Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modification of titanium and its alloys implants by low temperature surface plasma treatments for cardiovascular applications

Wierzchoń T., Witkowska J., Morgiel J., Sowińska A., Tarnowski M., Czarnowska E.

Inżynieria Materiałowa

|

2018

|

Vol. 39, nr 4

130--139

EN

Impairment of the cardiovascular system is a major cause of mortality in humans. Cardiac implants are made mostly of titanium and its alloys and various methods have been used to improve their surface properties. Titanium nitride — TiN and titanium oxide — TiO2 surface layers are promising materials to improve biocompatibility in this respect. Modifying their surface properties in the nanoscale may impact their protein adsorption and cellular response to the implant. Nitriding and oxynitriding processes in low-temperature plasma, also involving the use of an active screen, seem to be prospective methods in the production of titanium nitride and oxide forming an diffusive outer zone of titanium nitride TiN (nanocrystalline) + Ti2N + α-Ti(N) or oxynitrided TiO2(nanocrystalline) + TiN + Ti2N + α-Ti(N) surface layers on titanium alloy. Also a hybrid method that combines oxidizing and the RFCVD process for producing a-C:N:H (amorphous carbon modified with nitrogen and hydrogen) + TiO2 (nanocrystalline titanium oxide-rutile)-type composite surface layers on NiTi shape memory alloys is noteworthy in the context of medical applications. The paper presents the characteristics of these diffusion multi-phase layers in terms of their microstructure, topography, hardness, residual stress, corrosion and wear resistance, wettability as well as biological properties such as: adsorption of proteins — fibrinogen and albumin, and platelet adhesion during interaction with blood components (human plasma and platelet-rich plasma). The results suggest that these layers, produced using the new hybrid processes, exhibit a high potential for improving cardiac implant properties. The article is based on research carried out by the authors and the interpretation of the obtained results is made on the basis of literature data regarding the surface layers of titanium oxides and titanium nitride produced by various methods.

PL

Choroby układu krążenia są jedną z głównych przyczyn śmiertelności u ludzi. Biozgodność i inne właściwości implantów kardiologicznych, wytwarzanych z tytanu i jego stopów, można kształtować, stosując różne metody inżynierii powierzchni. W pracy przedstawiono charakterystykę wielofazowych, dyfuzyjnych warstw powierzchniowych typu TiN + Ti2N + α-Ti(N) oraz TiO2 + TiN + Ti2N + α-Ti(N) wytwarzanych w niskotemperaturowej plazmie na stopie tytanu Ti6Al4V, także z wykorzystaniem aktywnego ekranu, pod kątem ich mikrostruktury, topografii powierzchni, twardości, stanu naprężeń własnych, odporności na korozję i zużycie, zwilżalności oraz właściwości biologicznych, takich jak: adsorpcja białek — fibrynogenu i albuminy oraz adhezja płytek krwi podczas inkubacji z ludzkim osoczem i osoczem bogatopłytkowym. Przedstawiono także wyniki badań warstw typu TiO2 oraz a-CNH + TiO2 wytwarzanych na stopie z pamięcią kształtu NiTi. Artykuł prezentuje wyniki badań przeprowadzonych przez autorów, a interpretacji uzyskanych wyników dokonano w porównaniu z danymi literaturowymi dotyczącymi powierzchniowych warstw złożonych z tlenku tytanu i azotku tytanu wytwarzanych różnymi metodami.

2

Electrochemical grinding of titanium-containing materials

Przystupa K., Litak G.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2017

|

Vol. 11, no 4

183--188

EN

The paper focuses on machining difficult-to-cut materials where a significant component is titanium. The paper discusses a complex process of electrochemical grinding (ECG). A practical example was given by discussing the results of ECG. Selected difficult-to-cut materials, along with their typical ECG properties, were compared. In addition, the paper discusses the phenomenon of micro short-circuits constituting a form of an interference characteristic for the process. The results presented in the paper refer to the phenomenon of a micro short-circuits, i.e. the case when a rapid and uncontrolled electrical discharge occurs in the machining zone. The paper presents examples of recorded micro short-circuits and attempts a time-frequency analysis regarding the occurrence of the disturbance. To reveal the dynamics of the ECG process we applied wavelet analysis.

