Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ metody wytwarzania na stabilność i przepuszczalność membran z tlenkiem grafenu

Tomczak E., Blus M., Tylman M.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 1

265--273

PL

Od lat 90. ubiegłego stulecia trwają intensywne badania nad dodatkiem nonocząstek do membran polimerowych. W ostatnich latach prowadzone są prace badawcze związane z wytwarzaniem i zastosowaniem tlenku grafenu (graphene oxide GO). Celem pracy było opracowanie technologii wytwarzania membran polimerowych z dodatkiem nanostruktur węglowych reprezentowanych przez tlenek grafenu. Membrany preparowano z użyciem komercyjnego GO z firmy Sigma Aldrich. Warstwą podporową membrany była tkanina polipropylenowa lub poliesterowa. Matryca polimerowa była formowana z fluorku winylidenu jako polimeru (polyvinylidene fluoride PVDF) rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym dimetyloacetamidzie (dimethyl acetamide DMA). Glikol polietylenowy (polyethylene glycol PGE) dodawano jako plastyfikator. Membrany preparowano metodą inwersji fazowej z dodatkiem lub bez GO. Warstwę aktywną z tlenkiem grafenu wytwarzano trzema sposobami: przez rozpylenie (spraying), dodając do objętości masy polimerowej matrycy i przez wylanie supercienkiej warstwy na matrycy (casting). Zawartość tlenku grafenu w membranie wynosiła około 10 μg/cm2. Dla wytworzonych membran określano grubość, wielkość największych porów, wytrzymałość mechaniczną na rozciąganie i morfologię. Testy związane z transportem wody prowadzono na laboratoryjnym urządzeniu do ultrafiltracji - OSMONICS KOCH. Po badaniach hydrodynamiki obliczano: objętościowy strumień permeatu oraz opór membrany dla membran referencyjnych i z dodatkiem tlenku grafenu.

EN

Since 1990 until the present time there is intensive research on nanoparticles addition to membrane materials. In recent years, many research centres conducted research on production and application of graphene oxide. The aim of the paper was to develop production technology of polymeric membranes with addition of carbon nanostructures represented by graphene oxide. Membranes were prepared using graphene oxide (GO) purchased from Sigma Aldrich. The support membranes was polypropylene or polyester textile. The polymeric matrix was formed using polymer dissolved in an organic solvent, namely polyvinylidene fluoride (PVDF) in dimethyl acetamide (DMA). Polyethylene glycol (PGE) was added as plasticizer. The membranes were prepared by phase inversion with and without GO. The active layer with the GO was produced by three ways: spray method, addition to mass of basic polymer matrix and casting a super thin layer on the polymer matrix. GO content in the membrane was about 10 μg/cm2. The membrane thickness, sizes of the largest pores, mechanical tensile strength, morphology and hydrodynamics of membranes were investigated. Research on water transport were performed on the ultrafiltration experimental setup - OSMONICS KOCH. After experiments the following parameters were calculated: volumetric permeate flux, membrane resistance for the reference membrane and with the addition of graphene oxide.

2

The influence of hydrodynamic conditions on the recovery of acetone, butanol and ethanol in pervaporation membrane modules

Marszałek J., Tylman M., Rdzanek P., Kamiński W.

Chemical and Process Engineering

|

2018

|

Vol. 39, nr 2

155–-163

EN

In order to assess the influence of hydrodynamic effects on the recovery of n-butanol by means of pervaporation, a commercial PERVAP 4060 membrane was investigated. Laboratory pervaporation experiments were carried out providing a comparison of the permeation fluxes and enrichment factors. While the enrichment factors achieved in both modules under the same process conditions were comparable, the permeation fluxes differed from each other. In order to explain the observed differences, hydrodynamic conditions in the membrane module were examined by means of CFD simulation performed with ANSYS Fluent 14.5 software. Two different modules having membrane diameters of 80 mm and 150 mm were analyzed. As a result, different velocity profiles were obtained, which served to estimate the mass transfer coefficients of butanol, ethanol and acetone.

