ATOMIZACE KAPALIN ULTRAZVUKEM A JEJÍ VYUŽITÍ PŘI SÍŤOVÁNÍ NANOVLÁKEN

Prezentace na téma: "ATOMIZACE KAPALIN ULTRAZVUKEM A JEJÍ VYUŽITÍ PŘI SÍŤOVÁNÍ NANOVLÁKEN"— Transkript prezentace:

1 ATOMIZACE KAPALIN ULTRAZVUKEM A JEJÍ VYUŽITÍ PŘI SÍŤOVÁNÍ NANOVLÁKEN
VEDOUCÍ PRÁCE: ING. LENKA MARTINOVÁ AUTOR: PETRA ŠVRČINOVÁ

2 CÍL TÉTO PRÁCE optimální podmínky pro ultrazvukovou atomizaci kapalin
vytvořit vhodný nebulizační roztok,který je nositelem síťovacího činidla vůči kterému by byla nanovlákenná vrstva z PAA stabilní zvláknit zneutralizovanou kyselinu polyakrylovou nebulizací nanést síťovací činidlo na tuto vrstvu a teplem vyvolat síťovací reakce ve vlákenné vrstvě

3 ATOMIZACE ULTRAZVUKEM
nebulizér je napájen elektrickou energii energie je pomocí piezoelektrického krystalu uvnitř konvertoru přeměněná na mechanické kmitání kmitání rozrušuje mezimolekulové vazby kapaliny kapalina začne být tlačená nahoru a vznikne malý gejzír tato akce vytváří miliony mikroskopických částic – tvorba nízkoviskózní mlhy mlha je vynesena na vzorek pomocí proudu vzduchu

4 OVLIVNITELNOST VLASTNOSTÍ NEBULIZAČNÍHO ROZTOKU
Povrchové napětí Výška hladiny roztoku v nebulizéru Teplota roztoku Koncentrace roztoku Ohnesorgovo číslo – pro náš roztok je roven 0,1

5 SUPERABSORBČNÍ MATERIÁL
absorbuje a udrží v sobě kapalinu v množství několikrát větším něž je jeho hmotnost kapalinu dokáže zadržet i pod tlakem absorpční kapacita je dána osmotickým tlakem – rozdílem koncentrací iontů uvnitř SAP a v okolním vodném roztoku

6 Zjištění optimální výšky hladiny v nebulizéru
Pro destilovanou vodu je optimální objem 400 ml Pro nebulizační roztok 200 ml Minimální film kapaliny na měniči není vhodný pro životnost nebulizéru

7 Teplotní závislost Objem vyprodukované mlhy závisí lineárně na teplotě roztoku, avšak životnost nebulizéru klesá se zvyšující teplotou, pro síťující roztok na bázi organických rozpouštědel s nízkou hodnotou Ohnesorgova čísla je dostatečná laboratorní teplota 23°C.

8 TVORBA NANOVLÁKENNÉ VRSTVY
Elektrostatickým zvlákňováním 50% zneutralizované PAA lze vytvořit nanovlákennou vrstvu zředěním směsi vody a ethanolu (1:1). Nanovlákenná vrstva PAA po elektrostatickém zvlákňování.

9 NEBULIZAČNÍ ROZTOK Vhodný nebulizační roztok pro zesíťování nanovlákenné vrstvy PAA je: 70 % roztok glycerinu v methanolu 10 % roztok glycerinu ve směsi acetonu a methanolu.

10 ZESÍŤOVÁNÍ NANOVLÁKENNÉ VRSTVY
nebulizér o výkonu 1,65 MHz při objemu 200 ml a teplotě 25°C mlha nanesena nejprve 5 min, a posléze 3, 2, 1 min na nanovlákennou vrstvu PAA úbytek nebulizačního roztoku je 8,7 ml/min síťování vzorků v horkovzdušné komoře probíhalo 15 min při 190°C

11 ZÁVĚRY Nanovlákenná vrstva PAA po nebulizaci jedné minuty z jedné strany vzorku a zesítění v horkovzdušné komoře při 190°C.

12 HODNOCENÍ NANOVLÁKENNÉ VRSTVY
nanovlákenná vrstva z PAA byla úspěšně stabilizovaná proti rozpouštění síťovací reakcí, kdy síťovací komponenta je nanesena nebulizací pomocí ultrazvuku minimální doba nebulizace pro dostačující zesíťování je jedna minuta, mlha nanesená z jedné strany vzorku při delší nebulizaci je však dodáno více síťovadla a tím dochází k lepšímu zachováni struktury vláken

13 ZESÍŤOVÁNÉ VZORKY PAA PO 12 HOD. VE VODĚ
Nanovlákenná vrstva PAA po nebulizaci dvou minut z jedné strany vzorku. Nanovlákenná vrstva PAA po nebulizaci jedné minuty z jedné strany vzorku.

14 HODNOCENÍ SORPCE absorpční kapacita udává množství kapaliny v gramech absorbované jedním gramem suchého SAP kde M je hmotnost SAP s absorbovanou kapalinou, m je hmotnost suchého SAP před bobtnáním u tenké nanovlákenné vrstvy PAA bylo naměřeno 27,65 g/g u silné (dvojité) vrstvy je sorpce 36,87g/g

15 DĚKUJI ZA POZORNOST