Zvlákňování

Zvlákňování (angl.: fiber spinning, něm.: Faserspinnen) je proces přeměny tekuté látky na textilní vlákno. [1]

Schéma tavného zvlákňování polyamidu

Zvláknitelná tekutina může být

Způsoby umělého zvlákňováníEditovat

K nejznámějším technologiím patří:

 
Zvlákňovací tryska (z roku 1958)
Druh zvlákňování Technologie (stručný popis příkladů) Druhy materiálu
Tavné[1] tavenina 30–60 °C nad tavným bodem zvlákňov. látky – tryska – chladicí komora (současné dloužení) PES, PA, PP,GF
Suché[1] surovina v těkavém rozpouštědle – tryska – šachta s proudem horkého vzduchu – vypaření rozpouštědla, dloužení elasty, acetáty, PAC
Mokré[1] polymerní roztok – tryska – srážecí (koagulační) lázeň VI, aramidy, triacetát, PAC
Gelové[4] roztok polymeru s vysokou molekul. hmotností + těkavé rozpouštědlo – tryska – chlazení ve vodní lázni PE, (PAC, PVC)
Sol/gel[5] z polymeru solu se odnímá rozpouštědlo – tryska – spékání (sintrování) Al2O3, SiC
Emulzní[6] disperze s polymerní matricí – tryska – srážecí lázeň – zahřívání na 400 °C, spékání fluorová vlákna
Elektrostatické[7] mezi anodu (injekční zařízení) a katodu (sběrná deska) s el. napětím 5–15 kV se vstřikuje polymer – spojitý proud polymeru tuhne a zachycuje se na sběrné desce nanovlákna
Chemické ukládání par[8] VLS: substrát s katalyzátorem v reaktoru – tavení katalyzátoru (1400 °C) – přesycení roztavené kapky plynem – krystalizace na substrátu ve tvaru vlákna whiskery
 
Tři fáze přeměny proteinu na hedvábné vlákno ve žláze bource morušového

Jak ukazuje tabulka, většina umělých textilních surovin pochází z tavného zvlákňování. K výrobě filamentů se používají technologie zvlákňování přes trysku. Elektrostaticky a ukládáním par se (dosud) dají vyrábět jen krátká, neuspořádaná vlákna.

K méně používaným technologiím patří:

  • (např. při zvlákňování skla) foukání přes trysku, tažení z tyče, odstřeďování[9],
  • různé způsoby zvlákňování kovů[10]
  • při výrobě nanovláken: fázové dělení, template synthesis
  • pyrolýza jako součást procesu výroby uhlíkových vláken se dá pokládat za zvláštní druh zvlákňování[11]

Zvlákňování proteinůEditovat

Housenka bource morušového vylučuje proteinový sekret, který na vzduchu tuhne. Smyčkovým pohybem hlavy housenka táhne a napíná vlákno a tím dochází k orientaci molekul v přírodním hedvábí.

Protein určitých pavouků se naočkovává kozám, jejichž mléko se s přidáním solí tlačí přes trysku a tak vzniká pavoučí hedvábí.

LiteraturaEditovat

  • Koslowski: Chemiefaser-lexikon:Begriffe- Zahlen- Handelsnamen, Deutscher Fachverlag 2008, ISBN 3-87150-876-4
  • Franz Fourné; Peter M. Latzke: Synthetische Fasern : Herstellung, Maschinen und Apparate, Eigenschaften, Hanser Verlag 1995 ISBN 3-446-16058-2

ReferenceEditovat

  1. a b c d e Manufacturing [online]. Fiber Source, 1998-05-26 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky) 
  2. Sinclair:Textiles and Fashion, Elsvier 2014, ISBN 9781845699314
  3. Silk Spinning in Silkworms and Spiders [online]. NCBI, 2016-08-09 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky) 
  4. Gel spinning of synthetic polymer fibres [online]. Woodhead Publishing, 2014 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky) 
  5. Multilite Fibre Mats by a Sol-Gel Spinning Technique [online]. Springer Nature, 2002 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky) 
  6. Hans-Karl Rouette: Handbuch Textilveredlung, Deutscher Fachverlag 2006, ISBN 3-86641-012-3, str. 76
  7. Elektrostatické zvlákňování [online]. Ústav pro hydrodynamiku, 2019 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (česky) 
  8. Vlákna. Kompozity [online]. 2016 [cit. 2017-04-24]. Dostupné online. (česky) 
  9. Zvlákňování skla (německy): http://www.baumann-online.de/ho_alois-kiessling/facharbeiten/Glasfaser/glas.htm Archivováno 4. 7. 2010 na Wayback Machine
  10. Metallfasern als schallabsorbierende Strukturen [online]. TU Dresden, 2004 datum přístupu = 2019-10-25 [cit. 2010-08-15]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2016-03-04. (německy) 
  11. Kohlenstofffasern [online]. abiweb, 2019 datum přístupu = 2019-10-25 [cit. 2019-10-28]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-10-28. (německy)