3

Evaluation of effectiveness of natural organic compounds removal from water in hybrid processes

Malczewska B.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 30

81--85

EN

Natural organic matter (Natural Organic Matter – NOM) represents a mixture of diverse chemical structure and different properties. The humic substances constitute an important component of NOM, and they are responsible for water color and taste, also they can contribute to the formation of disinfection by-products (DBP). Therefore, removal of NOM is considered to be one of the important technological operations during water treatment. The present study evaluate the effectiveness of NOM removal from water by one of the hybrid process and the results showed that the use of this process allows to improve the efficiency of water purification and also reduces the intensity of blocking membranes. Batch adsorption tests of heated aluminum oxide particles (HAOPs) showed that the NOM removal efficiency has been between 86 to 77% at a dose 5 and 10 mg·dm–3, respectively for both tested natural water.

PL

Naturalne związki organiczne (ang. natural organic matter – NOM) są produktami rozkładu organizmów roślinnych i zwierzęcych. Stanowią one mieszaninę o bardzo zróżnicowanej budowie chemicznej i zróżnicowanych właściwościach. Substancje humusowe stanowiące istotny składnik NOM są odpowiedzialne za kolor i smak wody, dodatkowo przyczyniają się do powstawania ubocznych produktów dezynfekcji (DBP). Dlatego usuwanie NOM jest uważane za jedną z istotnych operacji technologicznych w trakcie oczyszczania wód. Zwykle w układach oczyszczania wód powierzchniowych do usuwania zawiesin i NOM wykorzystuje się proces koagulacji połączony z sedymentacją. W ostatnich latach coraz większe zainteresowanie w uzdatnianiu wody do celów pitnych odgrywają procesy membranowe. Przedmiotem badań była analiza skuteczności usuwania naturalnych związków organicznych z wody w procesie hybrydowym, a uzyskane wyniki wskazują, że zastosowanie procesu hybrydowego umożliwia poprawę skuteczności oczyszczania wody, a także ograniczenie intensywności blokowania membran. W obu przypadkach analizowanych wód naturalnych skuteczność usuwania NOM przez HAOPs (heated aluminium oxide particles) mieściła się w zakresie od 86%, gdy stężenie wynosiło 5 mg·dm–3 i 77%, gdy stężenie wynosiło 10 mg·dm–3.

4

Opracowanie rodziny szlifierek narzędziowych ASP o budowie modułowej

Mielnicki W., Wilk W., Zakrzewski J., Zybura M.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 1

28--32

PL

Przedstawiono wyniki badań procesów szlifowania i ostrzenia narzędzi z wykorzystaniem innowacyjnych modułów rodziny szlifierek narzędziowych ASP. Badania potwierdziły poprawność rozwiązań konstrukcyjnych zastosowanych w zespołach – modułach rodziny szlifierek. Szlifierki narzędziowe ASP będą produkowane przez LAKFAM Sp. J. z Kowar.

EN

Results of the tool grinding and sharpening tests performed with use of innovative moduli intended for implementation in the new ASP tool grinders family are presented. The tests were to practically confirm functional efficiency of the engineering solutions to be applied in the new grinders family units. The ASP grinding machine models are to be manufactured by LAKFAM Sp. J., Kowary.

5

Application of relational database concerning processes and effects of surface layers deposition

Dobrodziej J., Ratajski J., Michalski J.

Problemy Eksploatacji

|

2006

|

nr 2

127-138

EN

The article presents the application of a database meant for the collection of information related to technological processes of constituting surface layers. A set-theoretical model of processes and a model-based logical structure of the database are shown. The application to retrieve the information stored in the database in case of multidimensional, variable space of parameters for layer deposition processes is presented. Some functional qualities of application for acquisition, searching and fusion of data regarding nitriding, carburizing, PVD and hybrid processes are described.

PL

W artykule zaprezentowano aplikację bazy danych przeznaczoną do gromadzenia informacji o procesach technologicznych konstytuowania się warstw wierzchnich. Przedstawiono model teoriomnogościowy procesów oraz strukturę logiczną bazy danych opracowaną na podstawie modelu. Zaprezentowano aplikację do obsługi bazy danych w przypadku wielowymiarowej, zmiennej przestrzeni parametrów procesów nanoszenia warstw. Omówiono możliwości użytkowe zastosowania opracowanej aplikacji do gromadzenia, przeszukiwania i fuzji danych o procesach azotowania, nawęglania, PVD, PAPVD oraz procesach hybrydowych.

