Elektrostatické zvlákňování – orientace vláken, výroba nití a bikomponentní vlákna Eva Košťáková KNT, FT, TUL
Řízení orientace vláken Rotující válec
Ostrý disk
Vibrující deska
Rámeček
Řízení orientace vláken Vidlice
Síťový buben
Bodový kolektor
Textilní výroba scaffoldů
Elektrostatické zvlákňování
Řízení orientace vláken
Kolektor jako ROTUJÍCÍ VÁLEC Nejjednodušší uspořádání. Vysoká rychlost otáčení – tisíce otáček za minutu Stupeň uspořádání vláken není vysoký Orientace vláken v jednom směru znamená rovnost rychlosti ukládání vláken a rychlosti otáčení válce. Menší rychlost válce = náhodná orientace vláken; větší rychlost válce = vlákna mohou být přetrhávána.
http://www.cosmobio.co.jp/export_e/products/cell_tissue_cultur e/products_hks_20090105.asp?entry_id=1643
Řízení orientace vláken Rastrovaný kolektro Např. tištěné spoje
Výroba nití pomocí elektrostatického zvlákňování
Výroba nití Zvlákňování na hladinu
Výroba nití Dvě trysky
Textilní výroba scaffoldů
Elektrostatické zvlákňování „nitě“
a
Orientation of cell growing on different type of electrospun nanofiber webs b c
d
Zhong, S., Teo, W., E., Zhu, X., Beuerman, R., W., Ramakrishna, S., Yung, L., Y., L.: An aligned nanofibrous collagen scaffold by electrospinning and its effects on in vitro fibroblast culture, Journal of Biomedical Materials Research Part A, pg.456-463, 2006,
Textilní výroba scaffoldů
Elektrostatické zvlákňování „orientovaná vlákna“
http://www.bio2.rwth-aachen.de/research/mey_2007.htm
Textilní výroba scaffoldů
Elektrostatické zvlákňování „orientovaná vlákna“
http://www.nature.com/nmat/journal/v9/n7/full/nmat2789.html
Representative DRG stained for neurofilament (green) after 3 days of culture on PLL coated A.) glass and B.) fibers. Scale bars = 200 μm. http://what-when-how.com/nanoscience-and-nanotechnology/polymernanofibers-prepared-by-electrospinning-nanotechnology/
rohovka
TEXTILIE V TKÁŇOVÉM INŽENÝRSTVÍ
cévy svaly
játra nervy ledviny
Šlachy a vazy kůže
chrupavka
http://web.iitd.ac.in/~sourabhg/research.php
Textilní výroba scaffoldů
Elektrostatické zvlákňování „porézní vlákna“
Příklad PLA – chloroform (porézní vlákna), PLA – chloroform, DMF (hladká vlákna)
Na morfologii povrchu elektrostaticky zvlákněných vláken má vliv: použitý polymer, aplikované napětí, rozpouštědlo a okolní podmínky.
Růst okolní vlhkosti znamená větší póry ve vláknech.
Textilní výroba scaffoldů
Kompozitní nanovlákna
Hybridní příze
Hybridní příze
Jedna z možností výroby
Hybridní příze
http://www.ros.hw.ac.uk/bitstream/10399/2245/1/BazbouzMB_0509_std.pdf
Hybridní příze Výroba s Nanospiderem
Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofiber-covered yarns, Chemical Fibers International 2/2011
Hybridní příze Výroba s Nanospiderem
Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofiber-covered yarns, Chemical Fibers International 2/2011
Hybridní příze Výroba s Nanospiderem
Jirsák, O., Sanetrník, F., Chaloupek, J.: Nanofiber-covered yarns, Chemical Fibers International 2/2011
Výroba bikomponentních vláken – jádro-plášť
Schematic illustration of the setup for electro-spun fibers having core/sheath structure. (a) The spinneret was manufactured from two coaxial capillaries, through which healing agent (core) and polymer solution(sheath) were simultaneously ejected to form a continuous coaxial jet. Two different SEM images of healing agent encapsulated fibrous structures; (b) beads on string and (c) smooth tube, respectively. Inset figure of Fig. (b) and (c) is schematic of corresponding core/sheath structures, respectively. http://braungroup.beckman.illinois.edu/JeongHoPark.html
Výroba bikomponentních vláken – jádro-plášť
Výroba bikomponentních vláken – jádro-plášť
http://www.hillsinc.net/images/meltblownfig1.jpg
http://www.mecc.co.jp/en/html/products/ spinneret/ultra_co-axial.html
Výroba bikomponentních vláken – strana-strana (side-by-side)
The scanning electron microscopy (SEM) image of the electrospun HSPET/PTT nanofibers shown in the graphic indicates that the as-spun fibers have curly and helically crimped fiber morphologies. The average fiber diameter of the HSPET/PTT nanofiber is 800 nm, and the diameter of helix is about 1–1.5 μm, simultaneously the thread pitch of the helical structure is only about 1.5 μm that the whole fiber present a morphology of tight spring.