Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Enhanced aging resistance of poly(ε-caprolactone)/brewers’ spent grain composites

Hejna Aleksander, Formela Krzysztof, Barczewski Mateusz, Kuang Tairong, Saeb Mohammad Reza

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 1

3--12

PL

W prezentowanej pracy zbadano wpływ parametrów wytłaczania młóta browarnianego na odporność fotooksydacyjną kompozytów polimerowo-drzewnych na osnowie poli(ε-kaprolaktonu). Próbki napełniaczy o wyższej zawartości melanoidyn skuteczniej spowalniały degradację polimeru, hamując dekompozycję fazy amorficznej polimeru. W efekcie, obserwowano wyższe wartości współczynnika starzenia dla próbek zawierających młóto browarniane wytłaczane w wyższej temperaturze, co oznacza ograniczone zmniejszenie właściwości mechanicznych.

EN

The presented paper investigated the influence of the brewers’ spent grain (BSG) extrusion parameters on the photo-oxidative resistance of poly(ε-caprolactone)-based wood polymer composites. Filler samples characterized by the higher melanoidin content were more efficient in hindering of polymer degradation, inhibiting the decomposition of the polymer amorphous phase. As a result, deterioration of mechanical performance was limited, which was expressed by the higher values of aging factor for samples containing BSG extruded at higher temperatures.

2

Simulation of single screw extrusion of wood plastic composites based on the on-line pressure measurements

Wilczyński Krzysztof J., Buziak Kamila

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 2

135--142

EN

Simulation and experimental tests of single screw extrusion of wood plastic composite (WPC) based on the polypropylene (PP) matrix were carried out. The rheological properties of the composite were determined on the basis of measurements of the pressure and material flow rate during extrusion. Recently developed computer model for simulating the single screw extrusion of wood plastic composites was applied which has been modified by extending its computing capabilities to calculations based on the power law rule. This computer model allows two-variant modeling the material melting depending on the wood flour content. The results of simulation were verified experimentally, and it was found that the results of simulations and measurements were in a good agreement. Smaller discrepancies were observed in the case of the use of one-dimensional model of melting.

PL

Wykonano badania symulacyjne i doświadczalne wytłaczania za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej kompozytu polimerowo-drzewnego na osnowie polipropylenu (PP). Na podstawie pomiarów ciśnienia i natężenia przepływu podczas wytłaczania określono właściwości reologiczne kompozytu i opisano je prawem potęgowym. Badania symulacyjne wykonano z wykorzystaniem nowo opracowanego modelu komputerowego wytłaczania kompozytów drzewnych, rozwiniętego w tej pracy na potrzeby modelowania z wykorzystaniem prawa potęgowego. Model ten umożliwia dwuwariantowe modelowanie uplastyczniania kompozytu w zależności od zawartości mączki drzewnej. Na drodze weryfikacji stwierdzono dobrą zgodność wartości obliczonych i uzyskanych doświadczalnie. Mniejsze rozbieżności wystąpiły w wypadku zastosowania jednowymiarowego modelu uplastyczniania.

3

Examination of chemical composition of wood-plastic composites by differential scanning calorimetry and infrared spectroscopy

Gołofit Tomasz, Zielenkiewicz Tomasz, Gawron Jakub, Cieślak Katarzyna, Tomaszewski Waldemar, Chmielarek Michał, Maksimowski Paweł, Pawłowski Wojciech

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 5

333--339

EN

Differential scanning calorimetry (DSC) and infrared spectroscopy (FT-IR) techniques were applied to analyze polymer type and its content in wood-plastic composites (WPC). Methods of analysis were developed on the basis of commercial and laboratory made WPC samples with different content of polypropylene (PP) and high-density polyethylene (HDPE). Polymer melting temperature was used to determine its type and melting enthalpy value was used to determine polymer content in the sample. The method was rewarding, both in qualitative and quantitative way. The absorption bands from FT-IR spectra (1508 cm-1, i.e., aromatic skeletal vibration of lignin and 1455 cm-1, i.e., CH2 bending for polypropylene) were chosen to determine polymer content. Calibration curve obtained on the basis of measurements made on laboratory prepared samples with different polymer content was elaborated. Determination of polymer type with FT-IR was unequivocal, while determination of its content may cause troubles in case of samples with lower polymer content.