6

Membrane processes in water treatment - state of art

Bodzek M., Konieczny K.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2006

|

T. 9, nr 2

129-159

EN

Contaminations present in the intake water cause that efficient treatment is problematic, and the technological scheme of cleaning should be developed individually for the given kind of water on the basis of technological research. To provide the required quality of drinking water, safe for health, and life of the consumers, it is very often necessary to apply non-conventional and high performance processes, in spite of the increase of costs and the need of very careful and professional operation of the water cleaning system. Furthermore, the inconvenience connected with traditional natural water treatment and changing approach with regard to the conception of water treatment for the consumption, first of all increasing requirements concerning the quality of drinking water, create possibilities of applying new separation techniques, among which membrane techniques have the greatest advantages and possibilities, and nowadays are taken into account. They can help to solve problems, which appear in conventional techniques of water treatment because: with a suitable selection of the membrane type it will selectively separate contaminations, remove hardness and salinity without the necessity of adding reactants, the quality of the treated water will not depend on the quality of raw water, the waste flux from the membrane separation (retentate) will contain only natural contaminants removed from the water, but not by-products of chemical reactions or other substances added during the treatment. In the treatment of water for drinking and household purposes pressure-driven membrane techniques are used, although other processes, such as electrodialysis, pervaporation, membrane destilation and liquid membranes are taken into account. The choice of the suitable membrane process depends on the size of the removed contaminants from the water and admixtures. Membrane techniques can be applied as an independent process or in connection with complementary unit processes, forming hybrid systems. In the paper the possibilities of using membrane techniques in natural water treatment are discussed. Reverse osmosis rejects ions and most organic compounds of low molecular weight and is applied for the desalination of water and the removal of nitrate ions and organic micropollutants. Nanofiltration membranes retain colloids, a lot organic substances with a low molecular weight and divalent ions and can be used to soften the water and remove organic micropollutants. Microfiltration and ultrafiltration are a barrier for suspended particles and microorganisms and that's why they can be used to clarify and disinfect the water and as a method of removing its turbidity. Hybrid processes with membrane techniques are applied in water treatment in connection with ozonation, coagulation, adsorption, on activated carbon to remove lower molecular weight organics or in the bioreactors to remove nitrates. Keywords: water treatment, membrane techniques, desalination, removal of organic compounds, micropollutants, hybrid processes.

PL

Zanieczyszczenia występujące w ujmowanych wodach powodują, że skuteczne oczyszczanie jest kłopotliwe, a układ (schemat technologiczny) oczyszczania powinien być opracowywany indywidualnie dla danej wody na podstawie badań technologicznych. Aby zapewnić wymaganą jakość wody do picia, bezpieczną dla zdrowia i życia konsumentów, często niezbędne jest stosowanie niekonwencjonalnych i wysoko efektywnych procesów mimo podwyższenia kosztów i potrzeby bardzo starannej oraz profesjonalnej eksploatacji układu oczyszczania wody. Ponadto, niedogodności związane z tradycyjnym oczyszczaniem wód naturalnych oraz zmieniające się podejście co do koncepcji uzdatniania wód dla celów konsumpcyjnych, przede wszystkim wzrastające wymagania odnośnie do jakości wody do picia, stwarzają możliwości zastosowania nowych technik separacji, wśród których metody membranowe mają największe zalety oraz możliwości i są obecnie brane pod uwagę jako procesy alternatywne. Mogą one pomóc w rozwiązywaniu problemów występujących w konwencjonalnych technikach uzdatniania wody, ponieważ: przy odpowiednim dobraniu rodzaju membrany (wielkość porów lub rozdzielczość graniczna) będzie ona efektywnie separowała zanieczyszczenia, usuwała twardość i zasolenie bez konieczności dodawania reagentów, jakość uzdatnionej wody nie będzie zależna od jakości wody surowej, strumień odpadowy z separacji membranowej (retentat) będzie zawierał jedynie naturalne zanieczyszczenia usunięte z wody, a nie produkty uboczne reakcji chemicznych czy innych substancji wprowadzonych w trakcie uzdatniania. W uzdatnianiu wody do picia i do celów gospodarczych stosuje się przede wszystkim techniki membranowe, których siłą napędową jest różnica ciśnień po obu stronach membrany, ale brane są pod uwagę też inne procesy, jak elektrodializa, perwaporacja, destylacja membranowa i membrany ciekłe. Wybór odpowiedniego procesu membranowego zależy od zakresu wielkości występujących i usuwanych z wody zanieczyszczeń oraz domieszek. Techniki membranowe mogą być stosowane do usuwania zanieczyszczeń z wody jako procesy samodzielne lub w połączeniu z uzupełniającymi procesami jednostkowymi, tworząc systemy hybrydowe. W pracy omówiono możliwości wykorzystania technik membranowych w uzdatnianiu wód naturalnych. Odwrócona osmoza zatrzymuje jony jednowartościowe oraz większość związków organicznych małocząsteczkowych i jest stosowana do odsalania wód oraz do usuwania jonów azotanowych i mikrozanieczyszczeń organicznych. Membrany nanofiltracyjne zatrzymują koloidy, szereg związków organicznych małocząsteczkowych oraz jony dwuwartościowe; można je zatem zastosować do zmiękczania wody i usuwania mikrozanieczyszczeń organicznych. Ultrafiltracja i mikrofiltracja stanowią barierę dla substancji rozproszonych i mikroorganizmów i dlatego można je stosować do klarowania i dezynfekcji wody oraz jako metoda usuwania mętności wody. Procesy hybrydowe obejmujące techniki membranowe stosuje się do uzdatniania wody do picia w połączeniu z ozonowaniem, koagulacją, adsorpcją na węglu aktywnym do usuwania niżej cząsteczkowych związków organicznych lub w bioreaktorach do usuwania azotanów.

