Rheology and modeling of polymer melt flows at very high strain rates with respect to the production of meltblown nanofibers
Project goals
Knowledge of polymer melt rheology and stability at very high deformation rates is essential for optimization and development of new polymeric materials utilized for fabrication of micro and nano-products via advanced technologies. Conventional rheological tools are limited in being unable to cover extreme deformation rates typical for these processes, which significantly restricts their optimization and development. There are also flow phenomena associated with high deformation rates (such as die drool and interconnected flow instabilities), which considerably limit processing window and are not fully understood yet. The main goal of this project is investigation of high strain rate rheology and flow stability for polymer melts differing in free volume availability, tacticity, molecular weight, molecular weight distribution and chain branching utilizing novel experimental techniques, advanced constitutive equations and modeling tools with specific attention to meltblown nanofibers production.
Keywords
rheologypolymer meltsnon-Newtonian flowsinstabilitiesdie droolpolymer processingmeltblownnanofibers
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202400001
Main participants
Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně / Fakulta technologická
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
24-11442S
Alternative language
Project name in Czech
Reologie a modelování toků polymerních tavenin při velmi vysokých rychlostech deformace s ohledem na produkci meltblown nanovláken
Annotation in Czech
Pro optimalizaci a vývoj nových polymerních materiálů určených pro výrobu mikro a nanoproduktů pomocí pokročilých technologií je nezbytné znát jejich reologického chování, a to při velmi vysokých deformačních rychlostech. Konvenční reologická zařízení však neumožňují ohodnotit tokové chování polymerů za podmínek, které jsou pro tyto procesy typické, což významně znesnadňuje jejich optimalizaci a vývoj. Situaci dále komplikuje vznik tokových jevů (jako např. die drool a související tokové nestability), které nejsou dosud zcela pochopeny a významně zužují zpracovatelské okno. Hlavním cílem tohoto projektu je provedení výzkumu vlivu volného objemu, takticity, molární hmotnosti, distribuce molárních hmotností a větvení na reologické chování a stabilitu toku polymerních tavenin při velmi vysokých deformačních rychlostech pomocí nových experimentálních technik, pokročilých konstitučních rovnic a modelování se specifickým důrazem na produkci polymerních nanovláken pomocí technologie meltblown.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10404 - Polymer science
OECD FORD - secondary branch
20302 - Applied mechanics
OECD FORD - another secondary branch
20402 - Chemical process engineering
CD - Macromolecular chemistry
CI - Industrial chemistry and chemical engineering
GB - Agricultural machines and construction
JQ - Machinery and tools
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2024
Realization period - end
Dec 31, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
8,395 thou. CZK
Public financial support
8,395 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
8 395 CZK thou.
Public support
8 395 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Polymer science
Solution period
01. 01. 2024 - 31. 12. 2026