3

Wpływ dodatku nanorurek węglowych na hydrodynamikę membran polimerowych

Blus M., Tomczak E., Tylman M.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

541--549

PL

Oczyszczanie wody ze szkodliwych związków może się odbywać za pomocą różnych metod, między innymi adsorpcji (wymiany jonowej), dezynfekcji chemicznej, sedymentacji czy technik membranowych. Większość z tych procesów jest mało efektywna oraz wymaga dużych nakładów energetycznych, co generuje dodatkowe koszty, dlatego też konieczne jest usprawnienie istniejących już metod oczyszczania wód. W pracy przedstawiono modyfikację ultrafiltracyjnych membran polimerowych (CA) za pomocą nanorurek węglowych (CNTs). Dzięki właściwościom CNTs można zwiększyć strumień permeatu. W przeprowadzonych badaniach membrany przygotowywano zgodnie z wcześniej opracowaną własną preparatyką i wzbogacano różną ilością nanorurek węglowych. Membrany były wytwarzane metodą inwersji faz, następnie sprawdzano je w procesie ultrafiltracji (UF).

4

Odzyskiwanie etanolu z niskostężonych roztworów wodnych za pomocą kontaktorów membranowych z udziałem cieczy jonowej

Snochowska K., Tylman M., Kamiński W.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 1

301--309

PL

Odzyskiwanie alkoholu z rozcieńczonych roztworów wodnych jest procesem wysoko energochłonnym. W celu obniżenia kosztów do zatężania rozcieńczonych roztworów alkoholi wykorzystuje się procesy membranowe, między innymi ekstrakcję membranową. W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zatężania rozcieńczonych wodnych roztworów etanolu w kontaktorze membranowym z zastosowaniem cieczy jonowej. W przeprowadzonych eksperymentach wykorzystano kontaktor membranowy z mikroporowatymi membranami kapilarnymi stanowiącymi barierę między roztworem surowym a ekstrahentem, a jednocześnie zapewniającymi dużą powierzchnię wymiany masy. W procesie jako ekstrahenta użyto cieczy jonowej wykazującej selektywność w stosunku do etanolu. Omówiono wyniki badań procesu zatężania roztworów etanolu o stężeniach od 1 do 5% masowych i natężeniach przepływu nadawy zmienianych w zakresie 1-8 dm3/h.

EN

Recovery of alcohol from diluted aqueous solutions is a highly energy-intensive process. In order to reduce the costs of concentration of alcohols, membrane processes (including membrane extraction) are used. This paper reports the results of ethanol concentration from diluted water solutions using a membrane contactor with ionic liquid. The studies were performed using a membrane contactor with microporous capillary membranes. The membrane is a barrier between the raw and the extractant solution, also providing a large mass transfer area. In the process ionic liquids having different selectivity to ethanol as extractant were used. Results were obtained for concentration of ethanol solutions in the range of 1 to 5 wt.% and for the different feed flow rates ranges from 1 to 8 dm3/h.

5

Crystallization kinetics of polycaprolactone in nanocomposites

Mucha M., Tylman M., Mucha J.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

686--692

EN

The paper presents research results on the crystallization kinetics of polycaprolactone (PCL) with micro- and nano-additives such as talc (nucleation agent) and nanosilver (antibacterial agent). The process of isothermal crystallization was studied in a narrow temperature range 38.5—41.5 °C using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermooptical Analysis (TOA) methods. The kinetics of the process are described using the Avrami model. The parameters n and log K of the equation were calculated. Changes in the half time of crystallization, degree of crystallinity and melting temperature of the polymer under the influence of the fillers and the conditions of crystallization were analyzed.

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetyki krystalizacji polikaprolaktonu z mikro- oraz nanododatkami, takimi jak talk (czynnik nukleacji) i nanosrebro (dodatek antybakteryjny). Metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz analizy termooptycznej (TOA) badano proces krystalizacji w zakresie temperatury 38,5—41,5 °C. Kinetykę procesu opisano za pomocą modelu Avramiego. Wyznaczono parametry n oraz log K. Przeanalizowano wpływ dodatku napełniaczy i warunków prowadzenia procesu krystalizacji na zmiany połówkowego czasu krystalizacji, temperatury topnienia oraz stopnia krystaliczności polimeru.