PL

Techniki kalorymetrii różnicowej (DSC) oraz spektrofotometrii w podczerwieni (FT-IR) zastosowano do analizy jakościowej i ilościowej kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC). Metodykę analiz opracowano w odniesieniu do próbek WPC, komercyjnych i przygotowanych w laboratorium. Wyznaczoną wartość temperatury topnienia polimeru wykorzystano do określenia jego typu, natomiast wartość entalpii topnienia do określenia jego zawartości w kompozycie. Opracowana metoda okazała się skuteczna, zarówno do analizy jakościowej, jak i ilościowej. Pasma absorpcyjne zarejestrowane w podczerwieni przy liczbach falowych 1508 cm-1 (drgania szkieletowe pierścieni aromatycznych lignin) i 1455 cm-1 (drgania deformacyjne grupy CH2 w polipropylenie) zastosowano do wyznaczania zawartości polimeru. Na podstawie pomiarów próbek WPC sporządzonych w laboratorium przygotowano krzywe kalibracyjne. Stwierdzono, że na podstawie widm FT-IR można jednoznacznie określić rodzaj polimeru w kompozycie oraz oznaczyć jego zawartość, jednak w wypadku niewielkiego udziału może to być problematyczne.

4

Predicting effect of fiber orientation on chosen strength properties of wood-polymer composites

Frącz Wiesław, Janowski Grzegorz

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 2

56--63

EN

The paper presents an assessment of the effect of fiber orientation on the strength properties of products made from wood-polymer composites by the injection molding process based on micromechanical analysis. For this purpose numerical analysis was carried out for the product model with geometry of the sample intended for the uniaxial tensile test. To determine the actual fiber orientation after the manufacturing process, the orientation tensor values were calculated using Autodesk Moldflow Insight 2016 software. The micromechanical calculations were performed using Digimat FE commercial code. The results (stress-strain characteristics) of the numerical simulations taking into account the calculated fiber orientation tensor were compared to the experiment. To produce the wood-polymer composite, the polypropylene polymer matrix was Moplen HP 648T. As the filler Lignocel C120 wood fibers made by Rettenmeier & Sohns company were applied. A composite with a 10 vol.% content of wood fibers in the polymer was manufactured in the extrusion process by means of a Zamak EHP 25 extruder. For specimen manufacturing a Dr. Boy 55E injection molding machine equipped with a two cavity injection mold was used. Before the numerical simulations the uniaxial tensile test was performed using a Zwick Roell Z030 testing machine. The specimens were tested at the speed of 50 mm/min according to the PN-EN ISO 527 standard. The obtained stress-strain characteristics were used as a verification criterion for further numerical analysis. Moreover, the mechanical properties of the same composite products were predicted for hypothetical fiber orientation types. It was noted that the selection of fiber orientation has a significant impact on the quality of the obtained results compared to the experiment.

PL

Przedstawiono ocenę wpływu orientacji włókien na właściwości wytrzymałościowe wyrobów kompozytowych na przykładzie wyrobów z kompozytu typu drewno-polimer formowanych w technologii wtryskiwania. Przeprowadzono analizę numeryczną dla modelu wyrobu o geometrii próbki przeznaczonej do próby jednoosiowego rozciągania. W celu uzyskania danych o powtryskowej orientacji włókien w matrycy polimerowej przeprowadzono analizę numeryczną procesu wtryskiwania za pomocą oprogramowania Autodesk Moldflow Insigth 2016. Uzyskano w ten sposób wartości tensora orientacji włókien dla zadanych parametrów technologicznych procesu wytwarzania wyrobu. Obliczenia mikromechaniczne (analizy właściwości struktury kompozytu) przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania Digimat FE. Wyniki analizy numerycznej dla obliczonej wartości tensora orientacji włókien porównano z eksperymentem. Ponadto, w celu ułatwienia definiowania w systemach CAE właściwości kompozytu wykonano prognozowanie jego właściwości mechanicznych dla hipotetycznych, uproszczonych przypadków orientacji włókien. Potwierdzono, iż dobór orientacji napełniacza (włókien) ma znaczący wpływ na zgodność prognozowanych właściwości kompozytu z wynikami badań eksperymentalnych.

5

Wpływ zwilżalności powierzchni kompozytów polimerowo-drzewnych na tworzenie biofilmu w procesach oczyszczania ścieków

Kuszelnicka I., Rudawska A., Ginter-Kramarczyk D., Michałkiewicz M., Zajchowski S., Tomaszewska J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 9

619--625

PL

Materiały kompozytowe mogą być z powodzeniem stosowane jako wypełnienie/nośnik w technologii oczyszczania ścieków z zastosowaniem złoża zawieszonego MBBR (ang. moving bed biofilm reactor). Właściwościami decydującymi o możliwości ich wykorzystania w procesach oczyszczania ścieków są chropowatość i stopień zwilżalności powierzchni, mające bezpośredni wpływ na stopień absorpcji i agregacji na niej mikroorganizmów, co jest związane z właściwościami hydrofilowymi lub hydrofobowymi materiału. Zbadano podatność powierzchni kształtek wykonanych z kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC) na tworzenie biofilmu w procesie oczyszczania ścieków. Stwierdzono bezpośredni wpływ składu WPC i czasu jego przebywania w bioreaktorze na wartość kąta zwilżania. Wielkość zmiany wartości kąta zwilżania charakteryzuje zdolność materiałów polimerowo-drzewnych do tworzenia się na nich biofilmu.

