Nanostrukturovaný filtrační materiál s minimalizovaným tlakovým odporem pro filtraci vzduchu

Abstract

Tato diplomová práce si klade za cíl přípravit nanostrukturovaný filtrační materiál s minimalizovaným tlakovým odporem pro filtraci vzduchu a vysokou filtrační účinností. V rámci řešení bylo připraveno několik roztoků z kyseliny polymléčné, polyurethanu a polybutylen sukcinátu, které byly zvlákňovány v elektrostatickém poli a nanovlákna byla dále analyzována. Jednotlivé průměry vláken byly stanoveny pomocí digitálního programu pro měření vzdáleností ze snímků z rastrovacího elektronového mikroskopu. Následně byla měřena filtrační účinnost a tlakový odpor vzorků. V neposlední řadě byla stanovena také pórovitost a vlastnosti zvlákňovaných roztoků. Bylo potvrzeno, že přítomnost nanovláken s menším průměrem vláken v nanostruktuře zvyšuje filtrační účinnost a zároveň snižuje tlakovou ztrátu. Bylo zjištěno, že objemové překážky v nanostruktuře (globulární defekty a beads) sice pozitivně zvyšují filtrační účinnost, ale i negativně zvyšují tlakový odpor. Vyšší hodnoty středního průměru pórů zlepšují (snižují) tlakový odpor. Výsledná hodnota filtrační účinnosti je pak dána kombinací vlivu jednotlivých proměnných. Vybrané nanostruktury byly porovnány s komerčními filtračními materiály z hlediska filtrační účinnosti a tlakového odporu.