Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Solution blow spun poly-L-lactic acid/ceramic fibrous composites for bone implant applications

Wojasiński Michał, Ciach Tomasz

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 3

275-–289

EN

Every bone implant to work correctly after implantation needs to integrate with the surrounding bone. To enhance such a process, called osseointegration, various techniques of implant surface modification emerged. One of the approaches is based on the deposition of nano- and submicron materials on the implant surface. This paper presents a solution blow spinning process for producing poly-L-lactic acid (PLLA)/ceramic fibrous composites designed to be deposited directly onto orthopaedic implants prior to implantation to increase osseointegration. We produced plain PLLA fibrous materials for comparison, and fibrous composite materials with 𝛽-tricalcium phosphate (𝛽TCP), hydroxyapatite nanoparticles (nHAp) and hydroxyapatite nanoparticles modified with lecithin (nHAp-LE). We performed the structural analysis of produced materials with scanning electron microscopy, gravimetric determination of porosity, and water contact angle measurement. We also used infrared spectroscopy, Alizarin Red S staining, and cytotoxicity evaluation to conclude that PLLA/nHAp-LE composite material shows the most promising properties to be applied as surface modification of bone implants. To visualise fibrous composite deposition on implants, we used two models: titanium plate and stainlesssteel bolt. Thus, we showed that the solution blow spun materials can be used for surface modification of orthopaedic implants.

2

Effect of graphene oxide additive on the structure of composite cellulose fibers

Gabryś Tobiasz, Ślusarczyk Czesław

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 9

646--650

EN

The paper presents results of investigations on the effect of the addition of graphene oxide (GO) on the structural properties of composite cellulose fibers (CEL). GO/CEL fibers were obtained from a solution of CEL in ionic liquid – 1-ethyl-3-methylimidazole acetate – with the addition of GO dispersion in DMF. A classic wet spinning method was used using water and methanol as coagulants. Results have shown that the addition of GO increases the crystallinity of fibers to 31–40.8%. Moreover, these results indicate a significant impact of the coagulant used in the fiber forming process. Methanol coagulated fibers have greater porosity and larger pore sizes than water coagulated fibers.

PL

Przedstawiono badania wpływu dodatku tlenku grafenu (GO) na właściwości strukturalne kompozytowych włókien celulozowych (CEL). Włókna GO/CEL otrzymywano z roztworu CEL w cieczy jonowej – octanie 1-etylo-3-metyloimidazolu – z dodatkiem dyspersji GO w DMF. Zastosowano klasyczną metodę formowania włókien na mokro z zastosowaniem wody oraz metanolu jako koagulantów. Badania wykazały, że dodatek GO wpływa na wzrost stopnia krystaliczności włókien do wartości 31–40,8%. Ponadto wyniki te wskazują na znaczny wpływ koagulantu stosowanego w procesie formowania włókien na ich strukturę. Włókna koagulowane metanolem mają większą porowatość i większe rozmiary porów niż włókna koagulowane wodą.

3

Structure, Thermal and Mechanical Properties of PP/Organoclay Composite Fibres

Marcinčin A., Marcinčin K., Hricová M., Ujhelyiová A., Janicki J., Ślusarczyk C.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 1 (97)

18–-23

EN

In this paper, the effect of the uniaxial deformation of PP/organoclay composite fibers in spinning and drawing on their supermolecular structure as well as thermal and mechanical properties is presented. Commercial organoclays Cloisite C15A and Cloisite C30B, both based on montmorillonite (MMT), were used as inorganic fillers in the experimental work. The supermolecular structure of fibers was investigated by DSC analysis and X-ray dif-fraction (WAXS). The DSC measurements were carried out using the conventional method (CM) and constant length method (CLM), in which fibers of constant length were assured during measurement. The average orientation of fibers was evaluated by the sonic velocity method. The intercalation of polypropylene in interlayer galleries of the organoclay was evaluated by the SAXS method. The tenacity and Young’s modulus of composite fibers were evaluated and discussed with regard to their thermal properties and supermolecular struc-ture, as well as the intercalation and exfoliation of the (nano)filler in the polymer matrix.

