Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ponowne wykorzystanie i recykling kompozytowych łopat turbin wiatrowych : przegląd obecnych praktyk i perspektywy. Część 1, Badania naukowe

Błędzki Andrzej, Urbaniak Magdalena, Adamcio Andrzej, Sobczyk Marcin, Demski Szymon, Boczkowska Anna, Seidlitz Holger, Köhler Mathias

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 2

225--233

PL

Dokonano przeglądu nowych materiałów stosowanych do produkcji łopat turbin oraz procesów monitorowania konserwacji i stanu strukturalnego tych łopat, a także technologii chemicznego, termicznego i mechanicznego ich recyklingu.

EN

A review, with 34 refs., of new materials for manufacturing the turbine blades, processes for monitoring maintenance and structural health of the blades as well as chem., thermal and mech. blade recycling technologies.

2

Ponowne wykorzystanie i recykling kompozytowych łopat turbin wiatrowych : przegląd obecnych praktyk i perspektywy. Część 3, Różne propozycje oferowane przez małe i średnie firmy

Błędzki Andrzej, Urbaniak Magdalena, Adamcio Andrzej, Sobczyk Marcin, Demski Szymon, Boczkowska Anna, Seidlitz Holger, Köhler Mathias

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 2

241--250

PL

Przedstawiono sposoby ponownego wykorzystania łopat turbin wiatrowych przez małe i średnie firmy (m.in. polską firmę Anmet) oraz dokonano przeglądu różnych propozycji recyklingu. Zaprezentowano nowe możliwości systemów rozdrabniających oraz obiekty architektury, budownictwa drogowego, a także bloki geotechniczne, platformy pływające i wieże widokowe. Uwzględniono także kompozytowe płyty wiórowe oraz odzysk włókien węglowych w procesie pirolizy odpadów.

EN

A review, with 32 refs., of various new proposals for recycling and reusing of wind turbine blades by small companies (including the Polish Anmet company). New projects on shredding blades as well as on architecture objects, road construction, geotechn. blocks, floating platforms and observation towers were presented. Prodn. of composite chipboard panels and recovery of carbon fibers by waste pyrolysis were also included.

3

Ponowne wykorzystanie i recykling kompozytowych łopat turbin wiatrowych : przegląd obecnych praktyk i perspektywy. Część 2, Działalność przemysłowa

Błędzki Andrzej, Urbaniak Magdalena, Adamcio Andrzej, Sobczyk Marcin, Demski Szymon, Boczkowska Anna, Seidlitz Holger, Köhler Mathias

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 2

234--240

PL

Przegląd 33 źródeł odnoszących się do projektów obecnie realizowanych oraz planowanych przez duże konsorcja, dotyczących odzysku materiałów kompozytowych do ich ponownego wykorzystania.

EN

A review, with 33 refs., of projects currently implemented and planned by large consortia in the area of recovering variety of composite materials for their reuse.

4

Efekt samorozgrzania w elementach kompozytowych - wróg czy przyjaciel?

Katunin Andrzej

Przegląd Techniczny : Gazeta Inżynierska

|

2024

|

nr 1

22--23

PL

Efekt samorozgrzania, powstający w kompozytach polimerowych podczas cyklicznych obciążeń mechanicznych, objawia się w postaci wzrastającej temperatury na skutek rozpraszania energii w lepkosprężystych polimerach. W wyniku występowania tego efektu, w zależności od obciążenia, trwałość elementów kompozytowych może być znacznie skrócona, doprowadzając do przedwczesnego zmęczenia i zniszczenia takich elementów. Zjawisko jest bardzo niepożądane przy eksploatacji elementów narażonych na takie oddziaływania, m.in. w kom pozytowych walach czy łopatach turbin wiatrowych, Zespołowi, pracującemu nad tym zagadnieniem udało się jednak wykorzystać efekt samorozgrzania do opracowania nowej techniki badań nieniszczących, w których ten efekt jest wykorzystywany do pobudzania cieplnego badanych elementów.

EN

The self-heating effect that occurs in polymer composites during cyclic mechanical loading manifests itself in the form of increasing temperature due to energy dissipation in the viscoelastic polymers. As a result, depending on the load, the durability of composite elements may be significantly shortened, leading to premature fatigue and failure of such elements. This phenomenon is very undesirable when operating elements exposed to such loading, e.g., in composite shafts or wind turbine blades. However, the team working on this issue managed to use the self-heating effect to develop a new non-destructive testing technigue in which this effect is used for thermal excitation of the tested elements.

