Dnešní společnost stále více závisí na všudypřítomné elektronice, přičemž budoucnost se jeví v elektronických systémech, které budou velmi nenápadně začleněny do každodenního oděvu. Tohoto je možné docílit pomocí elektricky vodivých textilních struktur při zachování komfortních vlastností typických pro oděvy určené ke každodennímu nošení. Při pohlédnutí na tuto problematiku z druhé strany, současná doba s sebou přináší nevídaný nárůst umělých zdrojů elektromagnetického pole vedoucí k potřebě vývoje flexibilních stínících krytů vynikajících nízkou hmotností a vysokou propustností pro vzduch i vodní páry. Tato diplomová práce se zabývá přípravou a testováním elektricky vodivých plošných textilií pomocí nanášení vodivého polymeru na nevodivý substrát. Vodivý polymer polypyrol byl aplikován chemickou polymerizací in-situ. Jako substrát byla zvolena polyesterová textilie plátnové vazby. Cílem práce je porovnat vlastnosti textilního substrátu a textilie upravené pomocí vodivého polymeru s důrazem na funkčnost zastoupenou hodnocením elektrické vodivosti a elektromagnetické stínící účinnosti a životnost vodivé úpravy. V rámci práce je prozkoumána také možnost předúpravy polyesterového substrátu z hlediska zvýšení adhezních vlastností mezi vodivým polymerem a textilním substrátem.
Anotace v angličtině
Today's society is increasingly dependent on ubiquitous electronics. The future seems to be in electronic systems, which are very discreetly integrated into everyday garments. This can be achieved using electrically conductive textile structures while maintaining comfort properties typical for clothing for everyday wear. While looking at this issue from the other side, the current time brings along an unprecedented increase in man-made sources of electromagnetic fields leading to the need for the development of flexible shield cover outstanding by low weight and high permeability to air and water vapor. This thesis deals with the preparation and testing of electrically conductive fabrics using a conductive polymer coating onto a nonconductive substrate. Polypyrrole conductive polymer was applied by chemical in-situ polymerization. As a substrate a polyester plain weave fabric was chosen. The aim of this work is to compare the properties of the textile substrate and the textile coated by a conductive polymer while functionality represented by evaluating the electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness and durability of the conductive treatment is emphasized. The possibility of pre-treatment of the polyester substrate in terms of increasing the adhesion properties between the conductive polymer and textile substrate is also explored in this work.
Dnešní společnost stále více závisí na všudypřítomné elektronice, přičemž budoucnost se jeví v elektronických systémech, které budou velmi nenápadně začleněny do každodenního oděvu. Tohoto je možné docílit pomocí elektricky vodivých textilních struktur při zachování komfortních vlastností typických pro oděvy určené ke každodennímu nošení. Při pohlédnutí na tuto problematiku z druhé strany, současná doba s sebou přináší nevídaný nárůst umělých zdrojů elektromagnetického pole vedoucí k potřebě vývoje flexibilních stínících krytů vynikajících nízkou hmotností a vysokou propustností pro vzduch i vodní páry. Tato diplomová práce se zabývá přípravou a testováním elektricky vodivých plošných textilií pomocí nanášení vodivého polymeru na nevodivý substrát. Vodivý polymer polypyrol byl aplikován chemickou polymerizací in-situ. Jako substrát byla zvolena polyesterová textilie plátnové vazby. Cílem práce je porovnat vlastnosti textilního substrátu a textilie upravené pomocí vodivého polymeru s důrazem na funkčnost zastoupenou hodnocením elektrické vodivosti a elektromagnetické stínící účinnosti a životnost vodivé úpravy. V rámci práce je prozkoumána také možnost předúpravy polyesterového substrátu z hlediska zvýšení adhezních vlastností mezi vodivým polymerem a textilním substrátem.
Anotace v angličtině
Today's society is increasingly dependent on ubiquitous electronics. The future seems to be in electronic systems, which are very discreetly integrated into everyday garments. This can be achieved using electrically conductive textile structures while maintaining comfort properties typical for clothing for everyday wear. While looking at this issue from the other side, the current time brings along an unprecedented increase in man-made sources of electromagnetic fields leading to the need for the development of flexible shield cover outstanding by low weight and high permeability to air and water vapor. This thesis deals with the preparation and testing of electrically conductive fabrics using a conductive polymer coating onto a nonconductive substrate. Polypyrrole conductive polymer was applied by chemical in-situ polymerization. As a substrate a polyester plain weave fabric was chosen. The aim of this work is to compare the properties of the textile substrate and the textile coated by a conductive polymer while functionality represented by evaluating the electrical conductivity and electromagnetic shielding effectiveness and durability of the conductive treatment is emphasized. The possibility of pre-treatment of the polyester substrate in terms of increasing the adhesion properties between the conductive polymer and textile substrate is also explored in this work.
