Zvlákňování
Zvlákňování (angl.: fiber spinning, něm.: Faserspinnen) je proces přeměny tekuté látky na textilní vlákno. [1]
Zvláknitelná tekutina může být
- uměle vytvořená tavenina, roztok nebo emulze [1] [2]
- protein v těle housenek nebo pavouků (přírodní nebo pavoučí hedvábí)[3]
Způsoby umělého zvlákňování
K nejznámějším technologiím patří:
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 |
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 proteinů
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.
Literatura
Reference
- Manufacturing [online]. Fiber Source, 1998-05-26 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky)
- Sinclair:Textiles and Fashion, Elsvier 2014, ISBN 9781845699314
- Silk Spinning in Silkworms and Spiders [online]. NCBI, 2016-08-09 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky)
- Gel spinning of synthetic polymer fibres [online]. Woodhead Publishing, 2014 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky)
- Multilite Fibre Mats by a Sol-Gel Spinning Technique [online]. Springer Nature, 2002 datum přístupu = 2019-10-25. Dostupné online. (anglicky)
- Hans-Karl Rouette: Handbuch Textilveredlung, Deutscher Fachverlag 2006, ISBN 3-86641-012-3, str. 76
- Elektrostatické zvlákňování [online]. Ústav pro hydrodynamiku, 2019 datum přístupu = 2019-10-25 [cit. 2019-10-28]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-10-28. (česky)
- Vlákna. Kompozity [online]. 2016 [cit. 2017-04-24]. Dostupné online. (česky)
- Zvlákňování skla (německy): http://www.baumann-online.de/ho_alois-kiessling/facharbeiten/Glasfaser/glas.htm Archivováno 4. 7. 2010 na Wayback Machine
- 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)
- Kohlenstofffasern [online]. abiweb, 2019 datum přístupu = 2019-10-25 [cit. 2019-10-28]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2019-10-28. (německy)