7

Studies on the application of membrane technology in chemical industry

Tomaszewska M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2005

|

Vol. 7, nr 3

101-107

EN

The application of membrane technology in industry especially for water treatment for special proposes has become very attractive over the last decades. The studies performed in our Institute on the surface water treatment as well as the waste water treatment, particularly of industrial origin, using the pressure-driven membrane processes and membrane distillation are presented.

8

The application of PAC/UF hybrid processes for the removal of organic substances from natural waters

Mozia S., Tomaszewska M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2004

|

Vol. 6, nr 3

29-32

EN

A polyacrylonitrile ultrafiltration (UF) membrane was tested in order to examine its applicability for water purification in the adsorption - ultrafiltration (PAC/UF) system. The influence of the presence of humic acids (HA) in a feed on the membrane fouling was examined. Moreover, the effect of powdered activated carbon (PAC) addition to the feed on the UF process, especially on the flux decline and the possibilities of membrane cleaning during backwashing as well as the effectiveness of the removal of organic contaminants was investigated. Natural water from Miedwie Lake with the addition of humic acids was applied as a feed. Commercial powdered activated carbon CWZ 30 (Gryfskand Sp. z o. o., Hajnowka, Poland) was used as the adsorbent. PAC dosage was equal to 100 mg PAC 1(-1). The process was carried out in the cross - flow system. It was found that the combination of the UF and the adsorption on PAC was more effective in organics removal than UF alone. The effectiveness of organics removal during the UF was lower at pH 6.5 than at pH 8.7. The treatment effects obtained in the PAC/UF hybrid processes were similar at both pH values. Moreover, no significant effect of PAC addition to the feed on the permeate flux was observed.

9

Water treatment using hybrid processes PAC/UF

Mozia S., Tomaszewska M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2003

|

Vol. 5, nr 4

37-39

EN

The laboratory - scale ultrafiltration (UF) experiments were conducted to determine the effect of the presence of powdered activated carbon (PAC) on the UF process performance, in terms of flux decline and the possibilities of membranes cleaning during backwashing as well as effectiveness of the removal of organic contaminants. Polyacrylonitrile (PAN) membranes formed by the phase inversion technique were used in the UF experiments. Natural water from the Miedwie Lake was applied. Commercial powdered activated carbon CWZ 30 (Gryfskand Sp. z o.o., Hajnowka, Poland) was used as the adsorbent. PAC dosage was equal to 100 mg PAC 1'. The process was carried out in the cross - flow system. It was found that combination of UF and adsorption on PAC was more effective in organics removal than UF alone. During UF more than 57% of colour, 44% of UV254 absorbance and 42% of TOC were removed, whereas in PAC/UF hybrid processes colour removal was about 94%, UV254 absorbance - 64% and TOC - 55%. Moreover, no significant effect of PAC addition to the feed on the permeate flux was observed.

