St°ední hodnoty objem· objekt· ve tvaru koule

Vzorek ¯x [µm³] s_x [µm³] vz1-1 8957,99 1896,71 vz1-2 37170,65 3830,01 vz2-1 27364,67 2498,61 vz2-2 6917,87 504,5

Pro nasnímání struktury povrchu byl pouºit rastrovací elektronový mikroskop obr.

6.6 (SEM). Pro Scanning electron microscope je charakteristická jednoduchá p°íprava preparátu, ale sloºité pracovní za°ízení. P°íprava preparátu spo£ívá v p°ichycení zk-oumaného vzorku na pracovní stolek. Dále se musí vzorek povrstvit tenkou vrstvou (10 nm) Au, Ag, Pl. Primární paprsek elektron· produkovaný ºhavenou katodou se pohybuje po °ádcích po preparátu a vyráºí sekundární elektrony. Ty jsou snímány sondou, p°evád¥ny na video signál a zobrazeny na monitoru. Rastrování vzork·

probíhá ve vakuu. Výhody SEM jsou p°edev²ím velká hloubka ostrosti, plastické zo-brazení, velká rozli²ovací schopnost, zv¥t²ení aº 100 000x. Nevýhodou této metody je zobrazení pouze povrchové vrstvy preparátu. [26]

Obrázek 6.6: Princip rastrovacího elektronového mikroskopu. [26]

6.4 Testování smá£ivosti vyrobených vzork·

M¥°ení kontaktního úhlu probíhalo ve vodorovné poloze. Pro ur£ení kontaktního úhlu zkoumaných vzork· byla pouºita p°ímá metoda a to metoda m¥°ení úhlu na p°isedlé kapce kapaliny (viz kap. 3.4.2). Jako testovací kapalina byla pouºita des-tilovaná voda o p°esn¥ denovaném objemu 10 mm³.

M¥°ení kontaktního úhlu probíhalo následovn¥:

1. Pomocí pipety bylo nabráno p°esné mnoºství destilované vody a kápnuto na p°ipravený vzorek, který byl upevn¥n na pohyblivém stolku. Takto nakapáno bylo p°ibliºn¥ na kaºdý vzorek desetkrát. Následn¥ bylo pot°eba kaºdý vzorek dob°e nasvítit a zaost°it.

2. Za pouºití makroskopu a programu LUCIA G, který slouºí k obrazové analýze, bylo moºné sejmout proly kapek v ustáleném stavu.

3. Následn¥ jsem v programu LUCIA G zm¥°ila úhly smá£ení θ [^◦] (obr. 6.7) a ur£ila st°ední hodnotu ¯θ a sm¥rodatnou odchylkou sθ [^◦] pro kaºdý vzorek.

Dále jsem vypo£ítala pr·m¥r základny kapky dzk [mm]. Hodnoty elektrostat-icky vyrobených vrstev jsou p°ehledn¥ shrnuty v tabulce 6.9 a 6.10. Zji²t¥né hodnoty pr·m¥rných velikostí kontaktních úhl· ¯θ [^◦], sm¥rodatné odchylky sθ

[^◦] a pr·m¥r základny kapky dzk [mm] pro PCL a PVB lmy obr. 6.8 jsou v tabulce 6.11.

Podle vzorce byla vypo£tena hodnota pr·m¥ru základny kapky dzk. sin θ = d_zk

2r_k, (6.1)

kde θ je kontaktní úhel a rk polom¥r kapky.

.

Obrázek 6.7: M¥°ení kontaktního úhlu v programu LUCIA G.

Z hodnot uvedených v tabulce 6.9 a 6.10 je z°ejmé ºe v²echny elektrostaticky zvlák-n¥né vzorky vy²ly p°i testování smá£ivosti jako hydrofobní. Oproti tomu nam¥°ené

Obrázek 6.8: Smá£ení polymerních lm·.

kontaktní úhly na PVB a PCL lmu (tab. 6.11) vy²ly výrazn¥ men²í - hydrolní povrch. Mezi vzorky stejné koncentrace a podkladového materiálu nenastaly výrazné zm¥ny ve velikosti kontaktního úhlu. Pouze u vzork· s nejv¥t²í pouºitou koncentrací (mimo vzorky 3-5 a 3-6) je rozdíl velikostí kontaktního úhlu okolo 5^◦, coº není n¥jak zásadní.

Tabulka 6.9: St°ední hodnoty kontaktních úhl· u PCL vzork· a parametry kapek.

