Effects of the Functional Compound on the Properties of Composite Tape Yarns

Petrulis, D.; Petravičius, A.; Petrulyte, S.

doi:10.5604/12303666.1196611

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Effects of the Functional Compound on the Properties of Composite Tape Yarns

Autorzy

Petrulis D. , Petravičius A. , Petrulyte S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.5604/12303666.1196611

Warianty tytułu

Wpływ dodatków funkcyjnych na właściwości kompozytowych włókien taśmowych

Języki publikacji

Abstrakty

While the functional compound Polycom JB 7100 is often introduced into polyolefins as a modifier, processing aid and bonding agent, little is known about its influence upon the basic structure and mechanical properties of composite tape yarns. Polycom JB 7100 is a master bath of inorganic materials and polyolefins. To show the effects of different amounts (0 - 6 wt%) of this additive in polypropylene (PP)-based composite tape yarns, experiments were made without changes to other additive portions and at constant process parameters. The linear composition-property relations showing the effects of portions of the variable component on the changes in morphology, geometrical properties and tensile behaviour were obtained. Tape yarns, in which a portion of PP was replaced by the functional compound Polycom JB 7100, had tensile properties about 2 - 9% lower than the yarns without this additive, whereas the values of width, thickness and linear density after applications of the additive were about 3 - 4% greater if compared with those of the basic sample.

Badano oddziaływanie zróżnicowanych ilości czynnego związku chemicznego Polycom JB 7100/składnik PP na właściwości poliolefinowych przędz tasiemkowych wytworzonych przy stałych udziałach innych domieszek i stałych warunkach procesu ich wytwarzania. Analiza sporządzonych mikrofotografii EDX i SEM wykazała, że aglomeracje cząstek materiałów nieorganicznych lub elementu wapnia na powierzchniach przędz tasiemkowych uległy zwiększeniu po zastosowaniu domieszki Polycom JB 7100. Zaproponowano matematyczny opis badanych zjawisk za pośrednictwem liniowych współzależności obrazujących wpływ zmian udziału wagowego domieszki na właściwości wytrzymałościowe próbek przędz tasiemkowych. Przeprowadzone badania wykazały, że szerokość, grubość i gęstość liniowa przędz tasiemkowych uległa zwiększeniu o około 3-4% po zwiększeniu domieszki Polycomu JB 7100 do mierzonej wagowo ilości. Z drugiej strony, zastosowana domieszka spowodowała zmniejszenie siły zrywającej, wytrzymałości, pracy zrywania i modułu początkowego przędzy tasiemkowej o około 2-9%. Zaobserwowane zmiany można wytłumaczyć różnicami powstałymi na skutek zmian w prędkości wytłaczania polimeru, orientacji filamentów i ciągłości tworzących się nowych struktur.

Słowa kluczowe

additives geometrical properties morphology polyolefins tape yarns tensile properties

właściwości geometryczne morfologia poliolefiny przędza tasiemkowa właściwości wytrzymałościowe

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny

Czasopismo

Fibres & Textiles in Eastern Europe

Rocznik

2016

Tom

Vol. 24, no. 3 (117)

Strony

44--50

Opis fizyczny

Bibliogr. 36 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Petrulis D.

donatas.petrulis@ktu.lt

Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Kaunas University of Technology, Kaunas, Lithuania

autor

Petravičius A.

Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Kaunas University of Technology, Kaunas, Lithuania
KLAMETA Co., Kaunas, Lithuania

autor

Petrulyte S.

Department of Materials Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Design, Kaunas University of Technology, Kaunas, Lithuania