PL

W pracy przedstawiono wpływ jednoosiowego odkształcenia włókien kompozytowych PP/krzemiany warstwowe w procesie przędzenia i rozciągania na ich strukturę nadczasteczkową oraz właściwości termiczne i mechaniczne. Jako wypełniacze ceramiczne w badaniach zastosowano Cloisite C15A i Cloisite C30B, wytworzone na bazie montmorylonitu (MMT). W celu zbadania nadcząsteczkowej struktury włókien zastosowano analizę DSC i dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego (WAXS). Pomiary DSC przeprowadzono stosując metody konwencjonalne (CM) i metodę opartą na zachowaniu stałej długości włókien (CLM). Średnią orientację włókien oceniono metodą pomiaru prędkości dźwięku. Interkalacja polipropylenu w międzywarstwowe galerie krzemianów warstwowych była oceniona za pomocą metody SAXS. Wytrzymałość na rozciąganie i moduł Younga włókien kompozytowych również zostały wyznaczone i przeanalizowane w zależności od właściwości termicznych i nadcząsteczkowej struktury, jak również interkalacji i eksfoliacji (nano)wypełniaczy w macierzy polimeru.

4

Steady state creep behavior of short fiber composites by mapping, logarithmic functions (MF) and dimensionless parameter (DP) techniques

Monfared V., Mondali M., Abedian A.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2012

|

Vol. 12, no. 4

455--463

EN

A new mathematical insight based on logarithmic, polynomial mapping functions (MF), and dimensionless parameter (DP) models is presented for determination of some unknowns in the steady state creep stage of short fiber composites subjected to axial loading. These unknowns are displacement rate in outer surface of the unit cell, shear and equivalent stresses at interface and outer surface of the unit cell, and average axial stress in fiber. Dimensionless parameter technique is presented for determination of displacement rate and equivalent stress in outer surface of the unit cell. However, the polynomial mapping function is presented for determination of average axial stress in fiber. Most important novelty of the present research work is determination of the mentioned unknowns in steady state creep by DP and MF techniques without using the shear-lag theory unlike the previous researches. Good agreements are found among the new approaches and previous analytical results based on the shear-lag theory and also numerical solutions (FEM) for predicting the steady state creep behavior in short fiber composites.

5

Investigation of the Physical and Mechanical Properties of Fine Polyester/Viscose-Elastic Composite Rotor-Spun Yarn

Namiranian R, Etrati S. M., Najar S. S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2011

|

Vol. 19, no. 6 (89)

28--32

EN

The aim of this paper was to investigate the physical and mechanical properties of fine Polyester/Viscose-Elastic Composite Rotor-Spun Yarn. Yarn samples with different values of the draw ratio and twist factor as well as similar normal yarns all with a linear density of 20 tex were produced on a modified rotor spinning system. The results showed that in composite yarns, the breaking tenacity and elongation increased with an increase in the spandex draw ratio and decreased with an increase in the twist factor. The maximum amount of the elastic recovery ratio was obtained at a draw ratio of 3.75, while it increased with an increase in the twist factor. These yarns have a greater amount of breaking tenacity, elongation and elastic recovery ratio than normal rotor-spun yarns. Longitudinal SEM photos and also cross sectional views of the elastic composite rotor-spun yarn structure revealed that the elastic component preferentially occupied the outer layers of the yarn structure.

PL

Przygotowano próbki przędzy o masie liniowej 20 tex, rozciąganych przy różnych wartościach stopnia rozciągu i różnych skrętach. Próbki wyprzędziono na zmodyfikowanej przędzarce rotorowej. Stwierdzono, że w przędzach kompozytowych wytrzymałość na zerwanie i wydłużenie wzrastała ze wzrostem stopnia rozciągu włókien spandex i zmniejszała się ze wzrostem współczynnika skrętu. Maksymalna wartość stopnia odprężenia elastycznego uzyskano przy krotności rozciągu równej 3.75, a zwiększała się ona ze wzrostem współczynnika skrętu. Otrzymane przędze mają większa wytrzymałość na zerwanie, wydłużenie i stopień odprężenia elastycznego niż normalne przędze rotorowe. Zdjęcia SEM przekrojów wzdłużnych i poprzecznych przędzy wykazały, że składnik elastomerowy usytuowany jest głownie w zewnętrznych strefach przędzy.