Vzorek θ [¯ ^◦] sθ [^◦] dzk [mm] Vzorek θ [¯ ^◦] sθ [^◦] dzk [mm]

vz1-1 128,73 3,94 2,10 vz2-1 116,68 4,90 2,39 vz1-2 129,55 2,11 2,07 vz2-2 115,14 4,73 2,43 vz1-3 122,23 3,26 2,27 vz2-3 122,25 4,13 2,27 vz1-4 123,41 4,80 2,24 vz2-4 121,09 5,77 2,30 vz1-5 117,82 3,08 2,37 vz2-5 115,32 3,79 2,42 vz1-6 118,65 3,42 2,26 vz2-6 120,14 4,26 2,32

Tabulka 6.10: St°ední hodnoty kontaktních úhl· u PVB vzork· a parametry kapek.

Vzorek θ [¯ ^◦] s_θ [^◦] d_zk [mm] Vzorek θ [¯ ^◦] s_θ [^◦] d_zk [mm]

vz3-1 132,59 3,61 1,97 vz4-1 nevyroben   

vz3-2 128,64 5,20 2,09 vz4-2 nevyroben   

vz3-3 130,75 3,18 2,03 vz4-3 122,40 3,67 2,26

vz3-4 132,85 2,90 1,96 vz4-4 124,29 3,16 2,21

vz3-5 130,10 3,21 2,24 vz4-5 123,50 4,17 2,23

vz3-6 128,55 3,34 2,40 vz4-6 128,92 4,97 2,09

Tabulka 6.11: St°ední hodnoty kontaktních úhl· PVB a PCL lm·.

Vzorek θ [¯ ^◦] s_θ [^◦] d_k [mm]

vz PCL lm 57,45 4,25 2,70 vz PVB lm 58,50 4,95 2,73

6.5 Skráp¥ní vzork· pod r·znými úhly

Dal²í testování vyrobených vzork· spo£ívalo v jejich skráp¥ní pod r·znými úhly sklonu a to 40^◦, 50^◦, 60^◦ a 70^◦. Ke skráp¥ní byla pouºita destilovaná voda o objemu 20 mm³ a vý²ka ze které docházelo ke skráp¥ní byla 10 cm. Následn¥ probíhalo m¥°ení dráhy ste£ení kapky bez zanechání stopy. Délka vzork· byla 10 cm. Z m¥°ení jsem získala pr·m¥rné hodnoty dráhy ste£ení kapky ¯x se sm¥rodatnými odchylkami s_x. Hodnoty jsou se°azené v tabulkách 6.12, 6.13, 6.14, 6.15.

.

Obrázek 6.9: Schéma skráp¥ní vzork·.

Vzorek ¯x [cm] sx [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm]

vz1-1 4,33 1,20 5,60 3,45 8,16 1,16 9,60 0,19

vz1-2 1,90 0,12 1,98 0,15 9,73 0,31 9,85 0,20

vz1-3 4,00 0,31 5,90 0,40 9,30 0,78 9,86 0,17

vz1-4 9,84 0,24 9,88 0,16 9,91 0,15 9,91 0,10

vz1-5 1,57 0,39 2,44 0,37 4,95 0,43 9,85 0,17

vz1-6 2,01 0,32 2,97 0,32 9,86 0,16 9,88 0,18

Tabulka 6.13: St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PCL podklad spun-bond.

40^◦ 50^◦ 60^◦ 70^◦

Vzorek ¯x [cm] sx [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm]

vz2-1 1,41 0,43 1,94 0,29 5,03 0,26 9,83 0,20

vz2-2 9,95 0,07 9,85 0,19 9,92 0,17 9,95 0,08

vz2-3 2,01 0,34 2,61 0,34 9,86 0,20 9,95 0,08

vz2-4 9,84 0,24 9,88 0,13 9,91 0,15 9,91 0,10

vz2-5 9,86 0,20 9,95 0,08 9,98 0,07 10,0 0,00

vz2-6 0,26 0,32 0,31 0,31 2,22 0,49 9,72 0,28

Tabulka 6.14: St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PVB podklad £erný papír.

40^◦ 50^◦ 60^◦ 70^◦

Vzorek ¯x [cm] sx [cm] x [cm]¯ sx [cm] x [cm]¯ sx [cm] x [cm]¯ sx [cm]

vz3-1 2,85 0,35 5,10 0,46 9,74 0,39 9,88 0,20

vz3-2 2,98 0,30 3,15 0,22 3,57 0,41 5,47 0,42

vz3-3 3,21 0,39 4,99 0,48 5,00 0,53 9,83 0,26

vz3-4 2,11 0,46 3,09 0,43 3,14 0,29 5,03 0,28

vz3-5 2,06 0,27 3,97 0,30 9,77 0,25 9,77 0,25

vz3-6 0,88 0,58 2,05 0,26 7,35 0,34 9,95 0,08

Tabulka 6.15: St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PVB podklad spun-bond.

