Zastosowanie optymalizacji wielokryterialnej do wyznaczania stopnia krystaliczności polimerów semikrystalicznych

• Autorzy: Rabiej M.

Warianty tytułu

EN

Application multicriterial optimization for determination of crystallinity degree of semicrystalline polymers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano sposób modyfikacji metody Hindele-ha-Johnsona wyznaczania stopnia krystaliczności (SK) polimerów umożliwiający znaczną poprawę jej jednoznaczności. W procedurze rozkładu rentgenowskich krzywych dyfrakcyjnych na piki krystaliczne i składową amorficzną wprowadzono, obok kryterium najlepszego dopasowania krzywej teoretycznej i doświadczalnej, dodatkowe kryterium związane z profilem składowej amorficznej. Oprócz dwóch klasycznych metod optymalizacji Powella i Rosenbrocka zastosowano nowe wielokryterialne procedury optymalizacyjne (system hybrydowy) wykorzystujące algorytmy genetyczne, które są mniej wrażliwe na wybór warunków początkowych. Pozwoliło to na uzyskanie znacznie bardziej jednoznacznych i wiarygodnych rozwiązań. Porównano wyniki rozkładu krzywych dyfrakcyjnych próbek poli(tereftalanu etylenu) i polipropylenu za pomocą tych trzech wspomnianych metod, a także przedstawiono analizę statystyczną dotyczącą uzyskanych liczbowych wartości SK. Rozrzut tych wartości w przypadku optymalizacji wielokryterialnej jest znacznie węższy niż w klasycznych metodach optymalizacji.

EN

On the basis of a literature review, an additional criterion of resolution of diffraction curves into crystalline peaks and amorphous component, in generally used Hindeleh-Johnson method of the polymers crystallinity degree (SK) determination, has been proposed. Besides two classical optimization methods by Powell and Rosenbrock, new multicriterial optimization procedures (hybrid system) have been used. They were applying the genetic algorithms which are less sensitive to initial conditions choice. All that allowed to obtain much more credible solutions. The results of resolution of diffraction curves of poly(ethylene terephthalate) and polypropylene samples, using three above mentioned methods, have been compared (Tables 1 and 2, Figs 3-6). As well statistical analysis concerning numerical SK values obtained was presented (Table 3). Scatter of these values in the case of multi- criterial optimization appeared to be much narrower than when classical optimization methods were used.

Słowa kluczowe

PL

polimery semikrystaliczne; stopień krystaliczności; rozkład rentgenowskich krzywych dyfrakcyjnych; klasyczne metody optymalizacji; optymalizacja wielokryterialna w systemie hybrydowym; analiza statystyczna wyników

EN

degree of crystallinity; semicrystalline polymers; distribution of X-ray diffraction curves; classical optimization methods; multiobjective optimization in hybrid system; statistical analysis of the results

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 4
• Strony: 288--295
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Rabiej M.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Instytut Włókienniczy, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-BIała,

Bibliografia

• 1. Vainshtein В. К.: Doki. Akad. Nauk SSSR 1953,93,821; 1957,112,129.
• 2. Vainshtein В. К.: Kristallografiya 1957, 2, 29.
• 3. Powell M. J. D.: Comput. J. 1964, 7, 155.
• 4. Rosenbrock H. H., Storey C.: „Computational Techniques for Chemical Engineers", Pergamon Press, Oxford 1966.
• 5. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: J. Phys. (D) 1971, 4, 259.
• 6. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: Polymer 1972,13,27.
• 7. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: Polymer 1972,13,423.
• 8. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: Polymer 1974,15, 697.
• 9. Hindeleh A. M., Johnson D. J.: Polymer 1978,19, 27.
• 10. Rabiej S., Wlochowicz A.: Eur. Polyrn. J. 1991, 27, 947.
• 11. Rabiej M.: Polimery 2002,47, 423.
• 12. Weidinger A., Hermans P. H.: Makromol. Chem. 1961, 50, 98.
• 13. Ruland W.: Acta Cryst. 1961,14, 1180.
• 14. Vonk C. G.: J. Appl. Cryst. 1973, 6,148.
• 15. Isasi J. R., Mandelkern L., Galante M., Alamo R. G: J. Polyrn. Sci. 1999, 37, 323.
• 16. Michalewicz Z.: „Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne", WNT, Warszawa 1999.
• 17. Goldberg D.: „Algorytmy genetyczne i ich zastosowanie", WNT, Warszawa 1995.
• 18. Martorana A.: Macromol. Chem. Phys. 1997,198, 597.
• 19. Natta G., Porri L., Mazzei A.: Chin. Ind. (Milan) 1959, 41,116.
• 20. Chung F. H., Scott R. W.: J. Appl. Crystallogr. 1973, 6, 225.
• 21. Jóźwiak J., Podgórski J.: „Statystyka od podstaw", PWE, Warszawa 2001