EN

Composite materials, due to their properties, can be used as filling/carrier in the technology of wastewater treatment using a moving bed biofilm reactor (MBBR). The surface roughness and wettability, which are related to the material hydrophobic or hydrophilic properties and directly influence the degree of absorption and aggregation of microorganisms, are crucial from the point of view of application in the wastewater treatment processes. In this work, the susceptibility of the surface of specimens made from the wood-polymer composites (WPC) to biofilm formation in the wastewater treatment process was investigated. The study showed that the composition of WPC and its residence time in the bioreactor have a direct influence on the contact angle. The change in contact angle value determines the ability of biofilm formation on wood-polymer materials.

6

Multilayer hybrid polypropylene composite with single and wood-polymer composites layers

Kościuszko A., Sterzyński T., Piszczek K.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 11-12

755--761

EN

Single polymer composites (SPCs) are relatively new type of composite materials where reinforcement and matrix are made of the same polymeric material or the same group of materials. The favorable mechanical properties of SPC are due to the macromolecular orientation of fibers or tapes used in their production. This paper presents the results of selecting the most favorable SPC manufacturing process temperature and the use of such materials for a three-layer polypropylene composite production, where the core layer is made of 50 wt % filler polypropylene-wood composite (WPC). The developed material reveals better mechanical bending properties, compared to unfilled polypropylene and to traditional WPC with 30 wt % wood flour content.

PL

Kompozyty jednopolimerowe (SPC) to stosunkowo nowy rodzaj materiałów kompozytowych, w których wzmocnienie i osnowa są wykonane z tego samego materiału polimerowego lub materiałów należących do tej samej grupy. Korzystne właściwości mechaniczne SPC zawdzięczają orientacji makrocząsteczkowej, występującej we włóknach lub taśmach zastosowanych w ich produkcji. Przedstawiono wyniki doboru najkorzystniejszej temperatury procesu wytwarzania SPC oraz zastosowanie tego typu materiałów do wytwarzania trójwarstwowego kompozytu polipropylenowego, w którym warstwę rdzeniową wykonano z kompozytu polipropylenowo-drzewnego (WPC) zawierającego 50% mas. mączki drzewnej. Opracowany materiał charakteryzuje się korzystniejszymi właściwościami mechanicznymi przy zginaniu niż nienapełniony polipropylen lub tradycyjny WPC o zawartości 30% mas. mączki drzewnej.

7

Modelowanie procesu wytłaczania jednoślimakowego z dozowanym zasilaniem polimerowych kompozytów drzewnych

Wilczyński K. J., Nastaj A., Buziak K.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 7-8

542--548

PL

Przedstawiono zagadnienie modelowania wytłaczania jednoślimakowego polimerowych kompozytów drzewnych z dozowanym zasilaniem wytłaczarki. Wykonano badania symulacyjno-doświadczalne wytłaczania kompozytu drzewnego na osnowie polipropylenu. Zastosowano klasyczny ślimak trójstrefowy. Na podstawie modelu komputerowego wytłaczania z dozowanym zasilaniem wykonano obliczenia symulacyjne uplastyczniania kompozytu, rozkładu ciśnienia i temperatury kompozytu oraz stopnia wypełnienia ślimaka. Wyniki symulacji potwierdzono doświadczalnie. Stwierdzono, że ślimak wypełnia się całkowicie tworzywem jedynie w końcowej części wytłaczarki, przed głowicą wytłaczarską, i tylko wtym obszarze jest generowane ciśnienie. Wielkość obszaru całkowitego wypełnienia ślimaka zależy od stosunku natężenia przepływu do prędkości obrotowej ślimaka. Wypełnienie ślimaka się zwiększa, gdy rośnie natężenie przepływu tworzywa (przy stałej prędkości obrotowej ślimaka) lub gdy maleje prędkość obrotowa ślimaka (przy stałym natężeniu przepływu tworzywa). Ciśnienie rośnie ze wzrostem natężenia przepływu tworzywa, a profil ciśnienia jest dobrze przewidywany.