1. Vypracujte literární rešerši na téma: a) textilní materiály se zvýšenou elektrickou vodivostí; b) nanášení vodivých polymerů (zejména polypyrolu) na textilie metody, postupy, parametry procesu; c) hodnocení elektrické vodivosti a dalších užitných vlastností povrstvených textilií; d) možnosti zvýšení adheze mezi substrátem a elektricky vodivým nánosem.
2. Připravte elektricky vodivé vzorky nanášením polypyrolu na nevodivou textilii pomocí ověřeného postupu a analyzujte základní vlastnosti vytvořených textilních struktur (analýza povrchu, funkční a užitné vlastnosti).
3. Vyhodnoťte navržený experiment porovnejte vlastnosti textilního substrátu se vzorkem upraveným pomocí vodivého polymeru, zhodnoťte užitné vlastnosti a životnost úpravy.
4. Navrhněte a realizujte experiment aktivace povrchu substrátu, popř. úpravy postupu a receptury nanášení vodivého polymeru s cílem zlepšit vybrané vlastnosti textilií získaných pomocí tradičního postupu aplikace vodivého polymeru.
5. Vyhodnoťte navržený experiment zhodnoťte existenci či neexistenci vlivu aktivace povrchu substrátu, popř. úpravy postupu receptury nanášení na sledované veličiny.
6. Získané výsledky vhodně interpretujte.
Zásady pro vypracování
1. Vypracujte literární rešerši na téma: a) textilní materiály se zvýšenou elektrickou vodivostí; b) nanášení vodivých polymerů (zejména polypyrolu) na textilie metody, postupy, parametry procesu; c) hodnocení elektrické vodivosti a dalších užitných vlastností povrstvených textilií; d) možnosti zvýšení adheze mezi substrátem a elektricky vodivým nánosem.
2. Připravte elektricky vodivé vzorky nanášením polypyrolu na nevodivou textilii pomocí ověřeného postupu a analyzujte základní vlastnosti vytvořených textilních struktur (analýza povrchu, funkční a užitné vlastnosti).
3. Vyhodnoťte navržený experiment porovnejte vlastnosti textilního substrátu se vzorkem upraveným pomocí vodivého polymeru, zhodnoťte užitné vlastnosti a životnost úpravy.
4. Navrhněte a realizujte experiment aktivace povrchu substrátu, popř. úpravy postupu a receptury nanášení vodivého polymeru s cílem zlepšit vybrané vlastnosti textilií získaných pomocí tradičního postupu aplikace vodivého polymeru.
5. Vyhodnoťte navržený experiment zhodnoťte existenci či neexistenci vlivu aktivace povrchu substrátu, popř. úpravy postupu receptury nanášení na sledované veličiny.
6. Získané výsledky vhodně interpretujte.
Seznam doporučené literatury
1. Smith W.C.Smart Textile Coatings and Laminates. Vyd. 1. Cambridge: WoodheadPublishing, 2010, 320 s. ISBN 978-1-84569-379-4.
2. Cucchi I., et al. Bio-based conductive composites: Preparation and properties of polypyrrole (PPy)-coated silk fabrics. Synthetic Metals 2009, 159(3-4), pp. 246-253.
3. Mehmood T., et. al. Study of oxygen plasma pre-treatment of polyester fabric for improvemedpolypyrrole adhesion. Material Chemistry and Physics 2014, 143, pp. 668-675.
4. Tavanai H., Kaynak A. Effect of weight reduction pre-treatment on the electrical and thermal properties of polypyrrole coated woven polyester fabrics. Synthetic Metals 2007, 157, pp. 764-769.
5. Tabaciarova J, et. al. Study of polypyrrole aging by XPS, FTIR and conductivity measurements. Polymer Degradation and Stability 2015, 120, 392-401.
6. Mosnackova K. et. al. Polyamide grafted with polypyrrole: formation, properties, and stability. Chemical Papers 2013, 67(8), pp. 979-994.
Seznam doporučené literatury
1. Smith W.C.Smart Textile Coatings and Laminates. Vyd. 1. Cambridge: WoodheadPublishing, 2010, 320 s. ISBN 978-1-84569-379-4.
2. Cucchi I., et al. Bio-based conductive composites: Preparation and properties of polypyrrole (PPy)-coated silk fabrics. Synthetic Metals 2009, 159(3-4), pp. 246-253.
3. Mehmood T., et. al. Study of oxygen plasma pre-treatment of polyester fabric for improvemedpolypyrrole adhesion. Material Chemistry and Physics 2014, 143, pp. 668-675.
4. Tavanai H., Kaynak A. Effect of weight reduction pre-treatment on the electrical and thermal properties of polypyrrole coated woven polyester fabrics. Synthetic Metals 2007, 157, pp. 764-769.
5. Tabaciarova J, et. al. Study of polypyrrole aging by XPS, FTIR and conductivity measurements. Polymer Degradation and Stability 2015, 120, 392-401.
6. Mosnackova K. et. al. Polyamide grafted with polypyrrole: formation, properties, and stability. Chemical Papers 2013, 67(8), pp. 979-994.
Přílohy volně vložené
0
Přílohy vázané v práci
grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby je zveřejněn pouze přihlášenému uživateli.