Influence of the Type of Montmorillonite and the Conditions of Fibre Formation from a Polyacrylonitrile Nanocomposite on the Fibre Properties

• Autorzy: Mikołajczyk T. , Boguń M. , Szparaga G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju montmorylonitu i warunków formowania na strukturę i właściwości włókien z nanokompozytu poliakrylonitrylowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

We investigated the influence of the ultrasound disintegration of montmorillonite (MMT) nanoadditions before inserting them into the spinning solution on the structure and properties of fibres spun from a polyacrylonitril (PAN) nanocomposite. The supermolecular structure, the porosity, and the tenacity were characterised, and the distribution of the nanoaddition on the fibre surface was evaluated. The fibres were formed under conditions related to those for manufacturing fibres with a high tensile strength, and alternatively under conditions appropriate for obtaining fibres with increased porosity, but with tensile strength at a level which would enable their further processing by carbonisation in order to obtain carbon fibres.

PL

Zbadano wpływ ultradźwiękowego rozpraszania nanododatku, przed wprowadzeniem do roztworu przędzalniczego, na strukturę i właściwości włókien z nanokompozytu poliakrylonitrylowego (PAN). Scharakteryzowano strukturę nadmolekularną i porowatość, oznaczono wytrzymałość właściwą oraz oceniono rozkład nanododatku na powierzchni włókien. Włókna formowano w warunkach odpowiadających otrzymaniu włókien o wysokiej wytrzymałości oraz alternatywnie w warunkach odpowiadających uzyskaniu włókien o zwiększonej porowatości, przy zachowaniu poziomu wytrzymałości na poziomie umożliwiającym przeprowadzenie procesu karbonizacji.

Słowa kluczowe

EN

polyacrylonitrile; nanocomposite; fibres; montmorillonite; fibre forming; spinning; drawing; precursor fibres; porous structure; tensile strength

PL

poliakrylonitryl; nanokompozyt; włókna; montmorillonit; włókna tworzące; przędzarka; przeciąganie; włókna prekursorowe; struktura porowata; wytrzymałość na rozciąganie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 15, no. 3 (62)
• Strony: 25--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Mikołajczyk T.

• Department on Man-Made Fibres Faculty of Textile Engineering and Marketing Technical University of Łódź ul. Żeromskiego 116, 90-543 Łódź, Poland

autor

Boguń M.

• Department on Man-Made Fibres Faculty of Textile Engineering and Marketing Technical University of Łódź ul. Żeromskiego 116, 90-543 Łódź, Poland

autor

Szparaga G.

• Department on Man-Made Fibres Faculty of Textile Engineering and Marketing Technical University of Łódź ul. Żeromskiego 116, 90-543 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1. Chae H.G., Sreekumar T. V., Uchida T., Kumar S.; Polymer; (46) 2005, „A comparison of reinforcement efficiency of various types of carbon nanotubes in polyacrylonitrile fiber”; pp. 10925-10935.
• 2. Mikołajczyk T., Boguń M., Kowalczyk A.; „Effect of Fibre-spinning Conditions on the Properties of Nanosilica-containing Precursor PAN Fibres”; Fibres&Textiles in Eastern Europe; 3 (13) 2005, pp. 30-34.
• 3. Boguń M., Mikołajczyk T.; “Comparative analysis of the properties of precursor PAN fibres containing nanoparticles”; V InternationalConference MEDTEX 2005, Łódź, November 28-29, 2005; pp. 139-141
• 4. Sreekumar T. V., Liu T., Min B. G., Guo H., Kumar S., Hauge R. H., Smalley R. E.; “Polyacrylonitrile Single-Walled Carbon Nanotube Composite Fibers” Advanced Materials Vol.16, Issue 1, 2004; pp. 58-61.
• 5. Ray S. S., Okamoto M.; “Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing” Progress in Polymer Science; Vol. 28, Issue 11, 2003, pp. 1539-1641.
• 6. LeBaron P. C., Wang H., Pinnavaia T. J.; “Polymer-layered siliate nanocomposites: an overview”; Applied Clay Science; (15) 1999, pp. 11-29.
• 7. Yu T., Lin J., Xu J., Chen T., Lin S.; “Novel polyacrylonitrile nanocomposites containing Na-montmorillonite and nano SiO2 particle”; Polymer; (46) 2005; pp. 5695-5697.
• 8. Kacperski M.; Nanokompozyty polimerowe Cz. I Charakterystyka ogólna, napełniacze oraz nanokompozyty na podstawie polimerów utwardzalnych; Polimery (47) 2002, No 11-12; pp. 801-807.
• 9. Kacperski M.; Nanokompozyty polimerowe Cz. II Nanokompozyty na podstawie polimerów termoplastycznych i krzemianów warstwowych; Polimery (48) 2003, No 2; pp. 85-90.
• 10. Ranade A., d’Souza N. A., Gnade B.; “Exfoliated and intercalated polyamide-imide nanocomposites with montmorillonite”; Polmer (43) 2002; pp. 3759-3766.
• 11. Mikołajczyk T., Krucińska I.; “The Effect of Spinning Solution Filterability on Selected Properties of Precursor PAN Fibres and Carbon Fibres Manufactured Therefrom”; Fibres & Textiles in Eastern Europe; (1995) Vol. 3, No 3, pp.
• 12. Nałęcz M.; Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, Volume 4 ‘Biomateriały’ - eds: Błażewicz S., Stoch L.
• 13. Mikołajczyk T., Boguń M.; “Effect of Ceramic Nanoparticles on the Rheological Properties of Spinning Solutions of Polyacrylonitrile in Dimethyloformamide”; Fibres & Textiles in Eastern Europe; (2005) Vol 13, No 1, pp. .
• 14. Rabiej M., „Determination of the degree of crystallinity of semicrystalline polymers by means of the „OptiFit” komputer software”, Polimery 47, (2002), p. 423.
• 15.Rabiej M., „Application of multicriterial optimization for determination of cystainity degree of semicrystaline polymers”, Polimery 48, (2003), 288.
• 16. Brandrup J., Immergut E. H., Grulke E. A., Polymer Handbook, Wiley, New York 1999.
• 17. Stefani R. Cherreton M., Garnier M, Eyround C., Comptes Rendus de l’Academie des Sciences de Paris, 251 (1960) 2174.
• 18. Mikołajczyk T., Rabiej S., Olejnik M., Urbaniak-Domagała W.; „Strenght Properties of Polyimideamide Nanocomposite Fibres in Terms Porus and Supermolecular Structure”; Journal of Applied Polymer Science 104, 339, 2007.
• 19. Mikołajczyk T., Rabiej S., Olejnik M.; „Analysis of the Effect of the Mount and Type of Montmorillonite on the Supermolecular Structure, Porosity and Properties of Polyimidoamide Fibres”; J. App. Pol. Sci; in press.