10

The hybrid processes based on membrane techniques

Tomaszewska M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2003

|

Vol. 5, nr 2

19-25

EN

The lecture presents an idea of hybrid processes, combining different unit operations such as separation processes traditionally used in environmental protection with membrane separation techniques or different membrane techniques linked together. A membrane process is very often coupled with distillation, adsorption, ion-exchange, coagulation, bioconversion, catalysis, etc. The advantages of hybrid processes and examples of their application for chemical technology, water and wastewater treatment and food industry are presented. In most cases analysed, the hybrid processes offered potential savings in energy and the upgrading of the product quality.

11

Uzdatnianie wód z wykorzystaniem mikrofiltracją i adsorpcji na węglu aktywnym

Konieczny K., Klomfas G.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2003

|

T. 6, nr 1

55-73

PL

Przedstawiono wyniki badań usuwania substancji organicznych oraz wybranych zanieczyszczeń z wód w procesie jednostkowym mikrofiltracji oraz hybrydowym: mikrofiltracji i adsorpcji na węglu aktywnym. Analizowano wpływ dodatku węgla aktywnego na przebieg procesu oczyszczania. W pracy zastosowano mikrofiltracyjne membrany ceramiczne francuskiej firmy Orelis. Moduł membranowy umieszczony był w instalacji badawczej, która pracowała w systemie szarżowym. Medium badawczym był roztwór modelowy o podwyższonej zawartości związków organicznych oraz woda powierzchniowa pobierana z rzeki Wisły. Efektywność procesu jednostkowego (mikrofiltracji) i hybrydowego oceniano na podstawie objętościowego strumienia permeatu w czasie. Wykonano analizy fizyczno-chemiczne wody surowej i permeatów. Oceniono przydatność modeli procesu filtracji membranowej i procesu hybrydowego, filtracji połączonej z adsorpcją na węglu aktywnym. Wykorzystano dwa modele: model filtracji w warunkach stałego ciśnienia oraz model filtracji membranowej w procesie niestacjonarnym - model "relaksacyjny".

EN

The researches on the microfiltration of natural and model waters in unit and hybrid processes with activated carbon (MF/AC) were carried out. Ceramic membranes were applied and granulated activated carbon type TL 830 of the firm Chemviron Carbon and powdered activated carbon type CWZ-30 from Hajnowka were used. Changes of volumetric permeate flux in time were estimated and the efficiency of the unit process was compared with the hybrid one, analysing the physicochemical indexes of raw water and permeate. Three doses of an activated carbon were used to support the membrane filtration process, i.e.: 25 mg/dm³, 100 mg/dm³ and 200 mg/dm³. In the studies involving the removal of natural organic substance humic acid of the firm Sigma-Aldrich Chemie GmbH was applied. The investigation studies were carried out using the feed and bleed system, which consisted in returning the permeate to the raw water tank. The testing cycle for one membrane was 15 or 17 hours and it was divided into three stages: filtration of deionized water for a new membrane, proper cycle - filtration of the solutions of humic substances or natural water, filtration of deionized water directly after the proper investigation studies. The process was carried out under pressure 0.1 MPa, with linear velocity of water over the membrane 4 m/s and temperature 291 ÷ 294 K. Article presents exemplary results involving the yield of the ceramic membrane during the filtration of model and natural waters in unit and hybrid processes. Two different methods have been proposed for the mathematical description of hybrid process of natural and model waters, which are: the model describing the changes of permeate flux in time, the "relaxation" model, and the Hermia model. Analyzing the obtained results involving the matching of the model described by the equation to the experimental results it was ascertained that the correlation coefficients are at a very high level.

12

Saline wastewater treatment in membrane distillation crystallizer

Gryta M., Morawski A. W.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2002

|

Vol. 4, nr 3

24-26

EN

The studies concerning the application of membrane distillation (MD) for the concentration of saline spent solution integrated with salt crystallisation have been reported. The MD experiments were performed with polypropylene capillary membranes. These membranes had pore sizes with a nominal and maximum diameter of 0.2 and 0.6 ujn, respectively, and 70% porosity. The crystallisation of salt onto the membrane surfaces has been observed during the concentration of the supersaturated solution (at low temperature of distillate), which resulted in a membrane wettability and a decline of the distillate flux. An increase of the distillate temperature to 328 K allowed eliminating this problem, and as a consequence the stabilisation of the distillate flux was achieved. During the MD process integrated with crystallisation, the amount of NaCl in the range of 15 - 80 kg nrxr'was obtained.