5

Polymer composites for medical applications as artificial bones

Filip Damian, Bulanda Katarzyna

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 4

236--244

EN

Polymer composites based on epoxy resin (EP) were developed from which anatomical models of artificial cortical bone tissue were obtained. The cancellous bone was polyurethane foam. To obtain appropriate mechanical properties, the EP was filled with CaCO3 (50, 60, 70 wt%) and a hybrid filler in the form of a mixture of silica and perlite (3/3, 5/5, 7/7 wt%/wt%). Samples for mechanical testing were obtained by vacuum casting in silicone molds. The influence of the type and amount of filler on the mechanical properties of the composite was demonstrated. CaCO3 had a particularly beneficial effect on hardness, compressive stress, and Young’s modulus. The obtained anatomical bone model did not differ from natural bone in terms of structure and properties. This type of implants can be used in orthopedics and veterinary medicine.

PL

Opracowano kompozyty polimerowe na bazie żywicy epoksydowej (EP), z których uzyskano modele anatomiczne sztucznej korowej tkanki kostnej. Kością gąbczastą była pianka poliuretanowa. W celu uzyskania odpowiednich właściwości mechanicznych EP napełniono CaCO3 (50, 60, 70% mas.) oraz napełniaczem hybrydowym w postaci mieszaniny krzemionki z perlitem (3/3, 5/5, 7/7 %mas. /%mas.). Próbki do badań mechanicznych otrzymano metodą odlewania próżniowego w formach silikonowych. Wykazano wpływ rodzaju i ilości napełniacza na właściwości mechaniczne kompozytu. Szczególnie korzystny wpływ na twardość, naprężenie ściskające i moduł Young’a miał CaCO3. Otrzy¬many model anatomiczny kości pod względem struktury i właściwości nie odbiegał od naturalnej kości. Tego typu implanty mogą znaleźć zastosowanie w ortopedii i weterynarii.

6

Assessment of the effectiveness of selected coatings for protection against UV radiation in glass fiber reinforced composites (GFRP)

Smoleń Jakub, Bechcińska Karolina, Smok Weronika, Olesik Piotr, Stępień Krzysztof

Composites Theory and Practice

|

2024

|

R. 24, nr 1

65--71

EN

The paper describes the effectiveness of selected protective coatings against ultraviolet radiation in glass fiber reinforced composites. Epoxy resin matrix GFRP composites with 1 mm thick coatings were produced. Four types of coatings were compared: pure epoxy resin, epoxy resin with the addition of a UV stabilizer from the benzophenone group, epoxy resin with an addition of graphite (screening function) and a commercial polyester gelcoat. The composites were irradiated for 1000 h with ultraviolet radiation from three separate radiation ranges: UVA, UVB, UVC. The changes in the surface appearance, flexural strength and chemical structure were described. The results shows that UV radiation caused changes in the surface condition for the reference samples (coating without additives), such as yellowing and matting. Also, a reduction in the flexural strength by over 10% and changes in the chemical structure, mainly caused by oxidation processes and the cracking of chemical bonds were observed. The most beneficial protection was found to be the UV stabilizer from the benzophenone group, the addition of which provides UV protection over the entire radiation range and protects the material against negative changes in the coating’s chemical structure. Also, similar results were obtained for the samples with the graphite coating.

PL

Opisano skuteczność wybranych powłok ochronnych przed promieniowaniem ultrafioletowym w kompozytach wzmacnianych włóknem szklanym. Wytworzono kompozyty GFRP z żywicą epoksydową i powłokami o grubości 1 mm. Porównano cztery rodzaje powłok: czysta żywica epoksydowa, żywica epoksydowa z dodatkiem stabilizatora UV z grupy benzofenonów, żywica epoksydowa z dodatkiem grafitu (funkcja ekranizowania) oraz komercyjny żelkot poliestrowy. Kompozyty poddawano działaniu promieniowania UV przez trzy różne zakresy promieniowania: UVA, UVB, UVC przez 1000 godzin. Opisano zmiany w wyglądzie powierzchni, wytrzymałości na zginanie i strukturze chemicznej. Wyniki pokazują, że promieniowanie UV spowodowało zmiany w stanie powierzchni dla próbek referencyjnych (powłoka bez dodatków), takie jak żółknięcie i matowienie. Zaobserwowano również redukcję wytrzymałości na zginanie o ponad 10% i zmiany w strukturze chemicznej, głównie spowodowane procesami utleniania i pękaniem wiązań chemicznych. Najkorzystniejszą ochroną okazał się stabilizator UV z grupy benzofenonów, dodatek którego zapewnia ochronę UV w całym zakresie promieniowania i chroni materiał przed negatywnymi zmianami w strukturze chemicznej powłoki. Podobne wyniki uzyskano także dla próbek z powłoką z dodatkiem grafitu.

