Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Preliminary Investigation into Carbon Nanofibres for Electrochemical Capacitors

Klata E., Babeł K., Krucińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 1 (49)

32--34

EN

This paper presents an investigation into the influence of the parameters of the thermal stabilisation process of polyacrylonitrile (PAN) nanofibres on the process of their pyrolysis. The manufacture of precursor nanofibres by electrospinning from a polyacrylonitrile/N, N-dimethylformamide (PAN/DMF) solution is also described. The diameters of the nanofibres obtained are within the range of 640 nm, whereas their degree of crystallinity, as determined by means of wide angle X-ray scattering, is 40%. The parameters of the thermal stabilisation and the pyrolysis processes of the precursor nanofibres are presented. Two processing variants of the thermal stabilisation of PAN nanofibres in an air stream were applied. The first variant of the stabilisation process was conducted at 225°C for 5-6 h, and the second variant step-wise for 9-10 h in a laboratory chamber dryer at a temperature of up to 280°C. The pyrolysis process was carried out in a thermobalance at a temperature of up to 700°C. Images of PAN precursor nanofibres and of the carbon fibres obtained from them are illustrated by SEM microphotographs.

PL

Artykuł przedstawia badania nad wpływem parametrów procesu stabilizacji termicznej nanowłókien połiakrylonltrylowych na przebieg procesu ich zwęglania. Opisano wytwarzanie nanowłókien prekursorowych poprzez elektro-przędzenie z roztworu poliakrylonitrylu w N,N-dwumetyloformamidzie (PAN/DMF). Średnica otrzymanych włókien była rzędu 640. nm, podczas gdy stopień krystalizacji, określony za pomocą metod)) WAXS, wyttosił 40%, Przedstawiono parametry stabilizacji termicznej i zwęglania prekursorowych nanowłókien w postaci włókniny. Zastosowano dwa warianty procesu stabilizacji termicznej w strumieniu powietrza, Podczas pierwszego wariantu stabilizację prowadzono w temperaturze 225°C przez 5-6 godzin, podczas gdy drugi wariant polegał na wielostopniowym podgrzewaniu przez 9-10 godzin do temperatury 280°C i był prowadzany w laboratoryjnej suszarce komorowej. Zwęglenie prowadzono w termowadze do temperatury 700°C, Przedstawiono mikrozdjęcia nanowłókien prekursorowych i węglowych wykonane za pomocą SEM.

2

Investigations of Thermal Conduction in GF/PA 6 Composites with a Thermovision Camera

Klata E., Krucińska I., Więcek B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 2 (50)

56--60

EN

The main aim of this paper is the development of a thermovisual method for determining the influence of the distance between reinforcing fibres in thermoplastic composites on the thermal conductivity, and indirectly on the crystallinity of the matrix. The investigations were completed using model composite samples made from glass fibres and a polyamide matrix. Studies showed that the thermal conductivity of the polyamide matrix in a GF/PA6 composite is dependent on the geometry of the distribution of reinforcing fibres in the polyamide matrix. The shorter the distance between the fibres, the lower the thermal conductivity of the polyamide matrix. Hypothetically, this could mean that the degree of matrix crystallinity could be lower if the fibres in the composite are spaced closely, and higher if the fibres are placed farther from each other.

PL

Kompozyty modelowe włókno szklane/PA 6 o równoległym ułożeniu włókien szklanych i różnych odległościach między nimi są próbą przedstawienia układu istniejącego w kompozytach wytwarzanych z przędz hybrydowych. Przędze frykcyjne, skręcane i teksturowane pneumatycznie różnią się strukturą i wymieszaniem włókien. W otrzymanych z nich kompozytach obserwuje się różne rozmieszczenie włókien w osnowie i różny stopień krystaliczności osnowy, zależnie od użytej przędzy. Zmiany stopnia krystaliczności, w zależności od istniejących odległości pomiędzy włóknami, określano pośrednio, wyznaczając rozkład temperatury za pomocą kamery termowizyjnej, podczas przewodzenia ciepła w kompozytach.

3

Crystallinity of Polyamide-6 Matrix in Glass Fibre/Polyamide-6 Composites Manufactured from Hybrid Yarns

Klata E., Borysiak S., Van de Velde K., Garbarczyk J., Krucińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2004

|

Vol. 12, no. 3 (47)

64--69

EN

Glass fibre/polyamide-6 (GF/PA6) composites were manufactured from specially designed hybrid yarns. PA 6 multifilament and staple polyamide fibres were used as thermoplastic materials. The glass multifilament EC9 was used as a reinforcing material. The hybrid yarns were produced by three different spinning systems: friction spinning, ring twisting and pneumatic texturing. Each of these systems gives a different yarn structure and a different blending level of both the reinforcing and thermoplastic fibres: friction yarn (a core of yarn from reinforcing multifilaments and a braid from staple thermoplastic multifilaments), twisted yarn (two multifilaments arranged parallel and twisted together), pneumatic textured yarn (connected over the length of the multifilaments by shifting the filament fibres of both components and forming loop structures in the yarn surface). Thus, the distance between the fibres in the composites produced under the same press conditions and the impregnation of fibres by molten polymer is different. Consequently, the crystalline structure of the polymeric matrix is also different, according to the structure of the yarn being used. A comparison of the crystallinity of PA 6 matrix in the composites studied was carried out by means of the Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the Wide-Angle X-ray Scattering (WAXS) methods.

