uhlíkových vláken2009

17 Vlákno/prekurzorPevnost v tahu, GPa Modul pružnosti, Gpa Tažnost, % Výrobce Karbonizované / PC (95% uhlíku) 5,52501,9Toray, Japonsko Grafitované / PC (99% uhlíku) 4,43771,2Toray, Japonsko -/- / VS (99% uhlíku)1,21000,5Sohim, Bělorusko Nanovlákno (0,2µm)7,06000,5Applied Science, USA S-sklo4,5855,7Agy, USA

18 Zdroj:

19

20 Zákaz žehlení

21 70% bambus 30% stříbro 55% stříbro 45% polyamid 82% bavlna 17 % měděná vlákna 1% stříbro Radiofrekvenční stínění: wi-fi, radary, mikrovlny, TV vysílání apod. Využití: záclony, závěsy, „nebesa“, oděvy Radiofrekvenční stínění Využití: pyžama, košile, závěsy Radiofrekvenční stínění Stínění elektrického pole Vysoký stupeň uzemnění Statický výboj

22

23 Převážně 2 komponenty, v profilu jsou zřejmé 2 nebo více odlišných oblastí 1.Různá sráživost komponent – samovolná obloučkovitost; 2.Různé teploty tání – pojení NT; 3.„Rozdělitelná“ vlákna – ohýbání přes ostrou hranu nebo rozpouštění jedné z komponent s/s typ Dobrá adheze Přírodní vlákno typu s/s?

24

25 Vhodné pro výrobu mikrovláken. „Ostrovy“ - polymery s dobrou zvlákňovací schopností (PA 6.6, PL, PP), „moře“ – vodě rozpustné polymery (polyvinylalkohol) – rozdílné PS m/f typ Matrix-fibril / Islands-in-the-sea

26 Nano- a mikrovlákna

27 Jedná z komponent (jádro) je zcela obklopena druhou komponentou (plášť) Jádro – stabilita (snížení ceny) Plášť – specielní vlastnosti: lesk, barvitelnost... 1.Tvar trysky 2.Potahování jiným polymerem (procházení roztokem) 3.Zvlákňování kopolymeru do koagulační lázni, obsahující jiný polymer s/c typ Adheze není podstatná

28 1, 2 – extruder 3 – zvlákňovácí článek (2 trysky nad sebou) 13 – komora z proudícím studeným vzduchem

29 1.Pojivo pro výrobu NT, první komerční aplikace – výroba koberců, čalounictví 2.Vlastnosti pláště

30

31 PL + PA segmentů, pavučina je podstoupena intenzivnímu proudění vzduchu nebo vody – rozštěpení vláken na segmenty, spojení pavučiny Ulehčení rozštěpeníUlehčení procesu mykání

32

33

34 Nano – jedna miliardtina základní jednotky (x10 -9 ) Nanovlákno – vlákno, které má průměr nm (<1000nm) 1882 – sprejování v elektrostatickém poli (Lord Rayleigh) – Cooley a Mortonem – patent procesu elektrostatického zvlákňování 1934 – první pokusy o výrobu nanovláken – technologie elektrostatického zvlákňování (electrospinning – spol. Formhals, US patent) – první vize nanotechnologií (Richard Feynman). K masovému využití technologie ani vláken nedošlo z důvodu složitosti výroby v průmyslovém meřítku – Taylor pracuje na teoretickém popisu procesu elektrostatického zvlákňování (Taylorův kužel). '90 – přehled polymeru vhodných ke zvlákňování (Reneker and Rutledge) – TUL (FT, KNT) – patentována technologie průmyslové výroby nanovlákenných materiálů. Název technologie: NanospiderTM. Zvětšení 1000x

35 Předpokládaný vývoj nanotechnologií Vědecké práce a patenty zabývající se elektrostatickým zvlákňováním Základní výzkum Aplikova ný výzkum První komerční výrobky Rychlý technol. pokrok Masový trh 81% - USA7% - Korea 6% - Německo6% - jiné

36 A – injekční stříkačka B – elektroda (kapilára – zvlákňování tryska) C – zdroj vysokého napětí D – vlákna E – kolektor Produkt – vlákenná pavučina (NT) – omezené aplikace Elektrostatické zvlákňování (angl. electrospinning) – proces využívající elektrostatických sil k utváření jemných vláken z polymerního roztoku nebo taveniny.

37 Rotující kolektor (velká rychlost otáčení)

38

39 Zvlákňování bez kapilár a trysek Produkce: 1 – 5 g*min -1 *m -1 Polymery: roztoky, taveniny Průměr vláken 100 – 300 nm

40 Malý průměr vláken – velký měrný povrch. Nízká hmotnost - váží pouze 0,1 – 1 g/m 2 (něco malo prez 1 g nanovláken by opásalo Zemi v rovníku). Vysoce orientované krystalické oblasti ve vnitřní struktuře vláken – vysoká pevnost ( kdyby bylo vlákno silné jako malíček na ruce dítěte, dokázalo by udržet šestnáct afrických slonů ).

41 Kompozitní materiály (transparentnost) Filtrační / separační materiály (výší filtrační efektivita) Zvukopohltivé materiály Kosmetika Ochranné oděvy (páropropustná, zároveň nepropustná pro chemikálie) Solární, světelné plachty Aplikace pesticidů na rostliny Nanoelektrické aplikace: nanovodiče, polem řízené tranzistory, ultra malé antény Nosiče chemických katalyzátorů Vodíkové nádrže pro palivové články Biomedicína (většina lidských tkání jsou v nanovlákennych formách a strukturách) Umělé orgány Tkáňové inženýrství Krevní cévy Systémy cíleného doručení léčiv Obvazoviny (bakteriální štíty, prevence jizev) Dýchací masky/roušky

42


Stáhnout ppt "1.Anorganická vlákna Skleněná Horninová Uhlíková 2.Speciální vlákna: Pokovená vlákna Bikomponentní vlákna (konjugovaná) Nanovlákna."

Podobné prezentace


Reklamy Google