Interfacial rheological properties have yet to be thoroughly explored. Only recently, methods have been introduced that provide sufficient sensitivity to reliably determine viscoelastic interfacial ...properties. In general, interfacial rheology describes the relationship between the deformation of an interface and the stresses exerted on it. Due to the variety in deformations of the interfacial layer (shear and expansions or compressions), the field of interfacial rheology is divided into the subcategories of shear and dilatational rheology. While shear rheology is primarily linked to the long-term stability of dispersions, dilatational rheology provides information regarding short-term stability. Interfacial rheological characteristics become relevant in systems with large interfacial areas, such as emulsions and foams, and in processes that lead to a large increase in the interfacial area, such as electrospinning of nanofibers.
Medfazne reološke lastnosti so še dokaj neraziskane. Šele pred kratkim so razvili metode, s katerimi je mogoče z zadostno občutljivostjo in natančnostjo določiti viskoelastične lastnosti medfaze. Medfazna reologija opisuje odnos med deformacijo medfaze in silo, ki to deformacijo povzroči. Zaradi različnih deformacij medfazne plasti (strig in raztezanje, oziroma krčenje) se tudi medfazna reologija deli na strižno in dilatacijsko. Strižne reološke lastnosti medfaze se odražajo v dolgotrajni stabilnosti disperzij, medtem ko sedilatacijske predvsem v kratkotrajni stabilnosti. Poznavanje medfaznih reoloških lastnosti je pomembno v sistemih z velikimi medfaznimi površinami, kot so emulzije in pene ter pri procesih, kjer pride do velikega povečanja medfazne površine, kot je elektrostatsko sukanje nanovlaken.
Posljednjih desetljeća zanimanje znanstvenika diljem svijeta za tehniku elektroispredanja u stalnom je porastu. Razlog tome j mogućnost dovivanja jedinstvenih svojstva materijala načinjenih od ...nanovlakana međusobno isprepletenih u strukturu visoke poroznosti. Zbog velike specifične površine, velike poroznosti, povezanosti pora, mogućnosti kontrole morfologije vlakana te mogućnosti ispredanja raznovrsnih materijala, elektroispredeni materijali imaju široku primjenu u područjima: pohrane energije, senzora, filtracije, zaštitnog tekstila, katalizatora, bioinženjerstva tkiva, prijenosu i oslobađanju funkcionalnih komponenti i sl. Kompleksnost postupka očituje se u nizu faktora koji mogu utjecati na izgled vlakana kao i njihovu namjenu. U radu se daje pregled postupaka elektroispredanja, počevši od načela procesa i prednosti, kratkoj povijesti, detalja o čimbenicima u procesu elektroispredanja, uz opise nekih značajnijih područja potencijalne primjene elektroispredenih materijala.
Svrha istraživanja je bila izraditi nanovlaknasti senzor na bazi polisaharida za otkrivanje promjene pH-vrijednosti u području rane. Za izradu nanovlakana od celuloznog acetata (CA) kao otapalo je ...korištena octena kiselina, a vlakna su izrađena u uređaju za beziglično elektroispredanje. Duga CA vlakna jednolikih svojstava, promjera od 250 do 300 nm dobivena su elektroispredanjem smjese 15 mas. % CA i 85 mas. % octene kiseline uz dodatak halokromnog bojila (Bromocrezol Green). Dodatak Bromocrezol Green bojila u masu za ispredanje nije utjecao na oblikovanje vlakana. Analizom boje CIE sustavom karakterizirani su izrađeni nanovlaknasti senzori kako bi se ocijenila promjena boje uslijed promjene pH-vrijednosti. Pri pH 4 i manje od 4 imaju žutu boju i tako simuliraju okolinu rane koja je povoljna za zacjeljivanje rane, a plavu boju kada se izlože pH 9 i većoj od 9 i tako simuliraju okolinu koja ometa zacjeljivanje rane (kronične, inficirane rane).
Ploče vlaknatice srednje gustoće (MDF) izrađene su uz dodatak dviju različitih smola, ureaformaldehidne (UF) i fenolformaldehidne (PF), i to u udjelu od 10 odnosno 8 %. Kako bi se pronašao novi izvor ...sirovine i pritom zadovoljile povećane potrebe industrije kompozitnih materijala, smjesi sirovine za izradu ploča vlaknatica dodano je 10 % pilećeg perja. Nadalje, dodana joj je i nanoglina da bi se istražilo moguće poboljšanje MDF ploča. Rezultati su pokazali da su ploče s PF smolom znatno slabije upijale vodu i da im je debljinsko bubrenje u odnosu prema pločama s UF smolom bilo manje. Međutim, mehanička svojstva ploča koje su sadržavale UF smolu u osnovi su bila bolja, što je djelomično povezano s većim udjelom smole. Zaključeno je da se ploče s PF smolom preporučuju za primjenu u uvjetima veće izloženosti vodi i pari. Kada su, pak, važnija mehanička svojstva ploča, pogodnije su one s UF smolom. Nanoglina se preporučuje za poboljšanje svojstava ploča koje sadržavaju UF smolu, a ne preporučuje se za ploče s PF smolom. Nadalje, pileće se perje može dodati sirovini za izradu MDF ploča iako ono može donekle pridonijeti pogoršanju svojstava ploče.