6

Ethanol recovery from low-concentration aqueous solutions using membrane contactors with ionic liquids

Snochowska K., Tylman M., Kamiński W.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2015

|

Vol. 22, nr 4

565--575

EN

Recovery of alcohols from diluted aqueous solutions is highly energy-intensive. In order to reduce the costs of concentration of alcohols, membrane processes (including membrane extraction) are used. This paper reports the results of ethanol concentration from diluted aqueous solutions using a hollow fiber membrane contactor with ionic liquid. The studies were performed using a contactor with microporous hollow fiber membranes. The membrane creates a barrier between the feed and extracting solvent, also providing a large mass transfer area. In the process, selected ionic liquid presenting different selectivity towards ethanol was used as extractant. The experiments were performed with feed concentrations of ethanol ranging from 1 to 5 wt.% and various feed flow rates ranging from 1 to 8 dm3/h.

PL

Odzyskiwanie alkoholu z rozcieńczonych roztworów wodnych jest procesem wysoko energochłonnym. W celu obniżenia kosztów do zatężania rozcieńczonych roztworów alkoholi wykorzystuje się procesy membranowe, między innymi ekstrakcję membranową. W pracy przedstawiono wyniki badań procesu zatężania rozcieńczonych wodnych roztworów etanolu w kontaktorze membranowym z zastosowaniem cieczy jonowej. W przeprowadzonych eksperymentach wykorzystano kontaktor membranowy z mikroporowatymi membranami kapilarnymi stanowiącymi barierę między roztworem surowym a ekstrahentem i jednocześnie zapewniającymi dużą powierzchnię wymiany masy. W procesie jako ekstrahenta użyto cieczy jonowej wykazującej selektywność w stosunku do etanolu. Omówiono wyniki badań procesu zatężania roztworów etanolu o stężeniach 1 do 5% masowych i natężeniach przepływu nadawy zmienianych w zakresie od 1 do 8 dm3/h.

7

Hybrydowe kompozyty PLA do zastosowań medycznych

Mucha M, Michalak I, Tylman M

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 11

2006-2009

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetyki uwalniania substancji aktywnej ze struktur polimerowych w formie skafoldów (układów porowatych do implantacji tkanki kostnej) oraz filmów (systemów transdermalnych) do uwalniania leku. Jako substancji wzorcowej do analizy kinetyki uwalniania użyto ibuprofenu. Jest to substancja o działaniu przeciwbólowym oraz przeciwzapalnym. Nośniki leków zostały wytworzone z polilaktydu. Badaniu poddano układy o różnej zawartości substancji aktywnej, a także modyfikowane poprzez dodatki polimerowe oraz pokrycie zewnętrznymi warstwami ochronnymi.

EN

Porous hydroxyapatite/polylactide composites (used as implants of bone tissue) were impregnated with a soln. of ibuprofen, coated with a polylactide film (30 µm) and studied for drug release rate to a buffer soln. (pH 7.2). Similarly, transparent polylactide ibuprofen-contg. films filled with a nanoclay or modified with addn. of poly(ethylene glycol) were studied for the drug release rate to a buffer soln. (pH 5.5). The drug release kinetics was correlated with model equations. Both systems were found suitable for practical use as drug carriers.

8

Wielofunkcyjne biopolimerowe skafoldy jako implanty kości

Mucha M., Tylman M.

Engineering of Biomaterials

|

2013

|

Vol. 16, no. 118

12--17

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono metodykę otrzymywania wielofunkcyjnych skafoldów biopolimerowych (chitozan, polilaktyd) do zastosowań w inżynierii tkanki kostnej. Skafoldy biopolimerowe z udziałem hydroksyapatytu wytworzono trzema metodami: elektrolityczną, liofilizacyjną oraz wypukiwania soli. Zbadano ich właściwości morfologiczne, przeprowadzono badania mikroskopowe powierzchni pod mikroskopem optycznym oraz elektronowym. Zbadano kinetykę kontrolowanego uwalniania kolagenu, który w skafoldach pełni funkcję odżywczą komórek, a także poprawia ich adhezję na powierzchni skafoldu. Kinetyka kontrolowanego uwalniania została opisana funkcją I rzędu oraz dwuetapowym modelem Corrigana-Gallaghera. Przedstawiono możliwości modyfikacji powierzchniowej skafoldów otrzymanych metodą elektrolityczną za pomocą nanosrebra.