EN

The paper discusses the numerical modeling of starve-fed single screw extrusion of wood-polymer composites. Simulation and experimental studies on the extrusion of wood-polypropylene composite have been performed using classical three-zone screw. Using a computer model of the process, the simulation calculations of polymer plasticization, pressure and temperature profiles as well as screw filling have been carried out and validated experimentally. It was found that the screw is fully filled with the polymer only in the end part of the extruder, before the extrusion die, and the pressure is generated only in this region. The size of the fully filled region of the screw depends on the ratio of the flow rate to the screw speed. The screw filling increases with an increase in the polymer flow rate (at the constant screw speed) or with a decreasein the screw speed (at the constant flow rate). The pressure increases with increasing flow rate, and the pressure profile is well predicted.

8

Wykorzystanie metody Taguchi do oceny wpływu sposobu wytłaczania na wybrane właściwości kompozytów polimerowo-drzewnych

Michalska-Pożoga I., Węgrzyk S., Rydzkowski T.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 9

686--692

PL

Zbadano wybrane właściwości wytrzymałościowe i fizyczne kompozytów recyklowanego polietylenu dużej gęstości (rPE-HD) napełnionego wiórami drzewnymi (10, 25, 50 % mas.), uzyskanych metodą wytłaczania jednoślimakowego i ślimakowo-tarczowego. Oceniano wpływ szerokości szczeliny strefy tarczowej (Ws), prędkości obrotowej ślimaka (n) i udziału masowego frakcji drzewnej (i) na cechy wytworzonych kompozytów. Stosując planowanie eksperymentu metodą Taguchi, opracowano warunki i program badań umożliwiające określenie optymalnych wartości parametrów wytłaczania oraz składu mieszanin, uwzględniających kryterium najkorzystniejszych właściwości użytkowych wytłoczonego materiału.

EN

The selected mechanical and physical properties of the composites of recycled high density polyethylene (rPE-HD) filled with wood chips (10, 25 and 50 wt %) obtained by two methods of extruding: classic screw and screw-disc were investigated. The influence of three process parameters: width of the chink of disc zone (Ws), rotational speed of the screw (n) and mass fraction of wood filler (i) on the composite properties was investigated. The experiments were planned using the Taguchi method to find optimal extrusion process parameters and mixture composition, taking into account the highest possible properties of the extrudate.

9

Wood chip plastic composite – a novel bio-based material with high mechanical properties

Hartmann R., Koch M.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

556--559

EN

Wood chip plastic composites (WCPC) with high mechanical properties were produced by combining long pine wood strands with formaldehyde-free binder systems. The obtained novel bio-based lightweight materials compensate major disadvantages of commonly used oriented strand board (OSB). WCPC are load- and application-optimized, non-toxic, with zero-waste and cost-efficient. Suitable binder systems and production process options for WCPC were selected. The behavior of strands when pressurized was investigated to specify the limit of the compression pressure, that did not cause damage of the wood cell walls. Specimens were produced with an experimental mold using thermoplastic as well as thermosetting binder systems and resin injection as well as hot compression molding techniques. Mechanical properties of WCPC were determined and compared with the properties of conventional wood-based materials.

PL

Otrzymano kompozyty polimerowe na bazie polipropylenu z udziałem długich zrębków drzewnych, spajanych octanem etylenowo-winylowym (WCPC). Materiały te kompensują wady tradycyjnych płyt OSB (orientowanych osiowo), są nietoksyczne, wytrzymałe na obciążenia, produkowane bezodpadowo i niewielkim kosztem. Dobrano odpowiedni system spajający oraz wariant procesu wytwarzania płyt WCPC. Określano wartość dopuszczalnego ciśnienia sprężania użytych zrębków drzewnych, nieuszkadzającego ich ścian komórkowych. Próbki wytwarzano w formie doświadczalnej z wykorzystaniem dwóch różnych układów spajających, metodą wtryskiwania żywicy oraz kompresyjnego formowania na gorąco. Oznaczano właściwości mechaniczne WCPC i porównano je z właściwościami konwencjonalnych materiałów drewnopochodnych.

