Wpływ przyspieszonego starzenia na parametry wytrzymałościowe wybranych tkanin technicznych

• Autorzy: Kamocka-Bronisz Renata , Wilczyński Michał , Bronisz Sławomir

Warianty tytułu

EN

The influence of accelerated aging on the strength parameters of selected technical fabrics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ przyśpieszonego starzenia na parametry wytrzymałościowe tkanin technicznych stosowanych m.in. do produkcji niepalnej odzieży ochronnej, na przykład dla strażaków, wojska i innych służb pracujących w ciężkich warunkach. Jednym z czynników odpowiedzialnych za powstanie negatywnych zmian w strukturze badanych tkanin jest efekt fotodegradacji, czyli rozpad polimerów pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Badaniom poddane zostały dwa rodzaje tkanin o różnym składzie surowcowym zawierające włókna aramidowe typu Nomex poli(m-fenylenoizoftalamid) i Kevlar poli(tereftalano-1,4-fenylodiamid) oraz włókna polimerowe PBI (polybenzimidazole). Opisano podstawy teoretyczne procesu fotodegradacji. Negatywny wpływ fotodegradacji zbadano na podstawie określenia wytrzymałości na rozdzieranie próbek metodą pojedynczego rozdzierania oraz wytrzymałości na rozciąganie metodą paska po przyspieszonym starzeniu. Wyniki badań przedstawiono na wykresach oraz w tabelach. Wykazano dla tkaniny A po 100 oraz 200-godzinnej ekspozycji na UV spadek wytrzymałości na pojedyncze rozdzieranie odpowiednio 49% i 72%. W przypadku tkaniny B spadek ten wynosił 63% i 75%. Wytrzymałość na rozciąganie tkaniny B po 200 godzinach ekspozycji na promieniowanie UV w komorze starzeniowej spadła o 64%, natomiast dla tkaniny A o 50%.

EN

The effect of accelerated aging on the strength of technical fabrics used as a surface layer used in protective clothing was examined. The main factor responsible for the creation of negative changes in the material structure is the photodegradation effect, i.e. the breakdown of the polymers under the influence of ultraviolet radiation. Two types of materials with different compositions were tested. The theoretical basis of the photodegradation process was described and the influence of this process on the fabric was characterized. The negative effect of photodegradation based on the determination of the tear strength and tensile strength of two types of fabric was examined. The material samples have been torn before and after the exposure to ultraviolet radiation. The results of the research are presented in diagrams and in the statistical tables. For the A fabric after 100 and 200 hours of exposure, the drop in tensile strength was found to be 49% and 72% respectively. In the case of the B fabric, the decrease was 63% and 75%. The tensile strength of the B fabric after 200h of exposure to the UV radiation in the aging chamber dropped by 64%, whereas for the A fabric, the strength dropped by 50%.

Słowa kluczowe

PL

fotodegradacja; rozdzieranie tkaniny; odzież ochronna

EN

photodegradation; tearing; fabrics; protective clothing

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 70 (tom 2)
• Strony: 83--111
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kamocka-Bronisz Renata

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie

autor

Wilczyński Michał

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie (absolwent)

autor

Bronisz Sławomir

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie

Bibliografia

• [1] Latanowicz L., Latosińska J., Promieniowanie UV a środowisko, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.
• [2] Pawłowa M. i in., Materiałoznawstwo odzieżowe, wyd. I, Politechnika Radomska, Radom 2004.
• [3] Finckenor M., Comparison of High-Performance Fiber Materials Properties in Simulated and Actual Space Environments, July 2017, Proceedings of Marshall Space Flight Center, Huntsville, Alabama 2017, s. 3−22.
• [4] Holmes G., Ballistic fibers: A review of the thermal, ultraviolet and hydrolytic stability of the benzoxazole ring structure, Proceedings of National Institute of Standards and Technology, Polymers Division, Characterization and Measurement Group, Gaithersburg, Maryland 2006, s. 4105−4016.
• [5] PN-EN 469:2008 Odzież ochronna dla strażaków. Wymagania użytkowe dotyczące odzieży ochronnej przeznaczonej do akcji przeciwpożarowej.
• [6] PN-EN ISO 13937-2:2002 Tekstylia. Metody badania rozdzierania płaskich wyrobów. Część 2: Wyznaczanie siły rozdzierania próbek roboczych w kształcie spodni (metoda pojedynczego rozdzierania).
• [7] Kamocka-Bronisz R., Bronisz S., Wpływ promieniowania słonecznego na wytrzymałość tkanin zewnętrznych ubrania specjalnego strażaka, „Zeszyty Naukowe SGSP” 2018, nr 66 (2), s. 27−34.
• [8] Kamocka-Bronisz R., Tensile strength analysis of aramid fabric of firefighter’s clothing after accelerated aging and abrasion, MATEC Web of Conferences 247, 00052 (2018), FESE 2018, https://doi.org/10.1051/matecconf/201824700052.
• [9] Rojek M., Metodologia badań diagnostycznych warstwowych materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej, “Studies of the Institute of Engineering Materials and Biomaterials” 2011, Volume 2.
• [10] Rabek J., Współczesna wiedza o polimerach, PWN, Warszawa 2008.
• [11] PN-EN ISO 13934-1:2013-07 Tekstylia. Właściwości płaskich wyrobów przy rozciąganiu. Część 1: Wyznaczanie maksymalnej siły i wydłużenia względnego przy maksymalnej sile metodą paska.
• [12] Czerwienko D., Lemańska K., Pastuszka Ł., Technologia materiałów na ubrania strażackie, „Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza” 2012, nr 4.
• [13] Wilczyński M., Wpływ przyśpieszonego starzenia na wytrzymałość tkanin wierzchnich ubrania specjalnego strażaka, praca dyplomowa inżynierska, Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Warszawa 2019.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).