SEM/EDS and Raman Micro-Spectroscopy Examination of Titanium-Modified Polypropylene Fibres

Cieślak, M.; Puchowicz, D; Kamińska, I.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

SEM/EDS and Raman Micro-Spectroscopy Examination of Titanium-Modified Polypropylene Fibres

Autorzy

Cieślak M. , Puchowicz D , Kamińska I.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

SEM/EDS i mikro-spektroskopia Ramana w analizie włókien polipropylenowych modyfikowanych ditlenkiem tytanu

Języki publikacji

Abstrakty

In order to impart photo-catalytic properties to fibres, one can modify them by means of titanium dioxide. Such a modification should provide the best effectiveness with no deterioration in the basic properties of the fibres modified. Accordingly the modifiers should be deposited on the surface of fibres instead of adding them to the whole mass of the fibreforming polymer. To characterise polypropylene fibres (PP) modified with titanium dioxide doped with nano silver (TiO2/Ag), Raman micro-spectroscopy and SEM/EDS microanalysis were used. The combination of both techniques in the analysis of the fibre surface and cross-section allows qualitative and structural assessment of the distribution of titania modifier in the fibre.

Do nadawania włóknom funkcji fotokatalitycznych stosuje się modyfikacje ditlenkiem tytanu. Modyfikacja taka powinna zapewnić najlepszą efektywność fotokatalityczną bez pogorszenia podstawowych właściwości modyfikowanych włókien. W związku z tym modyfikator powinien znajdować się na powierzchni włókien, a nie w całej objętości polimeru włóknotwórczego. Do oceny efektu modyfikacji włókien polipropylenowych (PP) ditlenkiem tytanu domieszkowanym srebrem (TiO2/Ag) zastosowano techniki mikro-spektroskopii Ramana oraz elektronowej mikroskopii skaningowej połączonej z mikroanalizą rentgenowską SEM/EDS. Połączenie obu technik do analizy powierzchni oraz przekroju poprzecznego włókien (PP) pozwoliło na ocenę jakościowego i strukturalnego efektu modyfikacji.

Słowa kluczowe

polypropylene fibre TiO2/Ag SEM/EDS analysis Raman mapping

spektroskopia Ramana włókna polipropylenowe modyfikowanie włokien SEM-EDS

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny

Czasopismo

Fibres & Textiles in Eastern Europe

Rocznik

2014

Tom

Vol. 22, no. 3 (105)

Strony

47--53

Opis fizyczny

Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Cieślak M.

Poland, Łódź, Textile Research Institute, Scientific Department of Unconventional Technologies and Textiles

autor

Puchowicz D

puchowicz@iw.lodz.p

Poland, Łódź, Textile Research Institute, Scientific Department of Unconventional Technologies and Textiles

autor

Kamińska I.

Poland, Łódź, Textile Research Institute, Scientific Department of Unconventional Technologies and Textiles

