Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mercerisation of Rapeseed Straw Investigated with the Use of WAXS Method

Paukszta D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 5 (101)

19--23

EN

The aim of this research project was to investigate the mercerisation process of natural rapeseed straw used to manufacture composites with thermoplastic polymers. Alkali treatment of the native cellulose causes polymorphic transition to cellulose II and, consequently, improvement of mechanical properties of natural lignocellulosic materials. Different concentrations of alkali solutions were employed in the course of the rape (Brassica napus) mercerisation of Kaszub and Californium varieties: 5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20, & 25%, and the process lasted for 1, 2, 3 4, 5, 7.5, 10, 15, 30, 60, 90 and 120 minutes, respectively. The structural transformation from cellulose I to cellulose II for rapeseed straw after alkali treatment with sodium hydroxide was investigated by means of the wide-angle X-ray scattering (WAXS) method. The X-ray diffraction pattern was recorded within the angle range of 5 - 30° 2Θ. The polymorphic transition was calculated on the basis of the individual areas under the peaks of both cellulosic forms. It was found that the amount of cellulose II in wooden parts of rapeseed straw depended on the concentration of alkali solution as well as on the time of chemical treatment. It was further found that the great efficiency of Cellulose I → Cellulose II transition (over 50%) was observed for both experimental varieties at a wide range of the concentrations applied, from 12.5 to 20%, when the process was conducted for at least 5 minutes. This result indicates a different behaviour of rapeseed straw in comparison with such other lignocellulosic materials as wood or natural fibres. There were no structural differences found between various rapeseed straw varieties in the mercerisation process. On the basis of the degree of cellulose crystallinity in rapeseed straw after alkali treatment, no degradation of lignocellulosic material was found to occur in the above-mentioned conditions.

PL

Celem pracy było zbadanie procesu merceryzacji rozdrobnionej słomy rzepakowej mogącej znaleźć zastosowanie jako lignocelulozowy napełniacz kompozytów z termoplastyczną osnową. Proces ten powoduje przemianę polimorficzną celulozy natywnej w celulozę II cechującą się lepszymi właściwościami mechanicznymi. Badaniom poddano słomę rzepakową dwóch odmian Kaszub oraz Californium, stosując stężenia zasady NaOH od 5 do 25% w czasie prowadzenia procesu od 1 minuty do 120 minut. Badania przemiany polimorficznej przeprowadzono metodą szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich. Stwierdzono, że zawartość celulozy II w zdrewniałych częściach słomy rzepakowej zależy zarówno od zastosowanego stężenia zasady jak i od czasu prowadzenia procesu. Największa efektywność przejścia fazowego Celuloza I → Celuloza II (ponad 50%) została stwierdzona przy stosowaniu stężeń w zakresie 12,5 – 20%, przy procesie alkalizacji trwającym nie mniej niż 5 minut. Wyniki badań wskazują, że proces merceryzacji słomy rzepakowej zachodzi w odmienny sposób niż dla innych materiałów lignocelulozowych, na przykład dla naturalnych włókien czy drewna. Ponadto na podstawie wyznaczonego stopnia krystaliczności celulozy stwierdzono, że w stosowanych warunkach nie wystąpiły procesy degradacji słomy rzepakowej pod wpływem środowiska alkalicznego.

2

Optimization of Parameters Influencing Mercerization Using the RSM Method in Order to Increase the Tensile Strength of Mercerized Yarn

Akhbari M., Zahiri A., Bassam S. J. E.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 5 (94)

30--35

EN

In this study, five parameters of a mercerising machine, four parameters of untreated yarn and three parameters of the caustic soda bath affecting the tensile strength of mercerised yarn were investigated. Experiments were designed with the aid of the Response Surface Method. Accordingly different types of yarns were mercerised on different machines and with production settings, then relevant trends were studied. Results show that the strength of the mercerised yarn is highly affected by the cylinder normal pressure, warm rinsing temperature and caustic soda bath concentration, while the effect of the cold rinsing temperature is observed only for higher qualities of cotton fibers and yarns. Increasing the cylinder rotation duration results in a reduction in the strength of carded yarns, but has little effect on combed yarns. Results also show that optimum settings are highly affected by the type of cotton fiber, yarn structure and number of plies, but the linear density of single yarn and the mercerising machine type have no significant effect.

PL

Jako wielkości wyjściowe wybrano pięć parametrów pracy maszyny merceryzującej, 4 rodzaje włókna i 3 różne stężenia kąpieli w sodzie kaustycznej. Badania prowadzono przy zastosowaniu metody RSM. Stwierdzono, że wytrzymałość włókien merceryzowanych jest bardzo zależna od ciśnienia cylindra, podwyższania górnego poziomu temperatury i stężenia sody w kąpieli, natomiast podwyższanie dolnego poziomu temperatury wpływa na podwyższenie wytrzymałości włókna tylko dla włókien i przędz wysokiej jakości. Zwiększenie czasu rotacji cylindra wpływa na obniżenie wytrzymałości przędz zgrzeblonych ale ma niewielki wpływ na przędze czesane. Stwierdzono również znaczny wpływ rodzaju obrabianej przędzy, jej struktury i liczby spleceń, podczas gdy masa liniowa pojedynczej przędzy oraz rodzaj maszyny merceryzującej ma znikomy wpływ.

3

X-ray Diffraction Study of Pine Wood Treated with NaOH

Borysiak S., Doczekalska B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 5 (53)

87--89

EN

The supermolecular structure of pine wood after mercerisation by sodium hydroxide was investigated by means of wide-angle x-ray scattering (WAXS). The relationship between the condition of mercerised pine wood (Pinus silvestris L.) and the degree of transformation from cellulose I to cellulose II were analysed. It was found that the amount of cellulose II depends on the concentration of NaOH solution as well as on the time of chemical activation. The greatest efficiency of polymorphic transition of cellulose was noted in the highest concentration of sodium hydroxide solution (20 and 25%). Moreover, the rate of polymorphic conversion of cellulose by the decrease in the crystallinity of wood was estimated.

PL

W pracy badano strukturę nadcząsteczkową drewna sosnowego poddanego procesowi merceryzacji wodorotlenkiem sodu za pomocą szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich (WAXS). Przeprowadzono analizę wpływu stosowanych warunków procesu merceryzacji na stopień transformacji fazowej celulozy I do celulozy II. Stwierdzono, że ilość celulozy II, indukowanej w procesie alkalizacji, silnie zależy od stężenia roztworu wodorotlenku sodu oraz od czasu chemicznej aktywacji drewna sosnowego. Największą efektywność transformacji fazowej w celulozie zanotowano przy stosowaniu najwyższych stężeń roztworów NaOH, tj. 20 % i 25 %. Ponadto, proces merceryzacji drewna sosnowego spowodował spadek stopnia krystaliczności celulozy.