6

Problemy realizacyjne wykrywania i lokalizacji elektroenergetycznych linii przesyłowych z pokładu bezzałogowego aparatu latającego

Koruba Z., Tuśnio J.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2009

|

R. 50 nr 177B

197--206

PL

W opracowaniu przedstawiono problemy techniczne występujące podczas praktycznej realizacji urządzeń do wykrywania i lokalizacji napowietrznych linii przesyłowych wysokiego napięcia, które są instalacjami stanowiącymi istotne zagrożenie dla bezpieczeństwa lotów różnych nisko latających obiektów a w warunkach wojennych stanowiących ważny cel dla działań zaczepnych lotnictwa i innych rodzajów wojsk. Przedstawiono problemy wynikające z niskich - ości sygnału użytecznego i konieczności eliminacji różnorodnych zakłóceń. Rozważania odniesiono do układu pomiarowego znajdującego się na pokładzie bezpilotowego aparatu latające ego, będącego nosicielem środków napadu powietrznego, przeznaczonych do obezwładnienia "j przesyłowych za pomocą przewodzących prąd włókien kompozytowych.

EN

This analysis deals with technical problems that occur during the design of systems for detecting and locating overhead high-voltage transmission lines. During times of peace, transmission lines constitute a threat to low-flying vehicles, while, under warfare conditions, they are an important target for air and other forces performing aggressive military operations. The technical problems may be attributable to low values of useful signals; they may also stem from the necessity to eliminate various disturbances. The considerations include the performance of a measuring system mounted on board of an un manned combat aerial vehicle used for disabling transmission lines by means of current-conducting composite fibers.

7

Impulsowy spektrometr mechaniczny do wyznaczania dynamicznego modułu Younga

Więcek T., Wasilewski A., Konecki W.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2007

|

nr 11

33-36

EN

The construction and base of working of impulsing mechanical spektrometer for determination of dynamic elastasticity of textile fibres ispresented. The initial tests for PA, PET and PP fibres were done.

8

Novel Biocomposites with Feather Keratin

Wrześniewska-Tosik K., Wawro D., Ratajska M., Stęplewski W.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 5-6 (64)

157--162

EN

This work deals with the preparation and characterisation of cellulose-keratin biocomposites. A method of manufacturing fibrous composite materials by wet spinning is presented. We used natural polymers, biomodified cellulose and keratin obtained from chicken feathers. Keratin waste is a potential renewable starting material. Spinning solutions were prepared from these polymers, and after filtration and aeration they were used for the formation of fibres and fibrids . The investigations included the preparation of biomodified cellulose-keratin spinning solutions of different keratin content, estimation of the influences of formation speed and drawing on the fibre properties, estimation of the sorption properties of the composites obtained. The biomodified cellulose-keratin fibres obtained are characterised by better sorption properties, higher hygroscopicity and smaller wetting angle, than those of cellulose fibres. The introduction of keratin into cellulose fibres lowered their mechanical properties, but they reach a level which enables the application of these fibres for manufacturing composite fibrous materials. Composting tests, carried out at 500C, showed the better biodegradability of composite fibres than that of cellulose fibres. The biomodified cellulose-keratin fibrids are also characterised by better sorption properties than those of cellulose fibrids. As a result of the lyophilisation of composite fibrids cellulose-keratin sponges were obtained.

PL

W artykule przedstawiono właściwości biokompozytów celulozowo-keratynowych. oraz sposób ich wytwarzania metodą mokrą. Do tego celu wykorzystano polimery naturalne: biomodyfikowaną celulozę oraz keratynę pochodzącą z piór kurzych. Z polimerów tych wytwarzano roztwory przędzalnicze, które po przefiltrowaniu i odpowietrzeniu użyto do formowania mikrofibryd i włókien kompozytowych. Badania obejmowały przygotowanie roztworów przędzalniczych z biomodyfikowanej celulozy z różną ilością keratyny i ocenę wpływu warunków formowania na właściwości otrzymanych włókien kompozytowych. Otrzymane włókna charakteryzują się lepszymi właściwościami sorpcyjnymi, wyższą higroskopijnością i niższą wartością kąta zwilżania w stosunku do włókien celulozowych. Znacznie lepsze właściwości sorpcyjne wykazują również fibydy celulozowo- keratynowe. Dzięki opracowaniu specjalnych warunków liofilizacji otrzymano kompozytowe mikrofibrydy w postaci gąbki.