10

Ocena kąta zwilżania kompozytów polimerowo-drzewnych poddanych działaniu osadu czynnego

Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D., Rudawska A., Zajchowski S., Tomaszewska J.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 3

208--214

PL

Kompozyty polimerowo-drzewne (WPC), ze względu na swoje unikatowe właściwości, mogą być wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu, w tym także jako wypełnienie/nośnik w technologii oczyszczania ścieków z zastosowaniem złoża ruchomego (MBBR – Moving Bed Biofilm Reactor). Przedstawiono wyniki badań zmiany zwilżalności kompozytów WPC poddanych działaniu osadu czynnego w ciągu 6 lub 12 miesięcy. Stwierdzono, że zwilżalność w istotnym stopniu wpływa na stopień absorpcji i agregacji na materiale – cechy zależne głównie od energii powierzchniowej, determinującej m.in. szybkość i stopień tworzenia biofilmu (narastającego na powierzchni elementu z tworzywa zanurzonego w bioreaktorze) oraz wodochłonność danego materiału. Stwierdzono bezpośrednią zależność wartości kąta zwilżania od składu kompozytu WPC i czasu jego przebywania w bioreaktorze z osadem czynnym. Próbki referencyjne niepoddane działaniu osadu czynnego wykazywały porównywalną i niezależną od składu zwilżalność. Zaobserwowano, że wydłużenie czasu ekspozycji do 12 miesięcy wyraźnie pogorszyło zwilżalność kompozytów.

EN

Due to their unique properties, wood-polymer composites (WPC) can be successfully used in many branches of industry including fillings/carriers in wastewater treatment technology based on moving bed biofilm reactor (MBBR). The changes in wettability of WPC composites treated by activated sludge for 6 or 12 months were investigated. Wettability is a property that significantly influences the degree of absorption and aggregation of the material. They mainly depend on the surface energy, the value of which determines, among others, the rate and degree of biofilm aggregation as well as water absorbability of a given material. Research has shown a direct effect of the composition of WPC material (including filler content and particle size) and the residence time of WPC in the active sludge bioreactor on the value of the contact angle. The wettability values of reference samples, not exposed to the activated sludge, were comparable and independent from the composition. After extending the exposure time to 12 months the wettability of composites was significantly worsened, because the structure of the composites have been colonized in a permanent manner.

11

Drewno jako składnik biokompozytów polimerowych

Prochoń M., Witczak M., Biernacka A.

Eliksir

|

2017

|

nr 1

24--26

12

Influence of water on tribological properties of Wood-Polymer Composites

Mysiukiewicz O., Sterzyński T.

Archives of Mechanical Technology and Materials

|

2017

|

Vol. 37

79--84

EN

Utilization of ecological materials for appliances and products is one of the ways to achieve the goal of sustainability. Wood-polymer composites as a cheap, lightweight, durable and esthetic material has gained attention of scientists, engineers and consumers alike. Different kinds of polymeric matrices, plants used as the fillers, chemical of physical modifiers and processing technologies have already been widely studied. Nonetheless, surprisingly few information on Wood-Polymer Composites' tribology can be found. This paper is an attempt to fill this gap. Polypropylene- and poly(lactic acid)-based composites with varying wood flour content have been analyzed. The Brinell's hardness and coefficient of friction of the samples have been determined. In order to evaluate the influence of the moisture content on the tribological and mechanical properties of the composites, the samples have also been aged in water. The investigation revealed that polymeric composites filled with wood flour can present favorable coefficient of friction, compared to the neat resins. The results of our study can establish a good starting point for further investigation.

13

The effect of extrusion conditions for a screw-disk plasticizing system on the mechanical properties of wood-polymer composites (WPC)

Michalska-Pożoga I., Rydzkowski T.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 3

202--210

EN

The article presents the results of research on the impact of the disk zone conditions on the mechanical properties of wood-polymer composites. The influence of three process parameters were varied: the width of the chink of disc zone (Ws), screw speed of the screw (n) and mass participation of wood fraction (i ≤ 70 wt %). The results showed that the proper selection of conditions in the screw-disk extruder plasticizing system allowed the production of a material with better qualities.

PL

Zbadano wpływ oddziaływania uplastyczniającego mechanizmu tarczowego na właściwości mechaniczne kompozytów polimerowo-drzewnych (WPC). Oceniono wpływ trzech parametrów, tj. szerokości szczeliny strefy tarczowej (Ws), prędkości obrotowej ślimaka (n) i masowego udziału frakcji drzewnej (i ≤ 70 % mas.) na właściwości wytworzonych kompozytów. Analiza wyników wykazała, że odpowiedni dobór warunków w układzie uplastyczniającym wytłaczarki ślimakowo-tarczowej pozwala na uzyskanie materiału o lepszej jakości.

