Optimalizace produkce polymerních nanovláken pomocí technologie meltblown je velmi obtížná díky tomu, že vztah mezi reologickým chováním polymerních tavenin, designem zpracovatelského zařízení, procesními podmínkami a konečnými vlastnostmi finálního produktu není dosud plně pochopen, a to především z důvodu extrémně nízkých viskozit používaných polymerních systémů, které není možné charakterizovat standardními reolog-ickými metodami. Hlavním cílem této práce je provedení reologické charakterizace různých typů nízkoviskózních polymerních systémů ve smykovém a elongačním toku pomocí nových reologických metod za účelem detailního porozumění produkce polymerních nanovláken pomocí technologie melt blown.
Anotace v angličtině
Optimization of polymeric nanofibers production by the meltblown technology is highly complicated task due to the fact that relationship between polymer rheology, equipment design, processing conditions and final product properties is not fully understood yet main-ly due to extremely low viscosity of the utilized polymer systems for which the standard rheological methodologies are not applicable. In order to overcome this difficulty, the main aim of this work is utilization of novel rheological techniques and tools for rheological characterization of low viscosity polymer samples in shear and extensional flows to under-stand polymeric nanofibers production in more detail.
Klíčová slova
polymerní nanovlákna,smyková a elongační reologie,polypropylen,meltblown technologie
Klíčová slova v angličtině
polymeric nanofibers,shear and elongational rheology,polypropylene,meltblown technology
Rozsah průvodní práce
175 s.
Jazyk
AN
Anotace
Optimalizace produkce polymerních nanovláken pomocí technologie meltblown je velmi obtížná díky tomu, že vztah mezi reologickým chováním polymerních tavenin, designem zpracovatelského zařízení, procesními podmínkami a konečnými vlastnostmi finálního produktu není dosud plně pochopen, a to především z důvodu extrémně nízkých viskozit používaných polymerních systémů, které není možné charakterizovat standardními reolog-ickými metodami. Hlavním cílem této práce je provedení reologické charakterizace různých typů nízkoviskózních polymerních systémů ve smykovém a elongačním toku pomocí nových reologických metod za účelem detailního porozumění produkce polymerních nanovláken pomocí technologie melt blown.
Anotace v angličtině
Optimization of polymeric nanofibers production by the meltblown technology is highly complicated task due to the fact that relationship between polymer rheology, equipment design, processing conditions and final product properties is not fully understood yet main-ly due to extremely low viscosity of the utilized polymer systems for which the standard rheological methodologies are not applicable. In order to overcome this difficulty, the main aim of this work is utilization of novel rheological techniques and tools for rheological characterization of low viscosity polymer samples in shear and extensional flows to under-stand polymeric nanofibers production in more detail.
Klíčová slova
polymerní nanovlákna,smyková a elongační reologie,polypropylen,meltblown technologie
Klíčová slova v angličtině
polymeric nanofibers,shear and elongational rheology,polypropylene,meltblown technology
Zásady pro vypracování
1. Prepare the literature overview for the given research subject.
2. Utilize novel experimental techniques and tools for rheological characterization of extremely low viscosity polypropylene samples, especially in uniaxial and planar extensional flows.
3. Describe obtained experimental data by an appropriate rheological model.
4. Determine basic morphological characteristics of nanofiber based polypropylene nonwovens produced by the melt blown technology.
5. Evaluate the relationship between the flow behaviour of tested polymer samples, processing conditions and final nanofiber based nonwoven product properties.
Zásady pro vypracování
1. Prepare the literature overview for the given research subject.
2. Utilize novel experimental techniques and tools for rheological characterization of extremely low viscosity polypropylene samples, especially in uniaxial and planar extensional flows.
3. Describe obtained experimental data by an appropriate rheological model.
4. Determine basic morphological characteristics of nanofiber based polypropylene nonwovens produced by the melt blown technology.
5. Evaluate the relationship between the flow behaviour of tested polymer samples, processing conditions and final nanofiber based nonwoven product properties.
Seznam doporučené literatury
1. Macosko, CH.W.: Rheology: Principles, measurements and applications. New York, 1994.
2. Ugbolue, S.C.O: Polyolefin fibres: Industrial and medical applications. New York, 2009.
3. Chapman, R.A.: Applications of nonwovens in technical textiles. NewYork, 2010
4. Sambaer, W., Zatloukal, M., Kimmer, D.: The use of novel digital image analysis technique and rheological tools to characterize nanofiber nonwovens. Polymer Testing, 29 (1), 82-94 (2010).
5. Zatloukal, M.: Novel non-Newtonian fluid model for polymer melts. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 1, 92-96 (2011).
6. Sambaer, W., Zatloukal, M., Kimmer, D.: 3D air filtration modeling for nanofiber based filters in the ultrafine particle size range. Chemical Engineering Science, 82, 299-311 (2012).
7. Zatloukal, M.: Measurement and modeling of planar and uniaxial extensional viscosities for LDPE polymer melt. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 1, 66-70 (2012).
Seznam doporučené literatury
1. Macosko, CH.W.: Rheology: Principles, measurements and applications. New York, 1994.
2. Ugbolue, S.C.O: Polyolefin fibres: Industrial and medical applications. New York, 2009.
3. Chapman, R.A.: Applications of nonwovens in technical textiles. NewYork, 2010
4. Sambaer, W., Zatloukal, M., Kimmer, D.: The use of novel digital image analysis technique and rheological tools to characterize nanofiber nonwovens. Polymer Testing, 29 (1), 82-94 (2010).
5. Zatloukal, M.: Novel non-Newtonian fluid model for polymer melts. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 1, 92-96 (2011).
6. Sambaer, W., Zatloukal, M., Kimmer, D.: 3D air filtration modeling for nanofiber based filters in the ultrafine particle size range. Chemical Engineering Science, 82, 299-311 (2012).
7. Zatloukal, M.: Measurement and modeling of planar and uniaxial extensional viscosities for LDPE polymer melt. Annual Technical Conference - ANTEC, Conference Proceedings, 1, 66-70 (2012).
Přílohy volně vložené
CD ROM
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
dr. Staněk - Pojmy, které byly zmíněny (meltblown, spounbond) mají české ekvivalenty?
doc. Stoklasa - Myslíte si, že jsou dané složky homogenní směsy zamíchány na molekulární úrovni?
dr. Švábík - K jakým rychlostem protahování vláken dochází při výrobě?
Jaký vliv mají rychlosti na výsledné vlastnosti materiálu?