Array ( [0] => 14738576 [id] => 14738576 [1] => cswiki [site] => cswiki [2] => Nanovlákno [uri] => Nanovlákno [3] => [img] => [4] => [day_avg] => [5] => [day_diff] => [6] => [day_last] => [7] => [day_prev_last] => [8] => [oai] => [9] => [is_good] => [10] => [object_type] => [11] => 0 [has_content] => 0 [12] => [oai_cs_optimisticky] => ) Array ( [0] => [[Soubor:PVA nanopříze.png|náhled|250px|SEM snímek nanovlákenné [[polyvinylalkohol|PVA]] příze]] [1] => '''Nanovlákno''' je délkový útvar o charakteristických rozměrech a vlastnostech, kde jeden rozměr (délka) významně přesahuje průměr vlákna. Charakteristické průměry nanovláken se pohybují mezi 100–800 nanometry (nm). [2] => [3] => '''Nanovlákenné materiály''' jsou textilní výrobky s [[Průměr (geometrie)|průměrem]] vláken menším než 1 mikrometr ([[µm]]) = 1000 nanometrů (nm). [4] => Jako surovina se dá (dosud) použít asi 50 syntetických a přírodních [[polymer]]ů.Ramakrishna S., Fujihara K, Teo W.: ''An Introduction to Electrospinning and Nanofibers'', Word Scientific Publishing 2005, pp.3, {{ISBN|981-256-415-2}} [5] => == Technologie výroby nanovláken == [6] => Velmi jemné textilní vlákno je možné vyrobit mnoha způsoby. Na začátku 21. století byly v odborné literatuře uvedeny zejména: Bhat: ''Structure and Properties of High-Performance Fibers'', Woodhead Publishing 2017, {{ISBN|978-0-08-100550-7}}, str, 267-300 [7] => {| class="wikitable" [8] => [9] => !Způsob výroby!!Princip!!Rozsah
jemnosti (nm) [10] => |- [11] => | Štěpení bikomponentních vláken|| Odstranění jednoho z polymerů
v systému Islands in the Sea||nad 800 [12] => |- [13] => | Foukání taveniny || Dloužení polymerní taveniny
v proudu horkého vzduchu|| nad 800 [14] => |- [15] => | Fyzikální dloužení||Fyzikální dloužení roztoku||nad 50 [16] => |- [17] => | Zvlákňování vzněcováním||Zahřívání za současného tlaku
na polymerní tekutinu||nad 200 [18] => |- [19] => | Fázové dělení||Tvarování vlákna umělým
fázováním roztoku|| 50 – 500 [20] => |- [21] => | Samosběr||Samovolné uspořádání molekul
v roztoku||nad 100 [22] => |- [23] => | Rozptýlení rozpouštědlem ||Přeměna srážením
z rozpustnosti na nerozpustnost||nad 100 [24] => |- [25] => | Odstředivé zvlákňování||Dloužení vlákenné tekutiny
odstředivou silou||nad 100 [26] => |- [27] => | Hydrotermální proces||Formování vlákna
v hydrotermálním roztoku||50 – 120 [28] => |- [29] => | Elektrostatický proces||Roztahování roztoku
v elektrickém poli||10 nm až
několik µm [30] => |} [31] => [32] => [[Soubor:Electrospinning_setup.png|náhled|250px|Schéma elektrostatického zvlákňování "z trysky"]] [33] => Mezi uvedenými metodami vyniká '''elektrostatické zvlákňování'''. Touto technologií se dá vyrábět nejjemnější vlákno, k výrobě je možné použít několik různých materiálů i ve složení více druhů dohromady a molekuly se mohou uspořádat také ve formě [[uhlíkové nanotrubice|trubic]]. [34] => == Z historie elektrostatického zvlákňování == [35] => Za nejstarší objev v oboru je považováno zjištění Angličana ''Gilberta'' z roku 1600, že kapka vody se dá v elektrickém poli vytahovat do kónických tvarů. V roce 1902 byl patentován vynález Američana ''Mortona'' na rozptylování kapalin pomocí vysokého napětí. V letech 1965–1969 sestavil Američan ''Taylor'' matematický model kónického tvaru tekutin, který měl rozhodující vliv na zaměření výzkumných prací. Američan Reneker se spolupracovníky přehodnotil v roce 1990 vývoj v oboru elektrostatického zvlákňování a dal tak podnět k intenzivnímu výzkumu. V roce 2004 se zabývalo studiem této technologie ve světě už 200 univerzit. {{Citace elektronické monografie [36] => | titul = Electrospun nanofibers [37] => | url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136970210671389X [38] => | datum vydání = 2006-03-03 [39] => | datum přístupu = 2017-06-27 [40] => | vydavatel = materialstoday [41] => | jazyk = anglicky [42] => }} [43] => Komerční výroba nanovláken začala v 80. letech 20. století.