Melt-Blown Nonwovens from Polypropylene Blended with Unencapsulated Paraffins as PCM. Properties of Paraffin and Blends

• Autorzy: Tomaszewski W. , Kudra M. , Szadkowski M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12303666.1226220

Warianty tytułu

PL

Włókniny wytwarzane techniką pneumotermiczną z polipropylenu zmieszanego z nieotoczkowanymi parafinami jako materiałami PCM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paraffin with a melting temperature in the range of 28 – 59 °C was used in the research. It was melt-blended with medium density polypropylene (PP). Thermal properties of the -paraffin and the temperature range at which its effective phase transitions proceed, crucial for their use as PCM, were examined by means of differential scanning calorimetry (DSC). It is indicated that employing such a temperature range under dynamic conditions is a much better characteristic for the application of materials than merely using the sharp melting temperature and total energy of the phase transition. Blends of PP with a content of 20 and 30 wt% of paraffin were DSC-analysed in respect of (a) morphology with the use of an optical microscope and scanning electron microscopy (SEM), and (b) rheology with the use of a plastometer to measure the melt flow index (MFI) at 180, 200 and 230 °C. In the next part this work the possibilities of producing nonwovens from various blends of PP/paraffin by melt-blown technique were examined. The nonwovens produced were characterised metrologically according to industry standards, and their thermal properties by DSC were studied, and the Temperature Regulation Factor determined (TRF). The morphology of the non-woven and single fibers was also studied by technique SME.

PL

Do badań użyto parafin kilku typów o różnych temperaturach topnienia w zakresie 28 – 59 °C, które mieszano w stanie stopionym z polipropylenem, PP, średniej lepkości. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej, DSC, przy różnych szybkościach skanowania 1 - 20 °C/min badano właściwości termiczne parafin i określano zakresy temperatur, w których efektywnie zachodzą przemiany fazowe istotne przy wykorzystaniu ich jako materiałów PCM. Wskazano przy tym, że posługiwanie się takimi zakresami temperatur przy aplikacji tych materiałów w warunkach dynamicznych jest bardziej prawidłowe niż odnoszenie się tylko do punktowej temperatury topnienia i całkowitej energii przemian fazowych. Mieszaniny PP zawierające 20 i 30%wag parafin badano termicznie metodą DSC, morfologicznie przy użyciu mikroskopu optycznego i metodą skaningowej mikroskopii elektronowej, SME, a także reologicznie przy pomocy plastometru określając wskaźnik szybkości płynięcia, MFI, przy temperaturach 180, 200 i 230 °C.

Słowa kluczowe

EN

PCM; materials; nonwoven; melt-blown; paraffins

PL

materiały; PCM; włókniny; parafina

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 24, no. 6 (120)
• Strony: 65--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tomaszewski W.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Kudra M.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

autor

Szadkowski M.

• Institute of Biopolymers and Chemical Fibres, ul. M. Skłodowskiej-Curie 19/27, 90-570 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Zalba B, Marin J M, Cabeza L F, Mehling H. Review on thermal energy storage with phase change materials, heat transfer analysis and application. Applied Thermal Engg. 2003; 23: 251-283.
• 2. Sharma A, Tyagi VV, Chen CR, Buddhi D. Review on thermal energy storage with phase change materials and applications. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2009; 13, 318–345.
• 3. Mondal S. Phase change materials for smart textiles – An overview. Applied Thermal Engineering 2008; 28: 1536-1550.
• 4. Mehling H, Cabeza LF. In: Heat and cold storage with PCM. 2 Solid-liquid phase change materials, Springer; 2008, ISBN-10: 3540685561.
• 5. Dincer I, Rosen M A. In: Thermal energy storage, systems and applications. 2nd ed. John Wiley and Sons, Ltd., 2011, ISBN: 978-0-470-74706-3.
• 6. Cabeza L F, Castello´n C, Nogue´s M, Medrano M, Leppers R, Zubillaga O. Use of microencapsulated PCM in concrete walls for energy savings. Energy and Buildings 2007; 39: 113-119.
• 7. Ravikumar M, Srinivasan Pss. Phase change material as a thermal energy storage material for cooling of building. Journal of Theoretical and Applied Information Technology 2008; 503-511.
• 8. Bendkowska W. Intelligent textiles with PCMs, in Intelligent Textiles and Clothing, H. R. Mattila, Ed., pp. 34–62, Woodhead, Cambridge, UK, 2006.
• 9. Tomaszewski W, Twarowska-Schmidt K, Moraczewski A, Kudra M, Szadkowski M, Pałys B. Nonwoven with Thermal Storage Properties Based on Parafn – Modifed Polypropylene Fibres. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2012; 20, 6B (96): 64-69.
• 10. Günther E, Hiebler St, Mehling H, Redlich R. Enthalpy of Phase Change Materials as a Function of Temperature: Required Accuracy and Suitable Measurement Methods. Int J Thermophys 2009; 30: 1257–1269.
• 11. Zhang X-x, Fan Y-f, Tao X-m, Yick K-l. Crystallization and prevention of supercooling of microencapsulated n-alkanes. Journal of Colloid and Interface Science 2005; 281: 299–306.
• 12. Sirota E B, Herhold A B. Transient rotator phase induced nucleation in n-alkane melts. Polymer 2000; 41: 8781–8789.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).