Nr wniosku: 183626, nr raportu: 12331. Kierownik (z rap.): dr hab

Nr wniosku: 183626, nr raportu: 12331. Kierownik (z rap.): dr hab. inż. Katarzyna Ewa Grabowska
Najwazniejsze zrealizowane zadania:
Zadanie 1: Opracowanie Planu Doświadczeń. Badanie warunków technicznych oplatania nitki stalowej nitika z naorurek
węglowych przewodzących prąd elektryczny.
Został opracowany Plan Doswiadczeń. W oparciu o przygotowane Plany Doświadczeń zostały wykonane nitki
hybrydowe z różną liczbą owinięć za pomocą nitki z nanorurek węglowych i przy różnych możliwych nastawach
maszyny skręcającej - prędkość obrotowa wrzeciona, naprężenia wstepne nitek komponentowych, prędkośc wydawania
nitki hybrydowej. Zostały wyznaczone optymalne warunki produkcji nitki hybrydowej oraz optymalną strukture tej nitki.
Struktura nitek hybrydowych została oceniona i opisana w laboratorium metrologicznym za pomocą mierzalnych i
standaryzowanych parametrów.
Zadanie 2: Analiza metod wprowadzania nitki hybrydowej do tkaniny w celu realizacji zwartego obwodu elektrycznego.
W tym celu zostało zastosowane krosno czółenkowe, które pozwala na spełnienie warunku ciągłości nitki hybrydowej
wprowadzanej jako wątek do tkaniny. Tylko w przypadku tego krosna mozliwe jest spełnienie tego warunku, ponieważ
stosując inne maszyny tkackie (krosno pneumatyczne lub rapierowe) następuje automatyczne odcinanie krajki w czasie
produkcji tkaniny, czyli przerwanie ciągłości obwodu. Innym problemem, z którym nalezy się zmierzyć jest ograniczona
pojemność czółenka tkackiego, które w sposób mechaniczny będzie przenosić nitke hybrydową na całą szerokośc tkaniny.
Kolejnym aspektem badawczym jest częstotliwość wprowadzania nitki hybrydowej jako wątku do tkaniny. Mozliwe są
różne warianty: każdy wątek to nitka hybrydowa lub też nitka hybrydowa przeplatana z nitką bawełnianą. Celem projektu
jest wytworzenie i zbadanie tkaniny przeciwdziałającej zmiennemu polu elektromagnetycznemu w pełnym tego słowa
znaczeniu, tzn. aby wytworzony produkt posiadal oprócz wysokiej skuteczności tłumienia zmienengo pola
elektromagnetycznego również walory, które charakteryzują standardową tkaninę.
Zadanie 3: Analiza strukturalna wyprodukowanych tkanin przeciwdziałających zmiennemu polu elektromagnetycznemu w laboratorium metrologicznym będącym na wyposażeniu Wydziału Technologii Materiałowych i Wzornictwa
Tekstyliów Politechniki Łódzkiej. Badania dotyczyły: liczby opleceń, częstotliwości wątkowania, sztywności zginania i
skręcania, przepuszczalności powietrza itp. Badania te są szczegolnie cenne, ponieważ dotyczyły tkanin, w których
zostana zastosowane nitki z naorurek węglowych.
Zadanie 4: Badania indukcyjności w nitce hybrydowej w zmiennym polu elektromagnetycznym.
Zadanie polega na umieszczeniu w zmiennym polu elektroamgnetycznym próbek wyprodukowanych tkanin i
sprawdzaniem za pomocą miernika prądu zmiennengo natężęnia indukowanego prądu w zwartm obwodzie
skonstruowanym z nitki z naonorurek weglowych.
Analizowana była skuteczność tłumienia składowej magnetycznej i elektrycznej pola za pomocą próbek tkanin.
Skuteczność tłumienia jest wskaźnikiem osłabienia pola elektromagnetycznego, występującego w określonym punkcie
przestrzeni, wskutek wprowadzenia materiału ekranującego między tym punktem, a źródłem pola. Jest ona definiowana
jako stosunek natężenia pola elektrycznego, E0 (lub magnetycznego H0), występującego w określonym punkcie
rozpatrywanego układu bez ekranu do natężenia pola elektrycznego, E1, (lub magnetycznego, H1) w tym samym punkcie,
ale w układzie z ekranem.
Znaczenie projektu:
1/ Zastosowanie materiałów o znacznie większej sztywności zginania i skręcania jest obarczone ryzykiem wzajemnej
niekompatybilności tych materiałów (nitka z nanorurek węglowych i nitka stalowa). Nikt jak dotąd nie próbował
wzajemnie skręcić ze sobą nitki z nanorurek węglowych i nitki stalowej. Obecnie stosowane w przemyśle włókienniczym
skręcarki i/lub oplatarki będą wymagać rekonstrukcji w zakresie (co najmniej) możliwych nastwów technologicznych, tak
aby dostosować prędkość obrotową wrzecion do efektywnej wydajności skręcania - zbudowano specjalny stend do
oplatania nitki stalowej nitka100CNT,
2/ Zwarty obwod elektryczny stanowi watek tkaniny skonstruowany z nitki hybrydowej. Energia zmiennego pola
elektromagnetycznego jest zamieniana na energie zmiennego pradu elektrycznego indukowanego w nitce z nanorurek
weglowych i na energie magnesowania nitki rdzeniowej ferromagnetycznej. Skuteczność ekranowania (SE) jest
wskaźnikiem osłabienia pola elektromagnetycznego, występującego w określonym punkcie przestrzeni, wskutek
wprowadzenia materiału ekranującego między tym punktem, a źródłem pola.