PL

W publikacji przedstawiono porównanie struktury nadcząsteczkowej poliamidowej osnowy kompozytów, otrzymanych ze specjalnie zaprojektowanych przędz hybrydowych, w układzie włókna szklane/włókna termoplastyczne. Przędze wytworzone zostały przy użyciu trzech różnych technologii przędzalniczych: przędzenia frykcyjnego, skręcania i teksturowania pneumatycznego. Każdy z tych systemów daje inną strukturę przędzy i inny stopień wymieszania włókien szklanych z poliamidowymi. Powstałe w wyniku tego różne odległości pomiędzy włóknami wzmacniającymi w kompozytach, zależne od rodzaju przędzy, przyczyniły się w rezultacie do powstania różnej struktury nadcząsteczkowej poliamidowej osnowy. Badania stopnia krystaliczności osnowy kompozytów, otrzymanych w takich samych warunkach, przeprowadzono metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej i szerokokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.

4

Badania rentgenowskie PA6 w kompozytach z przędz hybrydowych

Klata E., Krucińska I., Borysiak S., Garbarczyk J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 8

332-336

PL

Kompozyty poliamidu 6 (PA6) z włóknami szklanymi wytworzone zostały ze specjalnie zaprojektowanych przędz hybrydowych. Proces łączenia włókien wzmacniających i włókien termoplastycznych w przędze odbywał się trzema różnymi sposobami: frykcyjnego przędzenia, skręcania, teksturowania pneumatycznego. Uzyskane przędze różniły się strukturą i stopniem wymieszania włókien składowych, czego efektem były różne odległości między włóknami wzmacniającymi w kompozytach otrzymanych z tych przędz, różna impregnacja włókien stopionym termoplastem, a w konsekwencji różna budowa krystaliczna polimerowej osnowy. Badanie krystaliczności PA6, stanowiącego osnowę kompozytów wytworzonych z przędz hybrydowych o różnej strukturze, przeprowadzono metodą rentgenowską.

EN

Polyamide 6 (PA6) glass fibres composites were manufactured from specially designed hybrid yarns. As thermoplastic materials, PA6 multifilament and staple polyamide fibres coated with the DT2 antielectrostatic preparation were used. The glass multifilament EC9 with an aminosilane preparation with dispersion of polyurethane resin was used as reinforcing material (Table 1). The hybrid yarns were produced by three different spinning systems: friction spinning, ring twisting and pneumatic texturing (4) Each of these systems gives a different structure of the yarn and a different level of blending of the reinforcing and thermoplastic fibres (Figs. 1-3): -friction yarn - a core of yarn from reinforcing multifilaments and a braid from staple thermoplastic multifilaments, -twisted yarn - two multifilaments arranged parallel and twisted together, -pneumatic textured yarn - connected over the length of the multifilaments by shifting filament fibres of both components and forming loop structures in the yarn surface. It causes that distances between fibres in composites produced in the same press conditions are different (Figs. 4-6) and the impregnation of fibres by molten polymer is different. Consequently, a crystalline structure of polymeric matrix is different according to a structure of the used yarn. The different structure of the hybrid yarns leads to differences in the crystallinity of PA6 matrix in the composites. It influences on the mechanical properties of composites. With the increasing degree of crystallinity. the tensile strength, the stiffness, the modulus of resilience, the hardness of the polymer increases and the impact strength decreases [5]. The supermolecular structure of the polyamide matrix was analyzed by means of wide angle X-ray scattering (WAXS) using CuK(alpha) radiation. The X-ray diffraction pattern was recorded in angle rangę of 10-50°. Deconvolution of peaks was performed by the method proposed by Hindeleh and Johnson [7], improved and programmed by Rabiej [8]. The degree of crystallinity (Xc) by comparison of areas under crystalline peaks and amorphous curve was determined. The diffraction curves for investigated samples exhibit two crystalline peaks. The reflections at 24° and at 20,2° indicate a presence of the monoclinic alpha-crystal form [9, 10]. The highest degree of crystallinity of PA6 is for the composite from twisted yarn - 49%. For PA6 in the composites from friction and textured yarns the values of degree of crystallinity are smaller, 36 and 39% rcspcctively (Table 2).

