Modelling and optimization of electrospun materials for technical applications

par Ahsan Nazir

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Dominique Adolphe, Laurence Schacher et de Nabyl Hussain.

Soutenue le 10-09-2016

à Mulhouse en cotutelle avec National Textile University (Pakistan) , dans le cadre de École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) , en partenariat avec Laboratoire de physique et mécanique textiles (Mulhouse) (laboratoire) et de Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles / LPMT (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Contribution à la modélisation et l'optimisation de matériaux nanofibreux destinés à des applications techniques


  • Résumé

    Ce travail de recherche traite de l’optimisation et de la modélisation de nanofibres obtenues par filage électrostatique pour des applications techniques en tant que, a) cellules résistives pour génération de chaleur et b) couche ultra filtrante pour système de protection respiratoire. Afin d’intégrer ces matériaux nanofibreux aux applications visées, deux procédés de production ont été mis en oeuvre, à savoir mono-aiguille et multijets. Une étude statistique a été réalisée pour modéliser et optimiser les non-tissés de nanofibres pour des productions à échelle laboratoire et semi-industrielle. L’outil statistique c’est révélé pertinent pour anticiper la morphologie des matériaux produits et assurer une homogénéité optimale. Les non-tissés présentant les caractéristiques morphologiques souhaitées ont été sélectionnés, testés, et les résultats ont révélé leur fort potentiel pour les champs applicatifs visés. Ces travaux valident deux pistes de recherche qui déboucheraient sur une intégration concrète de ces matériaux innovants.


  • Résumé

    Optimization and modelling of electrospun nanofibrous nonwovens and their technical applications, i-e heat generation and respiratory protection, were studied in this work. For utilization in these applications, nanowebs were statistically modelled and optimized using different electrospinning techniques i-e needle and needleless setups based on significance of these techniques for lab and bulk scale production of nanowebs. Moreover, quantitative impact of different electrospinning parameters was also observed. Statistical analysis was found to be a useful tool for study of electrospinning process and production of nanowebs with minimum defects. The optimized nanowebs were used for selected applications and based on results it was concluded that they can be a potential material for both, heat generation and respiratory protection. These observations are expected to initiate more focused studies in both the fields.


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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2016 par Université de Haute Alsace [diffusion/distribution] à Mulhouse

Modelling and optimization of electrospun materials for technical applications


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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2016 par Université de Haute Alsace [diffusion/distribution] à Mulhouse

Informations

  • Sous le titre : Modelling and optimization of electrospun materials for technical applications
  • Détails : 1 vol. (199 p.)
  • Notes : Thèse soutenue en co-tutelle.
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