40^◦ 50^◦ 60^◦ 70^◦

Vzorek ¯x [cm] sx [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm] x [cm]¯ s_x [cm]

vz4-3 0,32 0,37 3,10 0,41 3,15 0,40 4,51 0,34

vz4-4 1,30 0,12 1,51 0,20 2,10 0,23 4,32 0,28

vz4-5 1,13 0,09 2,23 0,33 4,33 0,21 4,89 0,26

vz4-6 0,42 0,25 5,96 0,39 6,13 0,48 9,74 0,20

Ze zobrazených výsledk· je patrné, ºe s v¥t²ím sklonem podloºky dochází k lep²ímu stékání kapky s men²í nebo ºádnou zanechanou stopou. Ve v¥t²in¥ p°ípadech p°i nejv¥t²ím sklonu docházelo k úplnému stékání kapky. Ale nelze jednozna£n¥ °íci, ºe

£ím v¥t²í kontaktní úhel, tím docházelo ke stékání na men²ím sklonu. Pravd¥podobná p°í£ina je neproniknutí kapky do povrchové struktury, ale její pouhé usazení a ná-sledné skutálení po povrchu, p°i£emº pod kapkou z·stávají vzduchové kapsy, díky kterým nedochází ke smá£ení.

Pro lep²í vyhodnocení a objasn¥ní jevu smá£ení/nesmá£ení vyrobených nanovrstev, byly vzorky nasnímány optickým prolometrem rmy FRT GmbH.

Struktura povrchu vz1-1, θ = 128, 73^◦ Struktura povrchu vz1-2, θ = 129, 55^◦

Obrázek 6.10: Porovnání povrchové struktury vzork· vz1-1 vz1-2

Na obrázku 6.10 je na prvním patrné, ºe maximální vý²ka vzorku je celkem kon-stantní a to 200 µm. Zatímco hloubka údolí se pohybuje do 100 µm a jejich ²í°e je maximáln¥ 20 µm. Kdyº budeme p°edpokládat, ºe se v údolích po nanesení kapky vody zadrºí vzduch. M¥l by tento vzorek být hydrofobní. Z m¥°ení vy²el pr·m¥rný kontaktní úhel θ=128, 73^◦. Prom¥°ením povrchové struktury byl p°ed-poklad potvrzen. Na druhém obrázku je vid¥t, ºe maximální vý²ka vzorku je také konstantní okolo 50 µm. Po£et prohlubní na vzdálenosti 100 µm je £astá, jejich hloubka dosahuje do 15 µm a ²í°e je maximáln¥ 15 µm. I tento povrch je pod-statn¥ strukturovaný a tím i hydrofobní jak vyplývá z nam¥°eného kontaktního úhlu θ=129, 55^◦.

Struktura povrchu vz1-3, θ = 122, 23^◦ Struktura povrchu vz1-4, θ = 123, 41^◦

Obrázek 6.11: Porovnání povrchové struktury vzork· vz1-3 vz1-4

Z obrázku na kterém je struktura vzorku 1-3 (obr. 6.11) je vid¥t, ºe prol tohoto vzorku je rozmanitý. Pr·m¥rná vý²ka se nalézá okolo 50 µm. Obsahuje vrcholky dosahující do vý²ky 80 µm a zárove¬ i prohlubn¥ o velikosti 20 µm. Kontaktní úhel tohoto vzorku vy²el z p°ede²lých m¥°ení θ=122, 23^◦. I dal²í obrázek vzorku 1-4 vypovídá o struktu°e vyrobené nanovlákenné vrstvy. O tomto povrchu lze °íci, ºe je

£lenitý. Obsahuje jak údolí o hloubce 15 µm a ²í°ce 8 µm, tak i vrcholky. Celková vý²ka vzorku dosahuje 80 µm. Na povrchu vzorku 1-4 byl nam¥°en kontaktní úhel θ=123, 41^◦. Jak je vid¥t, kontaktní úhly obou vzork· jsou tém¥° stejné, lze °íci, ºe zm¥na výrobních podmínek neovlivnila jejich smá£ení.

strukturované. Malá £lenitost jejich povrchu se projevila v hodnot¥ nam¥°ených kontaktních úhl·. Pro vzorek 1-5 dosáhla θ = 117, 82^◦ a u vzorku 1-6 θ=118, 65^◦.