5

Analiza właściwości kompozytów hybrydowych z użyciem techniki interferometrii siatkowej

Klata E., Krucińska I., Kujawińska M., Dymny G.

Kompozyty

|

2002

|

R. 2, nr 4

143-148

PL

Interferometria siatkowa jako metoda analizy stosowana w mechanice eksperymentalnej i inżynierii materiałowej umożliwia wykazanie różnic przemieszczeń i odkształceń na powierzchni kompozytów hybrydowych szklo/PA6, zachodzących w procesie rozciągania. Różnice te wynikające z odmiennych właściwości i struktury półproduktu kompozytowego, jakim jest przędza hybrydowa, pozwalają zobrazować wpływ rodzaju użytej przędzy na właściwości mechaniczne kompozytu z niej otrzymanego.

EN

In this research work the application of grating interferometry method to determination of hybrid composite properties has been presented. The thermoplastic composites have been manufactured from hybrid glass/PA6 yarns used in the form of the knitted fabrics. The hybrid yarns were obtained using four various spinning processes. Each of the manufacturing techniques of hybrid yarns gives a yarn of different appearance and structure: - friction spinned (DREF) yarn - a core yarn, a braid from staple thermoplastic multifilaments and a core from glass multifilament (Fig. 1), twisted yarn - one glass multifilament - twisted uniform with two polyamide niultifilaments (Fig. 2), - air interlaced yarn - yarn with point joints by fibres shifting againts one another under the influence of compressed air (Fig. 3), - textured yarn - connectedin the length by shifting of filament fibres of both components and forming loop structure on the yarn surface (Fig. 4). The mechanical properties of produced hybrid yarns are presented in Table 1. Each of these spinning methods give the different mechanical properties of yarn, the different blending of fibres in yarn and different adhesion conditions between polyamide 6 and glass surfaces. The thermal pressing of the layer arrangement of knitted fabrics was performed on a hydraulic press in optimal conditions. The tensile, shear and bending tests for these composites were carried out by means of an Instron tester. The mechanical properties of composites are dependent on using yarn. By grating (moire) interferometry system we can determine the functions u(x, y) and v(x, y) describing the in-plane displacement in x and y direction respectively for composites in tensile test. Grating interferometry requires specimen preparation by replication on its surface a high-frequency diffraction grating (25x25 mm). The setup of grating interferometry system is shown in Figures 5. The maxima of fringes are formed when u(x, y) = Nd/2, where N — 0, 1, 2, ... is the fringe number, d is grating period. It means that the interferogram is the displacement map with basic sensitivity equal to half of the specimen grating period. In this work is applied grating with frequency 1200 lines/mm, which gives basic sensitivity 417 nm per fringe. Figures 6 and 9 show the u and v displacement maps and Figures 7 and 10 show the strains Ex and Ey within the 4x6 mm obtained for the tensile force 50 N. For the composite manufactured from the air-interlaced yarn the strains are uniform on all measurement field. This yarn has the highest degree of fibre blending. The highest values of strains are for the composite manufactured from the textured yarn. The mean value of the strains (with the exception of composite manufactured from air-interlaced yarn) in the tensile direction of specimen is higher than perpendicular to the tensile direction of specimen.

6

Objective evaluation of handle and thermal properties of nonwovens

Klata E., Jałmużna I., Chrzanowski M., Gersak J., Krucińska I.

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2000

|

z. 59

49-58

EN

The analysis of properties responsible for creation of the comfort properties by nonwovens manufactured using spunlaced and adhesive bonding technology is presented. The objective evaluation of hand properties of experimental materials was conducted using Kawabata Evaluation System. The thermal properties were detected using Thermo-Labo II device. The analysis of results indicated the spunlaced nonwovens were characterised by completely different properties in comparison to adhesive bonded nonwovens.

7

Kompozyty włókniste na osnowie z polimerów termoplastycznych

Klata E., Krucińska I.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2000

|

R. 8, nr 4

114-119

8

Kompozyty włókniste

Klata E., Krucińska I.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2000

|

R. 8, nr 4

120-125

9

Kompozyty włókniste na osnowie z polimerów termoplastycznych

Klata E., Krucińska I.

Przegląd Włókienniczy + Technik Włókienniczy

|

2000

|

nr 5

8-12

10

Kompozyty włókniste

Klata E., Krucińska I.

Przegląd Włókienniczy + Technik Włókienniczy

|

2000

|

nr 4

13-17

PL

W artykule omówiono: - kompozyty włókniste na osnowie metali, - kompozyty włókniste na osnowie ceramicznej, - kompozyty włókniste na osnowie polimerowej, - kompozyty na osnowie z polimeru chemoutwardzalnego, - kompozyty na osnowie z polimeru termoutwardzalnego.