14

Badanie przepływu kompozytów polimerowo-drzewnych w procesie wytłaczania jednoślimakowego

Wilczyński K., Buziak K., Bartnik M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 3

195--201

PL

Zbadano doświadczalnie przepływ kompozytu polimerowo-drzewnego o zawartości 70 % mas. mączki drzewnej w procesie wytłaczania jednoślimakowego, w różnych warunkach technologicznych przetwórstwa. Przebieg uplastyczniania i przepływu tworzywa oceniono na podstawie tzw. zimnego eksperymentu wytłaczania, z zastosowaniem techniki wyciągania ślimaka. Na podstawie wyników badań zaproponowano mechanizm uplastyczniania jednokierunkowego. Stwierdzono, że modelowanie procesu wytłaczania kompozytów polimerowo-drzewnych wymaga odmiennego podejścia niż modelowanie wytłaczania tworzyw termoplastycznych.

EN

Experimental studies have been done on the flow of wood-polypropylene composite with 70 wt % wood flour loading under various processing conditions of single-screw extrusion. The plasticization and flow of the polymer were evaluated on the basis of so-called cold extrusion experiment using „Screw Pulling-out Technique”. It was stated that the flow of wood-plastic composites is essentially different from the flow of thermoplastics. The flow is accompanied by slipping at the barrel walls, screw and die surfaces, also it shows ayield stress. Melting of the composite with high wood-flour content does not proceed according to the well known Tadmor model. Based on the results of the investigations, one-dimensional model of melting has been proposed. It was stated that the modeling of wood-plastic composite extrusion process requires a different approach then that used to model the extrusion of thermoplastic polymers.

15

Właściwości mechaniczne i termiczne mieszanin recyklatów Polieylenu i Poli(Chlorku Winylu) napełnionych mączką drzewną

Ziółkowska A., Kasner R.

Ekologia i Technika

|

2016

|

R. 24, nr 2

94--98

PL

Celem niniejszej pracy było określenie możliwości wykorzystania recyklatów PE-HD i PVC oraz ich mieszanin do produkcji kompozytów polimerowo-drzewnych oraz zbadanie właściwości mechanicznych i termicznych otrzymanych materiałów. Na spełnienie założeń pozwoliło przygotowanie w komorze plastografometru Brabendera mieszanin recyklatów PE-HD/PVC o różnym składzie oraz kompozyty na ich osnowie zawierające 50% mas. mączki drzewnej. Zbadano właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu, wartość udarności metodą Charpy'ego oraz oznaczono temperaturę mięknienia wg Vicata otrzymanych materiałów. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż możliwe jest wykorzystanie recyklatów PE-HD i PVC oraz ich mieszanin do wytwarzania kompozytów polimerowo-drzewnych, wówczas, gdy dodatek drugiego wprowadzanego polimeru wynosi 5 i 10%. Stwierdzono, że dodatek napełniacza drzewnego do osnowy, w skład której wchodzą trudno mieszalne tworzywa polimerowe, spowodował zmianę właściwości kompozytów w porównaniu do tworzyw nienapełnionych. Najmniej odpowiednią do celów produkcyjnych kompozytów okazała się być mieszanina 50%PE-HD/50%PVC (zarówno z napełniaczem, jak i bez), charakteryzująca się niedostatecznie niską udarnością i wytrzymałością na zerwanie, co świadczy o nie mieszalności recyklatów obu polimerów. Rezultaty badań wskazują, że dodatek mączki drzewnej prowadzi do obniżenia właściwości mechanicznych materiałów, ale polepsza termostabilność kompozycji.

EN

The aim of this study was to determine the possibility of using recycled PE, PVC and their mixtures for wood-polymer composites (WPC) production and to investigate the mechanical and thermal properties of this materials. The compounds of PVC/PE recyclates of various compositions and composites with the matrix of these blends, containing 50 wt. % wood flour were processed in the Brabender measuring mixer, The mechanical properties of the gelated compounds and composites as well as Vicat softening temperature and impact strength were determined. The research showed that it is possible to use recycled PE, PVC and their mixtures for the wood-polymer composites production, when the addition of a second polymer containing 5 and 10 wt. %. It has been found, that the addition of an immiscible polymer decreases the mechanical properties of the blend, and that the least advantageous properties were displayed by the compound with a PVC:PE ratio of l to 1. The results of the study indicate that the addition of wood flour reduces the mechanical properties of materials, but it improves the thermal stability of the composition.