Struktura povrchu vz1-5, θ = 117, 82^◦ Struktura povrchu vz1-6, θ = 118, 65^◦

Obrázek 6.12: Porovnání povrchové struktury vzork· vz1-5 vz1-6

Struktura povrchu vz3-1, θ = 132, 59^◦ Struktura povrchu vz3-2, θ = 128, 64^◦

Obrázek 6.13: Porovnání povrchové struktury vzork· vz3-1 vz3-2

I na dal²ím obrázku 6.13 m·ºeme dob°e rozpoznat struktury povrch·. Vzorek 3-1 není p°íli² vysoký, maximální vý²ka vzorku je pouze kolem 6 µm, ale i na tak tenkém vzorku jsou zna£né údolí a vrcholy o rozm¥rech okolo 2,5 µm, které utvá°í struk-turu povrchu, nam¥°ený kontaktní úhel vy²el θ=132, 59^◦. Obdobný úhel smá£ení θ 128, 64^◦ je i na vzorku 3-2, ten v²ak dosahuje pr·m¥rné vý²ky 40 µm. Prol je zna£n¥ £lenitý s mnoha vrcholy a prohlubn¥mi, které mají za následek velký úhel smá£ení.

Struktura povrchu vz3-3, θ = 130, 75^◦ Struktura povrchu vz3-4, θ = 132, 85^◦

Obrázek 6.14: Porovnání povrchové struktury vzork· vz3-3 vz3-4

Na dal²ím obrázku 6.14 lze porovnat vzorek 3-3 a 3-4. Na prvním z nich lze ur£it maximální pr·m¥rnou vý²ku nanovrstvy okolo 10 µm. Tento vzorek obsahuje mnoho vrchol· i prohlubní na délce 100 µm p°ibliºné velikosti 3 µm, nam¥°ený kontaktní úhel θ dosáhl hodnoty 130, 75^◦. Pr·m¥rná maximální vý²ka druhého vzorku se po-hybuje mezi t°emi a ²esti µm. Zde je je²t¥ více prohlubní a vrchol· na stejné délce, neº na vzorku 3-3 o velikosti okolo 1 µm. Kontaktní úhel nam¥°ený na vzorku 3-4 má hodnotu θ=132, 85^◦. V obou p°ípadech kapka vody z·stane na vrchu struktury a nepronikne do prohlubní, ve kterých je vzduch.

Struktura povrchu vz3-5, θ = 130, 10^◦ Struktura povrchu vz3-6, θ = 128, 55^◦

Obrázek 6.15: Porovnání povrchové struktury vzork· vz3-5 vz3-6

Z posledního obrázku 6.15 m·ºeme vyhodnotit strukturu vzork· 3-5 a 3-6. Na prvním z nich je z°ejmá pr·m¥rná vý²ka okolo 10 µm, nerovnosti se pohybují v rozmezí 3 µm a jsou rozmíst¥né po celé délce 100 µm. Vzorek 3-6 je velice podobný p°edchozímu, pouze nerovnosti jsou výrazn¥j²í p°ibliºn¥ 5 µm. Kontak-tní úhel vzorku 3-5 vy²el θ=130, 10^◦ a vzorku 3-6 θ=12855^◦.

a jejich sm¥rodatné odchylky. Dále jsou v tabulkách uvedeny hodnoty pr·m¥r· zák-laden nanesených kapek p°i testování smá£ení. Velikosti zákzák-laden kapek se pohybují u v²ech vzork· v rozmezí od 1,96 do 2,43 mm. Z velikosti základny kapky a velikosti nerovností na povrchu vzork· je z°ejmé, ºe nem·ºe dojít ke smá£ení. Prohlubn¥

na povrchu vzorku p°i styku s kapalinou utvo°í vzduchové kapsy, kapka kapaliny zaujímá kulový tvar a z·stává na povrchu vzorku.

Záv¥r

V teoretické £ásti práce jsem shrnula základní pojmy, principy a postupy týkající se smá£ení povrch· a elektrostatického zvlák¬ování. Cílem experimentální £ásti práce pak bylo vyrobit vzorky a otestovat je na smá£ení. K výrob¥ vzork· mi byly ur£eny dva polymery a to polykaprolakton a polyvinylbutyral (viz kap. 4). Z nich p°ipravené roztoky o rozdílné koncentraci byly elektrostaticky zvlák¬ovány z trysky na pod-kladový materiál (£erný papír, spun-bond). Takto bylo p°ipraveno 22 zvlákn¥ných nanovrstev. Pro porovnání smá£ení jsem vyrobila i rovné polymerní lmy z kaºdého polymeru.

M¥°ení kontaktního úhlu bylo provád¥no p°ímou metodou m¥°ení na p°isedlé kapce.