7

Rheological properties of polypropylene composites with calcium carbonate under high shear rates

Kloziński Arkadiusz, Lewandowski Krzysztof, Mirowski Jacek, Barczewski Mateusz, Jakubowska Paulina

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

403--412

EN

The rheological properties of isotactic polypropylene (iPP) and its composites with unmodified and stearic acid-modified calcium carbonate (5, 10, 20, 30 wt%) were investigated. The processability factor K of the composites was determined based on changes in the mass flow rate (MFR). The assessment of rheological properties was carried out at high shear rates, in the injection process, using a special in-line measuring head. Measurements were performed at a temperature of 230°C, in the range of apparent shear rate from 19,100 to 101,900 s-1, based on the Ostwald-de Waele power-law model. Comparative analysis of the processing and rheological characteristics, as determined with two techniques (off-line measurements and in-line measurements), has shown a diverse behaviour of polymer composites in flows (flow resistances, the behaviour of the flow and viscosity curves, the power law index), resulting from a varying fill degree, applied filler type and measuring shear rate range.

PL

Zbadano właściwości reologiczne izotaktycznego polipropylenu (iPP) oraz jego kompozytów z niemodyfikowanym i modyfikowanym kwasem stearynowym węglanem wapnia (5, 10, 20, 30% mas.). Współczynnik przetwarzalności K kompozytów określano na podstawie zmian masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR). Ocenę właściwości reologicznych przeprowadzono w warunkach dużych szybkości ścinania, w procesie wtryskiwania, przy zastosowaniu specjalnej głowicy pomiarowej typu in-line. Pomiary wykonano w temperaturze 230°C, w zakresie pozornej szybkości ścinania od 19 100 do 101 900 s-1, w oparciu o model potęgowy Ostwalda-de Waele’a. Analiza porównawcza charakterystyk przetwórczych i reologicznych, wyznaczonych dwoma technikami pomiarowymi (off-line i in-line), wykazała zróżnicowany sposób zachowania się kompozytów polimerowych w przepływach (opory przepływu, przebiegi krzywych płynięcia i lepkości, wykładnik płynięcia), wynikający z różnego stopnia napełnienia, rodzaju zastosowanego napełniacza oraz zakresu pomiarowego szybkości ścinania.

8

The influence of calcium carbonate and its modifications on the extrusion process and selected properties of polypropylene cast films

Kloziński Arkadiusz, Szczepańska Małgorzata, Jakubowska Paulina, Samujło Bronisław, Barczewski Mateusz, Lota Grzegorz

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 10

509--521

EN

The effect of unmodified and stearic acid-modified calcium carbonate (5, 10, 20 and 30 wt%) on selected properties (tensile strength, puncture resistance, haze and gloss) and processability of polypropylene films (MVR, extensional viscosity) was investigated. The composites were obtained in the twin-screw extrusion process with cold granulation, and the films in the single-screw extrusion process, using a flat die head (so-called cast films) and a chill roll type cooling and pull-back device. It has been shown that stearic acid is an effective modifier of polypropylene processing properties both under shear and tensile flow conditions (lower extensional viscosity of films containing modified calcium carbonate).

PL

Zbadano wpływ dodatku 5, 10, 20 oraz 30 % mas. niemodyfikowanego imodyfikowanego kwasem stearynowym węglanu wapnia na wybrane właściwości użytkowe (wytrzymałość na rozciąganie, odporność na przebicie, zamglenie, połysk) iprzetwórcze folii polipropylenowych (MVR, lepkość wzdłużna). Kompozyty otrzymano w procesie dwuślimakowego wytłaczania z granulacją na zimno, a folie w procesie jednoślimakowego wytłaczania, przy użyciu głowicy płaskiej (tzw. cast films) oraz urządzenia chłodząco - odciągającego typu chill roll. Wykazano, że kwas stearynowy jest efektywnym modyfikatorem właściwości przetwórczych folii polipropylenowych zarówno w warunkach przepływu ścinającego, jak i rozciągającego (mniejsza lepkość wzdłużna folii zawierających modyfikowany węglan wapnia).

9

Polimerowe kompozyty w ochronie przed promieniowaniem mikrofalowym

Głuszewski Wojciech, Kubacki Roman

Nowa Energia

|

2022

|

nr 4

80--84

PL

Urządzenia i podzespoły elektroniczne, w których znajdują się układy scalone mogą ulec bezpowrotnemu zniszczeniu pod wpływem wysokomocowych impulsów elektromagnetycznych - HPM. Generatory HPM są stosowane do działań wojskowych, terrorystycznych oraz przestępczych. Skutki przerwania pracy, uszkodzenia lub zniszczenia systemów elektrycznych, bądź elektronicznych są szczególnie niebezpieczne dla: transportu drogowego, kolejowego i lotniczego oraz energetyki i telekomunikacji. W artykule omówiono wybrane wyniki badań nad radiacyjną modyfikacją kompozytów polimerowych typu: elastomer Engage 8200, szkło metaliczne, grafit - skutecznych w ochronie przed działaniem promieniowań mikrofalowych i radiowych. Celem prac było znalezienie nowego materiału absorpcyjnego o następujących parametrach: mniejszej lub znacznie mniejszej wadze w porównaniu z typowymi ferrytami, elastyczności i możliwości rozwijania na powierzchni ziemi, wytrzymałości mechanicznej na naciski, np. przejazd pojazdem mechanicznym.

10

The effect of kenaf loading on kenaf/ABS composites structure and thermal properties

Mashelmie S., Rabiatul Manisah M., Bahiyah Baba N., Mohd A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2022

|

Vol. 111, nr 2

49--56

EN

Purpose: Many manufacturers have recently become interested in using fiber-reinforced polymer composites (FRPs) in structural applications. Synthetic fibres, such as carbon and glass fibres, have been commercialised internationally for decades, but they cause environmental issues because synthetic fibres are non-biodegradable and difficult to recycle once they have served their purpose, potentially polluting the environment. Thus, natural fibre composites like kenaf is a possible replacement for synthetic fibre due to their superior physical and mechanical properties. Kenaf appears to be the best candidate for replacing synthetic fibres in order to accomplish the goal of environmental preservation while also displaying excellent properties such as equivalent specific strength, low density, and renewable resources. Design/methodology/approach: The kenaf fiber was treated in KOH and added to ABS matrix to produce new composites at different loading (10, 15, 20 and 25 wt.%) by using Two Roll Mill machine. The influence of the fiber on the composites properties was evaluated. The produced material was subjected to SEM, MFI, TGA and DSC analysis. Findings: The incorporation of the treated kenaf fiber has an influence on the properties of kenaf/ABS composites. The addition of 10 wt.% kenaf was found to be the best loading with MFI value, initial degradation temperature and glass transition temperature at 0.8208 g/10 min, 322.63°C and 130°C respectively. The fiber was well dispersed in the matrix and shown good adhesion to the ABS. The addition of treated fiber contribute to a reduction in the MFI, improved the thermal stability of the composites and typical effects of Tg of the composite compare to pure ABS. Research limitations/implications: The results suggest the need to continue the study in order to further analyse higher kenaf loading and shed more light on the properties of the composites to improve understanding of kenaf/ABS composites. Originality/value: Obtained results are a solution to alternative of synthetic fibers, which may contribute to the sustainable development of composites materials industry through the utilization of kenaf fiber with ABS matrix.

