Aplikovaná reologie pro charakterizaci nanovláknových filtračních membrán

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28110%2F17%3A63517007" target="_blank" >RIV/70883521:28110/17:63517007 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Aplikovaná reologie pro charakterizaci nanovláknových filtračních membrán

Popis výsledku v původním jazyce

V dané práci je představen nový způsob modelování procesu filtrace plynů přes polymerní nanovláknové filtry připravené elektrostatickým zvlákňováním, který využívá realistického 3D modelu filtru získaného specifickým postupem ze snímků skenovacího elektronového mikroskopu. Navržený model pak zahrnuje kontinuální, přechodové i molekulární proudění, Brownův pohyb, interakci mezi filtrovanými částicemi a polymerními vlákny, aerodynamický skluz a &quot;Knudsenovsky nenewtonský&quot; charakter viskozity filtrovaného média. Metodika pro získání realistického 3D modelu nanovláknového filtru v kombinaci s modelováním procesu filtrace je využitelná jak k detailnímu porozumění fundamentálních principů, faktorů a vlivů jednotlivých parametrů na průběh samotné filtrace, tak k návrhu či optimalizaci struktury nanovláknových filtrů pro danou konkrétní aplikaci.

Název v anglickém jazyce

Applied rheology for characterization of nanofiber based filtration membranes

Popis výsledku anglicky

Nowadays, nanofiber nonwoven based filters becomes of high interest due to their ability to reach high filtration efficiency for ultrafine particles with a low pressure drop. Polyurethane nanofiber based filter has been prepared by electrospinning process. The realistic SEM image based 3D filter model, transition/free molecular flow regime, Brownian diffusion, aerodynamic slip, particle-fiber and particle-particle interactions have been utilized for the prepared polyurethane nanofiber based filter in order to more deeply understand the filtration cake formation and its role on the final filter efficiency and the pressure drop. Model predictions have been found to be in a fairly good agreement with the performed filtration efficiency, pressure drop and quality factor measurements for the clean filter, which justifies the used assumptions and numerical scheme for the given filter type and filtration conditions. Based on the performed theoretical analysis, it has been found that increase in the fiber-particle friction coefficient leads to filter quality factor increase due to the creation of highly packed and thin cake layer occurring just at the top filter nanofibers.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10404 - Polymer science

Projekt

<a href="/cs/project/GA16-05886S" target="_blank" >GA16-05886S: Výzkum vlivu smykové a tahové reologie polymerních tavenin na stabilitu produkce meltblown nanovláken a fólií</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2017

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů