Modifikacija funkcionalnih svojstava tekstilnih membrana
Modification of functional properties of textile membranes
Докторанд
Putić, LanaМентор
Stanković, SnežanaЧланови комисије
Stajić-Trošić, JasnaStijepović, Mirko
Ćosović, Vladan
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
Prevazilaženje izazova u vezi sa unapređenjem postojećih i razvojem novih membranskih sistema,
kao energetski efikasne, ekološki prihvatljive i široko primenljive tehnologije separacije, zahteva
multidisciplinarni pristup koji uključuje hemijske tehnologije, nauku o materijalima, tekstilno
inženjerstvo i matematičko modelovanje. Shodno tome su i osmišljena sprovedena istraživanja u
okviru ove doktorske disertacije, čiji je fokus bio na modifikovanju površine tkanih i netkanih
tekstilnih materijala procesom elektropredenja.
U prvom delu su teorijski razmatrani separacioni procesi, metoda elektropredenja, materijali za izradu
membrana, metode površinske modifikacije i metode za karakterizaciju i testiranje.
Eksperimentalni deo uključuje sintezu membrana deponovanjem poliamidnih nanovlakana mreža na
površinu različitih komercijalnih tkanih i netkanih polimernih nosača. Variranjem parametara sinteze,
dobijene su mikroporozne dvoslojne membrane sa različitim svojstvima, morfologijom, osnovn...im
strukturnim parametrima i performansama. Karakterizacija je izvedena primenom infracrvene
spektroskopije sa Furijeovom transformacijom, skenirajuće elektronske mikroskopije, difrakcione
skenirajuće kalorimetrije i ispitivanjem fizičko-hemijskih svojstava (kapilarnost, kvašenje, udeo
vlage i sposobnost zadržavanja vode). Dodatno su ispitana i mehanička svojstva membrana i njihova
permeabilnost.
U trećem delu je razvijen adaptibilan matematički model baziran na solution-diffusion teoriji koji
uključuje različite parametre procesa reverzne osmoze. Model omogućava testiranje i brzo
međusobno poređenje separacionih karakteristika novorazvijenih i komercijalnih membrana i
uspešno je primenjen na tri različite studije slučaja, pri čemu je dobijeno dobro slaganje sa
eksperimentalnim rezultatima
Overcoming the challenges related to the improvement of existing and the development of new
membrane systems as an energy-efficient, environmentally friendly, and widely applicable separation
technology requires a multidisciplinary approach that includes chemical technologies, materials
science, textile engineering, and mathematical modeling. The research carried out within this doctoral
dissertation was planned accordingly, and the focus was placed on the modification of the surface of
woven and non-woven textile materials by the electrospinning process. In the first part, separation
processes, the electrospinning method, membrane materials, methods of surface modification, and
methods for characterization and testing are discussed theoretically. The experimental part includes
the synthesis of membranes by depositing polyamide nanofiber nets on the surface of various
commercial woven and nonwoven polymer supports. By varying the synthesis parameters,
microporous double-layer membranes... with different properties, morphology, basic structural
parameters, and performance were obtained. The characterization was carried out using FT-IR, SEM,
DSC, and examination of physical and chemical properties (capillarity, wettability, moisture content,
and water retention capacity). Additionally, the mechanical properties of the membranes and their
permeability were examined.
In the third part, an adaptable mathematical model based on solution-diffusion theory was developed,
which includes various parameters of the reverse osmosis process. The model enables testing and
rapid intercomparison of the separation characteristics of newly developed and commercial
membranes and has been successfully applied to three different case studies, obtaining good
agreement with experimental results.