11

Kompozyty na osnowie polilaktydu wzmacniane włóknem bazaltowym z dodatkiem antybakteryjnych nanocząstek do zastosowań biomedycznych

Rusin-Żurek Karina, Kuciel Stanisław

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

26--31

PL

W pracy oceniono wpływ dodatku włókien bazaltowych oraz antybakteryjnych nanocząstek metali, nanotlenku miedzi (CuO) i nanotlenku cynku (ZnO) na właściwości wytrzymałościowe, a także wpływ degradacji hydrolitycznej na spadek właściwości wytrzymałościowych kompozytów wytworzonych metodą wtryskiwania na osnowie polilaktydu. W celu przeprowadzenia badań wytworzono 9 kompozycji z zawartością 5 i 15% mas. włókien bazaltowych oraz 2-proc. dodatkiem nanocząstek metali. Dodatkowo każdy z kompozytów posiadał 2% dodatku kompatybilizatora - promotora mieszalności. W celu oceny właściwości wytrzymałościowych kompozyty zostały poddane próbom rozciągania, zginania oraz udarności. Przeprowadzono także degradację hydrolityczną w roztworze soli fizjologicznej w temp. 40°C. Wykonano również mikrofotografie SEM na przełomach po rozciąganiu w celu oceny efektów wzmocnienia oraz stopnia homogenizacji. Wyniki badań wykazały, że dodatek włókien bazaltowych zwiększył wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, a także zwiększył sztywność kompozycji. W warunkach degradacji hydrolitycznej po 7 tygodniach nastąpił znaczący 30-50-proc. spadek wytrzymałości i sztywności materiałów. Dodatek antybakteryjnych nanocząstek tlenków metali zmniejszył właściwości wytrzymałościowe. Na zdjęciach z mikroskopii elektronowej po rozciąganiu kompozytów z dodatkiem nanocząstek tlenku cynku zaobserwowano przełomy kruche z obszarami silnie rozwiniętymi. Na zdjęciach SEM kompozytów z dodatkiem nanotlenku miedzi wyraźniej obserwowane były powierzchnie ugrupowań krystalicznych z włóknami bazaltowymi w osnowie. Wytworzone kompozyty z włóknem bazaltowym i antybakteryjnymi nanocząstkami metali mogą poprawić właściwości użytkowe wtryskiwanych elementów do zastosowań biomedycznych.

EN

The study assessed the effect of the addition of basalt fibers and antibacterial metal nanoparticles, copper nanoxide (CuO) and zinc nanoxide (ZnO), on the strength properties and influence of hydrolytic degradation on the decrease strength properties of composites produced by injection molding based on a polylactide (PLA). In order to carry out the research, 9 compositions were prepared with the 5 and 15% by mass basalt fibers (BF) content and 2% addition of metal nanoparticles. Additionally, each of the composites had a 2% addition of a compatibilizer - a miscibility promoter. In order to assess the strength properties, the composites were subjected to a tensile, bending and impact tests. Hydrolytic degradation was performered in physiological saline solution at 40°C. SEM micrographs of samples breakthroughs were taken to assess the effects of enhancement and the homogenization. The test results showed that the addition of BF increased the tensile and bending strength, and also increased the stiffness of the composition. After 7 weeks of hydrolytic degradation there was a significant 30-50% decrease in the strength and stiffness of the materials. The addition of antimicrobial metal oxide nanoparticles decreases the strength properties. In the SEM photos after tensile tests the composites with the addition of ZnO nanoparticles, it could be observed cleavage fractures with areas of strong developed. The SEM photos of composites with the addition of CuO show more clearly the surfaces crystalline groups with BF in the matrix. The produced composites with BF and antibacterial metal nanoparticles can improve the functional properties of the injected elements for biomedical applications.

12

Effect of calcinated halloysite on structure and properties of rigid poly(vinyl chloride) composites

Wieczorek Martina, Tomaszewska Jolanta, Bajda Tomasz, Długosz Jacek

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

383-–404

EN

Halloysite is a filler which may be used to produce composites with thermoplastic polymer matrix. This work summarized the results of investigations of processing, structural, mechanical, and thermal properties of the composites with poly(vinyl chloride) (PVC) matrix and raw halloysite (HA) as well as its calcined product (KHA). The effectiveness of calcination was confirmed with X-ray diffraction, Fourier-transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, and nitrogen adsorption method. The PVC composites with HA as well as KHA were processed in the molten state in the Brabender mixer chamber. The reduction of gelation time and simultaneous increase in maximum torque with filler content were found based on the results of plastographometric analysis. SEM images of PVC/halloysite composites showed a homogeneous distribution of the filler in the polymer matrix. The introduction of halloysite leads to a slight increase in Young’s modulus and tensile strength compared to neat PVC, where the increase of both parameters is greater when KHA is used. The incorporation of 1% KHA led to an increase in impact strength, an effect which may be attributed to toughening of the polymer. A slight improvement of the Vicat softening temperature of 2.7 degrees C for PVC/HA and heat deflection temperature of 2.4 C for PVC/KHA was also ascertained for PVC modified with 10 wt% of filler.