Z provedených m¥°ení jsem získala hodnoty kontaktních úhl·, ze kterých jsem vy-po£ítala pr·m¥rnou hodnotu kontaktního úhlu pro kaºdý vzorek (pro elektrostaticky zvlákn¥né nanovrstvy i polymerní lmy). Výsledky m¥°ení jsou uspo°ádány do tab-ulek. Kaºdý vzorek byl nasnímán pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.

Na po°ízených snímcích jsem zm¥°ila pr·m¥ry vláken a objemy objekt· ve tvaru koule, které se vytvo°ily na £ty°ech vzorcích PCL. Tyto hodnoty jsem shrnula do tabulek a graf·. Po°ízené snímky struktury zobrazuji v p°ílohách.

Potvrdil se p°edpoklad, ºe zm¥na struktury povrchu v d·sledku elektrostatického zvlák¬ování povede k výrazné zm¥n¥ kontaktního úhlu. Kontaktní úhly nam¥°ené na polymerních lmech se pohybují okolo 58^◦, zatímco kontaktní úhly na testovaných nanovrstvách se pohybují kolem 120^◦, coº potvrzuje jejich v¥t²í hydrofobnost. Z graf·

získaných optickým prolometrem lze snadno vyhodnotit strukturu daného vzorku a ov¥°it si souvislost nam¥°ené hodnoty kontaktních úhl· s povrchovou nerovností.

[1] BARTOVSKÁ, L., ’I’KOVÁ M. Fyzikální chemie povrch· a koloidních soustav Praha: V’CHT 2010. ISBN 978-80-7080-745-3.

[2] BRDIƒKA, R., KALOUSEK M., SCHÜTZ A. Úvod do fyzikální chemie. Praha 1972. ISBN 04-628-72.

[3] BREZOVIANOVÁ, D. Elektrostatické zvlák¬ovanie polykaprolaktónu pre ap-likáciu v tkaninovom inºinierstve. Diplomová práce. Liberec: TUL 2008.

[4] BICO, J., THIELE, U., QUÉRE, D. Wetting of tex-tured surfaces. [online]. [cit. 23.3.2011] Dostupné na:

<http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=

[5] BICO, J., MARZOLIN, C., QUÉRE, D. Pearl drops. [online]. [cit.

23.3.2011] Dostupné na: <http://web.mit.edu/nnf/people/jbico/

bico99.pdf>.

[6] Brusla°ka na vodní hladin¥. [online]. [cit. 14.2.2011]. Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Nartnik.jpg>.

[7] BRU’ÍKOVÁ, V., S”AHEL, P., NAVRÁTIL, Z., BRU’ÍK, J., JANƒA, J. Sur-face Energy Evaluation of Plasma Treated Materials by Contact Angle Measure-ment. Brno: Masaryk University 2004. ISBN:80-210-3563-3.

[8] Destilovaná voda. [online]. [cit. 18.3.2011] Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Destilovaná_voda>.

[9] Energie molekul ve fázovém rozhraní. [online]. [cit. 14.2.2011].

Dostupné na: <http://kmlinux.fjfi.cvut.cz/ novotfil/skola/

ROZHRANI/A-PREDN-07/02-Molekularni-pohled.doc>.

[10] Ethanol. [online]. [cit. 18.3.2011] Dostupné na: <http://cs.wikipedia.org/

wiki/Ethanol>.

[11] Fázové p°echody. [online]. [cit. 14. 2. 2011]. Dostupné na:

<artemis.osu.cz/molfs/Fazprech.doc>.

[12] GENNES, P. G., BROCHARDWYART, F., QUÉRÉ, D. Capillarity and Wet-ting Phenomena Drops, Bubbles, Pearls, Waves. SpringerVerlag New York, Inc. 2004. ISBN 0-387-00592-7.

[13] Chemický vzorec. [online]. [cit. 18.3.2011] Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Chemický_vzorec>.

[14] Kapilární elevace a deprese. [online]. [cit. 14.2.2011]. Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Kapilární_elevace_a_deprese>.

[15] Kapilární elevace a deprese. [online]. [cit. 15.2.2011] Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Kapilární_elevace_a_deprese#

Kapil.C3.A1rn.C3.AD_elevace_a_deprese>.

[16] Kapilární jevy. [online]. [cit. 15. 2. 2011]. Dostupné na:

<http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=

fyzika&xser=4d6f6c656b756c6f76e12066797a696b61h&key=606>.

[17] KO’”ÁKOVÁ, E. Úvod do elektrostatického zvlák¬ování. [online].

[cit. 1.3.2011] Dostupné na: <http://www.ft.vslib.cz/depart/

knt/web/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=

113&Itemid=53>.

[18] Kyselina octová. [online]. [cit. 18.3.2011] Dostupné na:

<http://cs.wikipedia.org/wiki/Kyselina_octová>.

