Diplomová práce se zabývá hledáním vhodných parametrů pro tvorbu vláken z ligninu elektrostatickým zvlákňováním, zejména pak elektroreologickými vlastnostmi, molekulovou hmotností a teplotami fázových přechodů ligninu. Teoretická část se zaměřuje na parametry procesu výroby ligninových vláken elektrostatickým zvlákňováním, přeměnu na vlákna uhlíková a jejich aplikaci. Roztoky pro elektrostatické zvlákňování byly připravovány ze tří druhů ligninu z různých zdrojů o různých vlastnostech. Viskozimetr na Katedře netkaných textilií byl upraven za účelem měření viskozity roztoků ligninu v silném elektrickém poli. Předpokládalo se, že na základě získaných hodnot lze předpovídat kvalitu produkované nanovlákenné vrstvy či vůbec její vznik. V experimentální části ukazujeme na změnu strukturních vlastností ligninu frakcionací pomocí organických rozpouštědel, a to měřením jeho molekulové hmotnosti a tepelných vlastností.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on finding suitable parameters for electrospinning of lignin. In particular on electrorheological properties, molecular weight and phase transition temperatures of lignin. Theoretical part deals with process parameters of electrospinning of lignin, its conversion to carbon fibers and their application. Solutions were prepared from three types of lignin from different sources with different properties. Rheometer on department of Nonwoven textile of Technical university of Liberec has been modified for a purpose of measuring viscosity in electrical field. Based on this characterization method we can predict the quality of produced fibers. Experimental part describes changes in structure due to fractionation by organic solvents by measuring molecular weight and thermal properties.
Diplomová práce se zabývá hledáním vhodných parametrů pro tvorbu vláken z ligninu elektrostatickým zvlákňováním, zejména pak elektroreologickými vlastnostmi, molekulovou hmotností a teplotami fázových přechodů ligninu. Teoretická část se zaměřuje na parametry procesu výroby ligninových vláken elektrostatickým zvlákňováním, přeměnu na vlákna uhlíková a jejich aplikaci. Roztoky pro elektrostatické zvlákňování byly připravovány ze tří druhů ligninu z různých zdrojů o různých vlastnostech. Viskozimetr na Katedře netkaných textilií byl upraven za účelem měření viskozity roztoků ligninu v silném elektrickém poli. Předpokládalo se, že na základě získaných hodnot lze předpovídat kvalitu produkované nanovlákenné vrstvy či vůbec její vznik. V experimentální části ukazujeme na změnu strukturních vlastností ligninu frakcionací pomocí organických rozpouštědel, a to měřením jeho molekulové hmotnosti a tepelných vlastností.
Anotace v angličtině
This thesis is focused on finding suitable parameters for electrospinning of lignin. In particular on electrorheological properties, molecular weight and phase transition temperatures of lignin. Theoretical part deals with process parameters of electrospinning of lignin, its conversion to carbon fibers and their application. Solutions were prepared from three types of lignin from different sources with different properties. Rheometer on department of Nonwoven textile of Technical university of Liberec has been modified for a purpose of measuring viscosity in electrical field. Based on this characterization method we can predict the quality of produced fibers. Experimental part describes changes in structure due to fractionation by organic solvents by measuring molecular weight and thermal properties.
Proveďte rešerši na metody měření vybraných parametrů roztoků ligninu.
Seznamte se s chováním polymerních makromolekul v elektrickém poli.
Prostudujte problematiku reologie a elektroreologie.
Stávající experimentální zařízení vhodně modifikujte a proveďte příslušné experimenty a vyhodnoťte je. Získané výsledky diskutujte.
Zásady pro vypracování
Seznamte se s charakteristikou ligninu.
Proveďte rešerši na metody měření vybraných parametrů roztoků ligninu.
Seznamte se s chováním polymerních makromolekul v elektrickém poli.
Prostudujte problematiku reologie a elektroreologie.
Stávající experimentální zařízení vhodně modifikujte a proveďte příslušné experimenty a vyhodnoťte je. Získané výsledky diskutujte.
Seznam doporučené literatury
1. AKPAN, Emmanuel Isaac a Samson Oluropo ADEOSUN, ed. Sustainable Lignin for Carbon Fibers: Principles, Techniques, and Applications [online]. Cham: Springer International Publishing, 2019 [cit. 2021-01-12]. ISBN 978-3-030-18791-0. Dostupné z: doi:10.1007/978-3-030-18792-7
2. BAKER, Darren A. a Timothy G. RIALS. Recent advances in low-cost carbon fiber manufacture from lignin. Journal of Applied Polymer Science [online]. 2013, 130(2), 713-728 [cit. 2021-01-12]. ISSN 00218995. Dostupné z: doi:10.1002/app.39273
3. RAMAKRISHNA, Seeram. An introduction to electrospinning and nanofibers. New Jersey: World Scientific, c2005. ISBN 981-256-415-2.
4. PEER, Petra, Martin STENICKA, Petr FILIP a Vladimir PAVLINEK. Comparison of Electrorheological Measurements Based on Different Methods of Electric Field Generation. Applied Rheology [online]. 18.4.2014 [cit. 2021-01-12]. Dostupné z: doi:10.3933/APPLRHEOL-24-42875
1. AKPAN, Emmanuel Isaac a Samson Oluropo ADEOSUN, ed. Sustainable Lignin for Carbon Fibers: Principles, Techniques, and Applications [online]. Cham: Springer International Publishing, 2019 [cit. 2021-01-12]. ISBN 978-3-030-18791-0. Dostupné z: doi:10.1007/978-3-030-18792-7
2. BAKER, Darren A. a Timothy G. RIALS. Recent advances in low-cost carbon fiber manufacture from lignin. Journal of Applied Polymer Science [online]. 2013, 130(2), 713-728 [cit. 2021-01-12]. ISSN 00218995. Dostupné z: doi:10.1002/app.39273
3. RAMAKRISHNA, Seeram. An introduction to electrospinning and nanofibers. New Jersey: World Scientific, c2005. ISBN 981-256-415-2.
4. PEER, Petra, Martin STENICKA, Petr FILIP a Vladimir PAVLINEK. Comparison of Electrorheological Measurements Based on Different Methods of Electric Field Generation. Applied Rheology [online]. 18.4.2014 [cit. 2021-01-12]. Dostupné z: doi:10.3933/APPLRHEOL-24-42875