Obrazová analýza elektrického zvlákňovacího procesu roztoku PVB pomocí vysokorychlostních kamerových záznamů

Bc. Jan Vinter

Master's thesis

Visual analysis of an electrospinning process of PVB solution using high-speed camera recordings

Abstract:

Diplomová práce se zabývá obrazovou analýzou střídavého elektrického zvlákňovacího procesu roztoku polyvinylbutyralu (PVB) rozpuštěného v denaturovaném ethanolu. Obrazová analýza byla provedena pomocí pozorování vysokorychlostních kamerových záznamů. Tato práce je rozčleněna na teoretickou a experimentální část. V teoretické části je věnována pozornost elektrickému zvlákňování a je charakterizována varianta jak se stejnosměrným, tak se střídavým proudem. Dále v teoretické části je popsána optimalizace střídavého zvlákňování. V první experimentální části byly využity vysokorychlostní záznamy za účelem vizuální analýzy zvlákňovacího procesu roztoků PVB 10 %, 11 % a 12 % při změně vysokonapěťového elektrického signálu. První signál byl sinusový a druhý obdélníkový. U každého roztoku také bylo testované dynamické a statické zvlákňování. V druhé experimentální části byl pozorován vliv průběhu vysokonapěťového signálu na tvar nanovlákenné vlečky, morfologii nanovlákenných struktur a výrobnost.

Abstract:

The diploma thesis deals with the visual analysis of the alternating electric spinning process of a solution of polyvinylbutyral (PVB) dissolved in denatured ethanol. The visual analysis was performed by observing high-speed camera recordings. This work is divided into theoretical and experimental part. In the theoretical part, attention is paid to electrospinning with direct current as well as alternating current. Furthermore, the theoretical part describes the optimization of alternating electric spinning process. In the experimental part, high-speed recordings were used for visual analysis of the alternating spinning process of 10 %, 11 % and 12 % PVB solutions as the high-voltage electrical signal was changed. The first signal was sinusoidal and the second rectangular. Dynamic and static spinning were also tested for each solution of PVB. In the second experimental part, the influence of the high-voltage signal on the morphology of nanofiber structures and production was observed.

Keywords

Střídavé elektrické zvlákňování, vysoko napěťový signál, nanovlákna, polymerní zapleteniny, nanovlákenná vlečka, polyvinylbutyral

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Holec

Technical University of Liberec

Faculty of Textile Engineering

Master programme / field:
Textile Engineering / Netkané textilie a nanovlákenné materiály