[19] Lotus eect. [online]. [cit. 25.3.2011] Dostupné na:

<http://jazz.openfun.org/wiki/Lotus_effect>.

[20] MALIJEVSKÝ A., NOVÁK J.P., LABÍK S., MALIJEVSKÁ I. Bre-viá° z fyzikální chemie. V’CHT [online]. [cit. 14.2.2011]. Dostupné na:

<http://www.vscht.cz/fch/cz/pomucky/BREVALL.pdf>.

[21] MARTINOVÁ, L. Biomedicinální polymery. KNT TUL Dostupné na: <http://www.ft.vslib.cz/depart/knt/web/index.php?option=

com_docman&task=cat_view&gid=40&Itemid=36>.

[22] MECHLOVÁ, E. Molekulová fyzika 1. Ostrava 2004. ISBN 80-7042-989-5.

[23] Metoda kapilární elevace. [online]. [cit. 20.2.2011]. Dostupné na:

<http://eso.vscht.cz/cache_data/1028/vydavatelstvi.vscht.cz/

knihy/uid_es-001/hesla/metody.kapilarni_elevace.html>.

[24] Metoda rotující kapky. [online]. [cit. 20.3.2011]. Dostupné na:

<http://eso.vscht.cz/cache_data/1028/vydavatelstvi.vscht.cz/knihy/

uid_es-001/hesla/metody.rotujici_kapka.html>.

<http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/2006_12_1075-1083.pdf>.

[26] MILITKÝ, J., MAR’ÁLKOVÁ, M. VLASTNOSTI VLÁKEN,

Návody na cvi£ení TU Liberec 2003. [online]. [cit. 1.5.2011] Dos-tupné na: <http://www.ft.vslib.cz/depart/ktm/files/20060106/

VlastnostiVlaken-navody.pdf>.

[27] Molekula v objemové fázi a ve fázovém rozhraní. [online].

[cit. 14.2.2011]. Dostupné na: <http://leccos.com/pics/pic/

povrchove_napeti-_schema.jpg>.

[28] Návody na cvi£ení z p°edm¥tu textilní nanomater-iály, úloha £. 2. [online]. [cit. 17.3.2011] Dostupné na:

<http://www.ft.vslib.cz/depart/knt/web/index.php?option=

com_docman&task=doc_download&gid=157&Itemid=36>.

[29] NOVÁK, J. Fyzikální chemie BAKALÁSKÝ A MAGISTERSKÝ KURZ (DRUHÝ SVAZEK) Praha: V’CHT 2000. ISBN 978-80-7080-675-3.

[30] NOVOTNÁ, M. Fotokatalycká aktivita ti²t¥ných vrstev oxidu titani£itého.

Diplomová práce. VUT Brno 2009.

[31] P - slou£eniny. [online]. [cit. 4.2.2011] Dostupné na:

<http://home.tiscali.cz/ cz382002/slouc/p.html>.

[32] Polycaprolactone. [online]. [cit. 19.3.2011] Dostupné na:

<http://translate.google.cz/translate?hl=cs&langpair=en%7Ccs&u=

http://en.wikipedia.org/wiki/Polycaprolactone>.

[33] Polymer Data Handbook. Oxford: 2009. ISBN 978-0-19-518101-2.

[34] P°ehled obrázk·. [online]. [cit. 1.3.2011]. Dostupné na:

<http://eso.vscht.cz/cache_data/1028/vydavatelstvi.vscht.cz/

knihy/uid_es-001/motor/index.obrazky.html>.

[35] Povrch kapalin. [online]. [cit. 14.2.2011]. Dostupné na:

<http://www.techmania.cz/edutorium/art_exponaty.php?xkat=

fyzika&xser=4d6f6c656b756c6f76e12066797a696b61h&key=605>.

[36] QUÉRÉ, D.Non-sticking drops. Institute of Physics Publishing 2005.

doi:10.1088/0034-4885/68/11/R01.

[37] Rings are for Fingers - Plates are for Surface Tension. [online].

[cit. 15.3.2011] Dostupné na: <http://www.kruss.de/en/newsletter/

newsletter-archives/2004/issue-06/application/application-01.html>.

[38] R—šIƒKOVÁ, J. Elektrostatické zvlák¬ování nanovláken. Liberec: TUL 2004.

ISBN 80-7083-867-1.

[39] Self-Cleaning Materials: Inspiration. [online]. [cit. 1.5.2011] Dostupné na:

[40] Studijní materiály - Koheze, adheze. FJFI ƒVUT

Praha 2008 [online]. [cit. 18.2.2011]. Dostupné na:

<http://kmlinux.fjfi.cvut.cz/ novotfil/skola/ROZHRANI/A-PREDN-07/

10a-Koheze-Adheze.pps>.