EN

The paper presents a methodology of multifunctional biopolymeric (chitosan, polylactic acid) scaffolds preparation for use in bone tissue engineering. Biopolymeric scaffolds with hydroxyapatite were prepared by three methods: electrolytic, freezedrying, and salt leaching. Their morphological properties, using optical and electron microscope were studied. Controlled release kinetics of collagen was also investigated. Collagen has nutritional function for cells and improves their adhesion on the scaffold surface. Kinetics of controlled release was described by first order function and two-stage Corrigan-Gallagher model. The possibilities of surface modification of scaffolds produced by electrolitic method with nanosilver were presented.

9

Chitosan scaffolds, films and microgranules for medical application — preparation and drug release studies

Mucha M., Michalak I., Balcerzak J., Tylman M.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 10

714-721

EN

The paper presents various structural forms of chitosan for medical applications. These are films and microgranules for transdermal and oral application of active substances and porous scaffolds constituting support for the regenerating cells in bone tissue engineering. Tested porous systems were obtained by lyophilization or electrolytic method. Methods of sample preparation and the morphology analyses were presented. The influence of water on properties of transdermal systems and changes in release kinetics of active substances for microgranules and films under modification of their structures, were carried out.

PL

W artykule przedstawiono różne formy strukturalne chitozanu znajdujące różnorodne zastosowania w medycynie. Omawiane formy to błonki i mikrogranule do transdermalnej oraz doustnej aplikacji substancji aktywnych, oraz porowate skafoldy stosowane w inżynierii tkankowej, stanowiące rusztowanie dla regenerującej się tkanki kostnej. Badane w pracy układy porowate otrzymano metodą liofilizacyjną lub elektrolityczną. Opisano sposób przygotowania oraz morfologię otrzymanych próbek. Zbadano wpływ wody na właściwości układów transdermalnych oraz zmiany w kinetyce uwalniania substancji aktywnych z mikrogranul oraz błonek wywołane modyfikacją ich struktury.

10

Badania sorpcji wody przez drewno impregnowane polimerami

Mucha M., Tylman M.

Przegląd Papierniczy

|

2011

|

R. 67, nr 7

429-435

PL

Celem pracy było zbadanie właściwości sorpcyjnych wody przez drewno zaimpregnowane polimerami biodegradowalnymi. W celu zbadania tych właściwości, próbki czterech rodzajów drewna (buku, sosny, olchy, dębu) zaimpregnowano chitozanem oraz polilaktydem. Drewno zaimpregnowane zostało metodą próżniową. Dla uzyskanych próbek zaimpregnowanych polimerami, wykonano pomiary sorpcji wody oraz wyznaczono ich izotermy. Uzyskane wyniki porównano z próbkami drewna nieimpregnowanego. Wyniki otrzymanych badań wykazały, że środki impregnacyjne oparte o materiały polimerowe posiadają ogromny potencjał, który może z powodzeniem zostać wykorzystany w ochronie drewna. Specyficzne cechy polimerów przekazane zaimpregnowanemu nimi drewnu pozwalają nie tylko na jego ochronę przed wilgocią, ale również nadają mu właściwości antybakteryjne i antygrzybiczne.

EN

The aim of the study was to investigate the properties of water sorption through biodegradable polymer-impregnated wood. To examine those properties the samples of four species of wood (beech, pine, alder, oak) were impregnated with chitosan and polylactide. Wood was impregnated by a vacuum method. For the obtained polymer-impregnated samples water sorption measurements were made and their isothernis were determined. The results obtained were compared with the samples of raw wood. The research results proved that the impregnate agents based on polymer materials possess great potential, which can be successfully used in wood protection. Particular features of polymers passed on impregnated wood allow to protect it against moisture but also giving it antibacterial and antifungal properties.