Osnova témat
-
Realizováno za finanční podpory ESF a státního rozpočtu ČR v rámci v projektu "Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0" CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 – ESF OP VVV.
TEORIE NETKANÝCH TEXTILIÍ
TNT
********************************************************************************************************
Tato stránka představuje základní přednášky z předmětu Teorie netkaných textilií, avšak zejména je věnovaná hlubšímu představení vybraných problémů z předmětu Teorie netkaných textilií (TNT), které vyžadují hlubší e-learningovou podporu.
Student zde může nalézt detailní postupy vysvětlující metody měření s praktickými ukázkami zejména ve formě videí a fotografií z konkrétních experimentů. Jsou zde uvedeny další podněty k zamyšlení, které by měly studenty podněcovat k pokročilejším úvahám o daných problémech.
************************************************************************************
doc. Ing. Eva Kuželová Košťáková, Ph.D. (KCH, FP, TUL)
a
Ing. Bc. Jana Hlavatá (KNT, FT, TUL)
*************************************************
-
Základní přednášky k předmětu TNT
******************************************
1. přednáška - Úvod do problematiky, Základní pojmy adheze v NT
***
2. přednáška - Adheze kapalin k pevným látkám - povrchové napětí a měření povrchového napětí kapalin
***
3. přednáška - Interakce mezi kapalinou a vlákenným materiálem - podmínky dokonalého smáčení jednoho vlákna a svazku vláken
***
4. přednáška - Interakce mezi kapalinou a vlákenným materiálem - podmínka dokonalého smáčení jednoho vlákna se započítáním Laplaceova tlaku
***
5. přednáška - Interakce mezi kapalinou a vlákenným materiálem - Lucas-Washburnův vztah - dynamicka smáčení porézních materiálů
***
6. přednáška - Kapilární délka a její úloha ve studiu výroby i smáčení vlákenných materiálů
***
7. přednáška - Plateau-Rayleighova nestabilita - rozpad kapalinové trysky a její úloha při výrobě netkaných textilií
***
8. přednáška - Plateau-Rayleighova nestabilita kapalinového filmu na vlákně
***
9. přednáška - Netkané textilie a kompozitní materiály
***
10. a 11. přednáška - Simulace procesu smáčení vlákenných materiálů - princip Isingova modelu a příklady jeho využití
***
12. přednáška - Speciální aplikace poznatků ze smáčení
***
13. přednáška - Historie a konstrukce dětské pleny - propojení poznatků ze smáčení vlákenných materiálů (příklady, diskuse)
***
14. přednáška - Ohebnost vlákenných materiálů - Jedinečnost vláken jako konstrukčního prvku.
***
-
******************************************************
Měření kontaktního úhlu je jednou ze základních metod pro základní odhad chování pevných látek a kapalin v kontaktu. Vedle základních metod přisedlých kapek existuje ještě další zajímavá metoda naklánění destičky pevné látky částečně zanořené v kapalině. Postup této metody je popsán v tomto videu.
*
*
?????? K zamyšlení ?????
1) Jak by probíhalo měření pokud by kontaktní úhel mezi destičkou (pevnou látkou) a kapalinou, do které by byla destička zanořena, byl větší než 90°?
2) Jak by probíhalo měření pokud by kontaktní úhel mezi destičkou (pevnou látkou) a kapalinou, do které by byla destička zanořena, byl právě roven 90°?
-
**********************************************************************
Odhad kontaktního úhlu na porézním materiálu, který je testovanou kapalinou smáčen, je v klasické podobě měření přisedlou kapkou téměř nemožný. Pronikání kapky do porézní pevné látky znemožňuje dosažení rovnovážného stavu a tedy zachycení rovnovážného stavu kapky a následné odečtení kontaktního úhlu neboli úhlu smáčení. Tento problém je možné vyřešit odhadem kontaktního úhlu založeného na Washburnově metodě sledování dynamiky vzlínání kapaliny do porézního materiálu v tomto případě do netkané textilie. Více o měření vzlínání v tomto videu.
*
*
*
?????? K zamyšlení ?????
1) Jak může proces ovlivnit nesprávně připravený vzorek netkané textilie?
2) Jak vypadá tento pokus pro kapaliny, které mají s materiálem vláken kontaktní úhel větší než 90°?
-
****************************************************************************************************
Experiment představující, že se zvyšujícím se počtem vláken ve svazku dochází k rychlejšímu pronikání kapky do svazku. Důvodem je kolektivní působení vláken a jejich vhodné geometrické uspořádání. Experiment je možné vidět na tomto videu.
*
*
*
????? K zamyšlení ?????
1) Jak uspořádání vláken ve svazku ovlivní dynamiku smáčení?
2) Jak orientace vláken v plošné netkané textilii ovlivní dynamicku smáčení?
3) Jak průměr vláken ve svazku či průměr vláken v netkané textilii tedy jemnost vláken ovlivňuje dynamiku pronikání kapaliny?
-
**************************************************************************************************************
Rozpad kapalinového filmu na vlákně je nejen ve své podstatě velmi zajímavým procesem, ale jedná se i o velmi vizuálně přitažlivou záležitost. Experimentálně se jedná o relativně jednoduchý pokus. Velikost kapek a tedy i jejich vzdálenost je ovlivňována průměrem použitého vlákna a samozřejmě i nanášeným filmem. Blíže v tomto videu.
*
*
*
?????? K zamyšlení ?????
1) Jak lépe nanášet kapalinový film na vlákno, aby došlo k nanesení přesné tloušťky filmu?
2) Dochází k rozpadu kapalinového filmu na ekvidistantně vzdálené kapky i u kapalin, které mají s materiálem vlákna nulový kontaktní úhel?
3) Ve kterých technologiích výroba či zpracování netkaných textilií se nanáší kapalinové filmy na vlákna?