Effect of graphene oxide additive on the structure of composite cellulose fibers

• Autorzy: Gabryś Tobiasz , Ślusarczyk Czesław

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.9.7

Warianty tytułu

PL

Wpływ dodatku tlenku grafenu na strukturę kompozytowych włókien celulozowych

• Konferencja: International Conference on “X-ray Investigations of Polymer Structure” (11 ; 03–06.12.2019 ; Ustroń, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of investigations on the effect of the addition of graphene oxide (GO) on the structural properties of composite cellulose fibers (CEL). GO/CEL fibers were obtained from a solution of CEL in ionic liquid – 1-ethyl-3-methylimidazole acetate – with the addition of GO dispersion in DMF. A classic wet spinning method was used using water and methanol as coagulants. Results have shown that the addition of GO increases the crystallinity of fibers to 31–40.8%. Moreover, these results indicate a significant impact of the coagulant used in the fiber forming process. Methanol coagulated fibers have greater porosity and larger pore sizes than water coagulated fibers.

PL

Przedstawiono badania wpływu dodatku tlenku grafenu (GO) na właściwości strukturalne kompozytowych włókien celulozowych (CEL). Włókna GO/CEL otrzymywano z roztworu CEL w cieczy jonowej – octanie 1-etylo-3-metyloimidazolu – z dodatkiem dyspersji GO w DMF. Zastosowano klasyczną metodę formowania włókien na mokro z zastosowaniem wody oraz metanolu jako koagulantów. Badania wykazały, że dodatek GO wpływa na wzrost stopnia krystaliczności włókien do wartości 31–40,8%. Ponadto wyniki te wskazują na znaczny wpływ koagulantu stosowanego w procesie formowania włókien na ich strukturę. Włókna koagulowane metanolem mają większą porowatość i większe rozmiary porów niż włókna koagulowane wodą.

Słowa kluczowe

EN

cellulose; graphene oxide; ionic liquids; composite fibers; WAXS; SAXS

PL

celuloza; tlenek grafenu; ciecz jonowa; włókna kompozytowe; WAXS; SAXS

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 9
• Strony: 646--650
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Gabryś Tobiasz

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

autor

Ślusarczyk Czesław

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

Bibliografia

• [1] Wang S., Lu A., Zhang L.: Progress in Polymer Science 2016, 53, 169. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2015.07.003
• [2] Isik M., Sardon H., Mecerreyes D.: International Journal of Molecular Sciences 2014, 15, 11922. http://dx.doi.org/10.3390/ijms150711922
• [3] Pinkert A., Marsh K.N., Pang S., Staiger M.P.: Chemical Review 2009, 109, 6712. http://dx.doi.org/10.1021/cr9001947
• [4] Fukaya Y., Hayashi K., Kim S.S., Ohno H.: Proceedings of the ACS Symposium Series 2010, 1033, 55. http://dx.doi.org/10.1021/bk-2010-1033.ch002
• [5] Ries M.E., Radhi A., Keating A.S. et al.: Biomacromolecules 2014, 15, 609. http://dx.doi.org/10.1021/bm401652c
• [6] Rac-Rumijowska O., Fiedot M., Karbownik I. et al.: Cellulose 2017, 24, 1355. http://dx.doi.org/10.1007/s10570-016-1168-7
• [7] Rac-Rumijowska O., Maliszewska I., Fiedot-Toboła M. et al.: Polymers 2019, 11, 562. http://dx.doi.org/10.3390/polym11030562
• [8] Andersson Trojer M., Olsson C., Bengtsson J. et al.: Journal of Colloid and Interface Science 2019, 553, 167. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcis.2019.05.084
• [9] Guerrero-Contreras J., Caballero-Briones F.: Materials Chemistry and Physics 2015, 153, 209. http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2015.01.005
• [10] Ghosh T., Biswas C., Oh J. et al.: Chemistry of Materials 2012, 24, 594. http://dx.doi.org/10.1021/cm2033838
• [11] Teodoro K.B.R., Migliorini F.L., Facure M.H.M., Correa D.S.: Carbohydrate Polymers 2019, 207, 747. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.12.022
• [12] Konkena B., Vasudevan S.: The Journal of Physical Chemistry Letters 2012, 3, 867. http://dx.doi.org/10.1021/jz300236w
• [13] Paredes J.I., Villar-Rodil S., Martínez-Alonso A., Tascón J.M.D.: Langmuir 2008, 24, 10560. http://dx.doi.org/10.1021/la801744a
• [14] Hwang T., Oh J.-S., Yim W. et al.: Separation and Purification Technology 2016, 166, 41. http://dx.doi.org/10.1016/j.seppur.2016.04.018
• [15] Fryczkowska B., Wiechniak K.: Polish Journal of Chemical Technology 2017, 19, 41. http://dx.doi.org/10.1515/pjct-2017-0066
• [16] Gabryś T., Fryczkowska B., Biniaś D. et al.: Carbohydrate Polymer, in print.
• [17] Stabinger H., Kratky O.: Die Makromolekulare Chemie 1978, 179, 1655. https://doi.org/10.1002/macp.1978.021790630
• [18] Kratky O., Pilz I., Schmitz P.J.: Journal of Colloid Interface Science 1966, 21, 24. https://doi.org/10.1016/0095-8522(66)90078-X
• [19] Zugenmaier P.: “Crystalline cellulose and cellulose derivatives, characterization and structure”, (Eds. Timell T.E., Wimmer R.), Springer Series in Wood Science, Heidelberg 2008.
• [20] Surma-Ślusarska B., Danielewicz D., Kaleta M.: Przegląd Papierniczy 2012, 68, 99.
• [21] Rabiej M.: Journal of Applied Crystallography 2017, 50, 221. http://dx.doi.org/10.1107/S160057671601983X
• [22] Crawshaw J., Cameron R.E.: Polymer 2000, 41, 4691. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00502-9
• [23] Porod G.: “Small-Angle X-ray Scattering” (Eds. Glatter O., Kratky O.), Academic Press, New York 1982, pp. 17–51.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).