Zvlákňovací zařízení pro výrobu plošného nanovlákenného materiálu

Dominik Eisler

Bachelor's thesis

Spinning device for production of flat nanofibrous material

Abstract:

Práce je řešena s návazností na zvlákňovací elektrodu s integrovaným systémem dodávky polymerního roztoku při elektrostatickém zvlákňování. Cílem této práce je konstrukční návrh zvlákňovacího zařízení, využívajícího přeplavovacích AC elektrod, které jsou schopny, při správném rozmístění elektrod, vytvářet plošný nanovlákenný materiál. Byla provedena rešerše na známé technologie výroby plošných nanovlákenných materiálů, za účelem porovnání těchto technologií s přeplavovacími AC elektrodami, zda jsou schopny produkce nanovlákenných materiálů v měřítku průmyslové využití. Důležitou částí práce je konstrukční návrh zvlákňovacího zařízení se sadou přeplavovacích AC elektrod a společným pohonem dopravy polymerního roztoku. Pro zvlákňování byla použita zvlákňovací nádoba se šnekovým dopravníkem navržená a úspěšně využívaná na katedře Textilních a jednoúčelových strojů Technické univerzity v Liberci. Přenos točivého momentu motoru k proti kusům magnetických spojek šnekových čerpadel čtyř až šesti elektrod, zajišťuje ozubený řemen uložený v jedné kompaktní přenosné skříni. Vytvořené řešení poskytuje výrobu spojité vrstvy nanovlákenného materiálu až do šíře 500 mm, které by v budoucnu mohlo pomoct ke zdokonalení a uvedení technologie AC zvlákňování do průmyslového provozu. Výsledky práce tak umožňují výrobu zařízení a následně jeho testování.

Abstract:

The work is solved with connection to spinning electrode with integrated system of polymer solution supply in electrospinning. The aim of this work is a design of a spinning device using AC electrodes, which are able to create a surface nanofibrous material when the electrodes are placed correctly. A search was made for known technologies for the production of flat nanofibrous materials, in order to compare these technologies with AC electrodes, whether they are capable of producing nanofibrous materials in industrial scale. An important part of the thesis is a design of a spinning device with a set of AC electrodes and a common drive of polymer solution transport. A spinning vessel with a screw conveyor designed and successfully used at the Department of Textile and Single-purpose Machines of the Technical University of Liberec. Transmission of stall torque to magnetic clutches of four to six electrode with worm pumps ensures a toothed belt housed in one compact portable housing. The created solution provides the production of a continuous layer of nanofibrous material up to 500 mm wide, which in the future could help to improve and bring AC spinning technology into industrial operation. The results of the work thus enable the production of device and its testing.

Keywords

Plošná nanovlákenná textilie, zvlákňovací zařízení, elektrostatické zvlákňování, mechanický převod

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 6. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jan Valtera, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Mechanical Engineering

Bachelor programme / field:
Mechanical Engineering / Mechanical Engineering