Bibliografia

1. Fan Q, Manni G, Dyeable polypropylene via nanotechnology. In: Brown P, Stevens K (Eds.). Nanofibres and Nanotechnology in Textiles. Woodhead Publishing Limited, Cambridge 2007, pp.320 -350.
2. Dastjerdi R, Montazer M. A review on the application of inorganic nano-structured materials in the modification of textiles: Focus on antimicrobial properties. Colloids Surf. B. 2010; 79: 5-18.
3. Cieślak M, Schmidt H, Świercz R, Wąsowicz W. TiO2/Ag modified carpet fibres for the reduction of nicotine exposure. Fibre. Textile. East. Eur. 2009; 17, 73: 59-65.
4. Hashimoto K, Irie H, Fujishima A. TiO2 photocatalysis: a historical overview and future prospects. Jpn. J. Appl. Phys. 2005; 44, 12: 8269-8285.
5. Cen H, Kang YL, Lei ZK, Qin QH, Qiu W. Micromechanics analysis of Kevlar-29 aramid fibre and epoxy resin microdroplet composite by Micro-Raman spectroscopy. Compos. Struct. 2006; 75: 532-538.
6. Naife LA. Recent advances in linear and nonlinear Raman spectroscopy. Part IV+. J. Raman Spectrosc. 2010; 41: 1566-1586.
7. Colomban P, Herrera Ramirez JM, Paquin R, Marcellan A, Bunsell A. MicroRaman study of the fatigue and fracture behaviour of single PA66 fibres. Comparison with single PET and PP fibres. Eng. Fract. Mech. 2006; 73: 2463-2475.
8. Joshi M, Bhattacharya A, Ali SW. Characterization techniques for nanotechnology applications in textiles. J. Indian Fibre Text. Res. 2008; 33: 304-317
9. Xu Y, Xu W, Huang F. Surface and interface analysis of fibres sputtered with titanium dioxide. J. Eng. Fibre Fabr. 2012; 7: 7-12.
10. Day RJ, Hewson KD, Lovell PA. Surface modification and its effect of the interfacial properties of model aramid- fibre/ epoxy composites. Compos. Sci. Technol. 2002; 62: 153-166.
11. Pastorczak M, Wiatrowski M, Kozanecki M, Lodzinski M, Ulanski J. Confocal Raman microscopy in 3dimensional shape and composition determination of heterogeneous systems. J. Mol. Struct. 2005; 744/747: 997-1003
12. Janssen S, Raulf M, Sommer D. Characterization of polymers and corrosion products by Raman spectroscopy. BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 2007; 152: 24-27.
13. Puchowicz D, Wejchan-Rotowicz K, Cieślak M, Kozanecki M, Vibrational spectroscopy application to dye-fibre study In: Doerfel A, Kueppers B. (Eds.), Dresden, Germany November 25-26, 2010. In: 4th Aachen-Dresden International Textile Conference, 2010, P1.
14. Newbury DE, Williams DB. The electron microscope: the materials, characterization tool of the millennium. Acta Mater. 2000; 48: 323-346.
15. Tadokoro H, Kobayashi M, Ukita M, Yasufuku K, Murahashi S, Tori T. Normal vibrations of the polymer molecules of helical conformation. Isotactic polypropylene and its deuteroderivatives. J. Chem. Phys. 1965; 42, 4: 1432-1449.
16. Nielsen AS, Batchelder DA, Pyrz R. Estimation of crystallinity of isotactic polypropylene using Raman spectroscopy. Polymer 2002; 43: 2671-2676.
17. Fraser G. Hendra P, Watson D, Gall M, Willis H, Cudby M, The vibrational spectrum of polypropylene. Spectrochim. Acta. Part A 1995; 51: 2117-2124.
18. Wang X, Michelson S. Isotactic polypropylene morphology Raman spectra correlations. J. Appl. Polymer Sci. 2001; 82: 1330-1338.
19. Scepanovic MJ, Gruic-Brojcin M, Dohcevic-Mitrovic ZD. Characterization of anatase TiO2 nanopowder by variable-temperature Raman spetroscopy. Sci. Sinter. 2009; 41: 67-73.
20. Oshaka T J, Izumi F, Fujiki Y, Raman spectrum of anatase TiO2. J. Raman. Spectrosc. 1978; 7: 321-324.
21. Chen CA, Huang YS, Chung WH, Tsai DS, Tiong KK. Raman spectroscopy study of the phase transformation on nanocrystaline titania films prepared via metal organic vapour deposition. J Mater Sci: Mater. Electron. 2009; 20: 303- 306.
22. Siu GG, Stokes MJ. Variation of fundamental and higher order Raman spectra of ZrO2 nanograins with annealing temperature. Phys. Rev. B. 1999; 59/4: 3173-3179.
23. Nikitenko VA, Plekhanov VG, Mukhin SV, Tkachev M V. Raman spectra of oxide zinc powders and single crystals. J.Appl. Spectrosc..1996; 63/2: 290-292.
24. Fleischmann M, Hendra PJ, McQuillan AJ. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode. Chem. Phys. Lett. 1974; 26: 163-166.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-ef4bc7c6-bc19-4620-a856-f2c09dc06247