{{Citace elektronické monografie [44] => | titul = The Pioneer in Nanofiltration [45] => | url = https://www.vdta.com/Magazines/NOV11/fc-Donaldson.html [46] => | datum vydání = 2011 [47] => | datum přístupu = 2017-06-27 [48] => | vydavatel = Floor Care & Central Vac Professional [49] => | jazyk = anglicky [50] => | url archivu = https://web.archive.org/web/20150703061206/http://www.vdta.com/Magazines/NOV11/fc-Donaldson.html [51] => | datum archivace = 2015-07-03 [52] => | nedostupné = ano [53] => }} Aktuální informace o celosvětové výrobě a spotřebě nanovláken lze získat jen z placených publikací, např. z každoroční studie za cenu cca 4000 USD.{{Citace elektronické monografie [54] => | titul = Global Nanofibers Consumption 2016 [55] => | url = https://www.decisiondatabases.com/ip/3455-nanofibers-consumption-industry-market-report [56] => | datum vydání = 2016 [57] => | datum přístupu = 2017-06-27 [58] => | vydavatel = Decision Databases [59] => | jazyk = anglicky [60] => }} [61] => [62] => == Pokročilé elektrostatické zvlákňování == [63] => Na začátku 21. století se se k vlastnímu zvlákňování běžně používá tryska ve tvaru jehly. S touto technikou se však dá pracovat jen na velmi nízké úrovni produktivity, hotová vlákna se dají jen náhodně ukládat na kolektoru, komerčně se z nich vyrábí jen netkané textilie. Pro zlepšení, resp. odstranění uvedených nedostatků byly do 2. dekády 21. století vyvinuty nové metody elektrostatického zvlákňování, z nichž tři mají praktický význam: [64] => === Bezjehlové zvlákňování === [65] => Známé jsou konstrukční varianty “z tyčky” a “z válečku”. [66] => [67] => Zařízení [[Nanospider]] vyvinuté na [[Technická univerzita v Liberci|Technické univerzitě v Liberci]], textilní fakultě, katedře netkaných textilií pracuje s výkonem 1–5 g/min. na 1 metr pracovní šířky. Tento vynález je založen na principu zvlákňování "z válečku", je patentován českým CZ294274 a světovým patentem WO/2005/024101. Výhradní licenci k tomuto zařízení zakoupil Ladislav ''Mareš'' pro svoji firmu ''Elmarco'', která začala v roce 2005 s úspěšnou výrobou a prodejem těchto zařízení. Společnost Elmarco byla v roce 2007 jediným producentem strojů na výrobu netkaných textilií z nanovláken na světě.{{Citace elektronické monografie [68] => | titul = Textilní nanomateriály [69] => | url = https://nanoed.tul.cz/pluginfile.php/689/course/section/1113/Prezentace1_2015_uvod%20NA%20WEB.pdf [70] => | datum vydání = 2015-03-23 [71] => | datum přístupu = 2017-06-27 [72] => | vydavatel = TU Liberec [73] => | jazyk = česky [74] => | url archivu = https://web.archive.org/web/20200710004545/https://nanoed.tul.cz/pluginfile.php/689/course/section/1113/Prezentace1_2015_uvod%20NA%20WEB.pdf [75] => | datum archivace = 2020-07-10 [76] => | nedostupné = ano [77] => }}{{Citace elektronické monografie [78] => | titul = O společnosti [79] => | url = http://www.elmarco.cz/spolecnost/spolecnost/ [80] => | datum vydání = 2004-2017 [81] => | datum přístupu = 2017-06-27 [82] => | vydavatel = elmarco [83] => | jazyk = česky [84] => | url archivu = https://web.archive.org/web/20170722202605/http://www.elmarco.cz/spolecnost/spolecnost/ [85] => | datum archivace = 2017-07-22 [86] => | nedostupné = ano [87] => }} [88] => [89] => === Kontinuální zvlákňování a spřádání nanovláken (“yarn electrospinning”) === [90] => Např. přístroj z roku 2011 sestávající v principu ze dvou protilehlých trysek s elektrickým nábojem. Vlákenný materiál vycházející z trysek se dlouží a zakrucuje s pomocí trychtýřovitého kolektoru umístěného mezi oběma tryskami. Hotová nit se navíjí na cívku rychlostí 5 m/min. [91] => [92] => [[Soubor:PVDF nanovlákna orientovaná.jpg|náhled|250px|Snímek z elektronového mikroskopu orientovaných nanovláken [[fluorová vlákna|polyvinylidenfluoridu]] (PVDF)]] [93] => === Zvlákňování technologií ''Islands in the Sea'' („ostrovy v moři“) === [94] => Technologie se zakládá na principu výroby [[bikomponentní vlákna|bikomponentních vláken]] [[zvlákňování z taveniny|z taveniny]]. Zvlákňovací tryska je konstruována tak, že jeden polymer (např. [[polypropylenová vlákna|polypropylen]], [[polyesterová vlákna|polyester]] nebo [[polyamidová vlákna|polyamid]]) se protlačuje několika sty otvory ("ostrovy"), kolem kterých protéká tryskou [[polystyren]] (jako druhá komponenta) a tvoří „moře“. Vzniklý [[filament|multifilament]] se [[dloužení vláken|dlouží]] a jako [[příze]] zpracovává na [[tkanina|tkaninu]] nebo [[pletenina|pleteninu]]. Na textilii se potom působí vhodnou chemikálií, která rozpustí materiál z „moře“, takže v přízi zůstanou jen (zpravidla velmi jemná) vlákna z „ostrovů“.Mather / Wardman: ''The Chemistry of Textile Fibres'', Royal Society of Chemistry 2011, {{ISBN|978-1-84755-867-1}}, str. 215-217 [95] => [96] => Tímto způsobem se dala již v 90. letech 20. století vyrábět vlákna jemnější než 100 nm.Takajima: ''Advanced Fiber Spinning Technology'', Woodhead Publishing 1994, {{ISBN|9781855731820}}, str. 194-197 Zařízení ze začátku 21. století mohou na tomto principu produkovat až '''5 kg nanovláken za hodinu'''.Mather / Wardman: ''The Chemistry of Textile Fibres'', Royal Society of Chemistry 2011, {{ISBN|978-1-84755-867-1}}, str. 215-217 [97] => [98] => == Vlastnosti == [99] => Nanovlákno má tisícinásobně větší povrchovou plochu než např. ''[[mikrovlákno]]''. Nanovlákenné materiály se vyznačují vysokou porozitou. Mechanické vlastnosti nanovlákenných materiálů vytvořených ze syntetických nebo přírodních polymerů nedosahují vysokých hodnot. Pro zlepšení mechanických vlastností se nanovlákna nanášejí na podkladový materiál, který je obecně z polypropylenu a je vytvořen technologií [[spunbond]]. [100] => [101] => Pro zlepšení mechanických vlastností nanovláken je možné využít metodu výroby uhlíkových nanovláken karbonizací pomocí metody CVD na speciálních substrátech (kámen, kovové plátky, dráty). V laboratorních podmínkách se uhlíková nanovlákna připravují na Technické Univerzitě v Liberci, Katedře netkaných textilií a nanovlákenných materiálů. Kostakova E, Gregr J, Meszaros L, Chotebor M, Nagy Z,K, Pokorny P, Lukaš D: Laboratory synthesis of carbon nanostructured materials usin natural gas, Materials Letters, Vol.79 (2012) [102] => [[Soubor:Multi-walled Carbon Nanotube.png|náhled|250px|Schéma trojstěnné uhlíkové nanotrubice]] [103] => Laboratorně byly vyrobeny (na univerzitě v Cambridge v Anglii) [[uhlíkové nanotrubice]] [104] => * s jednoduchou stěnou (SWNT) s modulem pružnosti 1000–5000 GPa a s tažnou pevností 13–53 GPa [105] => * s vícenásobnou stěnou (MWNT) s modulem pružnosti 800–900 GPa a s '''tažnou pevností 10–150 GPa '''Fyzikální hodnoty nanotrubiček: http://www.volny.cz/zkorinek/vlakna.pdf [106] => [107] => == Vliv na zdraví == [108] => [[Nanotechnologie]] je obecně považována za možné zdravotní riziko.https://zsbozp.vubp.cz/nanocastice-nanotechnologie-a-nanoprodukty-a-jejich-vazba-na-bezpecnost-a-ochranu-zdravi-pri-praci - Nanobezpečnosthttps://www.bozp.cz/aktuality/rizika-nanomaterialu/ - Potenciální rizika nanomateriálů a nanočástic. Toxicita, expozice a hodnocení rizik [[Uhlíková nanotrubice]] mohou způsobovat podobné [[Patologie|patologické změny]] jako např. vlákna [[azbest]]u.https://www.materialstoday.com/nanomaterials/news/carbon-nanotubes-coated-to-reduce-health-risks/ - Carbon nanotubes coated to reduce health risks Krátká nanovlákna jsou spojena s menším zdravotním rizikem.https://www.ed.ac.uk/news/all-news/nanofibres-220812 - Nanofibre health risk quantified [109] => [110] => == Příze z nanovláken == [111] => Příze se dají vyrábět např. ze 3700 jednotlivých vláken při rychlosti navíjení do 180 m/hod. [112] => Svazek vláken v přízi drží dobře pohromadě i bez zákrutu. Příze z určitých materiálů může se 420 zákruty na metr dosáhnout pevnosti 2 MPa při tažnosti 250% a se 6000 t/m se může pevnost zvýšit až na 60 MPa. Jedná se však jen o laboratorní výrobky. Komerční výroba nanovlákenných přízí nebyla do roku 2021 nikde ve světě známá.{{Citace elektronické monografie [113] => | titul = A Study of Knitting Performance [114] => | url = http://acikerisim.nku.edu.tr:8080/xmlui/handle/20.500.11776/4277 [115] => | datum vydání = 2021 [116] => | datum přístupu = 2022-12-02 [117] => | vydavatel = Tekirdağ Namık Kemal University [118] => | jazyk = turecky [119] => }} [120] => [121] => == Použití == [122] => V odborných publikacích jsou obsáhle popisovány '''pokusně vyrobené''' textilie z nanovláken s použitím zejména v oblasti biomedicíny, elektroniky (superkapacitátory, lithiové baterie), solárních buněk, piezoelektrických přístrojů, senzorů, ochrany ovzduší, chemických reakcí, funkčních textilií a mnoha jiných.{{Citace elektronické monografie [123] => | titul = A Comprehensive review [124] => | url = http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878535215003275 [125] => | datum vydání = 2015-12-12 [126] => | datum přístupu = 2017-06-27 [127] => | vydavatel = Arabian Journal of Chemistry [128] => | jazyk = anglicky [129] => }} [130] => [131] => Údaje o '''komerční výrobě''' jsou však na veřejnosti (v roce 2017) sotva známé. {{Citace elektronické monografie [132] => | titul = The Global Market for Celluloe Nanofibers [133] => | url = http://www.futuremarketsinc.com/the-global-market-for-cellulose-nanofibers/ [134] => | datum vydání = 2017 [135] => | datum přístupu = 2017-06-27 [136] => | vydavatel = Future Markets [137] => | jazyk = anglicky [138] => }} K výjimkám v tom směru patří např. informace o produktech české firmy ''Nanovia''.{{Citace elektronické monografie [139] => | titul = Produkty [140] => | url = http://www.nanovia.cz/produkty/ [141] => | datum vydání = 2016 [142] => | datum přístupu = 2017-06-27 [143] => | vydavatel = TU Liberec [144] => | jazyk = česky [145] => }} [146] => [147] => Výrobky z nanovláken se do povědomí běžných občanů dostávají pozvolna. Česká firma nanoSPACE jako první na světě zahájila výrobu bariérových povlaků pro alergiky z nanovláken už v roce 2014.{{Citace elektronického periodika [148] => | titul = Česká firma začala vyrábět prachuvzdorné lůžkoviny a hračky z nanotkaniny {{!