Modification of polyamide 6 fibers with water-glass in the bath method

• Autorzy: Gawłowski A. , Fabia J. , Ślusarczyk C. , Brzozowska-Stanuch A. , Graczyk T. , Janicki J.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2017.861

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja włókien z poliamidu 6 szkłem wodnym metodą kąpielową

• Konferencja: International Conference “X-Ray investigations of polymer structure” (10 ; 06–09.12.2016 ; Ustroń, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High temperature (HT) bath method was used to produce the flame-retardant polyamide 6 (PA6) fibers, analogous to dyeing using dispersed dyes. The modification process was carried out in a bath containing flame-retardant and a surfactant (dispersant). An ecological commercial product – so-called soda water-glass, i.e., aqueous sodium silicate solution (WG) – was used as flame-retardant. The resulting flame-retardant effect was evaluated on the basis of the limiting oxygen index (LOI) method. The thermal properties of the examined fibers were determined using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA). Basic mechanical testing of fibers was also performed. Fiber burning residues were characterized on the basis of photographs obtained by scanning electron microscopy (SEM). Changes in the supermolecular structure of PA6 fibers after the modification were discussed using wide-angle X-ray scattering (WAXS). As a result of the proposed modification of PA6 fibers a small but sustained increase in the flame-retardant effect was obtained.

PL

Włókna z poliamidu 6 (PA6) o zmniejszonej palności wytworzono z zastosowaniem metody kąpielowej HT (high temperature), prowadzonej w sposób analogiczny do barwienia włókien barwnikami zawiesinowymi. Kąpiel modyfikująca zawierała uniepalniacz oraz środek powierzchniowo czynny (dyspergator). Środkiem uniepalniającym był ekologiczny produkt handlowy o nazwie szkło wodne sodowe – wodny roztwór krzemianu sodu (WG). Uzyskany efekt trudnozapalności oceniano na podstawie wyznaczonego indeksu tlenowego (LOI). Właściwości termiczne badanych włókien określano za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i analizy termograwimetrycznej (TGA). Wykonano też podstawowe badania wytrzymałości mechanicznej włókien. Pozostałości po spaleniu włókien charakteryzowano na podstawie fotografii uzyskanych techniką elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM). Zmiany w strukturze nadcząsteczkowej włókien PA6 poddanych modyfikacji oceniano z wykorzystaniem szerokokątowej dyfraktometrii rentgenowskiej (WAXS). W wyniku zaproponowanej modyfikacji uzyskano niewielkie, ale trwałe zmniejszenie palności włókien PA6.

Słowa kluczowe

EN

PA6 fibers; LOI; TGA; DSC; WAXS; SEM

PL

włókna PA6; LOI; TGA; DSC; WAXS; SEM

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 62, nr 11-12
• Strony: 861--867
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys.

Twórcy

autor

Gawłowski A.

• University of Bielsko-Biala, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Fabia J.

• University of Bielsko-Biala, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Ślusarczyk C.

• University of Bielsko-Biala, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Brzozowska-Stanuch A.

• Automotive Research and Development Institute BOSMAL Ltd, Sarni Stok 93, 43-300 Bielsko-Biała, Poland

autor

Graczyk T.

• University of Bielsko-Biala, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

autor

Janicki J.