[41] Studijní materiály  M¥°ení KÚS. FJFI ƒVUT Praha [online].

2011, [cit. 20.2.2011]. Dostupné na: <http://kmlinux.fjfi.cvut.cz/

∼novotfil/skola/ROZHRANI/A-PREDN-07/16-Mereni_kontaktniho_uhlu/

Elevace_deska.doc>.

[42] ’ƒUKIN, E. D., PERCOV, A. V., AMELINOVÁ, E. A. Koloidní chemie. Praha 1990. ISBN 80-200-0259-6.

[43] WAGNER, J. Fyzika (p°ehled pro textilní fakultu). Liberec 1989. ISBN 80-7083-004-2.

[44] Wilhelmy plate. [online]. [cit. 14.2.2011]. Dostupné na:

<http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/7/70/Wilhelmy_plate.PNG>.

[45] Webové stránky rmy COLLTECr. [online]. [cit. 21.3.2011]

Dostupné na: <http://www.colltec.de/Polyvinylbutyral/

polyvinylbutyral.html>.

[46] Webové stránky rmy Elmarco. [online]. [cit. 17.3.2011] Dostupné na:

<http://www.elmarco.com/company/mise-vize-a-hodnoty/>.

[47] Webové stránky SRI Consulting. [online]. [cit. 21.3.2011] Dos-tupné na: <http://www.sriconsulting.com/CEH/Public/Reports/

580.1830/polyvinyl%20butyral.gif>.

[48] Wenzelova teorie smá£ení a knotový jev. [online]. [cit.

23.3.2011] Dostupné na: <http://ej.iop.org/images/

0295-5075/68/3/419/Full/img13.gif>.

1.1 Molekula v objemové fázi a ve fázovém rozhraní. [27] . . . 16 1.2 Povrchová vrstva kapaliny. [22] . . . 17 2.1 (1) Rozd¥lení sloupce kapaliny za vzniku dvou nových rozhraní

ka-palina  plyn (LG). (2) Rozd¥lení dvou kondenzovaných fází podél fázového rozhraní. [34] A  kapalná fáze, B  pevná fáze, C  plynná fáze. . . 19 2.2 Kapilární elevace vody a deprese rtuti. [14] . . . 19 2.3 Kapilární elevace (a) meniskus dob°e smá£ejících kapalin (0^◦ < θ <

90^◦), (b) meniskus dokonale smá£ejících kapalin (θ = 0^◦). A je kapalná 3.15 Závislost kontaktního úhlu na hladkém povrchu v·£i hodnot¥

kontak-tního úhlu na drsném povrchu. [4] . . . 35 3.16 Obrázek (a) voda p°ejde p°es ne£istoty a neodnese je z povrchu, (b)

princip odná²ení ne£istot ze superhydrofobního povrchu. [39] . . . 36 3.17 Hydrofobní povrch lotosového listu a struktura jeho povrchu. [19] . . 36 3.18 Kapka vody umíst¥ná na modelu mikrostrukturovaného hydrofobního

povrchu. [36] . . . 36 3.19 P°íklady vzorování povrchu k dosaºení jeho hydrofobicity (zoubky,

prohlubn¥, prouºky). [5] . . . 37 3.20 Kapka umíst¥ná na chemicky heterogenní povrch. [12] . . . 38

3.21 Kapka vody umíst¥ná na hydrofobním povrchu se zoubkovanou

struk-turou. [5] . . . 39

3.22 Schématické znázorn¥ní hydrolního povrchu s knotovým jevem p°i nanesení kapky vody. [36] . . . 40

3.23 Kapka vody na rozhraní kapalina  pevná látka pro (a) Wenzelovu teorii, (b) teorii knotového jevu. [48] . . . 41

5.1 Schéma principu elektrostatického zvlák¬ování  horizontální kapilára. [38] . . . 48

5.2 Taylor·v kuºel. [17] . . . 48

5.3 Nanospider^TM. [46] . . . 49

5.4 Detail výrobního za°ízení. [46] . . . 49

6.1 Laboratorní za°ízení na elektrostatické zvlák¬ování z trysky. . . 52

6.2 St°ední hodnoty pr·m¥r· vláken PCL zvlákn¥ných na papír. . . 54

6.3 St°ední hodnoty pr·m¥r· vláken PCL zvlákn¥ných na spun-bond. . . 55

6.4 St°ední hodnoty pr·m¥r· vláken PVB zvlákn¥ných na papír. . . 55

6.5 St°ední hodnoty pr·m¥r· vláken PVB zvlákn¥ných na spun-bond. . . 56

6.6 Princip rastrovacího elektronového mikroskopu. [26] . . . 58

B.4 Vzorek 3-4 (10% PVB). . . 86

B.5 Vzorek 3-5 (15% PVB). . . 87

B.6 Vzorek 3-6 (15% PVB). . . 87

B.7 Vzorek 4-3 (10% PVB). . . 88

B.8 Vzorek 4-4 (10% PVB). . . 88

B.9 Vzorek 4-5 (15% PVB). . . 89

B.10 Vzorek 4-6 (15% PVB). . . 89

C.1 Snímek vzorku 1-1 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami. . . 91