13

Microscopic Analysis of the Aluminium Castings Produced with the use of Polymer Composite Patterns

Czarnecka-Komorowska Dorota, Gawdzińska Katarzyna, Popielarski Paweł

Archives of Foundry Engineering

|

2022

|

Vol. 22, iss. 3

113--117

EN

The paper presents a microscopic analysis of the surface and fracture of aluminium castings produced using the lost-wax method for patterns made of a composite material, i.e. polyethylene with the addition of bentonite. Castings are made of AlSi7 aluminium alloy (silumin) in a plaster mould. A new type of polymer waxes enriched with bentonite was used to obtain new composites, minimizing the defects caused by the casting production process. The castings were made in the centrifugal casting process. The prepared plaster moulds were removed from the furnace and poured with liquid aluminium alloy (AlSi7) at 750°C. The surface and fracture of the castings was analysed using an optical digital microscope type VHX-7000 manufactured by KEYENCE. It has been proven that the studied castings feature surface defects (raw surface defects) in the form of high roughness and the presence of bentonite inclusions classified as casting contamination. During the tests, shape defects related to mechanical damage were also.

14

Analiza właściwości termicznych i mechanicznych polietylenu z dodatkiem mączki drzewnej

Gnatowski Adam, Kijo-Kleczkowska Agnieszka, Suchecki Łukasz

Rynek Energii

|

2021

|

Nr 2

49--53

PL

Praca podejmuje analizę oddziaływania dodatku napełniacza na właściwości termomechaniczne wyprasek kompozytowych polietylenu HDPE. Napełniacz, w postaci mączki drzewnej, stanowił masowo 2,5; 5 i 10% kompozytu. Wykonano badania próbek pod kątem wytrzymałości na rozciąganie, właściwości termomechanicznych metodą DMTA oraz właściwości termicznych metodą DSC. W odniesieniu do wyprasek z polietylenu, próbki kompozytowe miały zbliżone wartości wytrzymałości na rozciąganie, charakteryzowały się nieznacznie wyższą wartością modułu zachowawczego i wykazały zbliżony zakres temperatury topnienia fazy krystalicznej.

EN

The paper analyzes the impact of filler addition on the thermomechanical properties of HDPE polyethylene composite moldings. The filler, in the form of wood flour, constituted 2.5, 5 and 10% by mass of the composite. The samples were tested in terms of tensile strength, thermomechanical properties by the DMTA method, and thermal properties by the DSC method. With regard to purely polyethylene moldings, the composite samples showed lower tensile strength, higher modulus, and a change in the range of the melting point of the crystalline phase and the degree of crystallinity.

15

The new functional filler TiO2-SiO2/polyhedral oligomeric hybrid silsesquioxane as a potential modifier of polyethylene

Kloziński Arkadiusz, Ambrożewicz Damian, Jakubowska Paulina, Dudziec Beata, Andrzejewska Ewa, Marciniec Bogdan, Jesionowski Teofil

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 11-12

602--610

EN

The paper presents preliminary application studies of the innovative TiO2 -SiO2 / POSS filler as a potential low-density polyethylene modifier. It was found that the addition of the filler increases the stiffness and hardness of the composite and slightly changes the intensity of its color.

PL

Przedstawiono wstępne badania aplikacyjne innowacyjnego napełniacza TiO2 -SiO2 /POSS jako potencjalnego modyfikatora polietylenu małej gęstości. stwierdzono, że dodatek napełniacza powoduje wzrost sztywności i twardości kompozytu oraz nieznacznie zmienia intensywność jego barwy.