• University of Bielsko-Biala, Institute of Textile Engineering and Polymer Materials, Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• [1] Buczko A., Stelzig T., Bommer L. et al.: Polymer Degradation and Stability 2014, 107, 158. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.05.017
• [2] Zuo X., Shao H., Zhang D. et al.: Polymer Degradation and Stability 2013, 98, 2774. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2013.10.014
• [3] Bakirtzis D., Ramani A., Zhang J. et al.: Fire Safety Journal 2014, 69, 69. http://dx.doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.08.006
• [4] Tang G., Wang X., Zhang R. et al.: Composites: Part A 2013, 54, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2013.07.001
• [5] Chen Y., Wang Q.: Polymer Degradation and Stability 2006, 91, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2006.02.006
• [6] Hu Z., Chen L., Lin G.P. et al.: Polymer Degradation and Stability 2011, 96, 1538. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2011.03.010
• [7] Cai Y., Huang F., Wei Q. et al.: Polymer Degradation and Stability 2008, 93, 2180. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2008.08.003
• [8] Chen Y., Wang Q., Yan W. et al.: Polymer Degradation and Stability 2006, 91, 2632. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2006.05.002
• [9] Sahyoun J., Bounor-Legaré V., Ferry L. et al.: Polymer Degradation and Stability 2015, 115, 117. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.02.017
• [10] Marney D.C.O., Russell L.J., Wu D.Y. et al.: Polymer Degradation and Stability 2008, 93, 1971. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2008.06.018
• [11] Dahiya J.B., Rathi S., Bockhorn H. et al.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 1458. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.05.012
• [12] Khandual A.: “Green Fashion” (Eds. Muthu S.S., Gardetti M.A.), Environmental Footprints and Eco-design of Products and Processes, Singapore 2016, pp. 171–227. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-10-0245-8_6
• [13] Zhan Z., Xu M., Li B.: Polymer Degradation and Stability 2015, 117, 66. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.03.018
• [14] Horrocks A.R.: Polymer Degradation and Stability 2011, 96, 377. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2010.03.036
• [15] Lu S.Y., Hamerton I.: Progress in Polymer Science 2002, 27, 1661. https://doi.org/10.1016/S0079-6700(02)00018-7
• [16] Dasaria A., Yub Z.Z., Caic G.P. et al.: Progress in Polymer Science 2013, 38, 1357. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2013.06.006
• [17] Malucelli G., Carosio F., Alongi J. et al.: Materials Science and Engineering: R: Reports 2014, 84, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.mser.2014.08.001
• [18] Monti M., Tsampas S.A., Fernberg S.P. et al: Polymer Degradation and Stability 2015, 121, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.08.006
• [19] Horrocks A.R., Kandola B., Milnes G.J. et al.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 2511. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.07.003
• [20] Cai Y., Wu N., Wei Q. et al.: Surface & Coatings Technology 2008, 203, 264. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.08.076
• [21] Wang C., Wang D., Zheng S.: Materials Research Bulletin 2014, 50, 273. http://dx.doi.org/10.1016/j.materresbull.2013.10.045
• [22] Horrocks A.R., Kandola B.K.: “Handbook of Fire Resistant Textiles” (Ed. Kilinc F.S.), Woodhead Publishing Limited, 2013, pp. 283–321. http://dx.doi.org/10.1533/9780857098931.2.283
• [23] Coquelle M., Duquesne S., Casetta M. et al.: Polymer Degradation and Stability 2014, 106, 150. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.02.007
• [24] Rabiej M.: Journal of Applied Crystallography 2017, 50, 221.
• [25] Praca zbiorowa: „Poradnik inżyniera – Włókiennictwo, tom 2”, WNT Warszawa 1988, pp. 95–96. ISBN 83-204-0845-8
• [26] Przygocki W., Włochowicz A.: „Uporządkowanie makrocząsteczek w polimerach i włóknach”, WNT Warszawa 2006, pp. 481–486.
• [27] Gawłowski A., Fabia J., Graczyk T. et al.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2016, 125 (3), 1327. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-016-5498-3
• [28] Fornes T.D., Paul D.R.: Polymer 2003, 44, 3945. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(03)00344-6
• [29] Ziabicki A.: Kolloid Z 1959, 167, 132.
• [30] Klata E., Borysiak S., Van de Velde K. et al.: Fibres & Textiles in Eastern Europe 2004, 12, 64.
• [31] Urbańczyk G.W.: „Mikrostruktura włókna” WNT, Warszawa 1988, pp. 16–17.