C.2 Snímek vzorku 1-2 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami. . . 92

C.3 Snímek vzorku 2-1 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami. . . 93

C.4 Snímek vzorku 2-2 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami. . . 94

Seznam tabulek

6.9 St°ední hodnoty kontaktních úhl· u PCL vzork· a parametry kapek. 60 6.10 St°ední hodnoty kontaktních úhl· u PVB vzork· a parametry kapek. 60 6.11 St°ední hodnoty kontaktních úhl· PVB a PCL lm·. . . 61

6.12 St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PCL podklad £erný papír. . . 62

6.13 St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PCL podklad spun-bond. . . 62

6.14 St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PVB podklad £erný papír. . . 62

6.15 St°ední hodnoty dráhy steklé kapky pod r·zným úhlem sklonu, PVB podklad spun-bond. . . 63

P°íloha A PCL vzorky

V této p°íloze jsou zobrazeny snímky PCL vzork· z rastrovacího elektronového mikroskopu. Snímky zobrazují kapku vody nanesenou na nanovlákennou vrstvu.

Mezi kapkou vody a podkladovou vrstvou je m¥°en kontaktní úhel. Na snímcích je velmi dob°e vid¥t struktura zvlákn¥ného materiálu.

A.1 Vzorky PCL zvlákn¥né na podkladový papír

.

Obrázek A.1: Vzorek 1-1 (10% PCL).

Obrázek A.2: Vzorek 1-2 (10% PCL).

.

Obrázek A.3: Vzorek 1-3 (16% PCL).

.

Obrázek A.4: Vzorek 1-4 (16% PCL).

.

Obrázek A.5: Vzorek 1-5 (20% PCL).

.

Obrázek A.6: Vzorek 1-6 (20% PCL).

.

Obrázek A.7: Vzorek 2-1 (10% PCL).

.

Obrázek A.8: Vzorek 2-2 (10% PCL).

.

Obrázek A.9: Vzorek 2-3 (16% PCL).

.

Obrázek A.10: Vzorek 2-4 (16% PCL).

.

Obrázek A.11: Vzorek 2-5 (20% PCL).

Obrázek A.12: Vzorek 2-6 (20% PCL).

P°íloha B PVB vzorky

Tato p°íloha obsahuje snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu, na kterých je nasnímána struktura nanovlákenné vrstvy PVB. Na jednotlivé vzorky jsem nanesla kapku vody a poté m¥°ila kontaktní úhel mezi ní a zvlákn¥ným polymerem.

B.1 Vzorky PVB zvlákn¥né na podkladový papír

.

Obrázek B.1: Vzorek 3-1 (5% PVB).

Obrázek B.2: Vzorek 3-2 (5% PVB).

.

Obrázek B.3: Vzorek 3-3 (10% PVB).

.

Obrázek B.4: Vzorek 3-4 (10% PVB).

.

Obrázek B.5: Vzorek 3-5 (15% PVB).

.

Obrázek B.6: Vzorek 3-6 (15% PVB).

.

Obrázek B.7: Vzorek 4-3 (10% PVB).

.

Obrázek B.8: Vzorek 4-4 (10% PVB).

.

Obrázek B.9: Vzorek 4-5 (15% PVB).

.

Obrázek B.10: Vzorek 4-6 (15% PVB).

Snímky PCL s perli£kami

Tato p°íloha obsahuje snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu, na kterých je nasnímán zvlákn¥ný PCL. Na struktu°e jsou vid¥t vzniklé perli£ky, které vznikly nízkou koncentrací roztoku a podmínkami výroby.

.

Obrázek C.1: Snímek vzorku 1-1 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami.

Obrázek C.2: Snímek vzorku 1-2 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami.

.

Obrázek C.3: Snímek vzorku 2-1 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami.

Obrázek C.4: Snímek vzorku 2-2 z rastrovacího elektronového mikroskopu se vzniklými perli£kami.

In document Smá£ení polymerních vrstev vyrobených elektrostatickým (Page 57-0)