Cilj ove studije bio je ispitati učinak nanočestica boron-nitrida (BN) kao usporivača gorenja na neka svojstva biopolimernih nanokompozita proizvedenih od polilaktične kiseline (PLA) i ...polihidroksibutirata (PHB) ojačanih celuloznim nanovlaknima (CNFs) i nanočesticama gline (NC). Nanočestice boron-nitrida (NBN), koji je usporivač gorenja, dodane su kako bi se povećala toplinska stabilnost proizvedenih biopolimernih nanokompozita. Nanokompoziti PLA i PHB pripremljeni su uz pomoć dvostrukoga vijčanog ekstrudera i ispitani mehaničkim testovima te TGA i DSC analizom. Utvrđeno je da se gustoća PLA i PHB nanokompozita smanjuje dodatkom NBN čestica. Dodavanjem NBN čestica sva su se mehanička svojstva biopolimernih nanokompozita, osim modula vlačne čvrstoće, smanjila. Prema rezultatima TGA analize, dodane NBN čestice općenito poboljšavaju toplinsku stabilnost PLA i PHB nanokompozita. Dodavanjem NBN čestica povećana je temperatura degradacije za gubitak mase od 10, 50 i 85 % (T10%, T50% i T85%), a poboljšala se i vrijednost DTGmax. Rezultati DSC analize pokazali su da se temperatura taljenja (Tm) i temperatura kristalizacije (Tc) povećavaju s povećanjem udjela NBN čestica, dok se kristaliničnost (Xc) smanjuje s povećanjem količine NBN čestica u PLA nanokompozitu.
Nanomembrana od poliakrilonitrila pripremljena je metodom elektropredenja. Nakon toplinske obrade i alkalne hidrolize, na membranu, koja je slabi ionski izmjenjivač, vezan je hitozan, a zatim je ...membrana kovalentno imobilizirana bojom Cibacron Blue F3GA. Ispitani su sljedeći parametri: promjer vlakana, propusnost i veličina pora membrane te gustoća imobilizirane boje. Osim toga, u šaržnom je postupku ispitana sposobnost membrane da veže lizozim promjenom različitih parametara, kao što su: pH-vrijednost, masa hitozana po volumenu otopine, koncentracija boje, snaga ionske veze i temperatura. Rezultati ispitivanja primijenjeni su za pročišćavanje lizozima iz bjelanjka kokošjeg jajeta pomoću membranske kromatografije. Dobiveni podaci pokazuju da je u jednom stupnju procesa učinkovitost vezivanja lizozima bila 90 %, iskoristivost membrane 87 %, a lizozim je pročišćen 47 puta. Sposobnost vezivanja ostala je nepromijenjena tijekom pet ciklusa ponavljanja postupaka adsorpcije i desorpcije. Rad je pokazao da nanomembrana koja sadržava ligande što vežu boju pruža velike mogućnosti pročišćavanja lizozima izravno iz sirovine.
Za istraživanje utjecaja različitih punila na svojstva poli(vinil acetata) (PVA) odabrana su celulozna nanovlakna (CNFs) i nanočestice gline (NC). Svojstva PVA kompozita istražena su termoanalizom ...(TGA/DTG), skeniranjem elektronskim mikroskopom (SEM) i određivanjem smicajne čvrstoće spoja (LJSS). Morfološke su studije pokazale da su skupine čestica zabilježene na SEM slikama pri težinskom udjelu CNFs i NC punila od 1, 2 i 4 %. Raspršena morfologija orijentacije čestica i valovi ravnomjerno su raspoređeni na površini kompozita. Iz analize utjecaja punila na termičku stabilnost može se zaključiti da NC ima veći utjecaj od CNFs-a, ovisno o težinskom udjelu punila. Smicajna čvrstoća spoja općenito se povećava nakon dodavanja CNFs i NC punila na PVA matricu. Prema tome, može se reći da PVA s CNFs i NC punilom ima veću učinkovitost lijepljenja i može se primijeniti u aplikacijama koje zahtijevaju veću čvrstoću lijepljenja.
Elektropredenje je uspješni postupak pravljenja nanovlakana iz mlaza kapljevine u elektrostatičkome polju. Postavljene su teorijske osnove razumijevanja fizikalnoga mehanizma elektropredenja uz ...prognozu procesnih parametara. Tečenje i deformacija nabijenoga mlaza promatra se kroz izduženi 1D model. Za stacionarno je elektropredenje profil mlaza određen numerički. Analiza stabililnosti mlaza određena je aksijalno simetričnom perturbacijom. Dinamički model savijanja mlaza promatran je kroz numerički model za poli(etilen-oksid) PEO otopine. Primjer određivanja značajnijih optimalnih procesnih parametara pokazan je za funkciju cilja uz pomoć eksperimentalnih podataka. Navedene su i korisne radne karakteristike u prostoru određenom ovisnošću obujamnog protoka o električnome polju.
Ovaj se pregledni rad usredotočuje na polimerne nanokompozite ojačane slojevitim silikatima, grafitom, ugljikovim nanocjevčicama, nanovlaknima i nanočesticama. Posebna pozornost posvećena je ...strukturi, svojstvima, klasifikaciji i postupcima priprave nanokompozita. Ukratko su opisane i najčešće metode karakterizacije nanokompozita. Raspravljeni su izazovi u proizvodnji nanokompozita, njihov utjecaj na zdravlje i okoliš kao i budućnost nanokompozita, tj. njihove potencijalne primjene i tržište.
PDF
