Polyesterová a polyamidová nanovlákna z recyklovaného textilního materiálu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F25%3A63592300" target="_blank" >RIV/70883521:28610/25:63592300 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Polyesterová a polyamidová nanovlákna z recyklovaného textilního materiálu

Popis výsledku v původním jazyce

Nanovlákna vyrobená z precipitovaných odpadních textilních vláken z primárního odpadu. Jedná se o nejčastěji používané polymerní materiály v tomto odvětví průmyslu, a to konkrétně o polyamid typu 66 (nylon) a polyester. Proces recyklace zahrnuje prvotně precipitaci, která umožní odstranění kompozitních materiálů, přidávaných aditiv a plniv. Během tohoto procesu nejsou narušeny chemické vlastnosti ani jedné z polymerních matric, ale naopak je zlepšena tepelná stabilita. Jednou z výhod tohoto procesu při tvorbě nanovláken je možnost provádět jej za laboratorních teplot. Poté jsou materiály zpracovány metodou elektrospinning, kdy je proces optimalizován, do nanovlákenných textilií. Takto připravované nanovlákenné materiály jsou rozdílné především svými hydroskopickými vlastnostmi – polyamidová nanovlákna jsou silně hydrofilní, naopak polyesterová nanovlákna jsou silně hydrofobní. Tyto materiály jsou v dnešní době žádané nejen v textilním průmyslu, ale i v mnoha dalších odvětvích, jako jsou zdravotnictví nebo filtrační systémy.Výstup funkčního vzorku je uložen na Centru polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně (budova U17, místnost L330).

Název v anglickém jazyce

Polyester and polyamide nanofibres from recycled textile material

Popis výsledku anglicky

Nanofibres produced from precipitated waste textile fibres originating from primary waste. These represent the most commonly used polymeric materials in this industrial sector, specifically polyamide type 66 (nylon) and polyester. The recycling process initially involves precipitation, which enables the removal of composite materials, added additives, and fillers. During this process, the chemical properties of either polymer matrix remain unaffected; on the contrary, their thermal stability is improved. One of the advantages of this process in nanofibre fabrication is the ability to conduct it at laboratory temperatures. Subsequently, the materials are processed into nanofibrous textiles using the electrospinning method, with the process being optimised accordingly. The resulting nanofibrous materials differ primarily in their hygroscopic properties—polyamide nanofibres are strongly hydrophilic, whereas polyester nanofibres are strongly hydrophobic. Today, these materials are in high demand not only in the textile industry but also in many others, such as the medical sector and filtration systems.The functional sample is stored at the Centre of Polymer Systems, Tomas Bata University in Zlín (Building U17, Room L330).

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

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

Interní identifikační kód produktu

10/2025

Číselná identifikace

TQ03000235-V4

Technické parametry

Postup precipitace polyesterové příze (PES, 2x82 dtex f36/2 SD HLY, dodavatel Sintex a.s.) byl nastaven nejprve na rozpuštění této textilní příze v kyselině triflouroctové (CAS 76-05-1) a dichlormetanu (CAS 75-09-2) v poměru 1:3 při laboratorní teplotě. Po dokonalém rozpuštění byl přidán k této směsi 96% etanol (CAS 64-17-5). Po zamíchání dochází k vysrážení polyesterového polymeru, který je následně při filtraci promyt dalším množstvím etanolu a poté dosušen v laboratorní sušárně (70 °C, 12 h). Z vysušeného materiálu po precipitaci (PESp) byly dále připraveny nanovlákenné textilie za pomoci elektrozvlákňovacího přístroje SpinLine 40, SPUR. PESp byl rozpuštěn v roztoku kyseliny trifluoroctové a dichlormetanu v hmotnostním poměru 1:9. Do roztoku byl následně přidán tetraetylammonium bromid (CAS 1119-97-7) v koncentraci 1 % na polymer při 75 kV ve vzdálenosti 18 cm. Nanovlákna polyesterová jsou označena jako PESn. V případě polyamidové matrice (PA, FT Nylon 66, 78/68/2 dtex LHS, S.C. YARNEA S.R.L., dodavatel Sintex a. s.) bylo postupováno obdobným způsobem, a to tak, že nejprve byla příze rozpuštěna v kyselině mravenčí (CAS 64-18-6) a pro opětovnou precipitaci byl zvolen butanon (CAS 78-93-3), všechny kroky při laboratorní teplotě. Po vysrážení byl produkt filtrován, opět promyt butanonem a následně vysušen za stejných podmínek (PAp), jako polyesterový materiál. Nanovlákenné textilie byly připraveny pomocí stejného přístroje jako polyesterový materiál. Vysušený PAp byl za laboratorní teploty rozpuštěn v 98% kyselině mravenčí a ledové kyselině octové (CAS 64-19-7) v hmotnostním poměru 1:1. Výsledný materiál – polyamidová nanovlákna (PAn) byla připravena při 75 kV ve vzdálenosti 18 cm. V tabulce 1 jsou zaznačeny postupy přípravy u jednotlivých vzorků a jejich zkratky, které byly analyzovány.

Ekonomické parametry

V rámci projektu TQ03000235 byly zpracovány textilní odpady ze dvou běžně používaných textilních materiálů (polyester a polyamid 66), u kterých byla provedena chemická precipitace, která umožňuje oddělení ostatních polymerů od aditiv a plniv, která by mohla narušovat další zpracování těchto materiálů. Bylo dosaženo navíc i zvýšení tepelné stability. Optimalizací metody zvlákňovacích parametrů pomocí elektrospinningu za standardně laboratorních teplot bylo zamezeno možným degradačním procesům během zahřívaní s jinými druhy běžně používaných rozpouštědel a také byly tímto postupem přípravy zlepšeny průměry a vzhledy nanovláken. Recyklace textilního materiálu touto optimalizovanou metodou přípravy vede k udržitelnosti a zamezení materiálových, energetických i finančních ztrát ve zpracovatelském průmyslu.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

70883521

Název vlastníka

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—