16

Wpływ rodzaju napełniacza naturalnego na strukturę i własności kompozytów polimerowych

Nowak Agnieszka J., Drynda Paulina, Wolny Justyna

Modelowanie Inżynierskie

|

2021

|

T. 42, nr 73

21--29

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące kompozytów polimerowych z naturalnym wzmocnieniem, w tym kompozytów biodegradowalnych. W ramach pracy własnej wytworzono kompozyty o osnowie polimeru biodegradowalnego BIOPLAST GS 2189 z napełniaczem w postaci mączki drzewnej oraz odpadowego przemiału kawy o zawartości do 20% obj. Próbki do badań uformowano w technologii wtrysku. Zbadano wpływ rodzaju oraz zawartości procentowej napełniacza na strukturę, własności mechaniczne oraz nasiąkliwość wody wytworzonych materiałów.

EN

The article presents issues related to polymer composites with natural reinforcement, including biodegradable composites. As part of our own work, composites based on the biodegradable polymer BIOPLAST GS 2189 with a filler in the form of wood flour and waste coffee ground with a content of up to 20% by volume were produced. The test specimens were formed in the injection technology. The influence of the type and percentage of the filler on the structure, mechanical properties and water absorption of the produced materials was investigated.

17

Influence of fibre loading and surface treatment on the impact strength of coir polyester composites

Karthikeyan S.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 107, nr 1

16--20

EN

Purpose: In this work, coir fibre with varying fibre content was selected as reinforcements to prepare polymer-based matrices and the problem of reduced fibre-matrix interfacial bond strength has been diluted by chemical treatment of coir fibres with alkali solution. Design/methodology/approach: The effect of fibre loading, solution concentration and soaking time on the impact strength of the composites were analyzed using statistical techniques. Response Surface Methodology (RSM) approach was used to model and optimize the impact properties of coir-polyester composites. Findings: The impact strength of coir fibre reinforced polyester composite depends mainly on the fabrication parameters such as fibre-polyester content, soaking time, concentration of soaking agent and adhesive interaction between the fibre and reinforcement. Research limitations/implications: The mechanical properties of any coir polyester composite depend on the nature bonding between the fibre and reinforcement. The presence of cellulose, lignin on the periphery of any natural fibre reduces the bonding strength of the composite. This limitation is overcome by fibre treatment over sodium hydroxide to have better impact properties. Practical implications: Now days, natural fibre reinforced composites are capable of replacing automotive parts, subjected to static loads such as engine Guard, light doom, name plate, tool box and front panels etc. These materials can withstand any static load due to its higher strength to weight ratios. Originality/value: The effect of fibre loading, solution concentration and soaking time on the impact strength of the composites were analyzed using statistical techniques. Response Surface Methodology (RSM) approach was used to model and optimize the impact properties of coir-polyester composites. The impact strength of NaOH impregnated coir fibre reinforced polyester composites was evaluated.

18

Biokompozyty polimerowe na bazie polilaktydu i włókien celulozowych

Fabijański Mariusz

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 6

923--926

PL

Badano proces wtrysku PLA z różnymi zawartościami włókien celulozowych (dwa typy) w otwartej formie wtryskowej z gniazdem w kształcie spirali Archimedesa. Oznaczono właściwości mechaniczne poszczególnych kompozytów. Stwierdzono, że proces ten nie stwarza problemów technologicznych. Właściwości mechaniczne ulegają pogorszeniu, jednak nie dyskwalifikuje to badanych materiałów do zastosowań, w których wyrób nie jest mocno obciążony mechaniczne.

EN

Two types of cellulose fibers (10-40% by mass) were mixed with polylactide by an open-ended spiral-shaped injection molding. Tensile strength, impact strength and hardness of the composites were detd. The addn. of cellulose fibers resulted in deterioration of all mech. properties of polylactide but the composites can be used in some applications where any high mech. strength of the product is required.

19

Biodegradable polymer composites used in rapid prototyping technology by Melt Extrusion Polymers (MEP)

Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Budzik Grzegorz, Przeszłowski Łukasz, Mazurkow Aleksander

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 6

430--436

EN

Appropriate selection of polymeric materials enables their wide application not only in machine construction elements, suspension and interior equipment of vehicles. Simultaneously with the development of new polymer materials, the processes of their processing developed. This also applies to incremental technologies. Rapid prototyping methods using 3D printers are largely based on various types of polymer materials. Currently, 3D printing is a well-known technique for producing functional elements, especially the Melt Extrusion Polymers (MEP) method, which is the oldest of the known techniques of spatial production. The main reason of the technology is designing and then manufacturing parts for many fields, including engineering, medicine, as well as the automotive and aviation industries. The article is a review of the literature on the use of composites based on thermoplastic polymers to develop new polymer materials used for 3D printing by MEP.