16

Dodatek kory w produkcji biokompozytów skrobiowych

Oniszczuk T., Mitrus M., Wójtowicz A., Mościcki L.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 10

1748-1751

PL

Przedstawiono wyniki badań struktury oraz wybranych cech mechanicznych granulatów biopolimerów skrobiowych z dodatkiem mielonej kory. Zastosowanie mielonej kory jako wypełniacza wpłynęło pozytywnie na poprawę jednorodności struktury skrobi termoplastycznej (TPS). Dodatek ten spowodował obniżenie ilości i wielkości pustych przestrzeni w uzyskanym granulacie. Zwiększona jednorodność granulatu korzystnie zwiększyła jego sprężystość. Niestety, niedostateczne związanie kory z matrycą skrobiową spowodowało obniżenie wytrzymałości na ściskanie, szczególnie przy największej ilości zastosowanego wypełniacza. Na podstawie przeprowadzonych badań można wnioskować, że 20-proc. udział mielonej kory jest optymalną ilością wypełniacza w produkcji biopolimerów skrobiowych.

EN

Corn starch was modified by addn. of ground bark (up to 30% by mass), and glycerol (20% by mass), and processed by extrusion at 80–120°C and screw speed 60–100 rpm. The thermoplastic starch (TPS) granulates were studied for expansion index, microstructure and some mech. properties. The addn. of bark resulted in increasing homogeneity of the TPS structure and its elasticity. Unfortunately, insufficient binding of bark with starch matrix resulted in decreasing the compression strength of TPS. The addn. of 20% bark was found optimum amt. in the prodn. of TPS.

17

Reologiczne własności kompozytów polimerowo-drzewnych

Lewandowski K., Piszczek K., Kaczmarek M.

Postępy w Inżynierii Mechanicznej

|

2014

|

nr 4(2)

5--12

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych kompozytów polipropylenu (PP) z mączką drzewną (WF) o określonej wielkości cząstek. Udział WF w kompozycie wynosił 10%, 30%, 50%. Dla otrzymanych kompozytów wyznaczono krzywe lepkości skorygowanej, krzywe płynięcia oraz wyznaczono wykładniki płynięcia. Dokonano oceny wpływu stężenia oraz wielkości cząstek napełniacza drzewnego na lepkość oraz własności pseudoplastyczne kompozytów polimerowo-drzewnych.

EN

The paper presents the results of rheological properties of composites of polypropylene (PP) with wood flour (WF) with a specified particle size. WF participation in the composite was 10%, 30%, 50%. Viscosity corrected curves, flow curves and power low index n had been determined for the composites. The influence of the concentration and particle size of the filler on the viscosity and pseudoplastic properties of wood-polymer composites had been described too.

18

The use of wood-polymer composites in a Moving Bed Biofilm Reactor Technology

Kruszelnicka I., Michałkiewicz M., Zajchowski S., Kloziński A., Tomaszewska J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

423--426

EN

Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) systems are increasingly used for municipal and industrial wastewater treatment. Innovative wastewater treatment technologies are developed to respond to changing regulatory requirements, increase efficiency, and enhance sustainability or to reduce capital or operating costs. Extensive research on how to use new materials in a moving bed technology is currently being carried out. An interesting solution in this area due to the large active surface (above 1200 m2/m3) for biofilm is employment of wood-polymer composites (WPC). The elements of moving bed made of WPC may be an interesting option for treatment plants that are difficult to access, where the applied technology should be characterized by flexibility that is the ability to adapt the technology to the changing sewage flow, so as not to worsen the quality of treated wastewater.

PL

Innowacyjna technologia złoża ruchomego (MBBR), stosowana do oczyszczania ścieków, została opracowana w odpowiedzi na zmieniające się wymogi prawne oraz w celu zwiększenia wydajności i stabilności procesu oczyszczania, a także zmniejszenia kosztów eksploatacji. Obecnie prowadzone są badania nad wykorzystaniem nowych materiałów w technologii złoża ruchomego. Interesujące rozwiązanie, ze względu na dużą powierzchnię czynną dla błony biologicznej (powyżej 1200 m2/m3), mogą stanowić kompozyty polimerowo-drzewne (WPC). Opracowana technologia, wykorzystująca kompozyty na bazie PE-HD lub PP napełnianych mączką drzewną lub włóknami drzewnymi, charakteryzuje się elastycznością w dostosowywaniu do zmiennego natężenia dopływających ścieków, bez pogorszenia jakości oczyszczonego strumienia.