Bibliografia

1. George B, Hudson S and McCord MG. Surface features of mineral-filled polypropylene filaments. In: Pastore Ch M, Kiekens P. Marcel Dekker (eds.) Surface characteristics of fibers and textiles. Inc. 2001, pp. 139-160.
2. Marinkovic SS, Bezbradica D and Skundric P. Microencapsulation in the textile industry. Chemical Industry & Chemical Engineering Quarterly 2006; 12 (1): 58-62.
3. Padleckiene I and Petrulis D. Influence of mechanical treatment on air permeability of fabrics with polymeric covers. In: Proceedings of Baltic Polymer Symposium. 2007, p. 232-236.
4. Alcock B, Cabrera NO, Barkoula N-M, Loos J and Peijs T. Interfacial properties of highly oriented coextruded polypropylene tapes for the creation of recyclable all-propylene composites. Journal of Applied Polymer Science 2007; 104: 118-129.
5. Mahajan SJ, Deopura BL and Wang Y. Structure and properties of drawn tapes of high-density polyethylene/ethylene-propylene copolymer blends. II. Journal of Applied Polymer Science 1996; 60: 1527-1538.
6. Broda J, Gawlowski A, Fabia J and Slusarczyk C. Supermolecular structure of polypropylene fibres modified by additives. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2007; 15 (5-6): 30-33.
7. Ujhelyiova A, Marcincin A and Legen J. DSC analysis of polypropylene-low density polyethylene blend fibres. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2005; 13 (5): 129-132.
8. Takahashi T and Kimura Y. Improved soiling resistance of polypropylene fibers on the addition of synthetic compounds. Textile Research Journal 2012; 82 (8): 789-800.
9. Mather RR. The structural and chemical properties of polyolefin fibres. In: Polyolefin fibres. Industrial and medical applications. Editor S.C.O. Ugbolue. Woodhead Publishing Limited. 2009, pp. 35-56.
10. Van de Velde K, Van Wassenhove V and Kiekens P. Optical analyses of pigment particles in colour concentrates and polypropylene yarns. Polymer Testing 2002; 21 (6) 675-689.
11. Zhu M-F and Yang HH. Polypropylene fibres. In: M. Lewin (ed) Handbook of fibre chemistry. CRC Press. 2007, pp. 141-261.
12. Dastjerdi R and Montazer M. A review on the applications of inorganic nano-structured materials in the modification of textiles: focus on anti-microbial properties. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 2010; 79 (1): 5-18.
13. Ujhelyiova A, Strecka Z, Bolhova E, Dulikova M and Bugaj P. Polypropylene fibres modified polyvinyl alcohol and nanoadditive. Structure and properties. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2007; 15 (5-6): 37-40.
14. Marcincin A, Hricova M, Ujhelyiova A, Brejka O, Michlik P, Dulikova M, Strecka Z and Chmela S. Effect of inorganic (nano)fillers on the UV barrier properties, photo and thermal degradation of polypropylene fibres. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2009; 17 (6): 29-35.
15. Cieślak M, Puchowicz D and Kaminska I. SEM/EDS and Raman micro-spectroscopy examination of titanium-modified polypropylene fibres. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2014; 22 (3): 47-53.
16. Simoncic B and Tomsic B. Structures of novel antimicrobial agents for textiles – a review. Textile Research Journal 2010; 80 (16): 1721-1737.
17. Horrocks AR, Kandola BK, Davies PJ, Zhang S and Padbury SA. Developments in flame retardant textiles – a review. Polymer Degradation and Stability 2005; 88 (1): 3-12.
18. Gugumus F. Possibilities and limits of synergism with light stabilizers in polyolefins 2. UV absorbers in polyolefins. Polymer Degradation and Stability 2002; 75 (2): 309-320.
19. Liu X, Gao C, Sagwan P, Yu L and Tong Z. Accelerating the degradation of polyolefins through additives and blending. Journal of Applied Polymer Science 2014; 131: 18: Article Number 40750. DOI: 10.1002/app. 40750.
20. Lee RE and Neri C. No dust blends of additives for polyolefins. In: International Conference on Additives for Polyolefins 1998, p. 201-205.
21. Zhang SL, Zhu AP and Dai S. Coincorporation of nano-silica and nano-calcium carbonate in polypropylene. Journal of Applied Polymer Science 2011; 121 (5): 3007-3013.
22. Jovanovic R and Lazic B. Einflus von Pigmenten auf die struktur spinngefarbten Polypropilenfasern. Melliand Textilberichte 1992; 73 (10): 796-799.
23. Zuiderduin WCJ, Westzaan C, Huetink J and Gaymans RJ. Toughening of polypropylene with calcium carbonate particles. Polymer 2003; 44: 261-275.
24. Lin Y, Chen H, Chan C-M and Wu J. High impact toughness polypropylene/CaCO3 nanocomposites and the toughening mechanism. Macromolecules 2008; 41 (23): 9204-9213.
25. Dubnikova IL, Nizhegorodtseva EI, Lomakin SM, Krasheninnikov VG, Gorenberg AYa and Kulenev VN. Preparation and characteristics of composites based on polypropylene and ultradispersed calcium carbonate. Polymer Science Series A 2008; 50 (12): 1214-1225.
26. Qian Z, Wang P and Gogos CG. A novel method for preparing nanoparticle-coated additives used in polypropylene composites. Polymer Engineering and Science 2012; 6 (52): 1195-1205. DOI: 10.1002/pen.22187.
27. Petrulis D, Petravicius A and Petrulyte S. Analysis of breaking characteristics of tape yarns made from blends of polyolefins and additives. Fibres and Textiles in Eastern Europe 2012; 6A (95): 63-68.
28. ASTM D 1238.
29. ISO 1133.
30. Omega Plasto Compounds Co., India http://www.omegaplasto.ru/.
31. Constab Co., Germany http://www.constab.com/.
32. Betacontrol GmbH & Co. KG, Germany http://www.betacontrol.de/.
33. ISO 2062.
34. Saville BP. Physical testing of textiles. Woodhead Publishing Limited, 2000.
35. ISO 139.
36. Zuiderduin WCJ, Westzaan C, Huetink J and Gaymans RJ. Toughening of polypropylene with calcium carbonate particles. ANTEC 2001 SPE. 2001, pp. 2848-2852.

Uwagi

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

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-c6e6b7b5-19c2-451f-ac25-19280349e4b9