}} Technický týdeník [149] => | url = https://www.technickytydenik.cz/rubriky/archiv/ceska-firma-zacala-vyrabet-prachuvzdorne-luzkoviny-a-hracky-z-nanotkaniny_24459.html [150] => | periodikum = www.technickytydenik.cz [151] => | datum přístupu = 2019-05-09 [152] => }} Postupně rozšířily svoje produkty o přikrývky a polštáře z nanovlákna a v roce 2016 vstoupily na trh s prvním protiroztočovým povlečením a prostěradly z nanovlákenné nanobavlny pro alergiky, které plně nahrazuje bariérové povlaky.{{Citace elektronického periodika [153] => | titul = Zachrání alergiky nanobavlna? Díky českému vynálezu by mohli spát i v peří [154] => | url = https://www.blesk.cz/clanek/zpravy-udalosti/381304/zachrani-alergiky-nanobavlna-diky-ceskemu-vynalezu-by-mohli-spat-i-v-peri.html [155] => | periodikum = Blesk.cz [156] => | datum přístupu = 2019-05-09 [157] => }} [158] => [159] => V roce 2018 můžeme sledovat využití nanovláken ve zdravotnictví, kde se nanovlákenná síť používá například do roušek, a chrání nositele i okolí před nežádoucími bakteriemi a viry. Nanovlákenná síť má mnohem menší otvory, než je velikost nežádoucích částic (smogu, bakterií nebo i aerosolů a dalších), proto je v nezávislých testech oceňována jako velmi výkonná při zachycování jednotlivých částic. Nanovlákenná membrána se také využívá u okenních sítích, které domácí prostředí chrání nejen před hmyzem, ale i před smogem nebo spalinami. [160] => [161] => Nanovlákno se používá v kosmetice. Tým českých vědců ze společnosti [n]fibrecare vyvinul první českou high tech masku, která pleti nabízí špičkovou péči jednoduše, příjemně a rychle. Vlákno v sobě zapouzdří cenné aktivní látky, které se rovnoměrně uvolňují do pleti. Běžné mokré textilní masky jsou zpravidla tvořeny z 90 % vodou a glycerinem, stejně jako parabeny, silikony, akryláty, parfémy a dalšími aditivy, které mohou pleť podráždit.{{Doplňte zdroj}} [162] => [163] => == Odkazy == [164] => === Reference === [165] => [166] => [167] => === Související články === [168] => * [[Nanotechnologie]] [169] => * [[Nanospider]] [170] => * [[Uhlíkové nanotrubice]] [171] => * [[Orbitální výtah]] [172] => * [[Netkané textilie]] [173] => * [[Mikrovlákno]] [174] => * [[Polyakrylonitrilová vlákna]] (uhlíkové nanotrubičky) [175] => [176] => === Literatura === [177] => * Denninger/Giese: Textil- und Modelexikon, {{ISBN|3-87150-848-9}} Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 2006, str.484 (definice nanovlákna) [178] => [179] => === Externí odkazy === [180] => * {{Commonscat}} [181] => {{Autoritní data}} [182] => [183] => [[Kategorie:Nanotechnologie]] [184] => [[Kategorie:Umělá textilní vlákna]] [185] => [[Kategorie:Textilní vlákna]] [] => )
good wiki

Nanovlákno

PVA příze Nanovlákno je délkový útvar o charakteristických rozměrech a vlastnostech, kde jeden rozměr (délka) významně přesahuje průměr vlákna. Charakteristické průměry nanovláken se pohybují mezi 100-800 nanometry (nm).

More about us

About

Expert Team

Vivamus eget neque lacus. Pellentesque egauris ex.

Award winning agency

Lorem ipsum, dolor sit amet consectetur elitorceat .

10 Year Exp.

Pellen tesque eget, mauris lorem iupsum neque lacus.

You might be interested in

,'uhlíkové nanotrubice','Nanospider','Nanotechnologie','Kategorie:Umělá textilní vlákna','Polyakrylonitrilová vlákna','Soubor:PVA nanopříze.png','Netkané textilie','bikomponentní vlákna','Uhlíkové nanotrubice','Patologie','Technická univerzita v Liberci','mikrovlákno'

Mikrovlákno

Nanospider

Nanotechnologie

Patologie

Patologie je vědní disciplína zabývající se studiem nemocí, jejich původu, vzniku a průběhu.