9

Fibrous Products with Keratin Content

Wrześniewska-Tosik K., Wawro D., Stęplewski W., Szadkowski M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 2 (61)

30--35

EN

A method of manufacturing fibrous composite materials by wet spinning is presented. We used natural polymers, namely sodium alginate and keratin obtained from chicken feathers. Spinning solutions were prepared from these polymers, and after filtration and aeration they were used for fibre and fibrid formation. The investigations included preparing alginatekeratin spinning solutions of different keratin content, estimating the influences of formation speed and drawing on the fibre properties, and estimating the sorption properties of the composites obtained. The alginate-keratin fibres obtained are characterised by better sorption properties, higher hygroscopicity and smaller wetting angle, than those of alginate fibres. The introducing of keratin into alginate fibres lowered their mechanical properties, but they are further on a level which enables applying these fibres for manufacturing composite fibrous materials. The alginate-keratin fibrids are also characterised by better sorption properties than those of alginate fibrids.

PL

W artykule przedstawiono sposób wytwarzania włóknistych materiałów kompozytowych metodą mokrą. Do tego celu wykorzystano polimery naturalne: alginian sodowy oraz keratynę pochodzącą z piór kurzych. Z polimerów tych wytwarzano roztwory przędzalnicze, które po przefiltrowaniu i odpowietrzeniu użyto do formowania mikrofibryd i włókien kompozytowych. Omówiono właściwości tych roztworów oraz wytworzonych z nich kompozytów keratynowo-alginianowych, szczególnie właściwości sorpcyjne.

10

DSC and Two-dimensional Correlation Infrared Spectroscopy Studies of PA6/Montmorillonite Composite Fibres

Ślusarczyk C., Biniaś W., Fabia J., Biniaś D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2007

|

Vol. 15, no. 5-6 (64)

22--26

EN

The majority of research on polymer/layered silicate nanocomposite (PLSN) has focused on molded bulk materials with very few recent studies reporting on the formation of PLSN fibres. Hence, more research needs to be conducted in this area in order to better understand the formation and properties of PLSN nanofibres. In this paper composite fibres of PA6, and organically modified montmorillonite (MMT) of the type Cloisite 15A , were formed from the melt by means of a laboratory spinning machine. Fibres were extruded from the melt at a temperature of 240 °C and spun at take up velocities of 1200, 860, 460 m/min and extrusion velocity of 26 m/min. For the investigations we selected four kinds of manufactured undrawn filaments with the following compositions (by weight): 100/0, 99/1, 98/2 and 95/5 PA6/MMT. The effect of the MMT filler on PA6 crystalline morphology was examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), IR microspectrocopy and differential scanning calorimetry (DSC). Because all the types of the fibres studied displayed both α and γ crystals, FTIR spectra were performed in wavenumber regions consisting of characteristic bands of these two polymorphs as well as the Si-O stretching wavenumber region. Analysis of FTIR spectra was performed by means of two-dimensional (2D) correlation spectroscopy. This technique revealed the composition-induced structural changes in the PA6/MMT composite fibres in detail. It was found that the content of montmorillonite in the core is higher than in the skin of the fibre, suggesting that during the formation process of the PA6/MMT composite fibres, montmorillonite was pushed into the fibre core.

PL

Praca przedstawia wyniki badań termicznych i spektroskopowych kompozytowych włókien z mieszaniny poliamidu 6 (PA6) z nanonapełniaczem, którym był organicznie modyfikowanym montmorylonit (MMT) Cloisite 15A. Badano zarówno włókna z czystego PA6 jak również zawierające 1%, 2%, i 5% MMT. Włókna formowano z czterema różnymi prędkościami odbioru: 1200, 860, 460 i 26 m/min. Ponieważ stosowany nanonapełniacz silnie wpływa na tworzenie się różnych odmian polimorficznych struktury krystalicznej PA6, w badaniach spektroskopowych analizowano pasma absorbcyjne charakterystyczne dla odmian krystalicznych α i γ PA6. Obecność montmorylonitu monitorowano obecnością pasma drgań rozciągających Si-O. Do analizy zmian absorbancji pasm w funkcji zwartości MMT zastosowano metodę dwuwymiarowej spektroskopii korelacyjnej w podczerwieni (2D FTIR). Ponadto metodą mikroskopii w podczerwieni zbadano rozkład nanonapełniacza w poprzek osi włókna. Stwierdzono wyższą zawartość MMT w rdzeniu włókna w porównaniu z jego warstwą naskórkową.