19

Kompozyty polimerowo-drzewne w technologii zawieszonego złoża ruchomego

Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D., Michałkiewicz M., Kloziński A., Zajchowski S., Jakubowska P., Tomaszewska J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 10

739--746

PL

Podstawą nowoczesnej technologii oczyszczania ścieków, wykorzystującej metodę zawieszonego złoża ruchomego (MBBR, Moving Bed Biofilm Reaktor), jest błona biologiczna, tzw. biofilm, narastająca na specjalnie zaprojektowanych elementach z tworzywa polimerowego, zanurzonych w całej objętości bioreaktora. Obecnie w technologiach oczyszczania ścieków stosuje się ruchome złoża biologiczne wykonane wyłącznie z materiałów polimerowych, m.in. polietylenu i polipropylenu. Nowatorskim rozwiązaniem w tej dziedzinie są kompozyty polimerowo-drzewne (WPC) (Wood Polymer Composites). W przedstawionych badaniach wytworzono kompozyty polimerowo-drzewne na osnowie z poli(chlorku winylu) napełnionej wiórami drzewnymi (stosowanymi na skalę przemysłową do produkcji płyt wiórowych). Określono wpływ długotrwałego (3—12 miesięcy) działania mikroorganizmów osadu czynnego, o znanych parametrach technicznych i technologicznych, na właściwości wytrzymałościowe badanych kompozytów. Dokonano analizy ilościowej i jakościowej powstałych na ich powierzchni biofilmów. Wykazano bezpośredni wpływ rodzaju napełniacza oraz wymiarów jego cząstek na podatność kompozytów do tworzenia się na ich powierzchni biofilmu oraz na wartość modułu sprężystości. Oceniono, że WPC na osnowie PVC można wykorzystać jako materiał do wytworzenia podłoża dla błony biologicznej w metodzie zawieszonego złoża ruchomego (MBBR).

EN

Modern water treatment technology utilizing the Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) is based on the principle of a biological membrane — so-called biofilm — growing on the specially designed plastic parts that are immersed in the entire volume of the reactor. Currently, moving bed biofilters made solely of polymeric materials, among others polyethylene and polypropylene, are used in wastewater treatment. Wood-polymer composites (WPC) are an innovative solution in this field. In the present study, poly(vinyl chloride) was examined as a matrix of polymer-wood composites and wood chips (used on an industrial scale for the production of chipboards) as a filler. The effect of prolonged exposure to the microorganisms of activated sludge, with well-known technical and technological parameters, on the mechanical properties of composites was determined. A quantitative and qualitative analysis of newly formed biofilms was carried out. The study showed a direct effect of the filler and its particle size on the modulus of elasticity of composites as well as on the susceptibility of their surfaces to the formation of biofilm. These preliminary studies have demonstrated the applicability of WPC with PVC matrix as a material in the manufacture of substrates for biological membranes in the MBBR method.

20

Złoża ruchome w technologii oczyszczania ścieków – historia, zastosowanie i perspektywy

Kruszelnicka I., Ginter-Kramarczyk D., Karpezo E.

Instal

|

2014

|

nr 5

64--67

PL

W obecnych czasach dużo uwagi poświęca się nowym, wysokosprawnym technologiom oczyszczania ścieków. W proponowanych rozwiązaniach dąży się do minimalizacji objętości reaktorów, zmniejszenia zużycia energii oraz do zwiększenia stopnia i rodzaju zanieczyszczeń, które są usuwane. Nowoczesną technologią oczyszczania ścieków, która od kilkunastu lat uzyskuje coraz większe uznanie na świecie, jest metoda zawieszonego złoża ruchomego MBBR (ang. Moving Bed Biofilm Reaktor). Elementy MBBR są tak zaprojektowane by stanowiły jak największą powierzchnię czynną dla błony biologicznej od 200 do 1200m2/m3. W ostatnich latach w technologiach oczyszczania ścieków wykorzystywane są ruchome złoża biologiczne wykonane wyłącznie z materiałów polimerowych m. in. polietylenu i polipropylenu. Nowatorskim rozwiązaniem w tej dziedzinie, przede wszystkim ze względu na dużą powierzchnię czynną (powyżej 1200 m2/m3) dla błony biologicznej, mogą być kompozyty polimerowodrzewne WPC (ang. Wood Polymer Composites).

EN

Nowadays, a lot of attention is given to the new, powerful technologies for wastewater treatment. In the proposed solutions the aim is to minimize the volume of the reactor, reduce energy consumption, and to increase the level and type of contaminants that are removed. The method of a suspended moving bed MBBR (The Moving Bed Biofilm Reactor), which for several years has been getting more and more recognition in the world, is a modern water treatment technology. MBBR elements are designed to constitute the most active surface for biofilm from 200 to 1200m2/m3. In recent years, biological moving beds made solely of polymeric materials, e.g. polyethylene and polypropylene, have been used in waste water treatment technologies. An innovative solution in this area can be wood-polymer composites WPC (Wood Polymer Composites called), primarily due to the large active surface area (more than 1200m 2/m3)for biofilm.