PL

Odpowiedni dobór materiałów polimerowych umożliwia ich szerokie zastosowanie nie tylko w elementach konstrukcji maszyn, ale i zawieszenia oraz wyposażenia wnętrza pojazdów. Jednocześnie z opracowaniem nowych materiałów polimerowych nastąpił rozwój procesów ich przetwórstwa. Dotyczy to również technologii przyrostowych. Metody szybkiego prototypowania z zastosowaniem drukarek 3D w dużej mierze wykorzystują różnego rodzaju materiały polimerowe. Obecnie druk 3D jest dobrze poznaną techniką wytwarzania elementów funkcjonalnych, szczególnie metodą osadzania stopionego polimeru Melt Extrusion Polymers (MEP), która stanowi najstarszą spośród poznanych technik wytwarzania przestrzennego. Jej głównym celem jest projektowanie, a następnie wytwarzanie części dla wielu dziedzin, m.in.: inżynierii, medycyny, a także przemysłu motoryzacyjnego, samochodowego oraz lotniczego. Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej wykorzystania kompozytów na osnowie polimerów termoplastycznych do opracowania nowych materiałów polimerowych stosowanych do druku 3D metodą MEP.

20

Biodegradable polymer composites based on polylactide used in selected 3D technologies

Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Budzik Grzegorz, Gontarz Małgorzata

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

557--562

EN

As part of the work, new polymer materials were used in 3D printing, which can be used in three technologies depending on the apparatus used: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). As part of the work, the properties of obtained polymer composites were examined. Polylactide (PLA) was used as the matrix, and powdered natural ground fillers were used as fillers: bamboo dust (PB), cork dust (PK) and wood dust (PD). In the first part of the work, filaments were received from the tested composites using the filament preparation line made by METACHEM in Torun for use in 3D printers. Samples for mechanical tests were obtained from the filaments thus received by means of an MEP printer and after granulation by injection molding. In the next part of the work, rheological, mechanical and structural properties of obtained composites were examined. It was found that the addition of natural fillers increased the fluidity of the obtained polymeric materials in the case of composite with addition of PK even by 48.73% compared to unfilled PLA. It was also observed that the composites obtained had lower Charpy impact strength, Rockwell hardness and tensile strength. Observation of the microstructure of the composites using SEM confirmed the even distribution of natural fillers in the polymer matrix, which proves well-chosen parameters of their homogenization in the polymer matrix.

PL

Otrzymano nowe materiały polimerowe do zastosowań w druku 3D, które można wykorzystywać, zależnie od stosowanego aparatu, w trzech technologiach: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). Zbadano właściwości wytworzonych kompozytów polimerowych. Jako osnowę zastosowano polilaktyd (PLA), a w charakterze napełniaczy użyto sproszkowanych w postaci pyłu naturalnych cząstek: bambusa (PB), korka (PK) oraz drzewnych (PD). Z badanych kompozytów otrzymano filamenty z wykorzystaniem zaprojektowanej i wykonanej przez METACHEM w Toruniu linii do wytwarzania filamentu stosowanego w drukarkach 3D. Z tak uzyskanych filamentów wykonano próbki do badań mechanicznych za pomocą drukarki MEP oraz, po zgranulowaniu, metodą wtryskiwania do formy. Zbadano właściwości reologiczne, mechaniczne oraz strukturalne otrzymanych kompozytów. Stwierdzono, że dodatek naturalnych napełniaczy spowodował zwiększenie płynności materiałów polimerowych, w wypadku kompozytu z dodatkiem PK nawet o 48.73% w stosunku do płynności nienapełnionego PLA. Stwierdzono, że otrzymane kompozyty wykazywały mniejsze: udarność według Charpy'ego, twardość według Rockwella oraz wytrzymałość przy rozciąganiu. Obserwację mikrostruktury badanych kompozytów za pomocą SEM potwierdziły równomierny rozkład cząstek naturalnych napełniaczy w osnowie polimerowej, co świadczy o dobrze dobranych parametrach procesu ich homogenizacji.